安全学原理知识讲座

第三节 安全科学的数学物理基础
一、基本逻辑运算和逻辑函数
（一）、基本逻辑运算
逻辑代数:又称布尔代数,英国数学家George Boole在19世纪中叶
创立；是事故/事件逻辑分析方法的理论基础及计算工具；它比普通
代数简单,因为它的变量仅有0﹑1两个；变量0﹑1并不表示两个数值
，而是表示两种不同的逻辑状态；如是与否，真与假,高与低,有与无,
安全科学要体现理论性和科学性。 安全科学要体现交叉性。与相关的学科相结合，相渗透。 安全科学要体现研究对象的全面化。 安全科学的目的要体现人.经济.环境和技术功能的最优化。
第四节 安全科学的研究对象和范畴
一、研究对象
安全科学应该研究的领域范畴《安全生产中长期科技发展纲要（19902000-2020）》提出了我国工业安全技术的发展战略．奋斗目标，支撑条 件和技术政策，确定了四项重点任务：
z=F(abc…)
在逻辑代数中，不管是变量还是函数，它们只有两个取值(0与1) 。
（三）、布尔代数的运算法则
（1）幂等法则 或
（2）交换法则 或
（3）结合法则 或
（4）分配法则 或
（5）吸收法则
二、随机事件与概率运算
（一）、随机事件
可以看作在相同的一组条件下，进行一系列试验或观察，而每次 试验或观察的可能结果不止一个，在每次试验或观察之前无法预知确 切的结果，即呈现出不确定性。在数学上把这类现象称为“随机现象” ，也称“随机事件”，简称为“事件”。 1．子事件 2．和事件 3．积事件 4. 互斥事件 5．事件的逆事件 6．差事件
1、工业安全技术: 着重研究重大恶性事故及多次重复发生事故的预防及控制技术。 2、职业卫生工程： 着重研究危害职工的尘肺病等职业方面的预防及控制技术 3、安全管理。 3个方面的研究内容 4、高新技术及特殊环境中的安全技术
二、范畴
第五节 安全科学的学科体系
一、安全科学的学科体系
1、构成安全整体的组成部分 人、物、物人关系。 2、安全科学学科体系中的纵横向的分类层次 A 纵向学科分类：可分为：安全物质类、安全社会类、安全系统 类、安全人体类。 B 横向学科层次： 工程技术－技术科学－基础科学－哲学。
综合功能残缺所致，安全问题的研究应放在开放系统中，建立安全的 科学性、系统性、动态性。
第二节 安全科学的哲学基础
一、安全与危险的统一性和矛盾性 二、安全科学的联系观和系统观 三、安全中的质变与量变
1、流变与突变的相对性 2、流变和突变的层次性 3、流变和突变的相互转化
四、安全问题的简单性和复杂性，精确性和模糊性 五、安全事件的必然性和偶然性
3、非运算——也叫逻辑求反运算，简称逻辑非(或逻辑否定)
。
表示输入变量为a时，输出
，读作a非。即决定事件z的条
件为a时，z与a相反，a存在z则不会发生，反之亦然。
（二）、逻辑变量与逻辑函数
一般来讲，如果输入变量a,b,c…的取值确定之后，输出变量z的值 也就确定了。那么，就称z是abc…的逻辑函数，并写成：
二、时代的安全观
• 农业经济时代：基本的安全观
• 工业经济时代：形成可各自较为系统的安全理论与技术。
• 现代社会：人类对安全的依赖比以往更加强烈，对安全的需要也将
变
•••三得、更广为义迫切安。全
•
广义安全：包括人自身的健康与卫生；生活；生产环境的舒适与
优
• 美。
•四、安全学科目前存在的问题
主要的表现在：
1、与运算——也叫逻辑乘运算，简称逻辑乘
，表示输入变量为
a、b时，输出
，即决定事件z的条件a与b全部具备时，事件z
才会发生，否则不会发生。
2、或运算——也叫逻辑加运算，简称逻辑加
。表示输入变量为
a、b时，输出
，即决定事件z的条件a或b只要一个或两个全
具备时z才会发生。当a与b都不具备时，z才不会发生。
二、安全的基本特征
安全的必要性和普遍性 安全的随机性 安全的相对性 安全的局部稳定性 安全的经济性 安全的复杂性 安去的社会性 安全的潜隐性
第三节 安全科学的定义和性质
一、安全科学的定义
安全科学从它诞生的那天起，安全工作者对其他定一个有论述，不 甚统一。
