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)工程概論長江大學機械工程學院安全系統(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)，消除了可能導致人員傷亡、職業(yè)危害或設備、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合而成的具有特定功能和明確目的的有機整體。1、目的性2、整體性3、有序性4、相關性

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：利用自然科學原理使資源為人類服務而形成的各類學科的總稱。如機械工程、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、設計、制造、試驗和使用進行有效組織管理的科學方法。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；②生產(chǎn)設施；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，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系之后，要改變它或進行調(diào)整是相當困難的。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)可靠性的標準,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。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)：與安全有關的各種影響因素構成的系統(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)工程是以安全學和系統(tǒng)科學為理論基礎，以安全工程、系統(tǒng)工程、可靠性工程等為手段，對系統(tǒng)風險進行分析、評價、控制，以期實現(xiàn)系統(tǒng)及其全過程安全目標的科學技術。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,預先識別、分析系統(tǒng)存在的危險因素,評價并控制系統(tǒng)風險,使系統(tǒng)安全性達到預期目標的工程技術。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)工程的理論基礎是安全科學和系統(tǒng)科學。它是工礦企業(yè)勞動安全衛(wèi)生領域的系統(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)工程要達到的預期安全目標將是系統(tǒng)風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)濟技術條件下,最經(jīng)濟、最有效地控制事故,使系統(tǒng)風險在安全指標以下。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)工程作為一門科學技術，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)必需的機器設備、廠房等物質(zhì)條件，以及生產(chǎn)活動所處的環(huán)境。這三個部分構成一個“人-機-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—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)程標準、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，不僅把人當作“生物人”、“經(jīng)紀人”,更要看作“社會人”，必須從社會學、人類學、心理學、行為科學角度分析問題、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、強度、工藝、設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、生理學、心理與生理過程有關參數(shù)對儀表和操作部件的設計提出要求。

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、化學有害物質(zhì)等；社會因素有管理制度、工時定額、班組結構、人際關系等。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)安全功能的科學技術。其主要技術手段有系統(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。這里所強調(diào)的“預先”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)實際需要對其進行定性、定量描述的技術方法。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，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)的事故風險大小，以此與預定的系統(tǒng)安全指標相比較，如果超出指標，則應對系統(tǒng)的主要危險因素采取控制措施，使其降至該標準以下。這就是系統(tǒng)安全評價的任務。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)安全分析技術或系統(tǒng)安全評價技術，如果沒有一種強有力的管理手段和方法，也不會發(fā)揮其應有的作用。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

要達到的目標。

(2)本質(zhì)安全方法

由于安全系統(tǒng)把安全問題中的人-機

(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)人機匹配法

在影響系統(tǒng)安全的各種因素中,至關重要的是人-機匹配。從安全的目標出發(fā),考慮人-機匹配,以及采用人-機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)濟方法

由于安全經(jīng)濟的特殊性(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、安全效益評價指標的多目標性、安全經(jīng)濟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)目標時,要有超前的意識和方法,要有指標(目標)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)工程從學科的角度講是技術與管理相交叉的橫斷學科;從系統(tǒng)科學原理的角度講它是解決安全問題的一種科學方法。所以,安全系統(tǒng)工程是理論與實踐緊密結合的專業(yè)技術基礎,系統(tǒng)安全管理方法則貫穿到安全的規(guī)劃、設計、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

事故的強大負面效應對人類產(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學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制。

安全系統(tǒng)工程正是在這種事故的反作用下應運而生的。

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世紀叫代末的開始的。天津東方化工l廠應用安全系統(tǒng)工程成功地解決了高度危險企業(yè)的安全生產(chǎn)問題，為我國各個領域?qū)W習、應用安全系統(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，許多專家學者的相關專著也相繼問世了，以系統(tǒng)的觀點、方法，系統(tǒng)地總結了國內(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重的災難，不得不在現(xiàn)有安全工程技術基礎上，尋找能夠預測、預防、預控事故的科學技術，安全系統(tǒng)工程就是在這樣的背景下誕生的。即,預先的系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評價技術和對系統(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)代科學技術的發(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)學和計算機技術的迅速發(fā)展，使安全系統(tǒng)工程在20世紀60年代產(chǎn)生成為科學技術發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是相關學科相互影響的必然結果。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)美國導彈技術的開發(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。美國導彈技術的開發(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)了空軍標準“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險評價技術，化工企業(yè)的火災爆炸指數(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，如FTA、ETA、FMEA等，

這些行業(yè)的安全系統(tǒng)工程都是在20世紀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的總結形成一個完整的學科--安全系統(tǒng)工程，應當說是順理成章的。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，也應包括管理程序、管理方法等管理科學的內(nèi)容，它也是以系統(tǒng)工程為基礎的安全工程。各類有關安全系統(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。通過分析和評價認識風險，通過工程技術管理控制風險，使系統(tǒng)安全性達到預定的目標。安全系統(tǒng)工程1.4安全系統(tǒng)工程的應用特點安全系統(tǒng)工程是一門應用性很強的科學技術學科。幾十年來，許多經(jīng)典的應用范例始終激勵人們進行不懈的探索，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。為了進一步促進學科發(fā)展，提高其實用性，有必要進一步明確安全系統(tǒng)工程的應用特點：安全系統(tǒng)工程1.4安全系統(tǒng)工程的應用特點1.系統(tǒng)性