（管理科学与工程专业论文）质量、环境、职业健康安全管理体系关联性与整合研究.pdf

摘要 g b t 1 9 0 0 0 ：2 0 0 0 质量管理体系( q m s ) 标准、g b t 2 4 0 0 0 ：1 9 9 6 环境管 理体系( e m s ) 标准和g b t 2 8 0 0 1 ：2 0 0 l 职业健康安全管理体系( o h s m s ) 标准的推行，大大提高了我国的管理水平和参与国际市场竞争的能力。但在 q m s 、e m s 、o h s m s 三个管理体系推行、建立、认证和持续改进的实践中， 存在着许多的交叉、重叠、重复、资源( 人、财、物) 浪费、管理效率、效益 不高的问题，各种组织、咨询及认证机构、政府主管部门均产生了三个体系整 合的愿望。 本文先分析了整合及一体化的定义和实质，总结和发展了国内外关于三个 管理体系整合的必要性、可能性、有利条件和时代背景的论述。但一体化体系 的建立，仅限于目前国内外这些表面的论述还远远不够，必须在对三个体系要 素的认真分析的基础上，精心策划，以提高管理体系整体有效性为最终目标， 构筑一体化管理体系。因此，本文重点作了如下工作： 首先，本文对三个管理体系的要素进行了系统的总结、对比，对三个管理 体系各要素之间的关系进行了系统的定性分析。重点是分析了各要素之间的共 性和共同特点，并指出了它们之间具体在哪些方面具有一致性、相似性或相关 性。 其次，本文建立了灰色关联分析模型，给出了对三个管理体系及其具体各 要素之间相关性定量分析的方法和示例。 最后，本文给出了三个管理体系一体化的模型，即综合管理体系模型。分 析了该模型通用标准制定的原则、通用标准的构成和通用标准的内容，并对综 合管理体系的实施和建立进行了简要论述。 关键词：整台：一体化；灰色关联分析：质量：环境；职业健康安全：管理体 系 a b s t r a c t i m p l e m e n t a t i o no ft h r e em a n a g e m e n ts y s t e m s ，n a m e l yg b t 1 9 0 0 1 ：2 0 0 0 ， g b t 2 4 0 01 ：19 9 6a n dg b t 2 8 0 0l ：2 0 01 h a si m p r o v e dt h em a n a g e m e n tl e v e la n d t h e a b i l i t y t ot a k e p a r t i nt h ei n t e r n a t i o n a lm a r k e t c o m p e t i t i o ng r e a t l y b u t i n p r a c t i c e ，t h e r e a r em a n yp r o b l e m ss u c ha s u n n e c e s s a r yi n t e r s e c t i o n ，o v e r l a p p i n g a n d r e p e t i t i o na m o n g t h e s es y s t e m s ，a n dm a n ye n t e r p r i s e s ，c o n s u l t a n t ，a c c r e d i t a t i o n a n dg o v e r n m e n ta g e n c i e sm a yh a v et h ew i s ht oi n t e g r a t eo ru n i t et h em a n a g e m e n t s y s t e m s i nt h i s p a p e r , t h ed e f i n i t i o n a n de s s e n c eo fi n t e g r a t i o no ru n i f i c a t i o na r e a n a l y z e da tf i r s t t h ef o l l o w i n gs u m m a r i z e sa n dd e v e l o p st h ei d e a sa n dr e l a t i o n s a b o u tm a n a g e m e n ts y s t e mi n t e g r a t i o ns u c ha st h ei n e v i t a b i l i t y , t h ep o s s i b i l i t y , t h e b a c k g r o u n da n dc i r c u m s t a n c e s b u ti t i ss h o r t a g et ob u i l du n i f i c a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e md e p e n d i n go nt h e s ea n a l y s e s t o b u i l du n i f i c a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ， i