《安全相似系統學》共分6章,分別講述了安全相似系統學的提出與創(chuàng)建、安全相似系統學基礎模型、安全相似系統學原理、安全相似系統學方法論及安全相似系統學應用等內容,并闡述了安全相似系統學在系統安全工程中開展相似分析、相似模擬、相似評價及相似管理等的應用實踐!栋踩嗨葡到y學》內容新穎,既包括了安全相似系統學基礎理論,又包含應用實踐。本書可作為廣大安全科學研究者和安全管理人員的參考用書,也可作為高等院校安全系統工程課程的輔助參考用書,還可供系統學愛好者或研究者閱讀。
對安全系統多視角多維度的分析,是預防事故發(fā)生,提升系統安全狀態(tài)的前提。在相似的視閾下,通過深入把握各色各樣安全系統在元素、結構、功能、層次上平衡于相同與差異間的辯證統一,并指導其在研究實踐中方法思路的選擇。運用相似學的度量分析方法,將相似元的分析辨識,相似度計算用于安全科學及安全系統的分析,可以產生多種安全系統分析、相似模擬、相似評價的方法,提高安全系統分析實踐效果,為安全人員分析問題,解決問題提供有利工具,并帶來新的啟示。
相似的事故總是重復發(fā)生,預防并制止這些相似的事故,是降低事故損失和傷害,提高安全水平的有效途徑。相似的事故為何一再重復發(fā)生?生產中操作者為何常犯同樣的錯誤?如若探究其原因、過程和環(huán)境,人們會發(fā)現其根源在于這些事故或錯誤所賦存的系統具有許多相似之處,其相似不僅在于看得見的物境的相似,而在于人們看不見的心理、生理、壓力、氛圍等的相似。另一方面,也可以發(fā)現,生活和生產中更多的系統,它們能夠長時間保持安全狀態(tài),而這些系統都能夠安全運行的原因何在?其實質是這些系統的安全性存在著相似之處。相似理論,通過對事故或安全現象規(guī)律的哲學思辨,幫助研究人員實現對安全系統進行多維度、多屬性、多層次的剖析,探究事物之間個性與共性的關系,通過相似特性的研究,把握相似現象背后的本質。基于此,作者以相似理論為基礎,提出一種多屬性、多維度又具有整體綜合視角的系統研究方法安全相似系統理論,并在學科發(fā)展及方法學視閾下,努力尋求創(chuàng)立一門全新的安全學科分支安全相似系統學,用以研究安全相似系統學問題。2016年,本書作者在《系統工程理論與實踐》雜志發(fā)表了相似安全系統學的創(chuàng)建研究,首次提出了安全相似系統學的概念和構想,解釋了安全相似系統的定義及內涵,并從學科基礎、學科層次、學科概念體系、研究內容、應用領域等層面探討安全相似系統學學科性質;同年,在《中國安全科學學報》雜志發(fā)表的相似安全系統學方法論一文,從方法論角度對安全相似系統學進行研究,探討了安全相似系統學研究的一般方法和安全相似系統理論應用的基本要素;而后,在《科技管理研究》雜志發(fā)表的文章相似安全系統學原理及其推論中,提出安全相似系統原理創(chuàng)建研究的思路步驟和安全相似系統學4條核心基本原理。同時分別對不同行業(yè)安全系統中的相似事故案例,以及相似安全評價、相似安全分析、安全相似系統管理等實踐開展研究,并發(fā)表了系列文章。在此基礎上,作者覺得很有必要盡快出版一本關于《安全相似系統學》的著作,以便使安全相似系統學這門全新學科理論得以推廣與發(fā)展,并充實安全學科迄今理論基礎貧乏的局面。對安全系統多視角、多維度的分析,是預防事故發(fā)生,提升系統安全狀態(tài)的前提。在相似的視閾下,通過深入把握各色各樣安全系統在元素、結構、功能、層次上平衡于相同與差異間的辯證統一,并指導其在研究實踐中方法思路的選擇。運用相似學的度量分析方法,將相似元的分析辨識,相似度計算用于安全科學及安全系統的分析,可以產生多種安全系統分析、相似模擬、相似評價的方法,提高安全系統分析實踐效果,為安全人員分析問題,解決問題提供有利工具,并帶來新的啟示。從無到有的學科創(chuàng)建和豐富發(fā)展并不是一蹴而就的。在開始有了將相似用于安全系統的想法以后,但將其構建成一門新的學科卻是非常困難的。盡管相似的思想已潛移默化地應用于安全領域,但一旦立意于學科的高度和視野,撰寫《安全相似系統學》,我們感覺到可用的素材幾乎是空白。安全相似系統學是安全系統與相似科學的交叉學科,同時,由于安全相似系統理論從屬系統理論方法層面,其理論目的是多視角多維度的安全系統的分析、評價、管理等實踐?紤]到安全相似系統學的研究和應用發(fā)展是一個需要經過長期發(fā)展才能趨于完整的緩慢過程,結合作者現有的研究成果,本書側重于在基礎理論系統的架構和分析,并在此基礎上,對安全相似系統學幾大重要的實踐分支分別進行建設性探討。