第一章-安全系统工程概论

安全系统工程安全系统工程概论主要内容一、系统论简介二、系统工程简介三、系统分析的基本内涵四、安全系统工程五、安全系统工程的发展概况本章主要内容SafetySystemEngineering事故案例火灾事故之一2002年12月25日晚，河南洛阳市东都商厦发生特大火灾事故，造成309人死亡，直接经济损失275万元。遇难者中男135人，女174人，火灾事故系电焊工违章作业引起的。SafetySystemEngineering事故案例火灾事故之二2000年3月29日凌晨3时30分，河南省焦作市“天堂”音像俱乐部发生火灾，因大门被老板反锁，在里面近百人无处逃生，74人被烧死，全国震惊。SafetySystemEngineering事故案例火灾事故之三2005年12月15日，辽源市中心医院发生特大火灾事故，造成37人死亡、95人受伤，直接经济损失821万余元。SafetySystemEngineering事故案例空难2009年6月1日14时，一架载有228人的法航空客A330起飞不久后与地面失去联系。机上228人全部遇难，其中包括9名中国人。SafetySystemEngineering事故案例矿难2004年11月28日7时06分，陕西省铜川矿务局陈家山煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，从井口到出事的工作面有8000多米的距离，当时井下有293名矿工，死亡166人，受伤45人，直接经济损失4165.9万元。SafetySystemEngineering事故案例据统计，2002年1-11月，全国共发生各类事故980689起，死亡124581人。其中，一次死亡3-9人重大事故2463起，死亡9708人；一次死亡10人以上事故115起，死亡2114人；其中:一次死亡10-29人特大事故106起，死亡1592人；一次死亡30人以上特别重大事故9起，死亡522人。各类事故死亡人数所占比例如图所示：安全，已成为当今世界上普遍关注的一个重大课题；况且，人类社会越向前发展，人们对安全的重视程度就越高。SafetySystemEngineering教学参考书1.安全系统工程，张景林、崔国璋主编，煤炭工业出版社，2002年2.煤矿安全评价与安全信息管理，曹庆贵编著，中国矿业大学出版社，1993年3.安全系统工程，汪元辉主编，天津大学出版社，1999年4.安全系统工程（第二版），冯肇瑞主编，冶金工业出版社，1993年5.安全原理与事故预测，隋鹏程、陈宝智编著，冶金工业出版社，1988年SafetySystemEngineering安全系统工程是以信息论、控制论等为理论基础，以安全工程、系统工程、可靠性工程的原理和方法为手段，以安全管理、安全技术和职业健康为载体，对研究对象中的风险进行辨识、评价、控制和消除，以期实现系统及其全过程安全的新兴学科。SafetySystemEngineering1.1.1系统的定义1.1系统论简介钱学森：把极其复杂的研究对象称为系统，即有相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。基本意义：系统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。换言之，系统是由两个或两个以上元素组成的集合。SafetySystemEngineering1.1系统论简介1.1.2系统的分类☆按照系统的起源：自然系统、人造系统；☆按照与环境的关系：封闭性系统、开放性系统；☆按照系统要素存在状态：实体系统、概念系统；☆按照与时间的依赖关系：静态系统、动态系统；☆按照物质运动的发展阶段：无机系统、有机系统、人类社会系统；☆按照系统包含的范围：大型系统、中型系统、小型系统；☆按照系统的构成：简单系统、复杂系统；☆按照系统的功能：环境系统、军事系统、安全系统；SafetySystemEngineering1.1系统论简介1.1.3系统的特征1.整体性：系统是由两个或两个以上相互区别的要素（元件或子系统）组成的整体。构成系统的各要素虽然具有不同的性能，但它们通过综合、统一（而不是简单拼凑）形成的整体就具备了新的特定功能，就是说，系统作为一个整体才能发挥其应有功能。所以，系统的观点是一种整体的观点，一种综合的思想方法。2.目的性：任何系统都是为完成某种任务或实现某种目的而发挥其特定功能的。要达到系统的既定目的，就必须赋予系统规定的功能，这就需要在系统的整个生命周期，即系统的规划、设计、试验、制造和使用等阶段，对系统采取最优规划、最优设计、最优控制、最优管理等优化措施。SafetySystemEngineering1.1系统论简介1.1.3系统的特征3.有序性：系统有序性主要表现在系统空间结构的层次性和系统发展的时间顺序性。系统可分成若干子系统和更小的子系统，而该系统又是其所属系统的子系统。这种系统的分割形式表现为系统空间结构的层次性。另外，系统的生命过程也是有序的，它总是要经历孕育、诞生、发展、成熟、衰老、消亡的过程，这一过程表现为系统发展的有序性。系统的分析、评价、管理都应考虑系统的有序性。4.相关性：构成系统的各要素之间、要素与子系统之间、系统与环境之间都存在着相互联系、相互依赖、相互作用的特殊关系，通过这些关系，使系统有机地联系在一起，发挥其特定功能。SafetySystemEngineering1.1系统论简介5.环境适应性：系统是由许多特定部分组成的有机集合体，而这个集合体以外的部分就是系统的环境。系统从环境中获取必要的物质、能量和信息，经过系统的加工、处理和转化，产生新的物质、能量和信息，然后再提供给环境。另一方面，环境也会对系统产生干扰或限制，即约束条件。环境特性的变化往往能够引起系统特性的变化，系统要实现预定的目标或功能，必须能够适应外部环境的变化。研究系统时，必须重视环境对系统的影响。6.动态性：系统不仅作为状态而存在，而且具有时间性的程序，系统中的各个元素、子系统，都是随着时间的改变而不断改变的。