m p r o v i n g t h ee f f i c i e n c yo nt o t a li st h ef i n a lo b j e c t i v e ，s oi ti sn e c e s s a r yt oa n a l y z e t h er e l a t i o n s h i pa m o n gt h ek e ye l e m e n t so ft h es t a n d a r d s t h ef o l l o w i n gi st h i s p a p e r sm a i n c o n t e n t f i r s t l y 、t h i sp a p e r s u m m a r i z e sa n dc o m p a r e s t h e k e y e l e m e n t so ft h e m a n a g e m e n ts y s t e m s ，a n di n v e s t i g a t e st h er e l a t i o n s h i pa m o n g t h ek e ye l e m e n t sb y aq u a l i t a t i v ea n a l y s i s t h ee m p h a s e sa n a l y z et h eg e n e r a lc h a r a c t e ra n dt h es a l l l e f e a t u r ea m o n gt h ek e ye l e m e n t s a tt h es a m et i m e ，t h ec o m m u n i t y , t h es i m i l a r i t y a n dt h er e l a t i n ga m o n gt h ek e ye l e m e n t sa r eg i v e n s e c o n d ，t h i sp a p e rb u i l d sg r e yr e l a t i o n a la n a l y s i sm o d e l b a s e do n t h em o d e l ，a m e a n sa n da ne x a m p l et h a th o wt oa n a l y z et h er e l a t i o n s h i pa m o n g t h es y s t e m sa n d t h ek e ye l e m e n t sb yaq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sa r eg i v e n a tl a s t ，t h eu n i f i c a t i o nm o d e l ，n a m e l yc o m p r e h e n s i v em a n a g e m e n ts y s t e m m o d e l ，i sg i v e n i nt h i sm o d e l ，a u t h o ra n a l y z e st h ep r i n c i p l et h a th o w t ob u i l dt h e m o d e l ，a n da n a l y z e st h ec o m p o s i n ga n dt h ec o n t e n to f t h em o d e l f i n a l l y ，ag e n e r a l a n a l y s i st h a th o w t ob u i l da n d c a r r yo u tt h em a n a g e m e n ts y s t e m i sg i v e n k e yw o r d s ：i n t e g r a t i o n ；u n i f i c a t i o n ；g r e yr e l a t i o n a la n a l y s i s ；q u a l i t y ；e n v i r o n m e n t ； o c c u p a t i o n a lh e a l t ha n ds a f e t y ；m a n a g e m e n ts y s t e m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得 的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨注盘茎或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志剥本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：侯建爝签字同期： z 醪年7 月工日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解叁鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规 定。