系統安全工程自20世紀60年代在美國被創(chuàng)立以來,就已經在全世界得到廣泛的應用。但從那之后,國際上有關系統安全工程方面的理論研究進展并不是很多,比較典型的理論研究新進展可能要算美國MIT的Nancy G.Leveson教授所著的Engineering a Safer World: Systems Thinking Applied to Safety,該書于2012年在The MIT Press出版,中文版書名為《基于系統思維構筑安全系統》,由唐濤和牛儒翻譯,于2015年在國防工業(yè)出版社出版。國內自20世紀70年代末開始引進系統安全工程,之后也得到廣泛的推廣應用。但由于大多數安全科技工作者習慣應用國外的有關理論和方法,忽略了從理論和方法層面的創(chuàng)新研究,因此這么多年過去了,安全系統工程教科書里仍然是一些幾十年國外發(fā)明的安全分析和安全評價方法。安全系統工程理論發(fā)展滯后于應用的主要原因是安全系統學沒有得到很好的發(fā)展和找到新的突破,安全相似系統學的創(chuàng)建無疑為安全系統學的發(fā)展找到新的突破口,并使安全系統學的研究工作者眼前一亮和寄予厚望,作者也感到其創(chuàng)建研究意義重大。經過幾年的研究,我們終于寫出一本可以引以為豪的自己的安全系統學領域的新專著。本書的撰寫可分為基礎理論與實踐兩大部分,理論部分旨在厘清安全相似系統自身含義及構建安全相似系統學科基礎理論體系。分別包括安全相似系統學的提出、安全相似系統學基礎模型、安全相似系統學基本原理和研究的方法論。應用部分介紹了安全相似系統分析、安全相似系統評價、安全相似系統管理、安全相似系統模擬等實踐分支。由于有關安全相似系統實踐的內容十分浩瀚,安全系統幾乎涉及所有的安全領域,安全相似系統學具有相對獨立的知識體系,根據不同的安全系統實踐目的可由此催生出不同的安全相似系統實踐分支。該部分內容期待更多的研究者在未來豐富更多的實踐方法并創(chuàng)建更多的實踐分支。特此感謝楊冕、黃浪、雷海霞、王秉、盧寧、尹敏、韓明等在開展安全相似系統學的研究過程中做的貢獻。本書內容的研究和出版得到國家自然科學基金重點項目(51534008)的資助,作者在此也表示衷心感謝。作者還衷心感謝本書所引用的參考資料的所有作者們。最后,關于本書的題目安全相似系統學,作者前期工作中一直將學科命名為相似安全系統學,是考慮將安全系統作為研究客體來呈現學科的研究重點,后經反復斟酌與思考,基于安全系統及系統安全的內在辯證關聯,并為了促使該全新學科分支的國際化發(fā)展,決定更名為安全相似系統學,并翻譯為國外比較容易理解的Similar Systematology Applied to Safety。本書是國際上第一部安全相似系統學著作,作者雖然做了最大的努力,但由于水平有限,書中肯定有疏漏和不妥之處,懇請讀者批評指正。賈楠,吳超 2017年5月于長沙
吳超,中南大學,教授、博士生導師,1991年12月開始任原中南工業(yè)大學教授,曾在瑞典、美國的3所大學做客座研究員。一直從事安全與環(huán)保領域的教學與科研工作,已獲省部級教學與科研獎勵及發(fā)明專利20余項;在國內外發(fā)表論文250多篇,其中60多篇被EI、SCI收錄
第1章緒論1
1.1安全相似系統學創(chuàng)建的必要性1
1.1.1安全系統分析方法的需求1
1.1.2安全科學學科框架完善的需求5
1.2安全相似系統學起源及其發(fā)展現狀9
1.2.1安全系統學、相似理論及安全相似系統學9
1.2.2安全系統學研究現狀13
1.2.3安全相似系統學研究現狀15
1.3研究內容與意義18
1.3.1主要研究內容18
1.3.2研究意義20
第2章安全相似系統學的提出與創(chuàng)建22
2.1基礎核心概念22
2.1.1相似22
2.1.2安全科學里的相似24
2.1.3安全相似系統26
2.2安全相似系統學的提出28
2.2.1安全相似系統學28
2.2.2創(chuàng)建的可行性29
2.3安全相似系統學學科性質30
2.3.1學科基礎30
2.3.2學科概念體系31
2.3.3研究內容34
2.3.4應用領域36
2.4安全相似系統學學科分支39
2.4.1以系統功能分類的學科分支39
2.4.2以行業(yè)領域分類的學科分支41
第3章安全相似系統學基礎模型42
3.1基礎模型構建思路43
3.2安全相似系統數學描述模型46
3.2.1數學模型46
3.2.2前提、原則、必要考量及步驟47
3.2.3安全系統數學模型構建51
3.2.4安全相似系統數學模型54
