类型a：

中国大型工程隧道施工安全风险管理效率的系统动力学研究

作者及机构
本研究由北京交通大学的Kai Liu、Yuming Liu、Xiaoxu Yang、Guangzhong Hu，以及山东科技大学的Yuanyuan Kou共同完成，发表于《Journal of Asian Architecture and Building Engineering》2024年第23卷第2期（2023年6月17日在线发表）。

学术背景
中国是全球隧道数量最多、发展速度最快且地质结构最复杂的国家之一。然而，隧道施工规模的扩大、地质条件的复杂性以及施工管理的不足，导致安全事故频发，造成重大经济和人员损失。传统安全管理多针对突发事件，缺乏对日常风险的实时监测与预防，因此动态风险管理效率的提升成为关键问题。

本研究基于系统动力学（System Dynamics, SD）方法，结合观察-定位-决策-行动（OODA）循环模型，旨在构建隧道安全风险管理效率的影响因素体系，并通过仿真分析优化管理策略。研究目标包括：(1) 识别影响风险管理效率的关键因素；(2) 建立动态仿真模型；(3) 提出提升效率的具体措施。

研究流程与方法
1. 影响因素体系构建
基于OODA模型，研究从四个维度（观察、定位、决策、行动）提取了16项二级指标（如风险识别能力、跨组织协作评估能力等），并通过文献分析、专家访谈和现场调研确定其权重。

1. 系统动力学模型开发

   • 因果回路图：分析各因素的反馈关系，例如风险感知（正反馈）与风险复杂性（负反馈）的相互作用。
     
   • 流图建模：使用Vensim软件构建动态模型，包含状态变量（如风险管理效率）、速率变量（如风险感知增长率）和辅助变量（如各指标权重）。
     
   • 权重赋值：结合层次分析法（AHP）和熵权法（EWM）计算主客观权重，例如风险感知子系统的权重为0.410，其下属指标“安全风险预警与沟通水平”权重最高（0.351）。
     

2. 仿真实验设计

   • 实验A：模拟不同指标对管理效率的影响，结果显示风险感知的贡献最大（效率提升速度最快），而风险控制的影响最小。
     
   • 实验B：验证风险感知的初始值对效率的影响，表明提高感知水平可显著降低风险复杂性。
     
   • 实验C：分析时间延迟效应，发现延迟1-3小时会显著降低管理效率。
     

主要结果
1. 关键因素权重：风险感知（0.410）和跨组织协作评估（0.295）是影响效率的核心因素，其中“安全风险信息收集能力”（0.349）和“跨部门协作能力”（0.357）权重突出。
2. 动态仿真结果：
- 风险感知每提升10%，管理效率增长23%；
- 延迟时间超过2小时时，风险复杂性上升30%，效率下降15%。
3. 模型验证：通过案例数据拟合，显示模型预测误差率%，验证了其可靠性。

结论与价值
1. 理论贡献：首次将OODA模型与系统动力学结合，量化了动态风险管理中各因素的相互作用，为复杂工程风险管理提供了新方法。
2. 实践意义：提出三项优化策略：(1) 构建实时风险信息感知网络；(2) 基于风险复杂性动态调整控制策略；(3) 缩短管理延迟时间。例如，通过数字化平台（如BIM）整合多源风险数据，可将响应时间缩短40%。

研究亮点
1. 方法创新：AHP-EWM权重组合法减少了主观偏差，模型精度较传统方法提高20%。
2. 动态视角：首次揭示时间延迟对风险管理效率的非线性影响，填补了隧道工程动态风险研究的空白。
3. 跨学科应用：融合管理科学与工程安全理论，为类似大型基础设施项目（如地铁、深埋隧道）提供参考。

其他价值
研究局限性在于未在实际工程中全面验证模型，未来计划应用于武汉地铁深埋隧道项目以进一步优化参数。此外，提出的“风险复杂性-效率”拮抗关系可为其他高风险行业（如矿业、核电）的风险建模提供借鉴。