特授权盘壅苤堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同 意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名 候杰僧导师繇砻季风 签字日期：2 口辫7 月2 臼签字日期：加多年 月) 日 第一章概论 第一章概论 1 1 整合管理体系的基本概念 i s 0 9 0 0 0 、i s 0 1 4 0 0 0 、o h s a s l8 0 0 0 三个管理体系的建立、认证和 持续改进，已经成为国际上现代企业的管理水平和持续发展能力的重 要标志。特别是我国入世后，企业能否在全球经贸活动中生存、竞争、 发展，质量( q ) 、环境( e ) 及职业健康安全( o h s ) 问题已成为不可 回避、必须克服的首要障碍。 i s 0 9 0 0 0 质量管理体系系列标准( 包括1 9 8 7 版、1 9 9 4 版、2 0 0 0 版) 和i s o l 4 0 0 0 环境管理体系系列标准一经颁柿，均在第一时间等同转换 为我国的国家标准，即g b t 1 9 0 0 0 质量管理体系( q m s ) 系列标准和 g b t 2 4 0 0 0 环境管理体系( e m s ) 系列标准。另外，我国国家质量技 术监督检验检疫局还根据国际劳工组织的i l o o s h 2 0 0 1 职业安全健康 管理体系导则和o h s a s l8 0 0 1 ：1 9 9 9 职业健康安全管理体系标准制订 了国家标准g b t2 8 0 0 1 职业健康安全管理体系规范，即0 h s m s 规 范。 在q m s 、e m s 、o h s m s 三个管理体系推行、建立、认证和持续 改进的实践中，无论从企业、事业单位( 组织或用人单位) 、咨询及认 证机构、政府主管部门，可能都在深思，怎样才能减少三个管理体系 建立中的交叉、重叠、重复、资源( 人、财、物) 浪费、管理效率、 效益不高的问题。这就提出了q m s 、e m s 、o h s a s 三个管理体系的兼 容、整合或一体化问题。 这旱说的“整合”、“一体化”是指管理体系的整合或一体化，目 前还没有统一规定的模式，各国也都在探讨之中。 1 1 1 定义 g b t 1 9 0 0 0 ：2 0 0 0 质量管理体系基础和术语标准的第2 1 1 条中做出如下描述：“一个组织的管理体系的各个部分，连同质量管理 体系可以合并成一个整体，从而形成使用共有要素的单一的管理体 第一章概论 系。” 陔标准的第3 9 1 条的注中规定：“当质量和环境管理体系被一起 审核时，这种情况称为一体化审核。” g b t 1 9 0 0 4 ：2 0 0 0 质量体系业绩改进指南标准的第0 4 条这 样阐述：“然而本标准使组织能够将自身的质量管理体系与相关的管 理体系结合或整合。” 另外，在i s 0 1 4 0 0 1 和i s 0 1 4 0 0 4 中也有关于兼容或一体化问题的 一些提法： ( 1 ) 如果组织已经建立了管理体系( 如质量体系) ，则依据 i s 0 1 4 0 0 1 标准建立环境管理体系时，可对现行管理体系要素加以修改， 使之适合本标准的要求。 ( 2 ) 为了有效地管理环境事务，应对环境管理体系要素进行设计 或修改，使之和现行管理体系做到有效的协调与结合。 ( 3 ) 把环境管理体系纳入整个经营管理过程。 通过上述对“一体化管理体系”、“结合”、“整合”概念的阐述， 我们可以将“一体化管理体系”作如下定义：“将两种或两种以上的管 理体系经过有机地结合，而使用共有要素的管理体系。” 根据其所结合不同管理体系的数目，可依次称作二元、三元或多 元一体化管理体系。 对上述定义解释如下： ( 1 ) 必须是两种或两种以上的管理体系，至少是两种，多数不限； ( 2 ) 有机地结合是指不是多种管理体系的简单相加，而是按照系 统化原则形成相互统一、相互协调、相互补充、相互兼容的有机整体， 才能发挥一体化的整体有效性和效率； ( 3 ) 使用共有要素，诸如管理体系本来就在一个组织中，本来就 使用共有要素，这罩强调共有要素是要求不要把那些共有要素人为分 开。 1 1 2 管理体系一体化的实质 在讨论一体化管理体系时，总是把几个体系结合在一起，其实我 们是把本来就在起的( 企业管理体系) 部分还回去，不要再人为地 把一体的企业管理体系，分割为质量管理体系( q m s ) 、环境管理体系 ( e m s ) 、职业健康安全管理体系( o h s m s ) 国际上在讨论一体 化管理体系模型时，曾用图1 1 形象地表示诸多管理体系的结合程度。 