复杂性科学及其在煤矿安全行为问题研究方面的启示毕业论文外文文献翻译.docx

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复杂性科学及其在煤矿安全行为问题研究方面的启示毕业论文外文文献翻译

附录A

复杂性科学及其在煤矿安全行为问题研究方面的启示

摘要：

复杂性科学是一种前沿的系统科学近年，中国的煤炭工业迅速发展，并为经济的增长作出了重要的贡献。

煤矿的安全问题对于煤炭工业的可持续发展来说历来是一个桎梏。

站在一个新的视角来看，煤矿安全问题的研究是一个值得重视的课题。

本文把近几年中复杂性科学的发展与其在煤矿安全行为问题研究方面的启示相结合，对其进行了系统的研究。

关键词：

复杂性科学，矿井安全，混乱

1复杂性科学的发展

复杂性科学的研究对象为复杂的系统或系统的复杂性。

不同的学者对于复杂性给出了不同的定义。

但却难以给出一个精确的定义。

总结各种观点，系统的复杂性主要可以概括为以下几个方面：

1）系统各单元之间是一种广泛且紧密的网络式联系。

所以，其中任何一个单元的变化都可能影响到其他的单元并引起其他单元的变化。

2）系统是包含众多因素的一个多层次，多机能的结构。

每一个层次是一个单元，它有助于实现一个特定的机能。

3）系统中包含有一个回馈循环。

在发展过程中，系统能不断的学习并改进其层次结构和机能结构。

4）系统是开放的，它与外界有密切联系并相互作用。

5）系统具有不断演变的自我适应能力。

6）它不能用常规的理论与方法来解释。

7）系统的特性曲线是动态与非线性的。

8）系统具有跨越水平得特性，例如包含，关联，互相影响和作用。

复杂系统存在于我们世界的各个领域:

物理系统,生态学系统,社会系统,等等.根据生命现象得的独立单元，智能信息结构，原料销售的起伏，社会的进步和衰退，人体的免疫系统，这些系统的共同特征是，在不确定的变化之后会出现一些不确定的秩序。

研究复杂性的目的不仅仅是揭示和描述其运转原理，而是要解决如何预测和处理复杂系统中那些以前无法解释和处理的问题。

在1984年，在诺贝尔物理学获奖人穆拉伊.耶尔-曼,腓力.安德森,和诺贝尔经济学的获奖人阿罗的赞助下,集合了一群来自物理学，经济学，生态学原理和计算机科学方面的研究专家，创建了著名的圣菲研究所。

他们集中这些领域的人员和思维，去试图揭示复杂系统的主要原理。

布鲁塞尔大学在普里果金领导下和尼里克斯合作,撰写了著名的“复杂性研究”一书，并为这一学科打下了坚实的基础。

在我国由钱学森提出的开放综合性“庞大系统”的研究和国外复杂性的研究是异曲同工.由钱学森提出的开放综合性“庞大系统”原理，应用定性分析法和定量分析法来讨论这些系统，集中专家小组（来自所有领域的专家），资料和所有的信息通过有机计算，并将各种原理和多种学科的知识有机的结合，这与圣菲研究所的研究方法是一样的。

在专业领域，关于复杂性的主要理论学说有：

布赖恩.亚瑟将效益递增叫做OwnerGain（拥有者增益）。

卓越的科学家例如：

马里.热尔曼,乔治.科旺和菲力普.安德森也提出相似观点，他们认为学科应该朝着一致性的方向发展，他们也提出“Agent（作用因素）”和“Emergence（紧急事件）”的观念。

约翰.奥朗首创了因子运算，系统分类法，推动了神经网络运算的发展，推断出了复杂系统的自我适应性。

ChrisLongton建立了人力寿命理论，推动了激励个体理论的发展，并提出复杂引起注意的观念。

斐莫将神经网络，固有运算，分类系统模式，自动催化模型和免疫系统模式结合在一起，运用连结机制的思想提出了结点联想模型。

丹麦物理学家佩尔.鲍克提出自我组织临界性原理，考夫曼提出了自我组织临界性条件的理论。

由于复杂性的突出表现形式较多，根据上述的原理试图建立新的相关的组织管理理论，解决曾经在传统的管理理论下被认为是难题的问题，目前已经有了一些进展。

“复杂性:

一个产生于秩序和混乱交界处的学科”从理论角度描述了复杂性系统理论的来源和启动过程。

最早出版的学术著作是“复杂性,管理者和组织”和“混乱:

诞生的一个新的学科”，在此领域中，后者被认为是非常经典的著作。

“在国内的领域：

研究自我组织和复杂性原则”表明复杂性学科在经济和组织理论方面有着巨大的重要性。

“领导者和新的学科:

保证总体的状况良好的组织性研究”研究量子结构和综合的理论并将其引入领导者和组织学科。

“崩溃的混乱:

探索的复杂世界的简单规律”描述了过去在混乱和复杂性中发现的一些简单规律。

“机构中的复杂性和创造性”叙述了将新的学科应用到机构的发展和改革中去。

将复杂性学科应用到企业的经营中，这绝对是一门新的学科，因为复杂性学科本身是一个发展中的学科，没有现成的和成熟的理论结构可以应用。

但是，复杂性学科所提供的新的思维模式对于企业管理来说真是笔巨大的财富。

2介绍煤矿安全问题的研究形势

目前，在我国的能源消耗结构中煤炭占据了70％以上。

在将来的30－50年间，这种能源消耗结构不会改变。

自从我国建国以来，煤炭工业迅速发展并未国家的经济建设做出了重大的贡献。

煤炭生产主要受地质与环境的影响。

安全是煤炭生产的一条生命线。

它是在研究煤矿安全生产问题时，摆在我们面前的一个重要课题。

当前我国对于煤矿安全生产问题的研究主要表现在以下几个方面：

2.1从技术方面进行研究

这方面的研究开始较早并取得了许多成绩，主要包括事故的预防和控制技术，例如瓦斯，煤尘，渗水，煤的自然，等等。

在近年间，国有大中型煤矿在安全技术和机械设备上做了重大改善。

2.2从心理学方面进行因果分析

陈启昌提出人为因素在伤亡事故的发生中起重要作用。

易亦勤对于煤矿安全问题的实质，伤亡事故的原因进行了深入的研究，尤其是心里因素和行为因素以及其原因，表现，原理，控制手段。

林泽岩经研究发现，无论是国营煤矿，国有煤矿或者私有煤矿，人为因素引起的事故与死亡次数要高于偶然因素引起的事故次数。

他认为心里因素例如，人的意识和情绪是使事故发生的主要原因。

2.3从系统科学方面进行研究

冯兆瑞和崔国章通过因果研究，安全检查表，事件树，事故树和危险性预测，对生产系统中的不安全因素和潜在的危害进行了系统的分析。

李金平和李中海将“safetystarlighthugesystem（安全之光庞大系统）”管理方法应用到了煤矿安全管理方面。

他认为现今的体制不再是金字塔式的，他们更趋向于“universe（全域）”；“HugeSystem（庞大的系统）”，这意味着安全管理问题超过了安全的本身。

梁秉铎试着将立体经营模式，循环经营模式和螺旋上升式经营模式应用到煤矿安全管理中去。

张和平和王管昌将煤矿安全系统工程的理论与方法应用到了对煤矿安全生产的评估中。

国外的研究文献和书籍涉及的安全问题较多是来自美国和欧洲,但只很少注意煤矿的安全问题.这是由于石油为主体的能源消耗结构代替了煤炭为主体的能源消耗结构。

海因里克根据大量的统计资料对事故进行研究,他注重于强调事故发生的真正原因.行为心理学者（哈登,舍茨,舒奇曼,1961）提出了通过转变劳动者的行为可以减少事故的发生的概念.尼克.纬纱.胡斯特，史蒂芬.扬，伊恩.唐纳德,与胡.吉普森洒,通过对欧洲四个国家的六个主要危险地点进行的研究发现,在有重大隐患的工厂或企业,只要有正确的安全态度和良好的PSMS性能,就可以减少事故的发生.T.P.凯尔与J.A.麦克德米德提出使用规章制度来保证工人的安全态度的方法.尼尔.米奇森,乔治.A.帕帕扎基斯研究了如何对安全体系进行评价和实施.

比吉特瑞斯姆森纳与库尔特E.彼得森创建了一个适于工厂机能的社会技术系统模型,并运用这一模型为标准来评价安全管理的效果.艾莉森G洛登堡在他的研究报告中总结了影响安全管理成果的六项因素。

这些因素是管理者的职责，奖励，交流和回馈，选择，顺序和参与。

他还分别研究了各个因素减少人身事故的作用程度。

N麦克唐纳,S科里甘,C达,S克鲁密提出了一个自我调整模型用来测试不同的体制如何安全经营。

这种模型更注重与人和团体间的相互作用。

格奇提出了TSM概念（完全安全管理）。

这个安全管理方法是根据TQM的基本原理形成的，并用于指导实践。

它可以表明在目前关于安全研究的原理和方法主要集中于特定的问题，并限于确切的空间和时间。

魏因施泰因认为这些方法强调于技术需求并倾向于短期影响.必须承认，过多的煤矿事故早已成为困扰我国煤炭生产的问题。

作者有以下观点：

1）无论是在建矿,领导生产还是经营过程中,安全问题已经成为煤矿生产中一个非常重大的事情.

