《安全相似系統(tǒng)學(xué)》共分6章,分別講述了安全相似系統(tǒng)學(xué)的提出與創(chuàng)建、安全相似系統(tǒng)學(xué)基礎(chǔ)模型、安全相似系統(tǒng)學(xué)原理、安全相似系統(tǒng)學(xué)方法論及安全相似系統(tǒng)學(xué)應(yīng)用等內(nèi)容,并闡述了安全相似系統(tǒng)學(xué)在系統(tǒng)安全工程中開展相似分析、相似模擬、相似評價(jià)及相似管理等的應(yīng)用實(shí)踐。《安全相似系統(tǒng)學(xué)》內(nèi)容新穎,既包括了安全相似系統(tǒng)學(xué)基礎(chǔ)理論,又包含應(yīng)用實(shí)踐。本書可作為廣大安全科學(xué)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(tǒng)工程課程的輔助參考用書,還可供系統(tǒng)學(xué)愛好者或研究者閱讀。
對安全系統(tǒng)多視角多維度的分析,是預(yù)防事故發(fā)生,提升系統(tǒng)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(tǒng)在元素、結(jié)構(gòu)、功能、層次上平衡于相同與差異間的辯證統(tǒng)一,并指導(dǎo)其在研究實(shí)踐中方法思路的選擇。運(yùn)用相似學(xué)的度量分析方法,將相似元的分析辨識,相似度計(jì)算用于安全科學(xué)及安全系統(tǒng)的分析,可以產(chǎn)生多種安全系統(tǒng)分析、相似模擬、相似評價(jià)的方法,提高安全系統(tǒng)分析實(shí)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(fù)發(fā)生,預(yù)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(fù)發(fā)生?生產(chǎn)中操作者為何常犯同樣的錯(cuò)誤?如若探究其原因、過程和環(huán)境,人們會發(fā)現(xiàn)其根源在于這些事故或錯(cuò)誤所賦存的系統(tǒng)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(xiàn),生活和生產(chǎn)中更多的系統(tǒng),它們能夠長時(shí)間保持安全狀態(tài),而這些系統(tǒng)都能夠安全運(yùn)行的原因何在?其實(shí)質(zhì)是這些系統(tǒng)的安全性存在著相似之處。相似理論,通過對事故或安全現(xiàn)象規(guī)律的哲學(xué)思辨,幫助研究人員實(shí)現(xiàn)對安全系統(tǒng)進(jìn)行多維度、多屬性、多層次的剖析,探究事物之間個(gè)性與共性的關(guān)系,通過相似特性的研究,把握相似現(xiàn)象背后的本質(zhì);诖耍髡咭韵嗨评碚摓榛A(chǔ),提出一種多屬性、多維度又具有整體綜合視角的系統(tǒng)研究方法安全相似系統(tǒng)理論,并在學(xué)科發(fā)展及方法學(xué)視閾下,努力尋求創(chuàng)立一門全新的安全學(xué)科分支安全相似系統(tǒng)學(xué),用以研究安全相似系統(tǒng)學(xué)問題。2016年,本書作者在《系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐》雜志發(fā)表了相似安全系統(tǒng)學(xué)的創(chuàng)建研究,首次提出了安全相似系統(tǒng)學(xué)的概念和構(gòu)想,解釋了安全相似系統(tǒng)的定義及內(nèi)涵,并從學(xué)科基礎(chǔ)、學(xué)科層次、學(xué)科概念體系、研究內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域等層面探討安全相似系統(tǒng)學(xué)學(xué)科性質(zhì);同年,在《中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)》雜志發(fā)表的相似安全系統(tǒng)學(xué)方法論一文,從方法論角度對安全相似系統(tǒng)學(xué)進(jìn)行研究,探討了安全相似系統(tǒng)學(xué)研究的一般方法和安全相似系統(tǒng)理論應(yīng)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(tǒng)學(xué)原理及其推論中,提出安全相似系統(tǒng)原理創(chuàng)建研究的思路步驟和安全相似系統(tǒng)學(xué)4條核心基本原理。同時(shí)分別對不同行業(yè)安全系統(tǒng)中的相似事故案例,以及相似安全評價(jià)、相似安全分析、安全相似系統(tǒng)管理等實(shí)踐開展研究,并發(fā)表了系列文章。在此基礎(chǔ)上,作者覺得很有必要盡快出版一本關(guān)于《安全相似系統(tǒng)學(xué)》的著作,以便使安全相似系統(tǒng)學(xué)這門全新學(xué)科理論得以推廣與發(fā)展,并充實(shí)安全學(xué)科迄今理論基礎(chǔ)貧乏的局面。對安全系統(tǒng)多視角、多維度的分析,是預(yù)防事故發(fā)生,提升系統(tǒng)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(tǒng)在元素、結(jié)構(gòu)、功能、層次上平衡于相同與差異間的辯證統(tǒng)一,并指導(dǎo)其在研究實(shí)踐中方法思路的選擇。