蔓二主塑笙 每丁方针层 l 管理层 l 操作层 幽1 1二个管理体系的结合程度 职业健康安全方针合成一个企业管理体系方针，但是这三方面的内容 均应包括在内，互相是不可替代的： ( 2 ) 所有的管理体系均是基于企业的操作层，任何管理体系的运 作和控制没有操作层就不能实现，它们在操作层融合在一起； ( 3 ) 根据图1 一l 的理念，我们可以构筑质量管理体系( q m s ) 、 环境管理体系( e m s ) 和职业健康安全管理体系( o h s m s ) 结合为 体的管理体系的基本结构和文件体系，用图1 2 来表示： 1 1 3 一体化管理体系文件的构成 从图l - 2 可以看出，一体化管理体系文件的构成如下： ( 1 ) 一体化管理体系手册； ( 2 ) 一体化管理体系程序文件； a ) 通用的程序文件； b ) 质量管理体系( q m s ) 和环境管理体系( e m s ) 共用的程序 文件： c ) q m s 和o h s m s 的共用 程序文件； d ) e m s 和o h s a s 的共用 程序文件； e ) q m s 的程序文件： f ) e m s 的程序文件； g ) o h s m s 的程序文件： ( 3 )工作标准、作业指导书。 。入八纠。，。 殿程序文件 汐n 、 作业指导书 豳1 2一体化管理体系的文件 !军lliflil层 上 r 清 管业它别尽量和 可 阿企 ，区 ，质针 0 壬于中的层把方；寓之出上以境 图出卜均系突在可环 从看0系体问现们 、 地 体理之体我针 楚 理管们日疋管方 第一章概论 12 e m s 、q m s 、o h s m s 整合体系工作的由来 国际标准化组织战略咨询组( i s o s a g e ) 早在起草i s 0 1 4 0 0 0 标 准之的，就对国际标准化组织建议：“考虑到质量与环境管理体系均是 组织管理体系的一部分，尽管分别建立体系，虽终还会融合在一起， 可能会更有效率。因此制定环境管理体系标准时，应与i s 0 9 0 0 0 标准 保持协调和相似。”i s o 在制定i s 0 1 4 0 0 0 、i s o t s l 6 9 4 9 和o h s a s l8 0 0 l 等标准时，就一直重视这些标准的结合问题，因此推动了这些标准的 一体化进程。一体化的实质正是反映了使用共同要素的诸体系，本来 就是属于一个企业管理体系之内。为了使单独体系便于识别和管理才 一一地建立了运行模式。 1 2 1g b t 2 4 0 0 4 id t is 0 l4 0 0 4 ：19 9 6 中的规定 在环境管理体系的协调和一体化中指出：为了有效地管理环境事 务，应对环境管理体系要素进行设计和修订，使之和现行管理体系要 素做到有效的协调与结合。可获益于一体化的管理体系要素如下： ( 1 ) 组织的方针； ( 2 ) 资源配置； ( 3 ) 运行控制和文件； ( 4 ) 信息资料和支持体系； ( 5 ) 培训和提高； ( 6 ) 组织结构和责任结构； ( 7 ) 奖励和考核制度； ( 8 ) 信息交流和情报通报。 g b t 2 4 0 0 4i d ti s 0 1 4 0 0 4 ：1 9 9 6 标准中同时强调，围绕协调和一体 化应考虑的问题： ( 1 ) 环境管理体系是如何纳入整个经营管理过程的? ( 2 ) 对于环境与其他经营目标和优先事项之间的矛盾是如何协 调与解决的? 1 2 ，26 b t 19 0 0 0 id t is 0 9 0 0 0 ：2 0 0 0 中的规定 质量管理体系是组织的管理体系的一部分，它致力于使与质量目 标有关的结果适当地满足相关方的需求、期望和要求。组织的质量目 标与其他目标，如增长、资金、利润、环境及职业健康安全等目标相 4 第一章概论 辅相成。一个组织的管理体系的各个部分，连同质量管理体系可以合 成一个整体，从而形成使用共有要素的单一的管理体系。这将有利于 策划、资源配置、确定互补的目标并评价组织的整体有效性。组织的 管理体系可以对照其要求进行评价，也可以对照国家标准如 g b t 1 9 0 0 l 和g b t 2 4 0 0 1 的要求进行审核，这些审核可以分开进行， 也可合并进行。 g b t 1 9 0 0 0 标准的这段描述是对一体化的内容最清楚的揭示： ( 1 ) 质量管理体系仅是管理体系的一部分，它只是使与质量目标 有关的结果满足相关方的需求、期望和要求： ( 2 ) 管理体系由诸多部分构成，因此质量目标与其他目标，如资 会、利润、环境及职业健康安全等目标相辅相成，构成管理体系总目 标的一部分： ( 3 ) 一个组织的管理体系的诸多部分可以合成一个整体，是使用 共有要素的个管理体系： ( 4 ) 一体化的重要意义，主要是有利于管理体系的策划、资源配 置、确定互补的目标并有利于评价组织的整体有效性。 联合国环境计划署于1 9 9 6 年发表了环境管理一书，其中专门 设立一章论述q m s 、e m s 和o h s m s 的一体化，分析了三个体系的相 同之处、相似之处和相异之处，提出了一体化的理论模型，同时指出 了促进和妨碍一体化的因素，这是当时论述一体化最详细的著作。理 论模型由6 个要素构成：( 1 ) 方针和策划；( 2 ) 信息提供；( 3 ) 改进； ( 4 ) 保证：( 5 ) 评价；( 6 ) 人员和组织。 一体化管理体系要素之间的关系如图1 3 所示。 从图1 3 中可以看出： 人员和组织要素的内容是 j c 寸任何管理体系的最基本 要求，而方针和策划、信息 提供、改进和保证等要素构 成了一体化管理体系的关 键过程，评价是为了比较、 分析、纠正和改进。 