2）矿山安全行为系统是一个复杂系统.它的复杂性主要表现在安全行为的复杂性与不确定性;安全行为体系的复杂性,多单元,多功能,多指标;安全行为预测的非线性和不确定性;决定生产与控制;资料的非协调性;安全行为系统的不平衡和混乱;各个因素的相互作用,安全行为系统中的周围环境的相互影响,自我组织,自我适应过程的复杂性,等等.

3）行为的复杂性是一个参数,相当于巨大的高维概率空间.其主导特征是行为软件,小风险处理（敏锐模数钝化）,介质尺寸（统计分析不确切的管理行为）

4）在煤矿的不安全行为系统中存在一种反向演变

5）对于矿山安全问题的研究来说,根据复杂性系统的研究采取措施也许是一种有用且灵活的方法.

3复杂性科学在煤矿安全行为问题研究方面的启示

启示一:

把握整体.煤矿安全问题是非常复杂的.这意味着它作为一个整体具有相当新的特性，传统方法的思想面临着巨大的挑战。

分析这类问题的时候，我们习惯于将它们划分成简单的可分解的要素，分别研究再综合其结果。

虽然这种规规矩矩的解析法曾推动了科学技术的进步，但是随着科学技术的发展，这种单独分析的解析方法的局限性越来越明显。

当一个问题被分解成各个要素的时候，会造成一些重要因素的丢失。

煤矿安全问题是一个重要的生命系统。

一旦它被划分，他将会失去原有的意义。

因此，研究煤矿安全问题必须把握整体模式。

启示二：

过多个体的自发的行为将要引起整体规律的集聚，亦即：

着重于“合并”和自我组织。

系统的组织能力或者生成结构出自个体的无意行为则被称作"意外事故"。

在无外部事物的影响下，能引起高级系统和复杂系统内部自动组织的能力被称作自我组织能力。

用于观察意外事故和自我组织的方法完全不同于传统的结构和管理体制的组织方法。

在这里提供一个新的视角来研究煤矿安全问题：

不应该有意的去限制和控制不安全行为，而应该强调灌输自我安全行为意识的步骤和方法。

启示三：

熟悉安全的行为相关的周围事物，因为它能引起自我组织。

如何找到引发安全行为自我组织和意外事故的最好手段：

熟悉安全的行为相关的周围事物是最好手段。

普里果金曾经指出一个系统引起自我组织需要满足三个方面的指标：

第一,它应该是一个开放式系统，与外界有能源,物质，和信息和交流。

第二：

系统应该是动态的和超过平衡的。

第三：

在系统中存在某个回馈过程使其得到迅速的发展。

普里果金指出的第三方面，信息共享机制是必定要发展的，因为系统作为一个整体来说于周围事物是相互依存的。

自然现象中的这三项自我组织前题，为煤矿安全问题中的安全行为自我组织提供了重要的启示。

一个具有安全行为自我组织能力的煤矿具备以下特性：

1）员工有高度的自觉性;2）由下至上确立安全指标;3）新的安全观念和手段层出不穷。

4）适当的反馈作用可以改变复杂的周围环境。

启示四：

确认能够产生安全行为凝聚。

相关的外界介质如何引起安全行为自我组织？

按照普里果金的研究，这取决于微观的水平的起伏。

亦即:

微观层次方面，员工的安全行为的扰乱过程，由于个人行为引起安全行为自我组织和意外事故的活动并决定了整体水平方面整个煤矿的运转方向。

启示五：

整体和部分的联合演变。

个体是如何改变集体的？

安全问题的每个部分与其他部分之间都会相互影响，相互作用，它将引起安全系统中所有部分的联合演变。

启示六：

安全行为系统是逐渐形成展开的，形成过程的本身也是逐渐的，演变本身（煤矿安全系统的循环流程和规律）也是逐渐形成的。

规律是变化的，所以我们也可以改变它们。

启示七：

在领导煤矿生产中发现问题并建立安全行为系统。

耗散结构的理论表明要预测综合安全系统或构造的演变结果几乎是不可能的。

混沌理论指出在非线性系统中，在初始状态一瞬间不会引起极端明显的结果。

由这两方面判断，要预测复杂的安全问题是不可能的。

最好的预防方法是创造。

一旦非预期的问题出现的时候，应该立即做出决策，因为规律本身不会重复。

所以，管理者必须注意根据事故来转换模式：

从不预测结果，而是领导建立煤矿安全行为系统。

到目前为止,复杂性系统仍然不是一个精确的科学理论,但它是一各综合的概念.这个概念以提前应用到了具有强大计算能力的计算机技术的研究,逻辑推理和原理应用当中,也许会发现一些简单规律中的一些动态模型,并设法找到各简单并零散的元素间的交互作用的一致性和目的性的整体变化.总之,它为我们研究煤矿安全问题提供了一个新的平台.

