安全系统工程复习资料打印版Word文件下载.docx
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二、系统工程
系统工程是以系统为研究对象，以达到总体最佳效果为目标，为达到这一目标而采取组织、管理、技术等多方面的最新科学成就和知识的一门综合性的科学技术。
系统工程在解决安全问题中常采用以下方法。
1．工程逻辑：
工具包括：
布尔代数、关系代数、决策研究、数学函数等。
2．工程分析：
运用基本理论（如物质不灭定律、能量守恒定律等），系统地有步骤地解决各类工程问题。
步骤包括：
弄清问题，选择解决问题的恰当方法，实施，分析，总结。
3．统计理论与概率论：
4．运筹学：
内容包括：
线性规划、动态规划、排队论、决策论、优选法等。
5．现代管理学理论与原则：
包括系统原理、整分合原理、反馈原理、弹性原理、封闭原理、能级原理、动力原理、激励原理等。
采用系统工程的方法来解决安全问题的理由主要有以下3个方面。
第一，使用系统工程方法，可以识别出存在于各个要素本身、要素之间的危险性；
第二，使用系统工程方法，可以了解各要素间的相互关系，消除各要素由于互相依存、互相结合面产生的危险性；
第三，系统工程所采用的一些手段都能用于解决安全问题。
系统工程几乎使用了各种学科的知识，其中最重要的有运筹学、数学、控制论。
系统工程方法所解决的问题，几乎都适用于解决安全问题。
例如，使用决策论，在安全方面可以预测发生事故可能性的大小；
利用排队论，可以减少能量的贮积危险；
使用线性规划和动态规划，可以采取合理的防止事故的手段。
至于数理统计、概率论和可靠性，则更可广泛地用于预测风险、分析事故。
因此可以说使用系统工程方法可以使系统的安全达到最佳状态。
三、安全系统工程
采用系统工程方法，识别、分析、评价系统中的危险性，根据其结果调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和投资等因素。
使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性达到最好的状态。
一、安全系统工程的研究对象（★）
安全系统工程作为一门科学技术，有它本身的研究对象。
任何一个生产系统都包括三个部分，即从事生产活动的操作人员和管理人员，生产必需的机器设备、厂房等物质条件，以及生产活动所处的环境。
这三个部分构成一个“人一机一环境”系统，每一部分就是该系统的一个子系统，称为人子系统、机器子系统和环境子系统。
人子系统：
该子系统的安全与否涉及到人的生理和心理因素，以及规章制度、规程标难、管理手段、方法等是否适合人的特性、是否易于为人们所接受的问题。
研究人子系统时，不仅把人当做“生物人”、“经济人”、更要看做“社会人”，必须从社会学、人类学、心理学、行为科学角度分析问题、解决问题，不仅把人子系统看做系统固定不变的组成部分。
更要看到人是一种自尊自爱、有感情、有思想、有主观能动性的人。
机器子系统：
对于该子系统，不仅要从工件的形状、大小、材料、强度、工艺、设备的可靠性等方面考虑其安全性，而且要考虑仪表、操作部件对人提出的要求，以及从人体测量学、生理学、心理与生理过程有关参数对仪表和操作部件的设计提出要求。
环境子系统：
对于该于系统，主要虚考虑环境的理化因素和社会因素。
理化因素主要有噪声、振动、粉尘、有毒气体、射线、光、温度、湿度、压力、热、化学有害物质等；
社会因素有管理制度、工时定额、班组结构、人际关系等。
三个子系统相互影响、相互作用的结果就使系统总体安全性处于某种状态。
（举例）
这三个相互联系、相互制约、相立影响的子系统构成了—个“人一机一环境”系统的有机整体。
分析、评价、控制“人—机环境”系统的安全安全性，只有从三个子系统内部及三个子系统之间的这些关系出发，才能真正解决系统的安全问题。
安全系统工程的研究对象就是这种“人一机一环境”系统（以下简称“系统”）。
二、安全系统工程的研究内容
安全系统工程是专门研究如何用系统工程的原理和方法确保实现系统安全功能的科学技术。
其主要研究内容有系统安全分析、系统安全评价和安全决策与事故控制。
1．系统安全分析：
系统安全分析是使用系统工程的原理和方法辨别、分析系统存在的危险面素，并根据实际需要对其采取定性、定量措施的技术方法。
系统安全分析有多种形式和方法，使用中应注意：
①根据系统的特点、分析的要求和目的，采取不同的分析方法。
因为每种方法都有其自身的特点和局限性，并非处处通用。
使用中有时要综合应用多种方法，以便取长补短或相互比较，验证分析结采的正确性。
②使用现有分析方法不能死搬硬套，必要时要根据实用、好用的需要对其进行改造或简化。
③不能局限于分析方法的应用，而应从系统原型出发，开发新方法．开辟新途径，还要在以往行之有效的一般分析方法基础上总结提高，形成系统性的安全分析方法。
2．系统安全评价
系统安全评价往往要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，但不一定要对所有危险因素采取措施。
评价方法也有多种，评价方法的选择应考虑评价对象的特点、规模、评价的要求和目的，采用不同的方法。
同时，在使用过程中也应和系统安全分析的使用要求一样，坚持实用和创新的原则。
3．安全决策与事故控制