運(yùn)用相似學(xué)的度量分析方法,將相似元的分析辨識,相似度計(jì)算用于安全科學(xué)及安全系統(tǒng)的分析,可以產(chǎn)生多種安全系統(tǒng)分析、相似模擬、相似評價(jià)的方法,提高安全系統(tǒng)分析實(shí)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(xué)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(tǒng)的想法以后,但將其構(gòu)建成一門新的學(xué)科卻是非常困難的。盡管相似的思想已潛移默化地應(yīng)用于安全領(lǐng)域,但一旦立意于學(xué)科的高度和視野,撰寫《安全相似系統(tǒng)學(xué)》,我們感覺到可用的素材幾乎是空白。安全相似系統(tǒng)學(xué)是安全系統(tǒng)與相似科學(xué)的交叉學(xué)科,同時(shí),由于安全相似系統(tǒng)理論從屬系統(tǒng)理論方法層面,其理論目的是多視角多維度的安全系統(tǒng)的分析、評價(jià)、管理等實(shí)踐。考慮到安全相似系統(tǒng)學(xué)的研究和應(yīng)用發(fā)展是一個(gè)需要經(jīng)過長期發(fā)展才能趨于完整的緩慢過程,結(jié)合作者現(xiàn)有的研究成果,本書側(cè)重于在基礎(chǔ)理論系統(tǒng)的架構(gòu)和分析,并在此基礎(chǔ)上,對安全相似系統(tǒng)學(xué)幾大重要的實(shí)踐分支分別進(jìn)行建設(shè)性探討。系統(tǒng)安全工程自20世紀(jì)60年代在美國被創(chuàng)立以來,就已經(jīng)在全世界得到廣泛的應(yīng)用。但從那之后,國際上有關(guān)系統(tǒng)安全工程方面的理論研究進(jìn)展并不是很多,比較典型的理論研究新進(jìn)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(tǒng)思維構(gòu)筑安全系統(tǒng)》,由唐濤和牛儒翻譯,于2015年在國防工業(yè)出版社出版。國內(nèi)自20世紀(jì)70年代末開始引進(jìn)系統(tǒng)安全工程,之后也得到廣泛的推廣應(yīng)用。但由于大多數(shù)安全科技工作者習(xí)慣應(yīng)用國外的有關(guān)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(tǒng)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(jià)方法。安全系統(tǒng)工程理論發(fā)展滯后于應(yīng)用的主要原因是安全系統(tǒng)學(xué)沒有得到很好的發(fā)展和找到新的突破,安全相似系統(tǒng)學(xué)的創(chuàng)建無疑為安全系統(tǒng)學(xué)的發(fā)展找到新的突破口,并使安全系統(tǒng)學(xué)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(jīng)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(tǒng)學(xué)領(lǐng)域的新專著。本書的撰寫可分為基礎(chǔ)理論與實(shí)踐兩大部分,理論部分旨在厘清安全相似系統(tǒng)自身含義及構(gòu)建安全相似系統(tǒng)學(xué)科基礎(chǔ)理論體系。分別包括安全相似系統(tǒng)學(xué)的提出、安全相似系統(tǒng)學(xué)基礎(chǔ)模型、安全相似系統(tǒng)學(xué)基本原理和研究的方法論。應(yīng)用部分介紹了安全相似系統(tǒng)分析、安全相似系統(tǒng)評價(jià)、安全相似系統(tǒng)管理、安全相似系統(tǒng)模擬等實(shí)踐分支。由于有關(guān)安全相似系統(tǒng)實(shí)踐的內(nèi)容十分浩瀚,安全系統(tǒng)幾乎涉及所有的安全領(lǐng)域,安全相似系統(tǒng)學(xué)具有相對獨(dú)立的知識體系,根據(jù)不同的安全系統(tǒng)實(shí)踐目的可由此催生出不同的安全相似系統(tǒng)實(shí)踐分支。該部分內(nèi)容期待更多的研究者在未來豐富更多的實(shí)踐方法并創(chuàng)建更多的實(shí)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(tǒng)學(xué)的研究過程中做的貢獻(xiàn)。本書內(nèi)容的研究和出版得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)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(guān)于本書的題目安全相似系統(tǒng)學(xué),作者前期工作中一直將學(xué)科命名為相似安全系統(tǒng)學(xué),是考慮將安全系統(tǒng)作為研究客體來呈現(xiàn)學(xué)科的研究重點(diǎn),后經(jīng)反復(fù)斟酌與思考,基于安全系統(tǒng)及系統(tǒng)安全的內(nèi)在辯證關(guān)聯(lián),并為了促使該全新學(xué)科分支的國際化發(fā)展,決定更名為安全相似系統(tǒng)學(xué),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(tǒng)學(xué)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(xué),教授、博士生導(dǎo)師,1991年12月開始任原中南工業(yè)大學(xué)教授,曾在瑞典、美國的3所大學(xué)做客座研究員。一直從事安全與環(huán)保領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作,已獲省部級教學(xué)與科研獎(jiǎng)勵(lì)及發(fā)明專利20余項(xiàng);在國內(nèi)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(tǒng)學(xué)創(chuàng)建的必要性1