表1给出了一些复杂系统理论在煤矿安全问题方面的潜在作用：

表1复杂系统理论的潜在用途

原理

推论

实际应用

地形适应性

从整体中选择区域

寻找安全行为的展开策略

地形适应性

共同发展的演变

认识到安全行为反馈循环和各个水平之间相互作用与联系的存在。

吸引物

消极行为遵循某一特定模式

建立安全行为模式比改变现状更重要。

模拟锻炼

“干扰”能够提高创造性

根据干扰,新的意见或者外界观点找出安全问题的主要因素。

模拟锻炼

管理的混乱与无序

某种混乱（干扰）有益于控制器全体安全行为,数据流或者信息的选择。

单元

将整体划分为独立的行为单元

将安全系统体制划分为相互关联的单元。

T字形理论

过多的数据流将会阻塞通道

在同一周期企业的行为改变是受到限制的

效益递增

知识经济完全不同于传统经济

利用任何潜在的机会提高对企业或社会的安全生态系统的影响。

初值灵敏度

预测是不可能的

领导建立安全行为系统

参考文献

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附录B

ScienceofComplexityandItsRevelationonStudyofCoalMine

SafetyBehaviorProblems

CHENHong

（SchoolofManagement,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou221008,Jiangsu,China）

Abstract:

Complexityscienceistheforelandofsystemscience.Inrecentyears,coalindustryhasgotrapiddevelopmentinChina,anddoesimportantcontributiontoeconomygrowth.Theproblemofminesafetyhasalwaysbeenashackletothesustainabledevelopmentofcoalenterprises.Itisasignificanttasktostudyminesafetyproblemfromanewangleofview.Thispaperhasasystematicthoughtcombinedwiththedevelopmentofcomplexityscienceinrecentyears,andformssomerevelationsonthestudyofcoalsafetyproblems.

Keywords:

scienceofcomplexity;coalminesafety;chaos

1DevelopmentofComplexityScience

Thescienceofcomplexitytakescomplexsystemorthecomplexityofsystemasitsstudyobjects.Differentscholarsgivedifferentdefinitionstocomplexity.Itisdifficulttogiveanexactdefinition.Combinedwithsomepointsofview,thecomplexityofsystemcanbemainlyembodiedinthefollowingaspects:

1）Theconnectionsbetweencellsofsystemarewideandtightwithnetwork.Therefore,thechangeofanycellwillbeaffectedbythechangesofothercells,andwillcausechangesofothercells.2）Systemconsistsofmanyagentswithamulti-levelandmulti-functionstructure.Everylevelisthecellofupperlevel,andishelpfultotherealizationofacertainfunction.3）Systemconsistsoffeedbackannulus.Intheprocessofdevelopment,systemcanlearncontinuouslyandhavearecomposeofitslevelstructureandfunctionstructure.4）Systemisopentoenvironment;ithasacloserelationshipwithenvironment,andhasaninteractionwithenvironment.5）Systemisanevolvementsystemwithself-adaptingability.6）Itcannotbeexplainedwithtraditionaltheoryandmethod.7）Systemhasthecharacteristicsofdynamicandnon-linearity.8）Systemhasthecharacterofspanlevel,suchasembedded,interlinked,interinfluencedandaffected.

Complexsystemexistsinallfieldsofourworld:

physicssystem,biologysystem,humansocietysystem,etc.Fromthelifephenomenonofasinglecell,structureofthebrainandintelligence,upsanddownsinthestockmarket,toriseanddeclineofthesociety,immunitysystemofthehumanbody,thecommoncharacterofthesesystemsisthatbehinduncertainchanges,therecomesoutsomeuncertainorders.Theaimofcomplexitystudyisnotonlytorevealanddescribethelocomotionprinciples,butalsotosolvetheproblemofforecastingandcontrollingofthecomplexsystemthatseemsunsolvableandcannotbehandledbefore[1-5].

In1984,withthesupportofNobelPhysicsPrizewinnerMurrayGell-mann,PhilipAnderson,andNobelEconomicsPrizewinnerArrow,assemblingagroupofresearchexpertsfromthefieldsofphysics,economics,theorybiologyandcomputingscience,themostfamousSantaFeGraduateSchoolwasestablished.Theytriedtorevealthegeneralprinciplesdominatingthecomplexsystembygatheringpersonnelandthoughtsofthesefields.BrusselsCollegeunderthel