3.3安全系統相似性機理模型55
3.3.1機理模型55
3.3.2機理模型構建與解析56
3.4應用的思路模型60
3.4.1自相似應用思路模型60
3.4.2他相似應用思路模型構建62
第4章安全相似系統學原理65
4.1安全相似系統學原理概述65
4.2研究方法67
4.3安全相似系統局部和諧原理72
4.3.1安全序結構72
4.3.2安全相似系統局部和諧原理及推論73
4.4安全相似系統信息原理75
4.4.1安全信息75
4.4.2安全相似系統信息原理及推論77
4.5安全相似系統共適性原理79
4.5.1安全系統共適性79
4.5.2安全相似系統共適性原理80
4.6安全相似系統支配原理82
第5章安全相似系統學研究的方法論84
5.1方法論84
5.2相似元87
5.2.1相似元定性分析87
5.2.2相似元定量描述92
5.3相似度96
5.4系統方法分析100
5.4.1方法統計100
5.4.2研究方法的獲取104
5.5研究的一般程式105
5.5.1研究歷程105
5.5.2思維路徑106
5.5.3一般程式108
第6章安全相似系統學應用109
6.1安全相似系統分析109
6.1.1安全相似系統分析內涵110
6.1.2安全相似系統分析的一般步驟111
6.1.3典型案例的相似分析與啟示112
6.2安全相似系統評價120
6.2.1安全相似系統評價內涵120
6.2.2對應安全系統間相似評價的一般步驟及案例分析120
6.2.3多組安全系統間的相似評價及案例分析122
6.3安全相似系統模擬124
6.3.1安全相似系統模擬的分類124
6.3.2安全相似系統模擬的一般步驟125
6.4安全相似系統管理128
6.4.1安全系統的相似管理釋義128
6.4.2安全系統的相似管理一般步驟130
6.4.3安全系統的相似管理應用列舉132
參考文獻134
附錄145
附錄1相似成語賞析145
附錄2相似詩詞欣賞148
后記150
1Introduction1
1.1Overview on necessity1
1.2Origin and development9
1.3Research content and significance18
2Proposing of similar systematology applied to safety22
2.1Basic concepts22
2.2Proposing and creating28
2.3Subject nature30
2.4Discipline branches39
3Basic models of similar systematology applied to safety42
3.1Building ideas43
3.2Mathematical description model46
3.3Similarity mechanism model55
3.4Application thinking model60
4Principles of similar systematology applied to safety65
4.1Outline65
4.2Research methods67
4.3Local harmonious principle72
4.4Information principle75
4.5Co-adaptability principle79
4.6Domination principle82
5Methodology of similar systematology applied to safety84
5.1Outline84
5.2Similarity unit87
5.3Similarity96
5.4Methods analysis100
5.5General research program105
6Practice of similar systematology applied to safety109
6.1Similar system analysis109
6.2Similar system evaluation120
6.3Similar system simulation124
6.4Similar system management128
Postscript134
References135
Appendix135
Appendix 1Idiomes about Similarity146
Appendix 2Poeries about Similarity149