第一章-安全系統(tǒng)工程概論

安全系統(tǒng)工程第一章安全系統(tǒng)工程概論長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院安全系統(tǒng)工程基本概念

安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容

安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

安全系統(tǒng)工程的應(yīng)用特點

安全系統(tǒng)工程1.1基本概念

1.安全安全：安全就是人或物在一個環(huán)境中不發(fā)生危險與不受到損害的狀態(tài)（《新華大辭典》）。狹義的安全是指人們在勞動生產(chǎn)過程中所面臨的一種狀態(tài)，這種狀態(tài)，消除了可能導(dǎo)致人員傷亡、職業(yè)危害或設(shè)備、財產(chǎn)損失的條件，也就是通常所說的職業(yè)安全健康。廣義的安全是指除了一個地方和單位的生產(chǎn)經(jīng)營安全外，還包括這一地方和單位的治安安全、生活安全等。對于社會而言，還包涵公眾場所安全、旅游安全、消防安全、食品衛(wèi)生安全、自然災(zāi)害的防范、家庭安全等。

安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)1）

2.

系統(tǒng)、工程、系統(tǒng)工程、生產(chǎn)系統(tǒng)

系統(tǒng)：由相互作用、相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能和明確目的的有機(jī)整體。1、目的性2、整體性3、有序性4、相關(guān)性

系統(tǒng)有自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)與開放系統(tǒng)、靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)、實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)、宏觀系統(tǒng)與微觀系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)之分。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)2）

2.

系統(tǒng)、工程、系統(tǒng)工程、生產(chǎn)系統(tǒng)

工程：利用自然科學(xué)原理使資源為人類服務(wù)而形成的各類學(xué)科的總稱。如機(jī)械工程、土木工程、石油工程、安全工程……

系統(tǒng)工程：以系統(tǒng)為研究對象，運用系統(tǒng)分析理論，對系統(tǒng)的研究、規(guī)劃、設(shè)計、制造、試驗和使用進(jìn)行有效組織管理的科學(xué)方法。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)3）

2.

系統(tǒng)、工程、系統(tǒng)工程、生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)兩類要素：硬件要素和軟件要素。（1）硬件要素——構(gòu)成生產(chǎn)運作系統(tǒng)主體框架的要素。主要包括：①生產(chǎn)技術(shù)；②生產(chǎn)設(shè)施；③生產(chǎn)能力；④生產(chǎn)要素的集成。硬件要素是形成生產(chǎn)運作系統(tǒng)框架的物質(zhì)基礎(chǔ)，建立這些要素需要的投資多，一旦建立起來并形成一定的組合關(guān)系之后，要改變它或進(jìn)行調(diào)整是相當(dāng)困難的。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)4）

2.

系統(tǒng)、工程、系統(tǒng)工程、生產(chǎn)系統(tǒng)（2）軟件要素——在生產(chǎn)運作系統(tǒng)中支持和控制系統(tǒng)運行的要素。主要包括：①人員組織；②生產(chǎn)計劃；③生產(chǎn)庫存；④質(zhì)量管理。生產(chǎn)運作系統(tǒng)的軟件要素的改變和調(diào)整較為容易。因此，采用何種軟件要素，決策風(fēng)險不像硬件要素那樣大。但在實施過程中，軟件要素容易受其他因素的影響，因此，對這類要素的掌握和控制比較復(fù)雜。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)5）

3.

可靠性、可靠度、可靠性工程

可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。

可靠度是衡量系統(tǒng)可靠性的標(biāo)準(zhǔn),它是指系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。

可靠性工程就是研究系統(tǒng)可靠性的工程技術(shù)。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)6）

4.

安全系統(tǒng)、安全系統(tǒng)工程

安全系統(tǒng)：與安全有關(guān)的各種影響因素構(gòu)成的系統(tǒng)。

系統(tǒng)安全：系統(tǒng)在一定時間、一定功能、一定條件下，使系統(tǒng)中的人員、設(shè)備處于安全的狀態(tài)。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)7）

4.安全系統(tǒng)、安全系統(tǒng)工程

安全系統(tǒng)工程是以安全學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，以安全工程、系統(tǒng)工程、可靠性工程等為手段，對系統(tǒng)風(fēng)險進(jìn)行分析、評價、控制，以期實現(xiàn)系統(tǒng)及其全過程安全目標(biāo)的科學(xué)技術(shù)。安全系統(tǒng)工程的定義：采用系統(tǒng)工程的基本原理和方法,預(yù)先識別、分析系統(tǒng)存在的危險因素,評價并控制系統(tǒng)風(fēng)險,使系統(tǒng)安全性達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的工程技術(shù)。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)8）

