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事故致因理论是阐明事故为什么会发生、怎样发生，以及如何防止事故发生的理论。事故致因理论是从大量典型事故的本质原因分析中所提炼出的事故机理和事故模型，反映了事故发生的规律性，能够为事故的定性定量分析、事故的预测预防、改进安全管理工作提供理论依据。事故致因理论是生产力发展到一定阶段的产物，特别是生产方式的变化以及人们在生产过程中所处地位的变化，引起人们安全观念的变化，相应产生了不同的事故致因理论。
概括地讲，事故致因理论的发展大致经历了3个阶段：①早期阶段，20世纪初，资本主义工业化大生产初具规模，大规模流水线生产方式广泛应用，事故致因理论初露端倪，以事故频发倾向论和海因里希因果连锁论为代表；②“二战”时期，随着许多新式、复杂武器装备的使用，人们逐渐认识到生产条件和技术设备的潜在危险在事故中的作用，因而不再把事故简单地归因于作为操作者的“人”，形成了以能量意外转移理论为代表的理论；③20世纪60年代以后，科学技术迅猛发展，技术系统、生产设备、产品工艺越来越复杂，以往的理论很难再解释复杂系统的事故原因，形成了以系统安全论为代表的理论。
1919年，英国人格林伍德（Greenwood）和伍兹（Woods）把许多伤亡事故发生次数按照3种分布方式进行了统计分析：①泊松分布。当不存在事故频发倾向者时，一定时间内，事故发生次数服从泊松分布。这种情况下，事故的发生是由生产条件、机械设备等其他偶然因素引起的。②偏倚分布。一些工人由于存在精神或心理方面的问题，如果发生过一次事故，则会造成胆怯或神经过敏，就有重复发生第二次、第三次事故的倾向。③非均等分布。当存在许多特别容易发生事故的工人时，发生不同次数事故的人数服从非均等分布，即每个人发生事故的概率不相同。这种情况下，事故的发生主要是由于人的因素引起的。
1939年，法默（Farmer）和查姆勃（Chamber）等人提出了事故频发倾向理论。事故频发倾向是指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。该理论认为，少数具有事故频发倾向的工人是事故频发倾向者，他们的存在是工业事故发生的原因。如果企业中减少了事故频发倾向者，就可以减少工业事故。因此，人员选择就成了预防事故的重要措施，通过严格的生理、心理检验，从众多的求职人员中选择身体、智力、性格特征及动作特征等方面优秀的人才就业，而把企业中的所谓事故频发倾向者解雇。许多资本家以该理论为借口，掩盖工业生产中的设备等物的缺陷，把事故责任全部归因于工人。这种早期的理论，不符合现代事故致因理论的理念。
1.海因里希事故因果连锁理论
1931年，海因里希在《工业事故预防》一书中，阐述了根据当时的工业安全实践总结出来的工业安全理论，事故因果连锁理论是其中重要组成部分。
海因里希第一次提出了事故因果连锁理论，该理论的核心思想是，伤亡事故的发生不是一个孤立的事件，而是一系列原因事件相继发生的结果，即伤害与各原因相互之间具有连锁关系。
海因里希将事故因果连锁过程概括为5个影响因素。
1）遗传及社会环境（M）。遗传及社会环境是造成人的性格上缺点的原因。遗传因素可能造成鲁莽、固执等不良性格；社会环境可能妨碍教育，助长性格的缺点发展。
2）人的缺点（P）。人的缺点是使人产生不安全行为或造成机械、物质不安全状态的原因，包括鲁莽、固执、过激、神经质、轻率等性格上的先天缺点，以及缺乏安全生产知识和技术等后天缺点。
3）人的不安全行为或物的不安全状态（H）。人的不安全行为或物的不安全状态是指那些曾经引起过事故，可能再次引起事故的人的行为或机械、物质的状态，它们是造成事故的直接原因。
4）事故（D）。事故是由于物体、物质、人或放射线的作用或反作用，使人员受到伤害或可能受到伤害的，出乎意料的、失去控制的事件。
5）伤害（A）。伤害是由于事故直接产生的人身伤害。事故发生是一连串事件按照一定顺序，互为因果依次发生的结果。如先天遗传因素或不良社会环境诱发—人的缺点—人的不安全行为或物的不安全状态—事故—伤害。这一事故连锁关系可以用多米诺骨牌来形象地描述。在多米诺骨牌系列中，一块骨牌被碰倒了，则将发生连锁反应，其余的几块骨牌相继被碰倒。如果移去中间的一块骨牌，则连锁被破坏，事故过程被中止。海因里希认为，企业安全工作的中心就是防止人的不安全行为，消除机械的或物质的不安全状态，中断事故连锁的进程而避免事故的发生。海因里希事故因果连锁理论如图2-2所示。