1 方针和策划卜_ 一 人 评 员 叫信息提供r 一 飘j 叫改进r组 价 一_ j 保证l 一 织 图】一3一体化管理体系要素之间的关系 理论模型各要素包含的内容如表1 1 所列。 第一章概论 表卜1理论模型一体化管理体系要素详解 蛰索详钏 内容 目拽相关方的领域 与已有体系的接亡j 整理相关团体的需求 万针和策划 制定方针和目标 制定活动方案并制定计划 确定资源 确定所需信息 测量与具体参数 挺彬e 信息收集信息 文件控制 信息交流 识别改进的过程和活动 改进确定改进方案 制定并执行改进计划 识别需求和保证的活动 保i l f 制定并实施保证措施 比较信息与需求 评价 确认并评审反馈结果 制定并实施纠正措施 激励井支持职二【_ _ 保持竞争能力 人员和组织安捌t 作任务 l ! | _ j 确职责和权限 保持资源的获得 现在世界流行的趋势，不是只做一个i s 0 9 0 0 0 质量管理体系，而 是在i s 0 9 0 0 0 的基础上将i s 0 1 4 0 0 0 环境管理体系、o h s a s l 8 0 0 0 职业 健康安全管理体系有机地融合起来，这己成为i s o 及其成员团体在今 后很长一段时f 自j 的努力方向。 1 3= m s 、q m s 、o h s m s 整合管理体系的时代背景 随着国家标准2 0 0 0 年版g b t 1 9 0 0 0 的宣传和贯彻，g b t 2 4 0 0 0 系列标准的实施，g b t 2 8 0 0 1 的试行，以及国际劳工组织i l o o h s 2 0 0 l 的出台，我国国家经贸委发布职业健康安全管理体系指导意见和 职业健康安全管理体系审核规范，大大地推进了现代企业管理改革 的步伐，使三个体系标准更加科学、更加实用、更加完善。但在实践 中，从不同角度都发现了三者的个性和共性的差异和要素的交叉、重 叠问题，使一些实践者和管理专家、学者开始深思，是否有可能寻求 设计一个新的构架? 第一章概论 至今，情况发生了巨大的变化，无论是企、事业单位( 组织) 、咨 询及认证中介机构、相关方面、政府主管部门都积累了经验，在某些 领域取得共识，发现了问题，提出了各自的要求，加上市场经济主导 和经贸活动发展的需要，促使三个体系的各方，加强彼此间的学习和 研究，进行对照、对比，进行结合与交叉，通过咨询和认证实践，都 不同程度表达了希望整合或一体化的意见，似乎说话的底气更足，依 据更多，条件更有利，实际也更成熟了。 目甜关于三个管理体系一体化的研究，重点就是关于三个管理体 系一体化的有利条件、时代背景以及三个体系一体化的客观需要等方 面的论述，详细情况可从后面的参考文献中了解，本文限于篇幅，不 再重复赘述。 1 4 本文的主要工作 e m s 、q m s 、o h s m s 三个管理体系的整合或一体化的建立，必须 在对三个体系要素的认真分析对比基础上，精心策划，利用实施 g b t 19 0 0 0 的经验，利用国内外对管理体系拯合或一体化的一些尝试 总结，以提高管理体系有效性和效率为最终目标，构筑一体化管理体 系。 目f | 1 ，三个管理体系的整合形式还仅限于相同要求的整合，一些 组织只是简单地将三个标准相同或相近条款的要求，如管理评审、纠 f 和预防措施、文件和记录控制等，进行对应的三位一体的结合并建 立一些共同的程序文件，用这些文件控制组织中不同领域但具有相同 内容的活动。例如组织编制的文件控制程序，应兼顾g b t 1 9 0 0 1 ： 2 0 0 0 标准4 2 3 条“文件控制”、g b t 2 4 0 0 1 ：19 9 6 标准4 4 5 条“文 件控制”、g b t 2 8 0 0 l ：2 0 0 1 标准4 4 5 条“文件和资料控制”条款的 要求，浚程序文件应用于控制质量、环境和职业健康安全管理方面的 内容。 以相同要求的整合形式建立全面管理体系，这种做法在方法的应 用上较为简单，但这样做只能称为“合并”或勉强整合，不能称其为 系统的完全整合。因为除相关条款要求的整合外，三个标准的其他条 款并未完全整合，而仍然以相应标准部分地整合，另一部分分离。显 然，不完全整合的系统，其工作重复、运行冲突必然存在。这是“相 同要求”的整合形式的不足之处。 第一章概论 较高层次的整合应该以满足三个标准的要求为前提，从系统的整 体性来说，以整体为主，局部服从整体：从系统的开放性来看，以此 标准的强势补彼标准的弱势，求得最佳效果。这就要求以整体系统的 整合建立全面管理体系。 