Analiza reguł asocjacyjnych – analiza koszykowa

Analiza reguł asocjacyjnych (zwana również analizą podobieństw lub analizą koszykową) jest wielowymiarową metodą statystycznej analizy danych. Metoda ta pozwala na eksploracyjne wyszukiwanie, w zbiorze danych, wiązek współwystępujących elementów. Relacje zachodzące pomiędzy współwystępującymi elementami opisane są za pomocą reguł asocjacyjnych, które mają postać „jeżeli poprzednik, to następnik”. Reguły asocjacyjne wyrażone są, w sposób ilościowy, na podstawie dwóch miar: pokrycia reguły, opisującej częstość występowania danej grupy elementów oraz ufności reguły, określającej prawdopodobieństwo wystąpienia jakiegoś zdarzenia po wystąpieniu innego zdarzenia [1].

Ze względu na swoje właściwości, analiza reguł asocjacyjnych jest szczególnie użyteczna do analizy danych dotyczących wypadków przy pracy, ponieważ umożliwia identyfikację przebiegu najczęściej występujących wypadków przy pracy, przy jednoczesnym uwzględnieniu w analizie wszystkich etapów przebiegu. Oznacza to, że analizie nie jest poddawany każdy etap wypadku osobno, jak to ma miejsce w przypadku prostych zestawień statystycznych, lecz pełny przebieg wypadku. Należy jednak ograniczyć analizowane przebiegi wypadków przy pracy do kilku kluczowych zdarzeń, ponieważ uwzględnienie wszystkich etapów przebiegu (od procesu pracy, po rodzaj urazu i umiejscowienie urazu) powoduje znaczne rozproszenie wyników.

W przypadku zastosowania analizy reguł asocjacyjnych do danych dotyczących wypadków przy pracy pokrycie i ufność reguły należy rozumieć, jako:

pokrycie reguły (wsparcie) – procent wypadków przy pracy, w których doszło do zdarzeń A i B, wśród wszystkich wypadków przy pracy. Oznacza częstość występowania tego typu wypadków przy pracy:
ufność reguły – jest to miara dokładności reguły, którą można określić jako procent wypadków przy pracy, w których doszło do powstania zdarzenia A i zdarzenia B, wśród wszystkich wypadków przy pracy, w których doszło do zdarzenia A. Oznacza prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzenia B, jeżeli wystąpiło zdarzenie A:

Wobec poszukiwanych reguł asocjacyjnych warto wyznaczyć minimalne wymagania, które pozwalają na identyfikację najczęściej występujących wypadków przy pracy, a więc takich które mają odpowiednio duży udział w ogólnej liczbie wypadków, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej ich szczegółowości.

Przebieg najczęściej występujących wypadków przy pracy, na podstawie analizy reguł asocjacyjnych

Analiza reguł asocjacyjnych, przeprowadzona wobec danych Głównego Urzędu Statystycznego zarejestrowanych w 2014 roku, wykazała, że najczęściej do wypadków przy pracy dochodzi podczas pieszego przemieszczania się pracowników (tablica 3), podczas którego najczęściej dochodziło do upadków na tym samym poziomie, częściej w wyniku poślizgnięć i potknięć (50% prawdopodobieństwo), rzadziej w wyniku upadków na niższy poziom (14% prawdopodobieństwo). Tego typu wypadki przy pracy najczęściej powodowały przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania, rzadziej rany i powierzchowne urazy.

Rzadziej do wypadków przy pracy, w 2014 roku, dochodziło podczas prac narzędziami niezmechanizowanymi (9% wszystkich zarejestrowanych wypadków przy pracy) Do tego typu wypadków przy pacy najczęściej dochodziło w wyniku utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem (30% prawdopodobieństwo), co w konsekwencji powodowało kontakt z ostrym przedmiotem (65%prawdodpobieństwo), niemal zawsze powodujący rany i powierzchowne urazy (98% prawdopodobieństwo).

Do około 9% wypadków przy pracy, które miały miejsce w 2014 roku, doszło w podczas „brania do rąk, chwytania, trzymania, umieszczania – w poziomie”. Do wypadów przy pracy podczas wykonywania tych czynności dochodziło w wyniku różnych zdarzeń, najczęściej w wyniku uderzenia poszkodowanego przez spadający z góry czynnik materialny (12% prawdopodobieństwo), rzadziej wykonywania przez poszkodowanego nieskoordynowanych lub niewłaściwych ruchów (10% prawdopodobieństwo), które najczęściej skutkowały kontaktem z ostrym przedmiotem (32% prawdopodobieństwo).