海因里希的工业安全理论主要阐述了工业事故发生的因果连锁论，与他关于在生产安全问题中人与物的关系、事故发生频率与伤害严重度之间的关系、不安全行为的原因等工业安全中最基本的问题一起，曾被称为“工业安全公理”，受到世界上许多国家安全工作者的赞同。
图2-2 海因里希事故因果连锁理论
海因里希因果连锁理论的积极意义：如果移去因果连锁中的任意一块骨牌，则连锁被破坏，事故过程被中止。海因里希认为，安全工作的中心就是要移去中间的骨牌——防止人的不安全行为或消除物的不安全状态，从而中断事故连锁的进程，避免伤害的发生。
海因里希因果连锁理论的不足之处：海因里希因果连锁理论为20世纪30年代的理论，具有一定的时代局限性。事故致因连锁关系的描述过于绝对化、简单化、单链条化。事实上，事故的发生往往是多链条因素交叉综合作用的结果，各个骨牌（因素）之间的连锁关系是复杂的、随机的。前面的牌倒下，后面的牌可能倒下，也可能不倒下。事故并不是全都造成伤害，不安全行为或不安全状态也并不是必然造成事故等。
尽管如此，海因里希事故因果连锁理论关注了事故形成中的人与物，开创了事故系统观的先河，促进了事故致因理论的发展，成为事故研究科学化的先导，具有重要的历史地位。
2.博德事故因果连锁理论
海因里希事故因果连锁理论强调人的性格、遗传特征等不同，“二战”后，人们逐渐认识到管理因素作为背后原因在事故致因中的重要作用。人的不安全行为或物的不安全状态是工业事故的直接原因，必须加以追究。但是，它们只不过是其背后深层原因的征兆和管理缺陷的反映。只有找出深层的、背后的原因，改进企业管理，才能有效地防止事故。
博德在海因里希事故因果连锁理论的基础上，提出了与现代安全观点更加吻合的事故因果连锁理论，如图2-3所示。其认为，事故的直接原因是人的不安全行为、物的不安全状态；间接原因包括个人因素及工作条件因素。根本原因是管理的缺陷，即管理上存在的问题或缺陷是导致间接原因存在的原因，间接原因的存在又导致直接原因存在，最终导致事故发生。
博德事故因果连锁理论的主要观点有5个方面。
1）管理缺陷。事故因果连锁中一个最重要的因素是安全管理。安全管理人员应该充分认识到，安全管理者应该懂得管理的基本理论和原则。控制是管理机能（计划、组织、指导、协调及控制）中的一种机能。安全管理中的控制包括对人的不安全行为和物的不安全状态的控制。管理的缺陷，是导致事故的基本原因。在安全管理中，企业领导者的安全方针、政策及决策占有十分重要的位置。它包括生产及安全的目标，员工的配备，资料的利用，责任及职权范围的划分，员工的选择、训练、安排、指导及监督，信息传递，设备器材及装置的采购、维修及设计，正常及异常时的操作规程，设备的维修保养等。
图2-3 博德事故因果连锁理论
2）个人及工作条件因素。个人因素包括缺乏知识或技能、动机不正确、身体上或精神上的问题等。工作条件因素包括操作规程不规范，设备、材料不合格，通常的磨损及异常的使用方法等，以及温度、压力、湿度、粉尘、有毒有害气体、蒸汽、通风、噪声、照明、周围的状况（容易滑倒的地面、障碍物、不可靠的支持物、有危险的物体等）等环境因素。只有找出并控制这些因素，才能有效预防事故的发生。
3）直接原因。不安全行为和不安全状态是事故的直接原因，必须加以追究。但是，直接原因不过是一种表面现象。在实际工作中，如果只抓住作为表面现象的直接原因而不追究其背后隐藏的深层原因，就不能从根本上杜绝事故的发生。
4）事故。从实用的目的出发，往往把事故定义为最终导致人员身体损伤和死亡、财产损失的不希望的事件。但是，越来越多的学者从能量的观点把事故看作人的身体或构筑物、设备与超过其阈值的能量的接触，或人体与妨碍正常活动的物质的接触。于是，防止事故就是防止接触。为了防止接触，可以通过改进装置、材料及设施，防止能量释放，通过训练提高工人识别危险的能力，佩戴个人保护用品等来实现。
5）损失。人员伤害及财物损坏统称为损失。在许多情况下，可以采取恰当的措施使事故造成的损失最大限度地减少。如对受伤人员迅速抢救、对设备进行抢修，以及平日对人员进行应急训练等。
