工人的不安全行为是导致建筑业安全事故最主要的直接原因。然而,追本溯源,项目前期的设计问题会催生诱发事故的不安全环境因素,这些因素通过影响工人的生理、心理状态,使工人对行为安全出现认知失效,最终产生不安全行为。所以,在项目初期针对工作环境开展安全设计,排除形成不安全行为的前提条件,便能更加经济高效地进行安全管理,提升安全绩效。为了推广安全设计,相关研究更多地聚焦到应用层面,与之相对的则是理论层面的缺失,设计影响行为安全的机理鲜有研究涉及。现有的模型对于这种机理的刻画过于模糊、简化,与实际情况仍有差距。并且,设计作为一个抽象概念,在这些研究中没有得到定义和解构。因此,本文以成熟的理论模型为基础,以建筑业真实的问卷、安全检查记录作为验证性分析的数据输入,构建了设计影响工人行为安全的机理模型。同时,设计因素得到拆分,安全设计的控制重点得到凸显。本文的主要内容包括:1)收集、处理工人问卷数据,以计划行为理论和现有理论模型为原型,构建“认知-行为”子模型,刻画认知失效导致不安全行为的影响路径;2)对安全检查数据进行筛选、合并,与认知可靠性及失误分析方法(CREAM)中的绩效形成因子(PSF)映射,以现有理论模型为原型,构建“工作环境-认知”子模型,解释工作环境因素对于工人行为安全认知的影响;3)根据设计模型的公理理论解构设计,通过语义映射将设计因素和CREAM中的PSF关联,构建“设计-工作环境”子模型;4)将三个子模型相结合并嵌套到基本反馈循环中,形成系统动力学模型。通过仿真模拟得出工人行为安全绩效随时间的变化情况,并通过敏感性分析确定关键设计因素。5)采用认知工作分析作为安全设计分析框架,给出安全设计建议。本文指出,设计因素通过工作环境因素和工人认知因素的复杂传递最终影响到行为安全绩效。在各类设计因素中,工作环境中“对物件的要求”是最为关键的设计因素,影响弹性系数达到0.2左右。此外,疲劳和超额的工作量会对行为安全绩效起到负面作用,需要在安全设计的同时进行控制。本文的研究方法可以方便地移植到不同行业的具体项目中,具有广泛的适用性和较高的实用价值,有助于开展针对性的安全设计,从源头预防安全事故。