吴超：安全科学方法系列36：安全系统工程学的具体方法

安全系统工程是为了达到安全系统目标而对系统的构成要素、组织结构、信息流动及控制机构、环境等进行分析、设计、评价的技术。安全系统分析方法、安全系统评价方法、安全系统建模方法、安全系统模拟方法，安全系统优化方法以及安全系统决策方法，都属于具体的科学方法，是各种人工系统的组织管理技术，从而构成安全系统工程学的方法体系。安全系统工程处理安全问题的一般步骤，如图1所示。应该指出，图1的步骤流程是有反馈和循环的。  

图1 安全系统工程实施的一般步骤 

1.常用安全系统分析方法

在系统工程方法中，系统分析起着核心的作用。安全系统分析的目的是为了揭示系统中存在的危险性或事故发生的可能性，发现系统中存在的隐患，进而为预测事故发生、发展的趋势服务。安全系统分析的一般步骤如图2所示。 

图2 安全系统分析一般步骤 

2.安全系统建模及模拟方法

系统建模既需要理论方法又需要经验知识，还需要真实的统计数据和有关信息资料。对结构化强的系统，有自然科学提供的各种定量规律，系统建模较为容易处理；而对于非结构化的复杂系统，只能从对系统的理解甚至经验知识出发，再借助于大量的实际统计数据，去提炼出系统内部的某些内在定量联系，然后借助于数学或计算机手段，将系统描述出来。

安全系统模拟则是对于安全系统的描述、模仿和抽象，它反映安全系统的物理本质与主要特征，模型就是实际系统的代替物。安全系统建模及模拟的一般步骤如图3，模拟方法见表1。 

图3 安全系统的建模及模拟程序 

表1 安全系统模拟方法比较

3.常用系统安全优化方法

很多实际安全系统相当复杂，如航空安全系统、矿山安全系统等，这类研究目前在安全规划与管理大系统中，所追求的系统目标有安全效益、政治效益、社会效益、经济效益、生态环境效益等多个目标。安全系统优化方法的一般步骤如图4，优化方法见表2。

图4 安全系统优化的一般步骤

表2 安全系统优化的方法

    4.常用安全预测方法

事故预测是基于可知的信息和情报，对预测对象的安全状况进行预报和预测。安全系统预测的具体方法及一般步骤如图5和表3所示。  

图5 安全系统预测的一般程序 

表3 常用事故预测方法

    5.常用安全系统评价方法

安全系统评价的一般步骤如图6所示，安全评价方法可分为定性和定量方法。

图6 安全评价的一般步骤    

6.常用安全系统决策方法

进行安全系统决策时，对各种可行方案应从社会、政治、经济、技术等方面综合考察，对方案价值进行评判，评价指标体系的建立、评价指标的量化及综合方法是进行安全系统决策的关键，决策分析的一般步骤如图7，目前常用的安全系统决策方法可见表4。

图7 安全系统决策的一般步骤 

表4 常用安全系统决策方法

 随着科学技术的发展，社会及生产实践中所出现的安全问题将更加复杂，安全系统工程方法论可以为系统中安全问题的发现及解决提供一套科学的工作方法和步骤。1）安全系统工程方法论的建立，要求掌握系统、系统科学、系统科学方法、系统工程、安全科学等基本知识，更要树立系统意识。2）安全系统工程作为系统工程大专业里的一个具体专业，系统工程的方法论同样可以应用到安全系统工程当中。3）鉴于安全系统具有非线性、混沌、分形、模糊性等复杂特性，控制论、信息论、运筹学、耗散论、协同论、突变论等都是安全系统工程学的学科理论基础。4）由于安全系统工程所研究的对象为安全系统这个巨系统，不仅要解决工程安全，而且还要面向社会安全，所以其方法论应同时建立在霍尔方法论等硬系统方法论及切克兰德软方法论基础上，并随着安全系统工程理论和实践向社会等复杂性领域不断推进，切克兰德方法论软方法论的比重也会不断提高。