博德事故因果连锁理论的核心是对现场失误的背后原因进行了深入研究，是在海因里希事故因果连锁理论的基础上，提出了反映现代安全观点的事故因果连锁论，是海因里希事故因果连锁理论的发展和完善。
人类利用能量做功以实现生产目的。人类社会的发展是在不断开发和利用能量的过程。在正常生产过程中，能量在各种约束和限制条件下，按照人们的意志流动、转换并做功。如果由于某种原因，能量失去了控制，发生了异常或意外释放，则称发生了事故。能量是造成人体伤害的根源，没有能量就没有事故，没有能量就没有伤害。
在现代安全管理的事故致因理论中，能量意外转移理论是从能量的角度出发，认为事故是各种形式的能量以非预期的方式释放而造成的伤害。
1961年，吉布森（Gibson）提出，事故是一种不正常的或不希望的能量释放，意外释放的能量是构成伤害的直接原因。因此，应该通过控制能量，或控制达及人体的能量载体来预防伤害事故。1966年，哈登（Haddon）完善了能量意外转移理论，认为事故伤害原因在本质上就是某种能量的转移，并提出了能量逆流于人体造成伤害的分类方法，将伤害分为两类。
第一类伤害是由于转移到人体的能量超过了局部或全身性损伤阈值而产生的。
第二类伤害是由于影响了局部或全身能量交换引起的。
哈登认为，在一定条件下，某种形式的能量能否产生伤害或造成人员伤亡事故，取决于能量大小、接触能量时间长短、频率以及力的集中程度。根据能量意外转移理论，可以利用各种屏蔽来防止意外的能量转移，从而防止事故的发生。
能量意外转移理论的优点：一是把各种能量对人体的伤害归结为伤亡事故的直接原因，从而决定了以对能量源及能量传送装置加以控制，作为防止或减少伤害发生的最佳手段；二是根据该理论建立的对伤亡事故的统计分类，是一种可以全面概括、阐明伤亡事故类型和性质的统计分类方法。
能量意外转移理论的不足之处：由于意外转移的机械能（动能和势能）是造成工业伤害的主要能量形式，这就使按能量转移观点对伤亡事故进行统计分类的方法尽管具有理论上的优越性，然而在实际应用上却存在困难，尚有待于对机械能的分类做更加深入细致的研究，以便对机械能造成的伤害进行分类。
随着生产技术的提高以及事故致因理论的发展完善，人们对人和物两种因素在事故致因中的地位的认识发生了很大变化。一方面是在生产技术进步的同时，生产装置、生产条件不安全的问题越来越引起了人们的重视；另一方面是人们对人的因素研究的深入，能够正确地区分人的不安全行为和物的不安全状态。
轨迹交叉理论是一种从事故的直接和间接原因出发研究事故致因的理论。其主要观点是，人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空间，或者说人的不安全行为与物的不安全状态相遇，则将在此时间、空间发生事故。
轨迹交叉理论将事故的发生发展过程描述为基本原因→间接原因→直接原因→事故→伤害。从事故发展运动的角度，这样的过程被形容为事故致因因素导致事故的运动轨迹，具体包括人的因素运动轨迹和物的因素运动轨迹，如图2-4所示。
轨迹交叉理论反映了绝大多数事故的情况。统计数字表明，80%以上的事故既与人的不安全行为有关，也与物的不安全状态有关，因而从这个角度来看，如果人们采取相应措施，控制人的不安全行为或物的不安全状态，避免二者在某个时间、空间上的交叉，就会在相当大的程度上控制事故的发生。这对于事故的预防与控制、事故原因调查等工作都是一种有效的方法。
在人和物两大系列的运动中，二者往往是相互关联、互为因果、相互转化的。有时，人的不安全行为促进物的不安全状态的发展，或导致新的不安全状态的出现；而有时，物的不安全状态诱发人的不安全行为。因此，事故的发生并非完全简单地按人、物两条轨迹独立地运行，而是呈现较为复杂的因果关系。
图2-4 轨迹交叉理论事故模型
1969年，美国人瑟利（Surry）根据人的认知过程，提出了瑟利模型，如图2-5所示。该模型把事故的发生过程分为危险出现和危险释放两个阶段，这两个阶段各自包括一组类似的人的信息处理过程，即感觉、认识和行为响应。在危险出现阶段，如果人的信息处理的每个环节都正确，危险就能被消除或得到控制；反之，就会使操作者直接面临危险。在危险释放阶段，如果人的信息处理过程的各个环节都是正确的，虽然面临着已经显现出来的危险，但仍然可以避免危险释放出来，不会带来伤害或损害；反之，危险就会转化成伤害或损害。
