本文改写自：吴超.14个有价值的城市安全系统学理论基础问题[J].安全,2020,41(4):54-58.（WU Chao. 14 valuable theoretical basic problems of urban safety systems [J]. Safety & Security, 2020, 41(4): 54-58.）

14个有价值的城市安全系统学理论基础问题

本文是根据2020年1月11日个人在雄安参加一次学术论坛上的发言提纲拓展而写的。

多年来我国学界在安全科学理论研究一直都处于落后甚至空白的状态，直到近十多年来才有所好转。主要存在3个原因^[1]：一是实用主义的功利意识太强，绝大多数安全科技工作者仅重视做安全领域应用层面的研究，忽视中上游的安全理论研究；二是具有大交叉大综合思维和能够在安全科学理论开展创新研究的人才极少；三是研究过分看重国外理论或缺乏国际视野，安全理论工作者对独树一帜的理论创新很少思考。近十年来，个人所带领的科研团队在安全科学理论、方法、原理、模型、管理、文化领域研究取得了显著进展^[2]，为思考、归纳、凝练和提出城市安全系统学的理论基础问题奠定了基础。

（1）E-O关系问题

E-O是Epistemology（认识论）与Ontology（本体论）关系的简称。为什么首先要提出这个问题呢？这是一个观念问题，因为安全观念至关重要，甚至决定一切。比如，零事故能够实现吗？这是安全工作者、领导干部乃至普通大众经常提到的问题。作为一名安全科学理论研究工作者，对这类问题需要表达自己的认识。文献[3]在阐述到安全管理技术的发展趋势中，提到未来安全管理目标将从“老三零的结果性指标（零死亡、零伤害、零污染等）”发展到“新三零预防性指标（零风险、零隐患、零三违等）”。个人觉得零风险的提法值得商榷，因为从本体论上讲，如果没有限定时空和性质，风险是客观存在的，是不以人的意志而消失的。如果没有时空范围的界定，从客观上讲，永远零事故是难以实现的，不限时空提出零事故甚至零风险的目标是不太符合客观规律的^[4]。下面从科学哲学层面的认识论和本体论再进一步阐述这一重要观点。

对认识论比较一致的解释是人类个体的知识观，也即人类个体对知识和知识获得所持有的信念，主要包括有关知识结构和知识本质的信念，和有关知识来源与知识判断的信念，以及这些信念在个体知识建构和知识获得过程的调节和影响作用，长久以来一直是哲学研究的核心问题。总的来说，认识论主要指人类对世界的主观认识。对本体论比较普遍的解释是探究世界的本原或基质的哲学理论。广义指一切实在的最终本性。客观实在是不管人们喜欢不喜欢、知道不知道、承认不承认，它都不依赖于人的意识而实实在在地存在着。

客观的讲，迄今人类对客观世界的认识还是非常有限的，自然界、生命系统、复杂系统等，人类还有太多的规律不清楚，即使是人类自己创造的人造系统和社会，人类也不完全掌握其变化的规律和各种涌现结果。但由于人类自身的主观认识的不足和美好愿望，以及总是抱有过高的期望，因而经常总是过分自信和夸大自己的认知能力，因而人类经常做出错误的认知和决策。上述陈述用一简单的表达方式，就是人类经常出现E>O的问题。事故是可以预防的只是在一定的时空领域里面^[5]。如果不做预设泛泛谈事故是可以预防的，那只能作为一种理念或信念。提出要追求零风险是不切实际的夸张说法，风险广泛被定义为不确定性，不确定是普遍存在的客观规律，因此，无风险和永远安全是不可能存在的。近期出现的新型冠状病毒肺炎疫情，也证明人类的认识总是落后于本体世界实在的涌现。

（2）2W问题

2W即Whole-life-cycle和Worldwide-view（全生命周期和全球视野）的简称。我们考虑的大都是眼前短期的问题，百年大计千年大计对有些工程远远不能算是足够长远。比如核电站、三峡大坝等之类涉及安全的特殊或特大工程，时间周期以100年甚至1000年都不够；我们许多设计仅考虑技术层面的问题多，政治、经济、人因、环境等层面的问题考虑太少，或是几乎没有考虑。现在大家谈全生命周期及其应用的很多，不论在产品设计还是工程建设，但实际上考虑生的事远远多于死的事，全生命周期大都是停留在表面或口号上，为寿终而设计的理念一直得不到很好的实现。比如钢铁混凝土也是有寿命的，现在城市一下子建造了这么多的高楼、高架桥、地下工程等，以后如何拆除？待到其使用寿命结束时，风险之大不可想象，如何处理将成为巨大难题。类似三峡大坝，也不是无限可以稳定下去的，未来怎办？都靠子孙去解决？当人类寄托于某一物质资源而生存时，而这种资源一旦耗尽，子孙又怎么过？从生态系统意义上讲，人类作为主宰地球的主体也是有问题的，人类不断危害其他生物也会给自己带来灾难。