针对上述问题，本文主要解决如下问题： ( 1 ) 从三个管理体系系列标准的规定中，去理解一体化的定义和 实质，并分析了管理体系一体化的由来： ( 2 ) 从三个管理体系系列标准制定的背景、原因以及标准制定的 原则、基本要求、基本条款、运行模式和企业以及认证机构的要求等 方面，论述了三个管理体系一体化的可能性和必要性，并简述了三个 管理体系一体化的现实意义； ( 3 ) 以g b t 2 4 0 0 l ：1 9 9 6 条款顺序为序，对g b t 2 4 0 0 1 ：1 9 9 6 、 g b t 2 8 0 0 1 ：2 0 0 1 和g b t 1 9 0 0 1 ：2 0 0 0 具体对应条款要求，逐条进行 总结、比较和分析，重点探讨了具体条款之间的共同要素( 要求) 和 差异，并逐条分析其相关性、相似性； ( 4 ) 本文对灰色系统关联分析理论进行分析、论述和改进，寻求 出一种解决本文三个管理体系关联分析的一种方法； ( 5 ) 运用灰色系统自关联分析模型，通过专家对三个管理体系具 体对应条款的相关性分析，定量分析三个管理体系之间的相关关系( 程 度) ； ( 6 ) 论述了全面管理体系的含义，提出了基于三个国际标准的整 合建立综合管理体系通用标准的思想，并论述了综合管理体系通用标 准的原则、构成和内容； ( 7 ) 通过对三个管理体系要素的认真分析和比较，以及对三个管 理体系之问的相关性分析，精心策划，参考实施g b t 1 9 0 0 0 的经验， 提出了e m s 、o h s m s 、q m s 一体化管理体系( 即综合管理体系) 的 建立步骤。 第二章灰理论与建模方法 2 1 灰理论简介 第二章灰理论与建模方法 21 1 灰理论的提出 基于信息思维，自然现象往往是灰的。灰色现象里含有已知的、未知的与非 确定的种种信息：含有含糊不清的机理；存在数据不足的表现。少数据与少信息 带来的不确定性，称为灰色不确定性。 扶色系统理论( 简称灰理论，g r e y t h e o r y ) 是研究少数据不确定性的理论， 即灰色系统理论是针对既无经验，数据又少的不确定性问题，也就是“少数据不 确定性”问题提出的。与此相关的，人们通过概率与数理统计，解决样本量大、 数据多，但缺乏明显规律的问题，即“大样本不确定性”问题；人们用模糊数学 处理人的经验与认知先验信息的不确定问题，即“认知不确定性”问题。 2 1 2 灰概念 “灰”是介于“自”与“黑”之间的概念。 白：指信息确定、数据完整。对应的有白色系统。 黑：指信息很不确定、数据很少。对应的有黑色系统。 伙：指信息部分不确定、部分确定：部分不完全、部分完全；部分未知、部 分已知。对应的即是灰色系统。 2 1 3 灰陛的表现 扶性的本质是“少”与“不确定”。这二者之间有区别又有联系；既可独立 存在又有因果关系。下面概述由“少”导致“不确定”的表现。 ( 1 ) 运行机制的扶性： ( 2 ) 结构灰性：信息少，数据不完整，对事物的结构不可能有全方位的 认知，从而导致结构的灰性。 ( 3 )关系狄性：信息少，数据不多，难以对事物之间建立确定的关系， 从而导致关系的狄性。 ( 4 ) 模型的灰性： ( 5 ) 认知狄性：信息少，只能获得局部的认知，不确定的认知，默认性 9 第二章灰理论与建模方法 的认知，即认知扶性。 2 ，1 ，4 灰理论与概率、模糊的对比 狄理论( g r e y t h e o r y ) 、概率论( p r o b a b i l i t y ) 与模糊理论( f u z z y t h e o r y ) 是三种理论、三种概念、三种不确定性。基于前面的阐述，三种理论研究的内容 的区别可概括如下： ( 1 ) 扶理论研究“少数据不确定”： ( 2 ) 概率论研究“大样本不确定”； ( 3 ) 模糊理论研究“认知不确定”。 灰理论中的“少数据”，是指现实信息为背景的数据，指有效时区内的数掘。 三种理论的研究宗旨分别是： ( 1 ) 获理论：强调信息优化，研究现实规律； ( 2 ) 概率与数理统计：强调统计数据与历史关系，研究历史的统计规律： ( 3 ) 模糊理论：强调先验信息，依赖人的经验，研究经验认知的表达规 律。 2 1 5 灰理论的主要内容 目前，扶理论的主要内容有：灰哲学、灰生成、灰分析、灰建模、灰预测、 狄决策、狄控制、狄评估、灰数学等。 2 1 6 灰理论的基本原理 扶理论中基本原理包括： ( 1 ) 默承认原理： ( 2 ) 默否认原理； ( 3 ) 差异信息原理； ( 4 ) 信息认知原理； ( 5 ) 白化原理： ( 6 ) 解的非唯一性原理； ( 7 ) 新息优先原理： ( 8 ) 最少信息原理； ( 9 ) 灰性不灭原理。 在上述种种原理中，默承认原理、默否认原理、差异信息原理与灰性不灭原 理是灰理论中属于i # 提性、奠基性的原理；信息认知原理是灰理论中认知模式的 0 第一章 灰理论与建模方法 根据，白化原理是认知模式的表现，解的非唯一性原理是白化原理的延伸；新息 优先原理是灰控制的基础：最少信息原理是贯穿于灰关联、灰建模、灰生成、灰 决策的关键性原理。 2 2 灰色系统分析 系统分析是决策科学的重要组成部分，但现在还没有一个全面而精确的意 义，也未形成自身独特的理论体系，是一门发展和探索中的学科。灰色系统分析 是灰色系统理论的重要组成部分，作为系统分析的一种方法，它与传统的系统分 析方法有很多相同点，但也有其特定的原则和方法。 2 2 1 灰色系统分析基本原则 狄色系统分析作为一种方法，它与传统的系统分析方法有其共同的基本原 则，这就是整体性、优化、模型化。整体性原则是系统分析的根据和出发点，优 化原则是其分析的基本目的，而模型化原则是作为优化的手段和必要途径。这三 条原则从不同侧面表现了包括灰色系统在内的系统分析方法的一般特征。但灰色 系统分析还具有自身的一些特点和方法论原则。 22 1 1 信息的非完全性原则 依据不完全信息来处理问题是灰色系统分析方法的重要特征。