图2-5 瑟利模型
该模型不仅分析了危险出现、释放直至导致事故的原因，而且还为事故预防提供了一个良好的思路。即要想预防和控制事故，首先应采用技术的手段使危险状态充分地显现出来，使操作者能够有更好的机会感觉到危险的出现或释放，这样才有预防或控制事故的条件和可能；其次应通过培训和教育的手段，提高人感觉危险信号的敏感性，包括抗干扰能力等，同时也应采用相应的技术手段帮助操作者正确地感觉危险状态信息；第三应通过教育和培训的手段使操作者在感觉到警告之后，准确地理解其含义，并知道应采取何种措施避免危险发生或控制其后果，同时，在此基础上，结合各方面的因素做出正确的决策；最后，则应通过系统及其辅助设施的设计使人在做出正确的决策后，有足够的时间和条件做出行为响应，并通过培训的手段使人能够迅速、敏捷、正确地做出行为响应。这样，事故就会在很大程度上得到控制，取得良好的预防效果。
世界是在不断运动、变化着的，工业生产过程也在不断变化之中。安全管理需要随着客观世界的变化而变化。如果管理者不能及时地适应变化，将会发生管理失误；操作者不能及时地适应变化，将会发生操作失误。外界条件的变化也会导致机械、设备等的故障，进而导致事故的发生。
1.扰动理论
本尼尔（Benner）认为，事故过程包含着一组相继发生的事件。事件是指生产活动中某种发生了的事情，如一次重大情况的变化，一次已经被避免的或导致另一事件发生的偶然事件等。因而，可以将生产活动看作一个自觉或不自觉地指向某种预期的或意外的结果的相继出现的事件，它包含生产系统元素间的相互作用和变化着的外界影响。这些相继事件组成的生产活动是在一种自动调节的动态平衡中进行的，在事件的稳定运动中向预期的结果方向发展。
事件的发生必然是某人或某物引起的，如果把引起事件的人或物称为“行为者”，则可以用行为者及其行为来描述一个事件。在生产活动中，如果行为者的行为得当，则可以维持事件过程稳定地进行；否则，可能中断生产，甚至造成伤害事故。生产系统的外界影响是经常变化的，可能偏离正常的或预期的情况。这里称外界影响的变化为扰动（Perturbation），扰动将作用于行为者，产生扰动的事件称为起源事件。
当行为者能够适应不超过其承受能力的扰动时，生产活动可以维持动态平衡而不发生事故。如果某一行为者不能适应这种扰动，承受不了过量的能量而发生伤害或损坏，这些伤害或损坏事件可能依次引起其他变化或能量释放，作用于下一个行为者并使其承受过量的能量，发生连续的伤害或损害。
综上所述，可以将事故看作由事件链中的扰动开始，以伤害或损害为结束的过程。这种事故理论称为扰动理论，其模型图如图2-6所示。
2.变化-失误理论
约翰逊（Johnson）认为，事故是由意外的能量释放引起的，事故的发生是由于管理者或操作者没有适应生产过程中人或物的变化，导致不安全行为或不安全状态，破坏了对能量的屏蔽或控制，进而发生了事故。变化-失误理论的主要观点是，在运行系统中，能量和失误相应的变化是事故发生的根本原因，没有变化就没有事故。变化-失误理论示意图如图2-7所示。
图2-6 扰动理论模型图
图2-7 变化-失误理论示意图
在生产过程中，变化是不可避免的，大部分变化对生产是有利的，是生产过程的调整和完善，只有极少数的变化会引起人的失误。这就要求管理要能够适应客观的变化，及时发现和预测变化，并采取恰当的对策，做到顺应有利的变化，克服不利的变化。
常见的变化有：①企业外部社会环境的变化。企业外部社会环境，特别是国家政治或经济方针、政策的变化，对企业的经营理念、管理体制及员工心理等有较大影响，必然也会对安全管理造成影响。②企业内部的变化。企业总体上的变化，领导人的变更，经营目标的调整，员工的调整、录用，生产计划的改变，供应商的变化，机器设备的工艺调整、维护等。③计划内与计划外的变化。对于计划内的变化，应事先进行安全分析并采取安全措施；对于计划外的变化，一是要及时发现变化，二是要根据发现的变化采取正确的措施。④实际的变化和潜在的变化。实际存在的变化可以通过检查和观测来发现；潜在的变化却不易被发现。⑤时间的变化。时间不以人的意志为转移，始终在变化。随着时间的流逝，人员对危险的戒备会逐渐松弛，设备、装置性能会逐渐劣化。⑥技术上的变化。采用新工艺、新技术或开始新工程、新项目时发生的变化，人们由于不熟悉而容易发生失误。⑦人员的变化。员工心理、生理上的变化。⑧劳动组织的变化。劳动组织发生变化，可能造成工作衔接或配合不良，进而导致操作失误和不安全行为的发生。⑨操作规程的变化。新规程替换旧规程以后，往往要有一个逐渐适应和习惯的过程。