4.安全系統(tǒng)、安全系統(tǒng)工程對于安全系統(tǒng)工程的定義，可以從以下四個方面理解:（1）安全系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)是安全科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)。它是工礦企業(yè)勞動安全衛(wèi)生領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。（2）安全系統(tǒng)工程追求的是整個系統(tǒng)的安全和系統(tǒng)全過程的安全。安全系統(tǒng)工程1.1基本概念（續(xù)9）

4.安全系統(tǒng)、安全系統(tǒng)工程（3）安全系統(tǒng)工程的重點是系統(tǒng)危險因素的識別、分析,系統(tǒng)風(fēng)險評價和系統(tǒng)安全決策與事故控制。（4）安全系統(tǒng)工程要達(dá)到的預(yù)期安全目標(biāo)將是系統(tǒng)風(fēng)險控制在人們能夠容忍的限度以內(nèi),也就是在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,最經(jīng)濟(jì)、最有效地控制事故,使系統(tǒng)風(fēng)險在安全指標(biāo)以下。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容

1.安全系統(tǒng)工程的研究對象

安全系統(tǒng)工程作為一門科學(xué)技術(shù)，有它本身的研究對象。任何一個生產(chǎn)系統(tǒng)都包括三個部分，即從事生產(chǎn)活動的操作人員和管理人員，生產(chǎn)必需的機(jī)器設(shè)備、廠房等物質(zhì)條件，以及生產(chǎn)活動所處的環(huán)境。這三個部分構(gòu)成一個“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)，每一部分就是該系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，稱為人子系統(tǒng)、機(jī)器子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容

1.安全系統(tǒng)工程的研究對象

(1)人子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)的安全與否涉及到人的生理和心理因素，以及規(guī)章制度、規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)、管理手段、方法等是否適合人的特性，是否易于為人們所接受的問題。研究人子系統(tǒng)時，不僅把人當(dāng)作“生物人”、“經(jīng)紀(jì)人”,更要看作“社會人”，必須從社會學(xué)、人類學(xué)、心理學(xué)、行為科學(xué)角度分析問題、解決問題；不僅把人子系統(tǒng)看作系統(tǒng)固定不變的組成部分，更要看到人是一種自尊自愛、有感情、有思想、有主觀能動性的人。

安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容

1.安全系統(tǒng)工程的研究對象

(2)機(jī)器子系統(tǒng)：對于該子系統(tǒng)，不僅要從工件的形狀、大小、材料、強(qiáng)度、工藝、設(shè)備的可靠性等方面考慮其安全性，而且要考慮儀表、操作部件對人提出的要求，以及從人體測量學(xué)、生理學(xué)、心理與生理過程有關(guān)參數(shù)對儀表和操作部件的設(shè)計提出要求。

安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容

1.安全系統(tǒng)工程的研究對象

(3)環(huán)境子系統(tǒng)：對于該子系統(tǒng)，主要應(yīng)考慮環(huán)境的理化因素和社會因素。理化因素主要有噪聲、振動、粉塵、有毒氣體、射線、光、溫度、濕度、壓力、熱、化學(xué)有害物質(zhì)等；社會因素有管理制度、工時定額、班組結(jié)構(gòu)、人際關(guān)系等。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容2.安全系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容

安全系統(tǒng)工程是專門研究如何用系統(tǒng)工程的原理和方法確保實現(xiàn)系統(tǒng)安全功能的科學(xué)技術(shù)。其主要技術(shù)手段有系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評價和安全決策與事故控制。

過程：系統(tǒng)安全分析（識別與預(yù)測危險）

危險性評價價

比較

最佳化計劃的決策綜合評價安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容2.安全系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容

①系統(tǒng)安全分析要提高系統(tǒng)的安全性,使其不發(fā)生或少發(fā)生事故,其前提條件就是預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可能存在的危險因素,全面掌握其基本特點,明確其對系統(tǒng)安全性影響的程度。這里所強(qiáng)調(diào)的“預(yù)先”是指:無論系統(tǒng)生命過程處于哪個階段,都要在該階段開始之前進(jìn)行系統(tǒng)的安全分析,發(fā)現(xiàn)并掌握系統(tǒng)的危險因素。這就是系統(tǒng)安全分析要解決的問題。系統(tǒng)安全分析是使用系統(tǒng)工程的原理和方法,辨別、分析系統(tǒng)存在的危險因素,并根據(jù)實際需要對其進(jìn)行定性、定量描述的技術(shù)方法。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容2.安全系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容

