安全系统工程1章

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1.2 系统工程简介
3.实践性的观点 系统工程和某些学科的区别是它非常注
重实用，如果离开具体的项目和工程也 就谈不上系统工程。正如钱学森同志指 出的：“系统工程是改造客观世界的， 是要实践的”。当然，实践性并不排斥 对系统工程理论的探讨和对其他项目系 统工程经验的借鉴。
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1.2 系统工程简介
(2) 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，这就需要在系统的 整体的生命周期，即系统的规划、设计、 试验、制造和使用等阶段，对系统采取 最优规划、最优设计、虽优控制、最优 管理等优化措施。
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1.1 系统论简介
(3) 有序性。系统有序性主要表现在系统 空间结构的层次性和系统发展的时间顺序 性。系统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。 这种系统的分割形式表现为系统空间结构 的层次性。另外，系统的生命过程也是有 序的，它总是要经历孕育、诞生、发展、 成熟、衰老、消亡的过程，这一过程表现 为系统发展的有序性。
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1.1 系统论简介
(6) 动态性。世界上没有一成不变的系 统。系统不仅作为状态而存在，而且具 有时间性的程序。整个人类社会和自然 环境的运行中，系统中的各个元素、子 系统，都是随着时间的改变而不断改变 的。
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1.1 系统论简介
1.1.4 系统学原理 系统学是系统科学的基础理论学科，为系统工程提供
第一章 安全系统工程概论
安全系统工程是以信息论、控制论 等为理论基础，以安全工程、系统工程、 可靠性工程的原理和方法为手段，以安 全管理、安全技术和职业健康为载体， 对研究对象中的风险(不安全因素)进行辨 识、评价、控制和消除，以期实现系统 及其全过程安全的新兴学科。
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1.1 系统论简介
1.1.1系统的定义 “系统”概念：“系统的定义可以确定为处于
能的公认尺度达到最大而进行的关于许多系统 元素相互间复杂关系的设计，在设计时对以任 何方式和系统相关联的所有因素加以考虑，包 括人力的利用以及该系统各个组成部分特性的 利用。
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1.2 系统工程简介
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。
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1．3 系统分析的基本内涵
(4)模型。模型是对研究对象的某一方面本 质属性的简化、模拟和抽象，是分析研究 对象的有关因素之间关系和规律的有力工 具。因为人和现实系统本身总是十分复杂， 特别是在各种替代方案实施之前，尚不能 对系统本身进行比较，分析各种方案的优 劣。借助模型可进行这种分析比较。通过 模型可以预测出各种替代方案的目标、性 能、费用与效益、时间等指标情况，以利 于方案的分析和比较。
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1.2 系统工程简介
5. 定性和定量分析相结合的观点 运用系统工程来研究并解决问题，强调
把定性分析与定量分析结合起来。这是 因为在处理一些庞大而复杂的系统时， 经典数学的精确性与这些大系统的某些 因素的不确定性存在着不少矛盾。因此， 在对整个系统进行定性分析和定量分析 时，必须合理地将定性分析与定量分析 有机地结合起来。
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1.1 系统论简介
(4) 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。即系统 的各元素不仅都为完成某种任务而起作 用，而且任一元素的变化也都会影响其 任务的完成。有些要素彼此关联，有些 要素相互排斥，有些要素则互不相干。
一定的相互关系中，并与环境发生关系的各组 成部分的总体。” 我国科学家钱学森对系统的定义为：“把极其 复杂的研究对象称为系统,即由相互作用和相互 依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的 有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的 一个更大系统的组成部分。’’
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1.1 系统论简介
系统是一种由若干元素组成的集合体，用它来 完成某种特殊功能。因此，每一项工作完成都 是由人、机器、原材料、方法、环境等许多因 素(元素)组成，及相互之间发生作用来完成工 作的一个具有特殊功能的体系的总和。
特定的功能，而且总是希望完成的功能效果 最好。这就是所谓最优计划、最优实际、最 优控制和最优管理和使用等。这里需要使用 运筹学中的优化方法、最优控制理论、决策 论等等。值得注意的是近年来关于多目标最 优性的讨论。
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1.2 系统工程简介
系统总体最优性包含三层意思：一是 空间上要求整体最优；二是从时间上要 求全过程最优；三是总体最优性是从综 台效应反映出来的，它并不等于构成系 统涵
(3)费用效果。为实现系统目标就必须投入， 其实际支出就是费用。费用有可用货币表示的 费用和非货币支出的费用两种。后者如失去的 机会、所做的牺牲等。为了某种目的而选择的 特定手段，使得一些资源或时间不能用于其他 目标，所以会产生牺牲。