1.1.1安全系統(tǒng)分析方法的需求1
1.1.2安全科學(xué)學(xué)科框架完善的需求5
1.2安全相似系統(tǒng)學(xué)起源及其發(fā)展現(xiàn)狀9
1.2.1安全系統(tǒng)學(xué)、相似理論及安全相似系統(tǒng)學(xué)9
1.2.2安全系統(tǒng)學(xué)研究現(xiàn)狀13
1.2.3安全相似系統(tǒng)學(xué)研究現(xiàn)狀15
1.3研究內(nèi)容與意義18
1.3.1主要研究內(nèi)容18
1.3.2研究意義20
第2章安全相似系統(tǒng)學(xué)的提出與創(chuàng)建22
2.1基礎(chǔ)核心概念22
2.1.1相似22
2.1.2安全科學(xué)里的相似24
2.1.3安全相似系統(tǒng)26
2.2安全相似系統(tǒng)學(xué)的提出28
2.2.1安全相似系統(tǒng)學(xué)28
2.2.2創(chuàng)建的可行性29
2.3安全相似系統(tǒng)學(xué)學(xué)科性質(zhì)30
2.3.1學(xué)科基礎(chǔ)30
2.3.2學(xué)科概念體系31
2.3.3研究內(nèi)容34
2.3.4應(yīng)用領(lǐng)域36
2.4安全相似系統(tǒng)學(xué)學(xué)科分支39
2.4.1以系統(tǒng)功能分類的學(xué)科分支39
2.4.2以行業(yè)領(lǐng)域分類的學(xué)科分支41
第3章安全相似系統(tǒng)學(xué)基礎(chǔ)模型42
3.1基礎(chǔ)模型構(gòu)建思路43
3.2安全相似系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述模型46
3.2.1數(shù)學(xué)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(tǒng)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建51
3.2.4安全相似系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型54
3.3安全系統(tǒng)相似性機(jī)理模型55
3.3.1機(jī)理模型55
3.3.2機(jī)理模型構(gòu)建與解析56
3.4應(yīng)用的思路模型60
3.4.1自相似應(yīng)用思路模型60
3.4.2他相似應(yīng)用思路模型構(gòu)建62
第4章安全相似系統(tǒng)學(xué)原理65
4.1安全相似系統(tǒng)學(xué)原理概述65
4.2研究方法67
4.3安全相似系統(tǒng)局部和諧原理72
4.3.1安全序結(jié)構(gòu)72
4.3.2安全相似系統(tǒng)局部和諧原理及推論73
4.4安全相似系統(tǒng)信息原理75
4.4.1安全信息75
4.4.2安全相似系統(tǒng)信息原理及推論77
4.5安全相似系統(tǒng)共適性原理79
4.5.1安全系統(tǒng)共適性79
4.5.2安全相似系統(tǒng)共適性原理80
4.6安全相似系統(tǒng)支配原理82
第5章安全相似系統(tǒng)學(xué)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(tǒng)方法分析100
5.4.1方法統(tǒng)計(jì)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(tǒng)學(xué)應(yīng)用109
6.1安全相似系統(tǒng)分析109
6.1.1安全相似系統(tǒng)分析內(nèi)涵110
6.1.2安全相似系統(tǒng)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(tǒng)評價(jià)120
6.2.1安全相似系統(tǒng)評價(jià)內(nèi)涵120
6.2.2對應(yīng)安全系統(tǒng)間相似評價(jià)的一般步驟及案例分析120
6.2.3多組安全系統(tǒng)間的相似評價(jià)及案例分析122
6.3安全相似系統(tǒng)模擬124
6.3.1安全相似系統(tǒng)模擬的分類124
6.3.2安全相似系統(tǒng)模擬的一般步驟125
6.4安全相似系統(tǒng)管理128
6.4.1安全系統(tǒng)的相似管理釋義128
6.4.2安全系統(tǒng)的相似管理一般步驟130
6.4.3安全系統(tǒng)的相似管理應(yīng)用列舉132
參考文獻(xiàn)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