城市是一个开放巨系统，国家也是一个开放系统。如果从世界范围去思考问题，许多建设工程和需要考虑的问题就大不一样了。

（3）3MS耦合问题

3M即micro-meso-macro-systems（微系统-中系统-宏系统）的简称。城市这个巨系统由各种各样的中系统和微系统组成，系统之间的耦合匹配非常的重要，而且还需要考虑各系统之间边界的衔接和相互作用及交换问题。对于城市安全这个巨系统，顶层设计需要考虑各个层次系统间的耦合。如果各层次系统不协同、不匹配，客观上就埋下了不可解决的难题，使后面的运行和管理带来巨大的安全隐患^[6-7]。

（4）6S结合问题

6S即sustainable（持续）-smart（智慧）- service（公共服务）- systems（多系统）- safety（生活生产安全）+ security（公共安全）的简称。同时协同考虑这些问题是国际城市安全发展的大趋势，六个关键词至关重要，其内涵非常丰富，可以研究构建相关的理论模型，这也是城市安全新协同耦合问题。

（5）I-O平衡问题

I-O即input（输入）和output（输出）的简称。城市是一个开放巨系统，每时每刻都有大量的输入和输出现象发生，不管是日夜交替、四季轮回、人口流动、资金流动、物质流动、能量流动、信息交换、文化交流、生态平衡、新陈代谢、推旧出新，等等，都有安全平衡和安全调控等问题，多流多场耦合安全系统也是新兴前沿科研课题。

（6）2E问题

2E即emergency（应急）和emergence（涌现）的简称。城市复杂系统经常会涌现各种人们意想不到的问题，也包括大量的安全问题，应急非常重要。但盲目应急是无效的，还需要重视研究涌现规律。近年国家应急管理部成立以后，应急成为热词和许多安全工作者研究的切入点。如何有效应急，我们缺乏对系统涌现规律的研究，这里说的涌现可以指复杂系统运行发生的事故灾难，也可以指复杂系统形成的韧性和安全效应等^[8]。

（7）2I问题

2I即information（信息）和intelligence（情报）的简称。海量的大数据信息让人无法适从，精准安全是一个重要的发展方向，风险评估其实就是为了精准安全，精准安全需要有用的情报，安全情报学是一个新兴的研究领域。安全情报驱动智慧城市安全管理具有十分重要的理论与实践意义，城市安全管理的本质是基于安全情报的管理活动，城市安全管理失败的主要原因是安全情报缺失，安全情报驱动的城市安全管理是实现智慧城市安全管理的基本方法与工具^[9-10]。

（8）2S问题

2S即supervision（管理）self-organization（自组织）的简称。管理或监管的作用是非常有限的，我们在思考如何做好安全监管的过程，更需要如何运用系统自组织规律，自组织可以起到事半功倍的效果^[11]。而我们对安全系统自组织的研究太少，没有认识安全自组织的机制，这是我们未来需要加强的。

（9）2C问题

2C即complex-city（复杂城市）和complex-science（复杂科学）的简称。城市安全研究需要什么基础理论做支撑？城市是一个复杂巨系统大家都认同，与之对应的科学是什么？显然是复杂科学、系统学等。但现在很少人研究复杂科学问题，比如混沌、耗散、涌现、协同、自组织等^[8,11]，并用于城市安全问题。距离天津港大老远的一个小工厂生产的硝化棉怎么就成了2015年8.12特别重大爆炸事故的点火源，类似的案例用蝴蝶效应来解释也是很恰当的。

（10）2IS问题

2IS即intrinsic safety（本质安全）和infrastructure safety（基础设施安全）。很多人在研究和讨论Intrinsic safety本质安全时，经常将其当作infrastructure safety基础设施的功能安全问题^[12]，这是很片面的，因为忽略了更主要的软系统安全等问题。其实设施功能安全本身也不安全，可靠性理论有很多问题，系统可靠性问题如没有考虑系统涌现性，仍然是串联、并联和复杂联接计算获得系统可靠性，冗余系数很大，环境条件未纳入，人因问题更多没考虑等。人们用物联网监控安全，往往忽略了物联网本身的安全；用数据解决安全问题，又忽略了数据本身的安全。

（11）P-R问题

P-R是Precise-safety（精准安全）和Risk（风险）的简称。风险评估之所以难，主要原因是风险的不确定性，而不确定性的克星是精准计算，因此计算安全科学研究未来一定需要发展。比如，基于安全信息的典型系统安全精准化计算模型与方法，内容主要包括：基于安全信息的城市生命线系统安全精准化计算模型与方法，基于安全信息的社区系统安全精准化计算模型与方法，基于安全信息的典型生产系统安全精准化计算模型与方法，基于安全信息的系统安全管理精准化计算模型与方法等^[13-14]。