效果就是达到目的所取得的成果。它有 “效益”和“有效性”两种指标。效益可以用 货币表示，而有效性是通过货币以外的指标来 衡量的。效益卫有直接效益和间接效益之分。
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1.1 系统论简介
5 分解综合原理 分解是将具有比较密切结合关系的要素分
组化。对系统来说，分解就是分析出相对独立、 层次不同的子系统。综合则是完成新系统的设 计过程，即选择具有性能好、适用性强以及标 准化了的子系统，设计出它们之间的关系，形 成具有更广泛价值和特定功能的系统，以达到 预期的目的。
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1.1 系统论简介
8 反馈原理 反馈是输人的信息和资源经过处理
后，将结果(即输出)再送回到输人状态的 程序，并对新输入信息和资源发生影响 的过程。反馈使事物本身与周围环境处 于动态的统一之中，构成了新陈代谢运 动，架起了原因和结果的桥梁。
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1.2 系统工程简介
1.2.2 系统工程的定义 系统工程(Systems Engineering)是为了使系统性
理论依据。作为系统学原理，可以归纳如下八条。 l. 整体性原理 现代科学技术的飞速发展，使科学研究的对象和人们
对它的认识发生了很大的变化，有机的整体取代了被 分割的部分。以前认为最基本的部分，如今看来，实 际上也是一个可分的由各个部分组成的有机整体。微 观世界呈现出来的整体结构与客观世界出乎意外地相 似。世界上一切事物、现象和过程，都是有机的整体， 自成系统而又互成系统。
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1.1 系统论简介
3. 有序性原理 凡是系统都是有序的。系统的有序性，是系统有机联系的
反映。稳定的联系构成的结构，保障了系统的有序性；本质 的联系，形成了系统发展和变化的规律。在把握事物的联系 时，最重要的是把握它的规律性的联系。规律所表现的是现 象间在一定条件下所具有的本质的、普遍的、必然的联系。 对系统有序性的研究，开辟了发现规律的途径；对有序性原 理的运用，将在一定程度上帮助人们按规律办事。任何一个 系统，都和周围环境组成一个较大的系统，因此，任何一个 系统都是更高一级的系统的个要素。同时，任何一个系统的 要素本身，通常又是较低一级的系统。
(1)整体性。系统是由两个或两个以上相互区别 的要素(元件或子系统)组成的整体，而且各个 要素都服从实现整体最优目标的需要。构成系 统的各要素虽然具有不同的性能，但它们通过 综合、统一(而不是简单拼凑)形成的整体就具 备了新的特定功能，就是说，系统作为一个整 体才能发挥其应有功能。
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1.1 系统论简介
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1.1 系统论简介
6 创造思维原理 管理者的责任在于创造性地工作，工程师的
天职在于创造性地设计与施工。创造思维的基本 原理有两条：一是把陌生的事物看作熟悉的东西， 用已有的知识加以辨别和解决。这是人们惯用的 方法，它不只对新的事物给以旧的解释，也能给 以新的解释，从而创造出新的理论；二是把熟悉 的事物看作陌生的东西，用新的方法、新的原理 加以研究，创造出新的理论、新的技术和方法。 创造性思维活动极其复杂，它的形式多种多样， 并且常常是多种形式互相重叠交错在一起。
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1.1 系统论简介
4 动态性原理
动态是指状态与时间的相关性。动态 性原理是研究系统元素间的联系随时间的 变化规律。现代科学研究的对象大都是结 构复杂和高度活动的系统，系统学中的动 态性原理就是适应这种客观需要产生的。 我们不仅要研究各种系统发展变化的方向 和趋势、活动的速度和方式，而且要探索 它们发展变化的动力、原因和规律，从而 主动驾驭这些系统，使之造福于人类。
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1.1 系统论简介
(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。系统从环境中获取必要的物质、 能量和信息，经过系统的加工、处理和转化， 产生新的物质、能量和信息，然后再提供给环 境。另一方面，环境也会对系统产生干扰或限 制，即约束条件。环境特性的变化往往能够引 起系统特性的变化，系统要实现预定的目标或 功能，必须能够适应外部环境的变化。
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1．3 系统分析的基本内涵
1．3．6系统分析的要素 系统分析的要素有目标、方案、费用效
果、模型和评价基准。 (1)目标。是为了达到一定的目的而对
系统对象设计所期望达到的目标和方向， 是目的的具体化，是系统分析的出发点。 经过分析确定的目标应是具、体的、有 根据的、可行的。
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1．3 系统分析的基本内涵
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1.2 系统工程简介
1．2．5 系统工程的基本观点 根据系统工程的特征，在处理问题时，以下一些系
统工程的基本观点是值得强调的。 l. 全局的观点 就是强调把要研究和处理的对象看成一个系统，
从整个系统(全局)出发，而不是从某一个子系统(局 部)出发。
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1.2 系统工程简介
2. 总体最优化的观点 人们设计、制造和使用系统最终是希望完成
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1.1 系统论简介