②系統(tǒng)安全評價系統(tǒng)安全評價往往要以系統(tǒng)安全分析為基礎(chǔ)，通過分析,了解和掌握系統(tǒng)存在的危險因素，但不一定要對所有危險因素采取措施。而是通過評價掌握系統(tǒng)的事故風(fēng)險大小，以此與預(yù)定的系統(tǒng)安全指標(biāo)相比較，如果超出指標(biāo)，則應(yīng)對系統(tǒng)的主要危險因素采取控制措施，使其降至該標(biāo)準(zhǔn)以下。這就是系統(tǒng)安全評價的任務(wù)。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容2.安全系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容

③安全決策與事故控制任何一項系統(tǒng)安全分析技術(shù)或系統(tǒng)安全評價技術(shù)，如果沒有一種強(qiáng)有力的管理手段和方法，也不會發(fā)揮其應(yīng)有的作用。因此，在出現(xiàn)系統(tǒng)安全分析和系統(tǒng)安全評價技術(shù)的同時，也出現(xiàn)了系統(tǒng)安全決策。其最大的特點是從系統(tǒng)的完整性、相關(guān)性、有序性出發(fā),對系統(tǒng)實施全面、全過程的安全管理，實現(xiàn)對系統(tǒng)的安全目標(biāo)控制。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容3.安全系統(tǒng)工程的方法論

(1)從系統(tǒng)整體出發(fā)的研究方法

安全系統(tǒng)工程的研究方法必須從系統(tǒng)的整體性觀點

出發(fā),從系統(tǒng)的整體考慮解決安全問題的方法、過程和

要達(dá)到的目標(biāo)。

(2)本質(zhì)安全方法

由于安全系統(tǒng)把安全問題中的人-機(jī)

(物)-環(huán)境

統(tǒng)一為一個“系統(tǒng)”來考慮,因此不管是從研究內(nèi)容來

考慮還是從系統(tǒng)目標(biāo)來考慮,核心問題就是本質(zhì)安全

化,就是研究實現(xiàn)系統(tǒng)本質(zhì)安全的方法和途徑。

安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容3.安全系統(tǒng)工程的方法論

(3)人機(jī)匹配法

在影響系統(tǒng)安全的各種因素中,至關(guān)重要的是人-機(jī)匹配。從安全的目標(biāo)出發(fā),考慮人-機(jī)匹配,以及采用人-機(jī)匹配的理論和方法是安全系統(tǒng)工程方法的重要支撐點。

(4)安全經(jīng)濟(jì)方法

由于安全經(jīng)濟(jì)的特殊性(安全性投入與生產(chǎn)性投入的滲透性、安全投入的超前性與安全效益的滯后性、安全效益評價指標(biāo)的多目標(biāo)性、安全經(jīng)濟(jì)投入與效用的有效性等)就要求安全系統(tǒng)工程方法,在考慮系統(tǒng)目標(biāo)時,要有超前的意識和方法,要有指標(biāo)(目標(biāo))的多元化的表示方法和測算方法。安全系統(tǒng)工程1.2安全系統(tǒng)工程的研究對象和研究內(nèi)容3.安全系統(tǒng)工程的方法論

(5)

系統(tǒng)安全管理方法

安全系統(tǒng)工程從學(xué)科的角度講是技術(shù)與管理相交叉的橫斷學(xué)科;從系統(tǒng)科學(xué)原理的角度講它是解決安全問題的一種科學(xué)方法。所以,安全系統(tǒng)工程是理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),系統(tǒng)安全管理方法則貫穿到安全的規(guī)劃、設(shè)計、檢查與控制的全過程。所以,系統(tǒng)安全管理方法是安全系統(tǒng)工程方法的重要組成部分。

安全系統(tǒng)工程1.3安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

事故的強(qiáng)大負(fù)面效應(yīng)對人類產(chǎn)生巨大的沖擊作用,從而激發(fā)人類以更大的決心和更大的力量研究事故。通過對事故信息、資料的收集、整理、分析、研究,也就是充分開發(fā)利用“事故資源”,一個嶄新的自然科學(xué)學(xué)科就在人們這種不懈努力與堅苦卓絕的斗爭中誕生了,這就是作用力與反作用力的作用機(jī)制。