（12）R-P问题

R-P是resilience（韧性）和physics（物理）的简称。近十多年来，国内城市安全研究者一直在关注城市韧性的主题。其实，韧性城市(resilience city)这个概念早在1973年就由加拿大生态专家C S Holling提出来了^[15]。国外城市韧性的内涵是什么？主要指一个城市的民众、社区、机构、企业和系统在经历各种慢性和急性压力冲击下，仍能存在、适应和成长的能力。韧性城市需要具有反思性、包容性、综合性、鲁棒性、冗余性、灵活性、智谋性等特性，基础建设上要着重从领导与战略、健康与福利、经济与社会、基础设施与环境几个方面来打造城市韧性。可见，城市韧性的内涵和外延非常丰富，而不是仅仅指抗灾应急的能力。

在较早几年的有关中文文献中，有些作者把resilience翻译为弹性，个人也听到有些学术会议报告人在研究城市韧性建模时，真的把其当作物理学的弹性问题来研究，用力学的粘弹塑性模型来表达韧性，即把resilience理解成physics（物理）, elastic force（弹力）, toughness（韧度）问题，这显然是片面和有缺陷的。个人觉得，城市的个体、群体、组织系统、文化等软问题的韧性也非常重要^[16]，比如人的韧性状态要分析6P问题（physiological-生理，physical-身体，pathological-病理，pharmaceutical-药物，psychological-心理，psychosocial-社会心理），城市安全管理也要考虑6R（reluctant-怠慢, resistant-勉强, responsive-响应, responsible-主动, reliable-可靠, resilient-韧性）的发展趋势和区域的不平衡问题。

（13）5M+EIC要素

5M+E即mission（使命）- man（人）- machine（机）- material（物）- management（管）- environment（环）的简称。这是国内外多年实践证明有效的安全管理要素，但个人觉得还应该纳入信息I和文化C两个要素，即成为5M+EIC，我们现在考虑安全问题还经常缺失其中的要素。比如，如果没有考虑使命要素，系统的目的性就缺失，而这是最为重要的^[17]。另外，考虑上述要素时，还要考虑要素组合的新问题和新功能。

（14）3E+C新内涵

3E+C即engineering – education – enforcement + culture（工程-教育-管理+文化）的简称。3E对策是国外几十年前就提出来和一直在实施的安全策略，近一二十年随着人们对安全文化作用的加深认识，在3E的基础上加上安全文化C。但3E+C不同人有不同的理解，作者觉得还要赋予新内涵。个人的解释是：工程造安（通过工程技术实现自然界和人造物及环境的安全）；教育根安（通过教育塑造安全人，使人类有正确安全理念、安全科学知识和安全技能，能辨识和规避风险，并践行在其生活和工作的一切活动中，根治不安全人因）；管理维安（通过管理及其相关的组织行为，维持系统持续稳定动态安全）；文化自安（通过形成先进的安全文化，实现复杂系统的安全自组织和正向的安全涌现）。

参考文献

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[2]      吴超,王秉.近年安全科学研究动态及理论进展[J].安全与环境学报,2018,18(02):588-594.

[3]      罗云,黄西菲,许铭.安全生产科学管理的发展与趋势探讨[J].中国安全生产科学技术,2016,12(10): 5-11.

[4]      吴超.安全研究的预设和途径及新观点[J].安全,2019,40(08):32-37+42.

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[11]   苗东升.系统科学大学讲稿[M].北京:中国人民大学出版社,2007:224-414.

[12]   王凯全.安全系统学导论[M].北京:科学出版社,2019:166-180.

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[17]   张书莉,吴超.安全行为管理“五位一体”模型构建及应用[J].中国安全科学学报,2018,28(01):143-148.

14 Valuable Theoretical Basic Problems of Urban Safety Systems

WU Chao^1,2

（1. School of Resources and Safety Engineering, Central South University, Changsha Hunan 410083;

2. Safety & Security Theory Innovation and Promotion Center (STIPC), Central South University, Changsha Hunan 410083)

Abstract: Safety & security systematology is the key fundamental theory of safety science and it is very suitable for researching city systems safety. In this paper, the basic reason of accident emergence is expounded by the connotation of epistemology and ontology (E-O). The relationships of whole-life-cycle and worldwide-view (2W), micro-meso-macro systems (3MS) coupling, sustainable-smart-service-systems-safety-security (6S) coordination, input and output (I-O), emergency and emergence (2E), information to intelligence (2I), supervision and self-organization (2S), complex-city vs complex-science (2C) were summarized. The differences of between intrinsic safety and infrastructure safety (2IS) and between resilience and physics (R-P) as well as the meanings of precise-safety for risk-control (P-R) were pointed out. Also, it was suggested that the connotations of mission-man-machine-material-management-environment-information-culture (5M+EIC) and engineering–education–enforcement-culture (3E+C) should be updated and added new meanings. All above contents are very important fundamental theories of the urban safety & security systematology.

Keywords: safety & security systematology; urban safety and security; fundamental theories; science issues