Relatywnie rzadko w 2014 roku dochodziło do wypadków przy pracy podczas „podawanie/odbieranie materiałów, półwyrobów, wyrobów itp.” (5% wszystkich wypadków przy pracy), zazwyczaj podczas obsługiwania maszyn lub narzędzi. Podczas wykonywania tego typu czynności najczęściej dochodziło do utraty kontroli nad materiałem obrabianym przez maszynę lub utraty kontroli nad obsługiwanym narzędziem (17% prawdopodobieństwem), które najczęściej prowadziły do powstania wśród poszkodowanych ran i powierzchownych urazów.

Tablica 3. Przebieg najczęściej występujących wypadków przy pracy (p.-pokrycie reguły; u.-ufność reguły),

na podstawie analizy reguł asocjacyjnych

czynność wykony- wana	Chodzenie, bieganie, wchodzenie na, schodzenie z itp. 25,4%		Prace narzędziami niezmechanizowanymi 8,7%	Branie do rąk, chwytanie, trzymanie, umieszczanie – w poziomie 8,5%		Podawanie/odbieranie materiałów, półwyrobów, wyrobów itp. 4,6%
wydarzenie będące odchyleniem od normy	Poślizgnięcie, potknięcie się, upadek osoby - na tym samym poziomie p.13%,u.50%	Upadek osoby z wysokości - na niższy poziom p.3%,u.14%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.3%,u.30%	Ześlizgnięcie się, upadek, załamanie się czynnika materialnego - upadek czynnika z góry (uderzenie poszkodowanego przez spadający z góry czynnik materialny) p.1%,u.12%	Nieskoordynowane, niewłaściwe ruchy p.1%,u.10%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.1%,u.17%
wydarzenie powodujące uraz	Poziome zderzenie z/uderzenie w nieruchomy obiekt p.4%,u.28%	Pionowe zderzenie z/uderzenie w nieruchomy obiekt p.1%,u.40%	Kontakt z przedmiotem ostrym (nóż, ostrze itp.) p.2%,u.65%	Uderzenie przez spadający obiekt p.2%,u.71%	Kontakt z przedmiotem ostrym (nóż, ostrze itp.) p.0,3%,u.32%	Kontakt z przedmiotem ostrym (nóż, ostrze itp.) p.0,3%,u.32%
rodzaj urazu	Przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania p.1%,u.38%	Przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania p.1%,u.33%	Rany i powierzchowne urazy p.2%,u.98%	Rany i powierzchowne urazy p.0,4%,u.55%	Rany i powierzchowne urazy p.0,3%,u.98%	Rany i powierzchowne urazy p.0,2%,u.73%

W 2014 roku najczęściej do wypadków przy pracy dochodziło wśród pracowników sprzedaży w sklepach (5317 wypadków przy pracy, 6% wszystkich zarejestrowanych w 2014 roku wypadków przy pracy). W tej grupie zawodowej aż 87% wypadków przy pracy miało miejsce w miejscach sprzedaży. Podobnie jak w innych grupach zawodowych również w tej najczęściej do wypadków przy pracy dochodziło podczas „chodzenia, biegania, wchodzenia na, schodzenia z itp.”. Tego typu wpadki przy pracy wśród sprzedawców miały podobny przebieg, jak w innych grupach zawodowych, jednak w tej grupie zawodowej miały zdecydowanie mniejszy udział (17% wszystkich wypadków przy pracy). Częściej natomiast, wśród sprzedawców w sklepach dochodziło do wypadków podczas ręcznego podnoszenia lub opuszczania ładunków (42% prawdopodobieństwo) lub różnorodnych opakowań, małej i średniej wielkości (pojemniki, butelki, skrzynki itp.; 12% prawdopodobieństwo). Bez względu na rodzaj przenoszonego przedmiotu najczęściej do tego typu wypadków dochodziło w wyniku urazu wewnętrznego w wyniku wysiłku fizycznego podczas podnoszenia (w przypadku ładunków 47% prawdopodobieństwo, w przypadku opakowań małej i średniej wielkości 58% prawdopodobieństwo), które prowadziło do obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego, powodującego w przypadku transportu ładunków częściej przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania (53% prawdopodobieństwo), a przypadku transportu opakowań najczęściej urazy wewnętrzne (43% prawdopodobieństwo). Bardzo podobny przebieg miały wypadki przy pracy, wśród pracowników sprzedaży w sklepach, które powstały podczas „brania do rąk, chwytania, trzymania, umieszczania – w poziomie”.