SafetySystemEngineering1.1系统论简介1.1.4系统学原理1.整体性原理；2.相关性原理；3.有序性原理；4.动态性原理；5.分解综合原理；6.创造思维原理；7.验证性原理；8.反馈原理。SafetySystemEngineering1.2系统工程简介系统工程定义：系统工程是对系统进行合理的规划、研究设计和运行管理的思想、步骤、组织和技巧等的总称，它是以实现系统最优化为目的的一门基础学科，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。SafetySystemEngineering1.2系统工程简介系统工程是20世纪50年代发展起来的一门新兴科学，它是以系统为研究对象，以现代科学技术为研究手段，以系统最佳化为研究目标的科学技术。它是发展很快、应用很广的一门管理科学，它的广泛应用为管理学的发展，为各行各业、各个领域管理现代化提供了基本理论和方法。关于系统工程所属各子学科的命名问题，钱学森教授指出：“正如工程技术各有专业一样，系统工程也还是一个总类名称，因体系性质不同，还可以再分为门类，如工程体系的系统工程叫工程系统工程，生产企业或企业体系的系统工程叫经济系统工程，……”这种命名原则为系统工程在各专门领域的发展提供了条件，从而免去一些关于名词术语叫法的不必要之争。1.2.1系统工程的发展概况SafetySystemEngineering1.2系统工程简介系统工程可简单的定义为：系统工程是组织管理“系统”的规划、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。这个定义表述了三层意思：系统工程属于工程技术，主要是组织管理的技术，是解决工程活动全过程的工程技术，这种技术具有普遍的适用性。1.2.2系统工程的定义SafetySystemEngineering1.2系统工程简介（1）优化的方法是系统达到最佳。（2）与具体的环境和条件、事物本来的性质和于特性的密切相关性。（3）它着眼于整个系统的状态和过程，而不拘泥于局部的、个别的部分，它表现出系统最佳途径并不需要所有子系统都具有最佳的特性。（4）它包含深刻的社会性，涉及到组织、政策、管理、教育等上层建筑因素。（5）它的精华在于它是软技术，即在科学技术领域，由重视有形产品转向更加重视无形产品带来的效益。1.2.4系统工程的特征SafetySystemEngineering1.2系统工程简介（1）全局的观点；（2）总体最优化的观点；（3）实践性的观点；（4）综合性的观点；（5）定性和定量分析相结合的观点。1.2.5系统工程的基本观点SafetySystemEngineering1.4安全系统工程1.安全与危险1.4.1基本概念不同点：从定义来讲，安全是指免遭不可接受危险的伤害，它是一种使伤害或损害的风险限制在可以接受水平的状态，而危险是指存在引起人身伤亡、设备破坏或降低完成预定功能能力的状态。从表示方法上来看，安全用表示安全程度的安全性指标来衡量，而危险就用危险性（危险概率和危险严重度）来表示。相同点：安全也是一种危险，是一种没有超过允许限度，在可接受范围内的危险。安全与危险都是相对的概念。SafetySystemEngineering1.4安全系统工程安全所涉及的纷繁复杂因素与它的自然属性和社会属性有着密切的关系。安全的自然属性可以从两个方面来讨论：一是安全是人的生理与心理需要，或者说由生命及生的欲望决定了的自我保护意识，这是天生的，是安全存在的主动因素。二是人类对天灾的无奈以及新陈代谢、生老病死的规律不可抗拒，使人们不得不把生命安全经常提到议事日程，这虽然是被动因素，但它与前一个主动因素相结合，就决定安全是自古以来人类生活、生存、进步的永恒的主题。SafetySystemEngineering1.4安全系统工程安全的社会属性也可以从两个方面来讨论：（1）自从人类有组织活动以来，社会安定、有序、进步始终是各社会阶段追求的目标，而这一目标实现的重要标志之一就是安全。这是社会促动安全的主动因素。（2）关于安全的社会属性也有人提出人伦智的观点。人伦是在一个人群（社会性的结合）中发生的。夫妇、父子、兄弟、朋友、同事构成人际关系，人际以诚相待，共谋生命的延续、生活的充实，并以此抵制惟利是图就称为人伦智。人伦智也应属安全社会属性中的主动因素。SafetySystemEngineering1.4安全系统工程如果把安全的自然属性和社会属性合起来考虑，安全代表的是什么？它可能既是理念的，又是物质的；既是抽象的概念，又是客观的、有形的；既是当前的实实在在的事物，又可能是将来的一个可望又不可及的目标。还可看出：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。SafetySystemEngineering1.4安全系统工程2.安全标准安全是一个相对的、主观的概念。评定状态是否安全需要有一个界限、目标或标准，通过与定量化的风险率或危害程度进行比较，判断其是否达到人们所期盼的安全程度，这个标准称为安全标准。由于受资金、技术等因素的制约，危险是不可能完全杜绝的，也就是说绝对的安全是不存在的。安全标准实际上也是社会各方面可以接受的危险度。确定安全标准的方法主要有：统计法，风险与收益比较法。SafetySystemEngineering1.4安全系统工程1.安全系统的概念1.4.2安全系统及其特点安全系统：是以人为中心，由安全工程、卫生工程技术、安全管理、人机工程等几部分组成，以消除伤害、疾病、损失，实现安全生产为目的的有机整体，它是生产系统的一个重要组成部分。SafetySystemEngineering1.4安全系统工程2.安全系统的特点1.4.2安全系统及其特点（1）系统性；（2）开放性；（3）确定性与非确定性；（4）安全系统是有序与无序的统一体；（5）突变性或畸变性。SafetySyst