基于改进的主成分分析的施工人员疲劳研究

基于改进的主成分分析的施工人员疲劳研究

陕西省土地工程建设集团陕西省西安市710075

摘要:文章对建筑工程不同工种施工人员疲劳致因因子进行了研究,分析了人的体质、心理和施工环境对施工人员疲劳的作用过程,提出了心理疲劳的产生过程及重要性,建立了改进的主成分分析疲劳模型,得到疲劳因子的4个主成分和10个工种的疲劳排序。该模型简单、实用、易操作,能较好的反应施工人员的疲劳过程,对建筑工程安全生产及施工人员人身安全具有实际意义。

关键词:建筑工程;施工人员疲劳;疲劳致因因子;改进的主成分分析

0引言

建筑工程包含众多体力活动,具有施工周期长、劳动负荷大、工作环境复杂多变且各工种组织搭接繁杂、高空作业的安全隐患较大等特点,其过程容易引起施工人员疲劳,并造成施工效率下降、质量下滑、安全事故频发等负面后果。对施工人员疲劳的研究不仅可以对建设项目人员疲劳理论进一步扩充,而且对施工过程中保障人员安全与健康有积极意义。

随着人的因素逐渐受到人们的重视,人因工程(Ergonomic)在各行各业得到了广泛研究与应用。但我国对人因工程的研究主要集中在人—机系统研究、组织与管理中的人因工程研究、工作环境研究、职业素质研究、人为失误与系统安全等,针对疲劳的研究较少,尤其是工程施工人员疲劳的研究。总体来看,多数关于人的疲劳的研究集中在驾驶(飞行、航海、车辆)疲劳[1][2][3]、作业(制造业、工业)疲劳[4][5]、医护人员的疲劳[6]和学习疲劳[7]等,缺乏对建筑工程施工人员的疲劳研究。

1疲劳概述

1.1疲劳产生原因

疲劳(Fatigue)指人在工作中由于经受的活动力度较大或时间较长产生的工作能力减退的状态。表现为作业过程中,作业者操作机能衰退、操作能力下降,或由于厌倦而不愿意继续工作等[8]。对于施工人员来说,长时间的体力劳动,睡眠不足造成精力无法恢复,持续在阳光下暴晒,没有足够的进水和食物,以及高空作业的警惕心理和心理压力等原因都可能造成疲劳。

1.2疲劳分类和心理疲劳

通常情况下,疲劳包括肌肉疲劳(身体疲劳)、视觉疲劳、心理疲劳。对于建筑工程施工人员来说,80%的疲劳都是由于肌肉疲劳引起的,视觉疲劳影响较小,最容易被忽视的就是心理疲劳,其关联影响很大,但是没有引起足够重视。英国心理学家海德费说:“绝大多数疲劳,都是由于心理的影响,纯粹由生理引起的疲劳是很少的。”对于施工人员也不例外。

心理疲劳是指由于持续工作引起的神经紧张或长时间从事单调工作引起的精神疲倦的现象[8]。它与体力劳动有一定的关系,但是它的产生与消除与体力劳动关系甚微。产生原因较其他疲劳复杂,症状较难观测,控制方法较难获取。心理疲劳表现为身体乏力、注意力不集中、思维和行动迟缓、情绪低落、精神不振、工作效率低下,在施工中容易出现失误与质量安全事故。因此,要加强对施工人员心理疲劳的重视与研究。

1.3施工人员疲劳因子分析

影响施工人员疲劳的因素众多,主要是由于身体疲劳、心理疲劳与施工环境的影响产生的。见表1施工人员疲劳因子分析。表中共提出影响因子13个,而这些影响人员疲劳的因子之间又存在重叠、转换、影响的相互作用,故对这些因素很有必要进行主成分分析,便于将影响因子转化为少数几个具有代表性的线性无关的分量,并且可以根据方差贡献率客观确定权重,避免主观因素的影响,使研究结果更加客观合理。

将表5与实际施工相联系,对于混凝土结构来说,瓦工的施工周期长,工作强度大,且后期比前期的工作量大,相较于钢筋工的工作环境和强度,瓦工更容易产生疲劳,所以在实际工作中酬劳较其他高。测量工的的工作主要集中在前期定位放样,工作较轻松,所以相较于其他工种,最不易引起疲劳。

4结论

1)影响施工人员的疲劳因子众多,但针对不同的工种影响因子不尽相同,作用强度也不同。对一般混凝土结构(包括砖混和钢混)来说,瓦工由于其独特的施工特质更容易产生疲劳,因此要加强瓦工的健康安全防护措施。根据不同工种应选取具体的防护措施,可以根据可靠性和实用性进行区分。

2)针对主成分模型进行的4个主成分分析虽没有心理影响的具体分析,但不能忽视心理疲劳在整个施工过程中潜在而持续的作用。所以要加强对施工人员正确的心理引导。

3)本文模型较简单、实用、易操作,但由于疲劳更多的是施工人员的主观感受,所以在数据可靠性方面不能充分保证是员工客观理性的评判,在这方面还有待于进一步的研究。

参考文献:

[1]SamNix,KennethGossett,AndrewD.Shepherd.AnInvestigationofPilotFatigueinHelicopeterEmergencyMedicalService[J].AirMedicalJournal,2013.

[2]廖坤静,吴展嘉.基于层级分析法的航海人员驾驶疲劳因子分析[J].中国安全科学学报,2007.

[3]张南,蒋葛夫,李相勇.驾驶疲劳的模糊数学模型[J].人类工效学,2003.

[4]党晶.制造业中疲劳因素对作业效能影响的测评研究[D].中北大学,2013.

[5]吴思英,王绵珍等.化工工人疲劳与工作能力相关分析[J].卫生研究,2005.

[6]唐巍,于状,翟铁军.影响冠心病监护病房医师心理疲劳的因素与对策[J].人类工效学,1999.

[7]汪婷婷,吴彦文,艾学轶.基于面部表情识别的学习疲劳识别和干预方法[J].计算机工程与设计,2010.

[8]夏征农,陈至立.大辞海—心理学卷[M].上海:上海辞书出版社,2003.707.

[9]孙刘平,钱吴永.基于主成分分析法的综合评价方法的改进[J].数学的实践与认识,2009.

作者简介:齐培琴(1988-04),女,汉族,籍贯:陕西省榆林市,学历:硕士

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