安全系統(tǒng)工程正是在這種事故的反作用下應(yīng)運而生的。

安全系統(tǒng)工程1.3安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

在我國，安全系統(tǒng)工程的研究、開發(fā)是從20世紀(jì)叫代末的開始的。天津東方化工l廠應(yīng)用安全系統(tǒng)工程成功地解決了高度危險企業(yè)的安全生產(chǎn)問題，為我國各個領(lǐng)域?qū)W習(xí)、應(yīng)用安全系統(tǒng)工程起了帶頭作用。其后是各類企業(yè)借鑒引用國外的系統(tǒng)安全分析方法，對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行分析。到80年代中后期，人們研究的注意力逐漸轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)安全評價的理論和方法，開發(fā)了多種系統(tǒng)安全評價方法，特別是企業(yè)安全評價方法，重點解決了對企業(yè)危險程度的評價和企業(yè)安全管理水平的評價。安全系統(tǒng)工程1.3安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

這期間，許多專家學(xué)者的相關(guān)專著也相繼問世了，以系統(tǒng)的觀點、方法，系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外安全系統(tǒng)的理論與方法，這些論著的共同觀點是：

(1)安全系統(tǒng)工程是在事故逼迫下產(chǎn)生的。安全系統(tǒng)工程也好，系統(tǒng)安全工程也好，都是在人類從事社會經(jīng)濟(jì)活動中由于發(fā)生事故的規(guī)模如此巨大，事故損失如此慘重，以致人們再也承受不起這么嚴(yán)重的災(zāi)難，不得不在現(xiàn)有安全工程技術(shù)基礎(chǔ)上，尋找能夠預(yù)測、預(yù)防、預(yù)控事故的科學(xué)技術(shù)，安全系統(tǒng)工程就是在這樣的背景下誕生的。即,預(yù)先的系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評價技術(shù)和對系統(tǒng)整個生命周期實施全過程安全控制的系統(tǒng)安全管理工程。安全系統(tǒng)工程1.3安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

(2)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生提供了必要條件。20世紀(jì)40年代產(chǎn)生了系統(tǒng)可靠性工程，50年代出現(xiàn)了系統(tǒng)工程，以及這一期間現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使安全系統(tǒng)工程在20世紀(jì)60年代產(chǎn)生成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是相關(guān)學(xué)科相互影響的必然結(jié)果。安全系統(tǒng)工程1.3安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

(3)美國導(dǎo)彈技術(shù)的開發(fā)促使安全系統(tǒng)工程的誕生，但它不是安全系統(tǒng)工程產(chǎn)生的惟一策源地。美國導(dǎo)彈技術(shù)的開發(fā)深入地研究了系統(tǒng)的安全性和控制系統(tǒng)安全性的手段與方法，從而出現(xiàn)了空軍標(biāo)準(zhǔn)“系統(tǒng)安全程序”和“系統(tǒng)安全程序要求”。同時也必須看到，在同一時期,還有核電站的概率風(fēng)險評價技術(shù)，化工企業(yè)的火災(zāi)爆炸指數(shù)安全評價法，以及涉及產(chǎn)品安全的系統(tǒng)安全分析技術(shù)，如FTA、ETA、FMEA等，

這些行業(yè)的安全系統(tǒng)工程都是在20世紀(jì)60年代短短幾年時間產(chǎn)生的，因此，我們把所有這些成功的理論通過科學(xué)的總結(jié)形成一個完整的學(xué)科--安全系統(tǒng)工程，應(yīng)當(dāng)說是順理成章的。安全系統(tǒng)工程1.3安全系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展

(4)安全系統(tǒng)工程不僅包括分析與評價技術(shù)，也應(yīng)包括管理程序、管理方法等管理科學(xué)的內(nèi)容，它也是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)的安全工程。各類有關(guān)安全系統(tǒng)工程的論著，其內(nèi)容都是以系統(tǒng)工程為基本原理，包括系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評價和系統(tǒng)安全管理三部分內(nèi)容。通過分析和評價認(rèn)識風(fēng)險，通過工程技術(shù)管理控制風(fēng)險，使系統(tǒng)安全性達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。安全系統(tǒng)工程1.4安全系統(tǒng)工程的應(yīng)用特點安全系統(tǒng)工程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)學(xué)科。幾十年來，許多經(jīng)典的應(yīng)用范例始終激勵人們進(jìn)行不懈的探索，不斷充實和發(fā)展其自身的理論體系，以期實現(xiàn)更好的應(yīng)用效果，這是安全系統(tǒng)工程始終保持快速發(fā)展的重要原因。為了進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)科發(fā)展，提高其實用性，有必要進(jìn)一步明確安全系統(tǒng)工程的應(yīng)用特點：安全系統(tǒng)工程1.4安全系統(tǒng)工程的應(yīng)用特點1.系統(tǒng)性