基于系统工程理论的民航安全理论研究

基于系统工程理论的民航安全理论研究
1概述
民航安全在民用航空领域占有举足轻重的地位,直接影响民航企业的生存和发展。

民航系统是一个庞大而又复杂的系统，包括空管、航空公司还有机场三大组成部分，每一部分又分成若干子系统，每个子系统还可以分成很多更小的子系统，本文主要介绍系统工程理论知识，并将系统工程理论知识运用到民航系统中，从理论上提出对民航系统进行系统分析、系统预测和系统评价的方法，实现科学管理，有效的预防和减少事故的发生，提高民航安全度。

2系统工程基本概念
2.1系统
系统是进行安全状态研究的对象，是一个或多个事物的集合。

系统工程的研究对象是系统。

系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。

具有如下特性：
（1）整体性：系统是由两个或两个以上相互区别的要素组成的整体。

（2）相关性：构成系统的各要素之间、要素与子系统之间、系统与环境之间都存在着相互联系、相互依赖、相互作用的特殊关系，通过这些关系，使系统有机地联系在一起，发挥其特定功能。

（3）目的性：任何系统都是为完成某种任务或实现某种目的而发挥其特定功能的。

要达到系统的既定目的，就必须赋予系统规定的功能。

（4）有序性：系统有序性主要表现为系统空间结构的层次性和系统发展的时间顺序性，可分成若干子系统和更小的子系统，而该系统又是其所属系统的子系统。

（5）环境适应性：系统是由许多特定部分组成的有机集合体，而这个集合体以外的部分就是系统的环境。

2.2系统工程
1978年，我国科学家钱学森指出：系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学
方法。

其含义为：
（1）系统工程属于工程技术范畴，主要是组织管理各类工程的方法论，即组织管理工程；
（2）系统工程是解决系统整体及其全过程优化问题的工程技术；
（3）系统工程系统都具有普遍适用性。

2.3安全系统工程
安全系统工程是系统工程的一个重要分支，是安全领域的科学管理技术。

它是以工程设计、安全原理和系统工程的分析方法为基础对系统的安全性进行定性和定量分析、评价及预测。

并采取综合措施控制系统的危险性，使系统达到最优化安全状态。

一般安全系统的研究对象为：(1)人子系统；(2)机器子系统；(3)
环境子系统。

研究内容有：
(1)系统安全分析。

使用系统工程的原理和方法，辨别、分析系统存在的危
险因素，并根据实际需要对其进行定性、定量描述的技术方法。

(2)系统安全评价。

以系统安全分析为基础，通过分析，了解和掌握系统存在的
危险因素，不一定要对所有危险因素采取措施，而是通过评价掌握系统的事故风险大小，以此与预定的系统安全指标相比较，如果超出指标，则应对系统的主要危险因素采取控制措施，使其降至该标准以下。

(3)安全决策与事故控制。

从系统的完整性、相关性、有序性出发，对系统实施
全面、全过程的安全管理，实现对系统的安全目标控制。

3系统安全分析方法
3.1系统安全分析的内容
(1)对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互
关系进行调查和分析。

(2)对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因索进行调查和分析。

(3)对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因
素的措施进行分析
(4)对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的最好方法进行调查
和分析。

(5)对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。

(6)对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析
3.2系统安全分析方法
（1）安全检查表法。