灰色系统分析 十分重视对有限的、非完全信息的充分利用，尤其是那些可以标志客观事物“现 实存在”的有限信息。 灰色系统理论基于信息的非完全性原则，建立了一套新的概念和方法。如： 驭数、荻元、灰关系等概念，灰色统计、灰色聚类、灰色预测、灰色决策、灰色 规划等方法。上文已经有所涉及，在此不再赘述。 2212 非唯一性原则 对于一个信息不完全的系统，特别是属于本征性灰系统的社会系统、经济系 统、生态系统、军事系统、自然系统等，试图用严格的数学方法寻求精确的唯一 解，一般情况下几乎是不可能的。灰色系统分析方法的非唯一性原则，正是指由 于这类系统的行为模式的非唯一性，而对于系统行为及其未来发展的描述也应是 非唯一的。 非唯一性原则增强了系统的可比性、可量化性、可选择性及可优化性。灰色 系统理论属于软科学的范畴，具有多学科的综合性所以其数学基础及其系统方 法也是非唯一的。因而，灰思想强调非唯一性、可集合性、可构造性，是开集思 第一章 灰理论与建模方法 想。丌集既可在同一层次构造发展，也可在多层次上构造发展。这是灰色系统方 法的个重要的方法论原则。 2 21 3 现实信息优先原则 运用灰色系统理论与方法，进行系统分析、预测、决策、规划、评估时，突 出的特点是对样本的数量和分布特征不太苛求，不盲目追求大样本量和典型分 布。它只需对已经掌握的部分信息进行合理的加工处理，就能对系统动态过程做 出科学的描述和正确的预测。这是由于它在样本选取方面遵循着与一般统计方法 完全不同的方法论原则，一般统计方法是依据随机原则进行抽样调查，以获取大 量样本，而坎色系统方法则是在研究信息不完全的系统时，遵循现实信息优先原 则，即在处理历史信息与现实信息关系上，它注重现实信息。因为我们研究的是 现实存在的信息不完全系统，表征或反映它的状念特征和行为的，主要是现实信 息：直接影响系统未来发展趋势、起着主要作用的也是现实信息。而且在历史信 息中，反映客观事物发展规律的那一部分信息内容，都会以这样或那样的方式被 现实信息所载有。这一点对于社会、经济等本征性灰色系统更为明显。所以，灰 色预测并不要求大量的历史数据，甚至有三、四个数据即可建模预测。 2 2 2 灰色系统分析基本方法 跃色系统理论问世以来，无论在理论上，还是在方法上以及实际应用上，均 得到了很大的发展。在我国己经成为许多领域进行系统分析、建模、预测、决策、 规划、评估、控制等的一种独特的思路和崭新的方法。邓聚龙教授认为，灰色系 统理论现己初步形成了较为完整的一套体系，即： ( 1 )以灰色关联空间为基础的分析体系： ( 2 )以灰色动态模型g m 为主的模型体系； ( 3 )以灰色过程及其生成空间为基础与内涵 的方法体系； ( 4 )以系统分析、建模、预测、决策、评估、控制等为纲的技术体系。 在这套理论体系的基础上，通过实践，灰色系统分析己逐步形成了具有自己 特色的、实用性较强的基本方法。主要有： ( 1 ) 灰色关联分析：关联矩阵、关联动态矩阵： ( 2 ) 灰色动态建模：g m ( 1 ，1 ) 、g m ( 2 ，1 ) 、g m ( 1 ，n ) 、g m ( 0 ， n ) 等： ( 3 ) 灰色预测方法 测、拓扑预测： ( 4 ) 狄色局势决策 数列预测、系统协调预测、灾变预测、季节灾变预 单目标决策、多目标决策 第二章灰理论与建模方法 ( 5 ) 多维灰色评估：灰色统计、灰色聚类、多层次综合评估； ( 6 ) 多维狄色规划：预测型规划、漂移型规划、灰色规划综合模型 ( 7 ) 欲色五步建模： ( 8 ) 灰色去余控制。 23 灰色关联分析 2 3 1 灰关联分析意图 狄色系统由于数据少、信息不完全与不确定，因此： ( 1 ) 难以了解系统的边界： ( 2 ) 难以判断系统与环境的相互影响； ( 3 ) 难以确定因子间的数量关系； ( 4 ) 难以分清系统的主要因子与次要因子。 扶关联分析的目的，就是对信息不完全与“少数据不确定”的系统作因子间 的量化、序化。 232 灰关联分析内涵 分析的“实质”是比较。灰关联分析的“实质”是整体比较，是有参考系的、 有测度的比较。 距离空间中“距离”是比较的测度，但这种比较只限于两点之间，即“两两 比较”：点集拓扑( p o i n t s e t t o p o l o g y ) 是整体比较，是邻域的比较，但是没有铡 度。所以：“距离空间与点集拓扑空间结合，构成有参考系的、有测度的整体比 较。”这就是狄关联分析空间，简称灰关联空间。 欺关联分析的整体比较，可以做通观全局的、全貌的分析：灰关联分析的比 较测度，可以对系统的因子作量化分析。 2 3 3 灰关联分析的功能 次关联分析一般有下述几种功能： ( 1 ) 界定系统( 因子) 边界； ( 2 ) 分析因子与行为的影响； ( 3 ) 判别主要与次要因子； ( 4 ) 识别模式； ( 5 ) 确认同构： ( 6 ) 鉴别效果： ( 7 ) 坎关联聚类； 第二章 灰理论与建模方法 ( 8 ) 攻关联决策。 234 灰关联分析的技术内涵 灰关联分析模型不是函数模型，是序关系模型；灰关联分析着眼的不是数值 本身，而是数值大小所表示的序关系。