Inny przebieg miały natomiast wypadki przy pracy, powstające w tej grupie zawodowej, podczas prac narzędziami niezmechanizowanymi. Do tego typu wypadków przy pracy dochodziło niemal wyłącznie (79% prawdopodobieństwo) podczas pracy narzędziami do cięcia i przecinania (nożyczki, sekatory, itp.), nad którymi poszkodowany najczęściej tracił kontrolę (53% prawdopodobieństwo) i w wyniku kontaktu z tym narzędziem (97% prawdopodobieństwo), doznawał ran i powierzchownych urazów (98% prawdopodobieństwo).

Tablica 4. Przebieg najczęściej występujących wypadków przy pracy wśród pracowników sprzedaży w sklepach (p.-pokrycie reguły; u.-ufność reguły), na podstawie analizy reguł asocjacyjnych

czynność wykonywana	Transport w pionie - podnoszenie, opuszczanie 10%		Branie do rąk, chwytanie, trzymanie, umieszczanie – w poziomie 9,9%	Prace narzędziami niezmechanizowanymi 8%
czynnik materialny czynności	Ładunki - przemieszczane ręcznie p.4%,u.42%	Różnorodne opakowania, małej i średniej wielkości, niestacjonarne (kontenery, różnorodne pojemniki, butelki, skrzynki itp.) p.2%,u.16%	Ładunki - przemieszczane ręcznie p.4%,u.42%	Narzędzia ręczne bez napędu - do cięcia, przecinania (włączając nożyczki, sekatory) p.6%,u.79%
wydarzenie będące odchyleniem od normy	Podnoszenie prowadzące na ogół do urazów zewnętrznych p.2%,u.47%	Podnoszenie prowadzące na ogół do urazów zewnętrznych p.1%,u.58%	Podnoszenie prowadzące na ogół do urazów zewnętrznych p.2%,u.47%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.3%,u.53%
wydarzenie powodujące uraz	Obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego p.2%,u.82%	Obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego p.0,7%,u.77%	Obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego p.2%,u.82%	Kontakt z przedmiotem ostrym (nóż, ostrze itp.) p.3%,u.97%
rodzaj urazu	Przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania p.1%,u.53%	Urazy wewnętrzne p.0,3%,u.43%	Przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania p.0,8%,u.53%	Rany i powierzchowne urazy p.3%,u.98%

Inną grupą zawodową, w której bardzo często dochodziło do wypadków przy pracy w 2014 roku byli kowale, ślusarze i zawody pokrewne (4771 wypadków - 5,4% wszystkich zarejestrowanych w 2014 roku wypadków przy pracy). Wypadki przy pracy w tej grupie zawodowej mają zdecydowanie bardziej zróżnicowany przebieg, o czym świadczą niskie wartości pokrycia zidentyfikowanych reguł asocjacyjnych (tablica 5). Najczęściej wypadki w tej grupie zawodowej miały miejsce podczas prac narzędziami niezmechanizowanym (13%). Przebieg tego typu wypadków przy pracy zależy od rodzaju narzędzi, którym posługiwał się poszkodowany (narzędzia do łączenia części powodują uderzania przez to narzędzie, narzędzia do cięcia przecinają, a praca pozostałymi narzędziami powoduje uderzenie przez obrabiany materiał – tablica 5). Natomiast wypadki przy pracy, wśród ślusarzy i kowali, podczas brania do rąk, chwytania i umieszczania w poziomie (czynności podczas obsługiwania maszyn) najczęściej powodują uderzenie poszkodowanego przez spadający z góry czynniki materialny, najczęściej powodujący złamania kości.

Tablica 5. Przebieg najczęściej występujących wypadków przy pracy wśród kowali ślusarzy i w zawodach pokrewnych (p.-pokrycie reguły; u.-ufność reguły), na podstawie analizy reguł asocjacyjnych