制定安全检查表，并依据此表实施安全检查和诊断的系统安全分析方法。

系统安全分析法中最基础、最直观、最易普及的一种方法。

（2）因果分析。

又称为鱼刺图、因果图、特性图或树枝图等。

（3）事件树分析。

是一种将系统内各元素按其状态（如成功或失败）进行分支，最后直至系统状态输出为止的水平放置树状图。

（4）事故树分析。

从一个可能的事故开始一层一层地逐步寻找引起事故的触发事件、直接原因和间接原因，直到基本事件，用逻辑树图把这些原因以及它们的逻辑关系表示出来。

（5）预先危险性分析。

在民航系统运行之前，对系统可能存在的主要危险因素及其出现条件和导致事故的后果所作的宏观、概略分析。

（6）故障类型影响分析。

本质上是一种定性的、归纳的分析方法。

3.3系统安全分析方法的选择
一般对于系统安全分析方法的选择需要考虑以下问题：（1）分析的目的；（2）资料的影响；（3）系统的特点；（4）系统的危险性。

系统安全分析方法使用情况如图：
4系统安全预测方法
预测指对尚未发生或目前还不确切的事物进行预先的估计和推断，是现时对事物将要发生的结果进行探讨和研究。

科学预测是建立在客观事物发展规律基础
之上的科学推断。

系统预测就是根据系统发展变化的实际数据和历史资料，运用现代的科学理论和方法，以及各种经验、判断和知识，对事物在未来一定时期内的可能变化情况进行推测、估计和分析。

4.1预测技术的分类
（1）按预测技术的性质分类
1)定性预测：德尔菲法；交叉概率法（相互影响分析法）；类推法。

2)定量预测：回归预测方法；时间序列预测法；马尔柯夫预测法。

（2）按预测期限长短分类
1)近期预测（3个月以下）；2)短期预测（3个月以上，1年以下）；3)中期预测（1年以上，5年以下）；4)长期预测（5年以上）。

4.2预测的程序
(1)确定预测目的；(2)收集和分析有关资料；(3)选择预测方法；(4)建立预测模；(5)模型的检验与分析；(6)进行预测；(7)分析预测误差；(8)改进预测模型；(9)规划政策和行动
4.3典型预测方法原理
（1）德尔菲法原理，如图：
（2）线性回归法原理，如图：
5系统安全评价方法
系统安全评价，亦称系统风险评价，以实现系统安全为目的，按照科学的程序和方法，对系统中存在的危险因素、发生事故的可能性、损失和伤害程度进行调查研究与分析论证，从而确定是否需要改进技术路线和防范措施，整改后危险性将得到怎样的控制和消除，技术上是否可行，经济上是否合理，以及系统是否最终达到社会所公认的安全指标。

5.1系统安全评价的内容
系统安全评价的根本问题是确定安全与危险的界限，分析危险因素的危险程度，采取降低危险性的措施寻求危险与危险控制的平衡。

内容如图：
5.2系统安全评价方法分类
（1
）定性评价方法。

一般用于评价对象并非特别重要，或者发生事故后不y ax b
=+2y na b x
xy a x b x
=+=+∑∑∑∑∑2222
()()x xy x y
a n x
x y n xy b n x x x -=--=-∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑
会产生极为严重后果的系统。

常用方法有检查表式综合评价法、矿山工程安全评价法、严重伤害事故发生可能性评价法和模糊评价法等。

（2）定量评价方法。

在定性分析评价的基础上发展起来的，它是安全系统工程的一个里程碑，用来确定系统的安全与危险的数量关系。

有两种类型：1）可靠性安全评价法，分析过程严密，评价结果精度较高，但它需一定的数学基础和数据，使用起来有一定困难。

2）指数法或评点法，使用起来比较简单，但精度稍差，一般适用于系统综合评价。

5.3系统安全评价的程序
(1)评价前的准备；(2)系统危险的辨识与分析；(3)危险性定量化；(4)制定安全对策；(5)综合评价。

6总结
采用系统工程理论方法来解决民航安全问题是非常有效的方法，可以实现对民航系统的科学管理，有效的预防和减少事故的发生，提高民航安全度。

民航系统本身就是一个很复杂的系统，不能靠单一的方法来对民航系统进行安全分析、安全预测和安全评价，必须对多种方法综合考虑，针对不同情况使用不同的方法，有时还需要多种方法同时使用。

通过本文对系统工程以及在民航安全中的应用的简单介绍，我们可以对提高民航安全的方法有一定的了解，但是民航安全至关重要，还需要我们进一步深入研究。