系统安全是指在系统寿命周期内应用系统安全管理及系统安全工程原理，识别危险源并使其危险性减至最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。系统安全的基本原则是在一个新系统的构思阶段就必须考虑其安全性的问题，制定并开始执行安全工作规划，并且把系统安全活动贯穿于系统寿命周期，直到系统报废为止。
系统安全理论是从20世纪60年代初开始提出的。20世纪50年代末，美国为了与苏联争夺空间优势，匆忙进行导弹技术的开发，开始只是按照以往的经验，没有注意系统安全，结果在不到一年半的时间内，发生了4次重大事故，付出了高昂的代价。此后，美国首先在航天领域开始系统安全的研究，系统安全理论应运而生。
系统安全理论的主要观点如下。
1）事故归因方面。改变了人们只注重操作人员的不安全行为而忽略硬件的故障在事故致因中作用的传统观念，开始考虑如何通过改善物的系统的可靠性来提高复杂系统的安全性，从而避免事故。
2）致因理论方面。没有任何一种事物是绝对安全的，任何事物中都潜伏着危险因素。能够造成事故的潜在危险因素称为危险源，来自某种危险源的造成人员伤害或物质损失的可能性称为危险。危险源是一些可能出问题的事物或环境因素，而危险表征潜在的危险源造成伤害或损失的机会，可以用概率来衡量。
3）不可能根除一切危险源和危险，可以减少来自现有危险源的危险性，应减少总的危险性而不是只消除几种选定的危险。
4）由于人的认识能力有限，有时不能完全认识危险源和危险，即使认识了现有的危险源，随着生产技术的发展，新技术、新工艺、新材料和新能源的出现，又会产生新的危险源。由于受技术、资金和劳动力等因素的限制，对于已经认识了的危险源也不可能完全根除，只能把危险降低到可接受的程度，即可接受的危险。安全工作的目标就是控制危险源，努力把事故发生概率降到最低，万一发生事故，则把伤害和损失降到最低。
系统安全理论认为，事故的发生是许多失误（人）和故障（物）复杂关联、共同作用的结果。里格比（Rigby）提出人失误是人的行为结果超出了系统的某种可接受的限度。换言之，人失误是指人在生产操作过程中实际实现的功能与被要求的功能之间的偏差，其结果是可能以某种形式给系统带来不良影响。人失误产生的原因包括两个方面：一是由于工作条件设计不当，即设定工作条件与人接受的限度不匹配引起人失误；二是由于人员的不恰当行为造成人失误。除了生产操作过程中的人失误之外，还要考虑设计失误、制造失误、维修失误以及运输保管失误等，因而较以往工业安全中的不安全行为，人失误对人的因素涉及的内容更广泛、更深入。
进入21世纪，有学者提出了事故致因的综合原因理论，如图2-8所示。该理论认为，事故的发生是由于多重原因综合造成的，即不是由单一因素造成的，也不是个人偶然失误或单纯设备故障所形成，而是社会因素、管理因素和生产中的危险因素被偶然事件触发所造成的结果。
偶然（意外）事件之所以触发，是由于生产中环境条件存在着危险因素，即人的因素、物的因素和环境因素，这些因素共同构成事故发生的直接原因。而这些人的因素、物的因素和环境因素归根结底是由于管理因素所导致的，因而，管理因素是造成事故的间接原因。形成间接原因的因素，包括社会经济、文化、教育、社会历史和法律等基础原因，统称为社会因素。事故的发生过程可以表述为由基础原因的“社会因素”产生“管理因素”，进一步产生“生产中的危险因素”，通过人与物的偶然因素触发而发生伤亡和损失。
图2-8 综合原因理论事故模型
100多年来，事故致因理论的研究一直在不断发展和完善。目前的理论已经基本涵盖了事故致因的因素：管理因素、人的因素、物的因素和环境因素。众多事故致因理论的提出，对事故预防和控制提供了理论依据，对减少事故的发生起到了积极作用。但全球的安全生产形势依然严峻，安全生产事故的出现，对人类生命与健康构成严重威胁，对物质财富造成巨大损失，对环境造成严重污染。因此，需要制定更加有效的事故预防和应急措施，需要进一步完善事故致因理论。