czynność wykonywana	prace narzędziami niezmechanizowanymi 13%				Branie do rąk, chwytanie, trzymanie, umieszczanie – w poziomie 12%
czynnik materialny czynności	Narzędzia ręczne bez napędu - do wiercenia, skręcania, przykręcania itp. p.2%,u.15%	Niesklasyfikowane narzędzia ręczne bez napędu p.2%,u.14%	Narzędzia ręczne bez napędu - do łączenia części (przybijania, nitowania, łączenia przy pomocy zszywek itp.) p.2%,u.12%	Narzędzia ręczne bez napędu - do cięcia, przecinania (włączając nożyczki, sekatory p.1%,u.9%	Elementy lub zespoły maszyn lub pojazdów, niezmechanizowane p.1,7%,u.14%
wydarzenie będące odchyleniem od normy	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.0,5%,u.28%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.0,4%,u.21%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.0,5%,u.31%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.0,5%,u.39%	Ześlizgnięcie się, upadek, załamanie się czynnika materialnego - upadek czynnika z góry (uderzenie poszkodowanego przez spadający z góry czynnik materialny) p.0,4%,u.23%
wydarzenie powodujące uraz	Poziome zderzenie z/uderzenie w nieruchomy obiekt p.0,1%,u.19%	Niesklasyfikowane uderzenie przez obiekt w ruchu p.0,1%,u.28%	Niesklasyfikowane uderzenie przez obiekt w ruchu p.0,1%,u.22%	Kontakt z przedmiotem ostrym (nóż, ostrze itp.) p.0,4%,u.77%	Uderzenie przez spadający obiekt p.0,2%,u.56%
rodzaj urazu	Rany i powierzchowne urazy p.0,04%,u.40%	Rany i powierzchowne urazy p.0,04%,u.40%	Rany i powierzchowne urazy p.0,06%,u.60%	Rany i powierzchowne urazy p.0,4%,u.100%	Złamania kości p.0,1%,u.60%

Trzecią najczęściej poszkodowaną w wypadkach przy pracy, w 2014 roku grupą zawodową były pielęgniarki (3829 wypadków; 5,4% wszystkich zarejestrowanych). Wypadki przy pracy w tej grupie zawodowej częściej, niż w innych grupach zawodowych, miały miejsce podczas „chodzenia, biegania, wchodzenia na, schodzenia z itp.” (24%). Innym często występującym w tej grupie zawodowej rodzajem wypadków przy pracy były wypadki związane z zakłuciami, do których najczęściej dochodziło na dwa sposoby: podczas brania do rąk ostrych narzędzi chirurgicznych lub medycznych ze szpicą (strzykawki), które w wyniku nieskoordynowanych lub niewłaściwych ruchów prowadziły do ran i powierzchownych urazów (zakłóć) oraz podczas operowania ostrymi narzędziami chirurgicznymi lub medycznymi (skalpel), nad którymi poszkodowany tracił kontrolę, w wyniku czego doznawał ran i powierzchownych urazów (tablica 6).

Tablica 6. Przebieg najczęściej występujących wypadków przy pracy wśród pielęgniarek (p.-pokrycie reguły; u.-ufność reguły), na podstawie analizy reguł asocjacyjnych

czynność wykonywana	Chodzenie, bieganie, wchodzenie na, schodzenie z itp. 24%	Branie do rąk, chwytanie, trzymanie, umieszczanie – w poziomie 18%	Prace narzędziami niezmechanizowanymi 13%
czynnik materialny czynności	Powierzchnie poziome na poziomie gruntu - stałe (np. podłogi, podłoże wewnątrz i na zewnątrz, teren gospodarstwa rolnego, obszary sportowe itp.) p.9%,u.37%	Narzędzia ręczne bez napędu - chirurgiczne i inne medyczne - ostre, tnące p.13%,u.69%	Narzędzia ręczne bez napędu - chirurgiczne i inne medyczne - ostre, tnące p.11%,u.86%
wydarzenie będące odchyleniem od normy	Poślizgnięcie, potknięcie się, upadek osoby - na tym samym poziomie p.4%,u.82%	Nieskoordynowane, niewłaściwe ruchy p.4%,u.29%	Utrata kontroli nad narzędziem (zmechanizowanym lub nie) lub materiałem obrabianym tym narzędziem p.5%,u.48%
wydarzenie powodujące uraz	Poziome zderzenie z/uderzenie w nieruchomy obiekt p.2%,u.32%	Kontakt z przedmiotem ze szpicą (gwóźdź, ostre narzędzie itp.) p.2%,u.56	Kontakt z przedmiotem ostrym (nóż, ostrze itp.) p.4%,u.72%
rodzaj urazu	Przemieszczenia, zwichnięcia, skręcenia i naderwania p.1%,u.43%	Rany i powierzchowne urazy p.2%,u.99%	Rany i powierzchowne urazy p.4%,u.99%

[1] Larose D. T. Odkrywanie wiedzy z danych, PWN, Warszawa, 2006, s. 185