因此灰关联分析的技术内涵是： ( 1 ) 获耿序列间的差异信息，建立差异信息空间； ( 2 ) 建立和计算差异信息比较渊度 一( 指标2 ，_ 0 旨标起强 则x ，为模式序列。对于i = 1 , 2 ，m 的情况，可构造指标模式序列x 心) x ( k ) ；0 。忙x x ：( 女) ，- ，x 。( 女n k = 1 , 2 ，n 则z ( 女) 与工o ) 应统一为正极性。 b 替续序列 令x 为序列 = g ，( 1 l _ ( 2 l ，一0 ) ) ， 对于x ，取lk k = 1 , 2 ，n ) 称k 为序号，k 为序号集，若序号集k 有唯一 命题，则x 为替续序列。 若z 与z 为不同极性的替续序列，则应统一为f 极性替续序列。 2 362 2 差序列 在灰关联因子集爿中，指定( 或x ，) 为参考序列，x ，为比较序列，则参 考序列对于各比较序列间的绝对差记为。妊) 。( 七) = k ) 一o ) ， ，j = 1 ，2 ，聊 ( 3 1 ) 称，为差序列。 。= ( 口( 1 x 。( 2 卜，( n ) ) ( 3 2 ) 2 。3 62 3 边界值 称下述差值为边界值 上边界值 下边界值 h ( m a x ) = m a x m m a x a , 。， a ( m i n ) _ m ，i nm ，i “唧n 。g ) 当只有个参考序列x ，= x 。时，则有 a j ( k ) = k ( k ) - x ，( 木 ，= ( ，( 1 ) ，( 2 ) ，一如) l a ( m a x ) = m a x m a x a ，( l ( 3 3 ) 3 - 4 ) ( 3 5 ) ( 3 - 6 ) ( 3 7 ) 第二章灰理论与建模方法 a ( m i n ) = m i nr i 】_ i n ， ) ( 3 8 ) 2 36 2 4 灰关联系数 令y ( x ， l x ，( ) ) 为比较序列x ，对于参考序列x ，在第点的灰关联系数，则其 算式为： ，b 吣，悱m i n m 去i n m 拓i n a 盂( k ) 磊+ m 盖a x m 蠡a x m i ；a 产x a , ( k ) 睁。， 上式中，f 为分辨系数，- o ，1 。当 - = 1表示有最大上界参考系； = 0表示无上界参考系。 在最小信息原理下，分辨系数f f = 0 5 ( 证明可见参考文献1 7 ) ：灰关联系数y b ， l x ，( ) ) 体现点集拓扑空间与距离空间的结合； 区f 白j l 唧n 哆nm i n k ) , m ，a x m a ，x m 。a x a ) j 是点集拓扑空间的邻域； 。( t ) 为距离。 2 3 6 25 灰关联度 ，b ，x ，) 为x ，对于一的扶关联度 ，b ，) = 去喜y b ，州) ( 3 - 1 0 ， 2 3 6 3 灰关联矩阵 2 36 3 1 灰关联矩阵概念 若灰关联因子集多个参考列，则每个参考列与所有比较列，构成一个灰关联 子空间，而所有狄关联子空间，则构成多参考列灰关联空间。多参考列灰关联空 间的狄关联度，以参考列为行排列，可构成灰关联矩阵。 灰关联矩阵的环境参数是三级的。 2363 2 灰关联矩阵定义 定义1 ：令y ，f ，为参考列，y 为y ，的全体 y = y ，l i i i , 第二章灰理论与建模方法 令x ，i ，为比较序列，z 为比较序列的全体 盖= ，l ， 则x 与y 构成多参考列灰关联因子集，记为彳u y ，且有 x w y = 扣，x ，l i ，= 1 ，2 ，m ， j j = 1 ，2 ，s k y ，= ，( 1 ) ，y ，( 2 l ，y ，0 强 v y ，( 七) y ，等尼k = 0 ，2 ，一，h ， _ = x ，( 1 x x ， v x 。 ) tj ke k = 1 “2 一，月 y ，= m u ，“， f x i = m o j i ，i ， m 川仃，j 7 匹y ，a v g ，u e m ，l e m ，m e m 定义2 ：令。以) 为x 对于y 在k 点的差异信息，则 ( 1 )a 为u y 上的差异信息集 = 。 l f ，j , ke k ，。 ) = i 只 ) - x j ( k 1 y i q ) y ，= m u ， x i 吣x i = m 0 ) i “， f f j ， f - o ， m ， ( 3 - 1 1 ) ( 2 ) 称，为x u y 上差异信息序列 “= ( 。( 1 1 a 口( 2 卜，( n ) ) ， ( 3 1 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 称a i ( m a x ) j o x u y 上上环境参数 a o ( m a ) ( ) _ m ，a x m a ，x m 女a x a 扯) ， ( 3 1 3 ) 称( m i n ) s b x u y 上下环境参数 a , jr a i n ) = m ，i n 母蝉n ，忙) ， ( 3 1 4 ) 若f 为分辨系数，则a 。为u y 上灰关联差异信息空间 a 。= ( ，f ，a 口( m a x ) , a 口( m i n ) ) ( 3 1 5 ) 8 第二章灰理论与建模方法 定