1、库尔曼阐述：安全科学的主要目的是保持所使用的技术危害作 用绝对的最小化，或至少使这种危害作用限制在允许的范围内。为实现 这个目标，安全科学的特定功能是获取及总结有关知识，并将有关发现 和获取的知识引入到安全工程中来。这些知识包括应用技术系统的安全 状况和安全设计，以及预防技术系统内固有危险的各种可能性。
。
•
2、1984年12月3日，印度博帕尔毒物泄漏事故，导致2800多人死
亡，12.5万人中毒。
•
3、2003年2月18日，韩国大邱市的地铁火灾，导致100多人死亡。
•
4、2002年，烟台海难事故。
•
5、2003年，四川井喷事故。
•
6、一系列的煤矿事故等。
•
由此可见，安全的重要性，对人类本身来说，安全就是生命。
开与闭等；在逻辑代数中，最基本的逻辑有3种:与﹑或﹑非；用逻辑
代数符号表示也称:与门，或门，非门；可以用一个表来表示Boole代
数的基名本称 逻辑运算逻。辑符号
函数式
含义
与门
z(ab)=ab
1×1=1 1×0=0
或门
z(ab)=a+b
1+1=1 1+0=1 0+0=0
非门
z(a)=a′
a=1, a′=0 a=0, a′=1
本章小结
一、基本概念
安全学原理 广义安全 安全科学 本质安全化 重大危险源 安全评价 安全指标 固有危险度
二、基本原理
1、安全科学的本质特征？ 2、安全科学研究的对象及范畴，主要研究内容？ 3、安全的基本特征，并了解其作用。 4、构成安全整体的组成部分或安全三要素，分析其对安全
科学学科体系的影响？
安全学原理知识讲座
主要内容：
第一章 绪论 第二章 安全科学基础理论 第三章 安全观 第四章 安全认识论 第五章 安全方法论 第六章 安全生理和心理分析 第七章 安全社会原理 第八章 安全经济原理简介
第一章 绪论
第一节 概述
• 一、安全的重要性
• 一组数据：
•
1、1984年1月19日，墨西哥城的天然气泄漏爆炸，导致452人死亡
安全工程－安全工程学 － 安全学－安全观。 由实践到认识，由认识再指导实践，从而达到理论升华的双向作用 原理。
二、安全科学的学科分类
1、国务院学位委员会、国家教委（1997年6月颁布）国务院学位办 《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》 教育部研究生 工作办公室。
一级学科：矿业工程 （ 0819） 二级学科：采矿工程 （081901 ） 矿物加工工程 （ 081902） 安全技术及工程 （081903） 2001年3月，将“安全技术及工程”学科调整为一级学科。 2、教育部1998年发布的《中国普通高等学校本科专业设置大全》 教 育部高等教育司（1998年发布专业目录，2001年发布专业设置大全） 11 个学科门类：哲学、经济学、法律、文学、历史学、理学、工学、农学 、医学、管理学（下设71个二级学科）249个专业。
1、揭示事物安全本质规律的研究尚不全面，理论研究 2、对灾害事故进行准确的预测和有效的防治的基本技术和方法研究方
面还未取得大的进展。
第二节 安全的基本概念及特征
一、安全工程的几个基本概念
1、安全指标：事故损失的可承受水平 。 2、本质安全化：安全达到本部门当代的基本要求 说明两点：一是本质安全化的相对的，二生产是一个动态的过程。 3、重大危险源：生产，加工，搬运，使用或存储危险物质，其数量 大于或等于国家规定的危险物质单元。 4、安全评价：对危险性的定量定性分析，确定其发生危险的可能性 及其后果严重程度的评价，分为系统安全评价和随机安全评价。 5、固有危险度：造成灾害的危险程度。两个衡量参数以确定。 6、危险物质：化学、物理及生物作用导致火灾、爆炸、中毒的物质。
第六节 本课程的主要学习内容及方法
一、课程结构及主要内容
•安全观
•安全学原理
•安全生理与心理
•安全认识论
•安全社会原理
•安全方法论
•安全科学的基础理论
•安全经济原理
二、学习本课程的意义和要求
意义：通过学习该门课程么懂得保护人身健康、保护国家财产、保护 环境、加强理论与安全新技术的研究。
