1-安全系统工程与系统管理概述

安全系统工程

与系统管理黄锐副教授联系方式:huangrui@安全系统工程与系统管理教学目的本课程是安全技术及工程专业本科生的专业基础课，是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作必备的理论基础。安全系统工程,是以安全学和系统科学为理论基础,以安全工程、系统工程、可靠性工程等为手段,对系统风险进行分析、评价、控制,以期实现系统及其全过程安全目标的科学技术。

安全管理工程是研究安全管理在伤亡事故发生和预防中的地位、作用，以及如何利用管理手段防止伤亡事故发生的科学知识体系。

使学生获得必需的专业技能锻炼，有关的专业技术知识得以充实与提高。

安全系统工程与系统

管理教学要求了解掌握安全系统工程与管理工程的内容与任务及其现状与进展；熟练掌握各种系统安全分析方法与管理技术在安全工程中的应用；掌握可靠性工程在事故预防中的应用，了解近年来在工业生产领域内常见的安全管理模式；

掌握对各类重大事故的后果分析、各种安全评价方法，通过公共安全管理理解安全管理技术；了解掌握科学决策作深入地阐述，初步掌握近几年新方法（模糊数学、灰色系统）。

第一章安全系统工程及系统管理概述

本章的内容与目的：本章主要讨论安全问题的发展；什么叫系统、系统工程；什么叫安全系统工程；为什么要引入安全系统工程来实现安全管理；安全管理有哪些内容等问题。通过这一讲，目的是试图使大家建立起安全系统工程与系统管理的概念，认识应用安全系统分析与管理技术的重要性和优越性。第一节基本概念1.安全：没有引起人员伤害、疾病或死亡，设备损坏或财产损失和环境危害的状况。安全这一概念，自原始以来就存在着。在很早以前的生产过程中，我们的祖先早已有制定和采取安全措施的能力。工业生产的发展，在为人类带来巨大物质利益的同时，也给人类提出了许多新的生产中不安全的问题。“安全状态”具有动态特征,就是说安全所描述的状态具有动态特征,它是随时间而变化的。安全的动态特征还体现在安全描述的不只是一个相对稳定的状态特征,安全一词还可作为对事故--安全过程的一种表征。过程表征和状态表征最本质的区别就在于前者描述的是事物的发展趋势,后者描述的是一种目标。从科学原理出发,定义事物多采用两种办法,一种是从事物的组成考虑,一种是从事物的功能考虑,或两者兼顾。安全表述的是一个复杂物质系统的动态过程或状态,过程或状态的目标是人物将不会受到伤害或损失。安全也可表述的是人们的一种理念,即人物将不会受到伤害和损失的理想状态。安全也可表述的是一种特定的技术状态,即满足一定安全技术指标要求的物态。安全的自然属性安全的社会属性安全的自然属性与社会属性中都存在着很强的促动安全的主动因素,这是安全科学发展的基础。2.系统：定义：就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。系统的特点整体性相关性目的性有序性环境适应性工程的定义传统的“工程”概念指的是生产技术的实践，往往以“硬件”作为其目标和对象。系统工程的“工程”，其目标和对象既包括“硬件”也包括“软件”，它泛指一切由人参加的，以改变系统某一特征为目标的工作过程，其含义较之传统概念中的“工程”更为广泛。

系统工程定义

钱学森教授所下定义为：系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。这个定义表示:①系统工程属工程技术范畴,主要是组织管理各类工程的方法论,即组织管理工程;②系统工程是解决系统整体及其全过程优化问题的工程技术;③系统工程对所有系统都具有普遍适用性。系统工程的主要思想

用最优化的方法使系统状态总是达到最佳效果的特征；它离不开具体的环境和条件，离不开事物本来性质和特征；它着眼于整个过程和状态，而不拘泥于局部的，个别的部分。

系统工程的理论基础

运筹学、控制论、信息论及各自的特殊专业理论钱教授讲的运筹学是一种数学理论，即系统工程的方法论，在用系统工程解决问题时，如何建立数学模型，求解和分析模型，都离不开运筹学的指导。控制论对系统工程的指导在于它提供了深刻的系统思想。信息论3.安全系统系统性开放性确定性与非确定性安全系统是有序与无序的统一体突变性或畸变性安全的动力学特征自组织型，被组织型，或两者兼有安全系统工程采用系统工程方法，识别、分析、评价系统中的危险性，根据其来调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和投资因素，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性达到最佳状态。安全系统工程可有效防患于未然可避免危险因素的遗漏可以了解各要素间的相互关系，消除各要素由于互相依存、互相结合而产生的危险性。可以使系统的安全达到最佳状态变静态管理为动态管理

用好安全系统工程的基本保证

要在管理中实现安全系统管理，应主要抓住“全过程、全员、全部、全方位”4个方面的问题。全过程管理：即从工程的设计、施工等全过程进行管理。全员参加管理：就是从局长、矿长、区队长、班组长、技术人员直至每位职工都要参加管理。全部工作管理全方位管理：不单纯局限于人、机、环境中的其中一个，而是要考虑全方位间的相互影响。安全管理管理就是对工商企业、政府机关、人民团体以及其他组织的一切活动的指导，它的目的是使每一行为或决策有助于实现既定的目标。（《世界百科全书》）安全管理是为实现安全生产而组织和使用人力、物力和财力等各种物质资源的过程。它利用计划、组织、指挥、协调、控制等管理机能，控制来自自然界的、机械的、物质的不安全因素及人的不安全行为，避免发生伤亡事故，保证职工的生命安全和健康，保证生产顺利进行。安全管理是企业管理的一个重要组成部分。

第二节产生与发展事故对安全系统工程与系统管理的促进作用：事故具有鲜明的反面教育的作用,它向人们展示了破坏的恶果,教人们必须按照科学规律办事。事故是一种特殊的科学实验。

事故也是诞生新的科学技术的催化剂。

安全系统工程产生于20世纪60年代初期美英等工业发达国家。在我国,安全系统工程的研究、开发是从20世纪70代末的开始的。安全系统工程的发展过程

安全系统工程于二十世纪五十年代末首先产生于美国军事工业。美国空军推出了一系列的规程，首先建立了安全系统工程的概念。英国以原子能公司为中心，于二十世纪六十年代中期，开始收集原子能发电厂发生事故的数据，研究用概率对系统的安全性，可靠性进行评价的方法，后来进一步推动了定量评价工作，设立了系统可靠性服务和系统可靠性数据库。

1974年，美国原子能委员会发表了“原子能电站事故评价”报告，叫做拉氏报告，报告中收集了原子能电站各部位历年来发生的事故，分析了发生的概率，采用了事故树和事件树分析的方法，即用各故障数据作输入，对事故进行了定量的评价。报告发表后，引起了世界各国同行的关注。日本自从1971年科技界召开“可靠性安全学术讨论会”以来，十几年来，研究工作十分活跃，1976年日本劳动省公布了化工联合企业六阶段安全评价方法。他们还推广事故树定性分析法，甚至要求每个工厂都要熟练运用。我国如于1976年引进安全系统工程的方法FTA。1982年，首次组织了全国性的安全系统工程研讨会。近几年来，我国某些单位也逐步采用了安全系统工程的方法，如有些工厂，每个重要操作岗位都悬挂事故树分析图，工人认为易看易懂，可以代替安全守则，在减少事故，改进安全工作方面收到明显的效果。

安全系统工程在我国的应用情况

1976年，清华大学核能技术研究所把事故树分析法应用到核算反应堆安全评价上；1978年，天津东方化工厂首次将事故树分析法应用于控测生产事故中；1981年，劳动人事部责成一定科研单位对安全系统在我国实行的可行性进行了研究；1982年，劳动人事部召开座谈会提出加强研究，互通情报，搞好试点的意见；1983年，劳动保护人事局3号文“关于劳动保护干部评定的通知”明确规定，安全系统工程列为劳动保护干部评定的考核内容；1986年，福建省经委办了二起安全检查系统培训班；1987年，在福州有关厂试点；进入９０年代以后，在国内开始大面积推广应用；目前，在国内的许多工业部门，如轻工、化工、冶金、核工业等部门都已把安全系统工程应用到安全工作中去。

系统总结国内外安全系统的理论与方法，共同观点是：安全系统工程是在事故逼迫下产生的。

现代科学技术的发展为安全系统工程的产生提供了必要条件。

美国导弹技术的开发促使安全系统工程的诞生,但它不是安全系统工程产生的惟一策源地。

安全系统工程不仅包括分析与评价技术,也应包括管理程序、管理方法等管理科学的内容,它也是以系统工程为基础的安全工程。

通过分析和评价认识风险,通过工程技术管理控制风险,使系统安全性达到预定的目标。推广应用安全系统工程的工作内容较普遍使用事故树，查找事故原因；利用安全检查表作为检查的依据；在理论上有所发展，对结构重要度的求解提出简要方法；安全系统工程方法正在引起更多人的注意，不断深入进行研究；在计算机应用方面，已开发出计算程序。人类进行有效管理的历史，可以追溯到6000年以前。我国的古代典籍《周礼》、《孟子》、《孙子》

1911年美国的泰罗发表了《科学管理原理》

安全管理伴随工业生产的出现，又随着生产技术水平和企业管理水平的发展而不断发展。1929年美国的海因里希发表了《工业事故预防》

我国的安全管理现状安全管理工程的发展过程第三节研究对象与基本内容1.