要求： a 理解并熟悉安全科学、安全观、安全认识论、安全方法论、安全生 理及心理、安全社会原理、安全经济原理等内容的基本概念和基本原理，
在一组随机事件中，按事件的影响关系，又可分为独立事件与排斥事件。
若A事件的发生与否，并不影响B事件的概率，反之亦然，则称两事 件
相互独立。即独立事件是一组概率互不影响的事件。
设事件A，B，C，…，N发生的概率依次为
➢ 70年代末至今，劳动保护的行政管理和宣传教育工作得到加强。 自1980年开始，每年开展全国安全月活动，为加强劳动保护干部的 继续工程教育和生产人员的职业安全教育，各省、市劳动部门已普遍 建立劳动保护宣传教育中心，大的工业企业还建立了劳动保护宣传教 育室。到1983年全国建成安全类科研机构31个，研究人员发展到 4000余人。
用事件链分析、系统过程化、动态分析与控制等方法，达到防治事故 的目的。总之，传统的安全技术建立在事故统计基础上，这基本属于 一种纯反应式的。安全科学缺乏理性，人们仅仅在各种产业的局部领 域发展和应用不同的安全技术，以至对安全规律的认识停留在相互隔 离、重复、分散和彼此缺乏内在联系的状态。
➢ 综合系统论（综合对策型）：认为事故是人、技术与环境的
2、J.格森定义：安全科学研究人及技术和环境之间的关系，即建立 这三者的平衡共生态为目标。
3、刘潜―<<中国安全科学学报>>主编，定义：安全科学是专门研 究人们在生产及其活动中的身心安全，已达到保护劳动者及其活动能 力、保障其活动效率的跨门类、综合性的科学。
二、安全科学的本质特征
安全科学要体现本质安全，即从本质上达到事物或系统的安全最合 适化。
（二）、频率与概率
1、频率 若随机事件A在n次试验中发生了m次，则比值m／n称为随机事件
A的频率（或相对频率），记作W（A），用公式表示如下：
由于
，所以随机事件的频率值分子0与1之间。
必然事件的频率恒等于1；不可能•≤事1 件的频率恒等于0。
在一组条件下，重复做n次相互独立的试验，设m为在n次试验中 事件A发生的次数。如果对于大量的试验（即n很大），频率m／n稳 定在某一数值q左右摆动，则称q为事件A在这组条件下发生的概率。 记作：
由定义可以看出事件的概率与频率一样，有下列几个性质：
①
；②
；③
源自文库
3．概率的古典定义
定义：一个随机试验，若：①只有有限个可能的结果（基本事件） ；②每个结果的出现都是等可能的。则称这样的随机现象模型为古典 概率。
在古典概率中，如果基本事件的总数是n，而且事件A包含了其中 的m个，则事件A的概率定义为：
4、独立事件的概率计算
第二章 安全科学的基础理论
•第一节 安全问题及安全科学的发展历程
一、安全问题
1、工业、矿山灾害 2、交通运输事故 3、化学污染问题 4、大气污染问题 5、核灾害 6、航天航空工业灾害
二、国内外安全科学的发展历程
1、国外安全科学发展的历程
2、国内安全科学的发展
两个阶段:
➢ 从建国初期到70年代末，劳动保护的行政管理和业务监督、监察 都得到了较好的发展，从中央到地方以及各类企业都设立了专门机构 并配备了相当数量的专职人员。这时期安全科学研究和专业人才的培 养教育工作刚刚起步。劳动保护方面的，即安全科学技术的研究机构 ，在50年代仅有劳动部劳动保护科学研究所、卫生部劳动卫生研究所 、冶金部安全技术研究所以及煤炭科学研究院下设的部分研究室等有 限的几个科研部门，科研人员不超过千人。
，且 0≤ ≤1
2、概率的统计定义
定义：在同一条件下进行n次重复试验，其中事件人出现m次，事
件 A的频率m／n随试验次数的变化稳定在某一个数值P，则定义事
件 A的概率为P，则定义事件 A的概率为P，记为
。
一般，数值P很难等到准确值，因此，实际上当n充分大时，以事 件A的频率作为事件A的概率的近似值，即：
3、理论上，安全科学的发展阶段
➢ 经验型阶段（事后反馈决策型）：长期以来，人们认为安
全仅仅以技术形式依附于生产，从属于生产，仅仅在事故发生后进行 调查研究、统计分析并提出响应的整改措施，以经验作为科学，安全 处于被动局面，人们对安全的理解与追求是自发的、模糊的。
➢ 事后预测型（预期控制型）：人们对安全有了新的认识，运