安全系统工程的研究对象是“人-机-环境”系统人子系统：涉及到人的生理和心理因素,以及规章制度、规程标准、管理手段、方法等是否适合人的特性,是否易于为人们所接受的问题

机器子系统：从工件的形状、大小、材料、强度、工艺、设备的可靠性等方面考虑其安全性,而且要考虑仪表、操作部件对人提出的要求,以及从人体测量学、生理学、心理与生理过程有关参数对仪表和操作部件的设计提出要求环境子系统：考虑环境的理化因素和社会因素安全系统工程是专门研究如何用系统工程的原理和方法确保实现系统安全功能的科学技术。系统安全分析系统安全评价安全决策与事故控制安全系统工程的方法论从系统整体出发的研究方法本质安全方法

人机匹配法

安全经济方法

系统安全管理方法

系统安全分析系统安全分析的功能通过进行系统安全分析，人们可以对系统进行深入、细致的分析、充分了解、查明系统存在的危险性，估计事故发生的概率和可能产生伤害及损失的严重程度，为确定出哪种危险能够通过修改系统设计或改变控制系统运行程序来进行预防提供依据。

系统安全分析是安全系统工程的核心内容，它是安全评价的基础。

系统安全分析法

可分为文字表格法、逻辑分析法、统计图表分析法、调查实验法和数学解析法等五大类共16种基本方法。我国目前较常采用的系统安全分析法：

事件树，事故树，预先危险性，管理失误和风险树，故障类型影响等分析法和安全检查表法及因果分析图法（鱼刺图法），事故比重图，事故趋势图，事故控制图，主次图等。

安全评价安全评价的概念安全评价也称风险评价，是对系统中固有的或潜在的危险及其严重程度进行定性或定量的分析和预测，揭示系统在生产过程中存在的危险性和发生事故的可能性及事故发生后可能的危害程度，以预测出被评价系统的安全状况，为制定防范措施和管理决策提供科学依据。安全评价安全评价通则的对安全评价的定义安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。安全评价的目的安全评价目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素及危险、危害程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。安全评价内容包括危险性识别和危险度评价危险性识别：对系统存在的安全因素进行定性和定量分析危险度评价：通过与评价标准的比较得出系统的危险程度安全评价的特征安全评价是安全系统工程的重要组成部分与实用性较强的内容。

安全评价是预测预防事故的高级阶段，它往往是建立在系统安全分析的基础上，结合其他理论进行的。

安全评价的结果依赖于所采用的安全评价方法，不同的评价方法有不同的安全评价结果。

安全评价是一种预测安全状况的手段，并非防止、控制事故发生的实际措施。

安全评价方法

安全评价方法可依据评价的目的或采用的基本理论进行分类。根据工程、系统生命周期和评价的目的，安全评价分为安全预评价、安全验收评价、安全现状综合评价、专项安全评价。

目前较常见的方法有定性和定量评价，预先评价，日常评价，事后评价，全面评价，局部评价等。

现代安全评价的理论基础系统科学原理耗散结构理论现代数学控制理论

安全决策与事故控制安全决策的主要内容：1、系统工程的决策与控制论；

2、系统优化技术与方法；

3、安全系统的特殊性与安全决策；

4、事故的系统预防与控制技术；

5、危险源与事故隐患的辩识与监控；

6、风险管理策略。建立在安全评价之上，与安全系统分析、系统安全评价形成安全系统工程理论。安全系统管理安全管理工程是研究安全管理在伤亡事故发生和预防中的地位、作用，以及如何利用管理手段防止伤亡事故发生的科学知识体系。伤亡事故致因理论，或称伤亡事故发生与预防理论，是安全管理学中的基本理论。安全管理包括对人的安全管理和对物的安全管理两个主要方面。安全管理工程的内容还包括安全生产的方