在出现系统安全分析和系统安全评价技术的同时，也出现了系统安全决策。
其最大的特点是从系统的完整性、相关性、有序性出发，对系统实施全面、全过程、全方位的安全管理，实现对系统的安全目标控制。
最典型的例子是美军标准《系统安全程序》、美国道化学公司的《安全评价程序》、国际劳工组织、国际标准化组织倡导的《职业安全卫生管理体系》。
系统安全管理是以系统安全分析和系统安全评价技术以及安全工程技术为手段控制系统安全性，使系统达到预定安全目标的一整套管理方法、管理手段和管理模式。
三、安全系统工程的优点及其在安全工作中的应用
1安全系统工程的研究方法
（1）从系统整体出发的研究方法；
（2）本质安全方法；
（3）人一机匹配法；
（4）安全经济方法；
（5）系统安全管理方法。
安全系统工程的优点
在传统安全工作的基础上，采用安全系统工程的方法有很多优越性，它可以使预防为主的安全工作从过去凭直观、经验的传统方法，发展成为能预测事故的定性及定量方法，其主要优点有：
（1）通过分析可以了解系统的薄弱环节所在及危验性可能导致事故的条件。
从定量分析可以预测事故发生的概率，从而可以采取相应的措施，控制事故的发生。
不仅如此，通过分析还能够找到发生事故的真正原因，并查到未想到的原因。
（2）通过评价和优化技术，可以找出最适当的方法使各分系统之间达到最佳配合，用最少的投资达到最佳的安全效果，大幅度地减少伤亡事故。
（3）安全系统工程的方法，不仅适用于工程，而且适用于管理，实际上现已形成安全系统工程和安全系统管理两个分支。
其应用范畴可以归纳为5个方面，即：
①发现事故隐患；
②预测由故障引起的危险；
③设计和调整安全措施方案；
④实现最优化的安全措施；
⑤不断地采取改善措施。
（4）可以促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。
安全系统工程既然需要评价，就需要各种标推和数据，如允许安全值、故障率数据以及安全设计标准、人机工标准等。
（5）可以迅速提高安全工作人员的专业水平。
真正搞好安全系统工程必须熟悉生产，学会各种分析和评价方法，这对提离安全工作人员的素质是有很大好处的。
当然，安全系统工程方法最大的优点是施减少事故，这在许多国家已得到了证明。
安全系统工程在安全工作中的应用
从安全系统工程的发展可以看出，最初是从研究产品的可靠性和安全性开始的。
军事装备零部件对可靠性、安全性的要求十分严格，否则不仅完不成武器的设计，而且制造过程中的各个环节也不安全。
后来发展到对生产系统各个环节的安全分析。
环节的内容除了包括原料、设备等物的因素之外，还包括了人的因素和环境因素，这就使安全系统工程的方法在安全技术工作领域中得到实际的应用。
这个过程大致经历了以下4个阶段：
（1）安全技术工作和系统安全分工合作时期；
（2）安全技术工作引进系统安全分析方法阶段；
（3）安全管理引用了安全系统工程方法阶段；
（4）以安全系统工程方法改革传统安全工作阶段。
第二章事故致因理论
第一节事故及其主要影响因素
一、事故及其分类
安全系统工程的目标是要控制危险、消除事故，因此必须对事故进行研究。
1．事故定义
事故是在人们生产、生活活动过中突然发生的、违反人们意志的、迫使活动暂时或永久停止，可能造成人员伤害、财产损失或环境污染的意外事件。
事故具体特点：
（1）事故是一种发生在人类生产、生活活动中的特殊事件；
（2）事故是一种突然发生的、出乎人们意料的意外事件；
（3）事故是—种迫使进行着的生产、生活活动暂时或永久停止的事件；
（4）事故这种意外事件除了影响人们的生产、生活活动顺利进行之外，往往还可能造成人员伤害、财物损坏或环境污染等其他形式的后果。
值得指出。
事故（accident）和事故后果（Consequence）是具有因果关系的两件事情，事故的发生而产生某种事故后果，但在日常生产、生活中。
人们往往把事故和事故后果看作一件事情，这是不正确的。
2．生产事故
生产事故系指企业在生产过程中突然发生的伤害人体、损坏财物、影响生产正常进行的意外事件。
（事故三种类型）
3．工伤事故
工伤事故又称因工伤亡事故。
是指企业的职工为了生产和工作，在生产时间和生产活动区域内，由于受生产过程中存在的危险因素的影响，或虽然不在生产和工作岗位上，但由于企业的环境、设备或劳动条件等不良，致使身体受到伤害，暂时地或长期地丧失劳动能力的事故，称为工伤事故。
通常称为事故。
（一）事故构成要素
工伤事故是由伤害部位、伤害种类和伤害程度这三项要素构成的。
伤害部位包括：
头、脸、眼、鼻、耳、口、牙、上肢、手、手指、下肢、足、脚趾、肩、躯干、皮肤、粘膜、内脏、血液、神经末梢、中枢神经。
伤害种类包括：
挫伤、创伤、刺伤、擦伤、骨折、脱臼、烧伤、电伤、冻伤、腐蚀、听力损伤、中毒、窒息。
伤害程度：
我国分为死亡、重伤、轻伤。
国外分为死亡、丧失劳动能力（终生致残）、部分丧失劳动能力（局部致残）、暂时不能劳动、要医疗但不休工、无伤害等。
死亡：
是指其折算损失工作日为6000日及以上（这是根据我国职工的平均退休年龄之和计算出来的）。
重伤：
是指其损失工作日为105个工作日以上（含105个工作日），其损失工作日最大取6000日。
比如一个人因为事故造成终生残疾，首先应该说他并不是死亡，而应是重伤；
尽管他如果不受伤，还可工作30年，但在计算损失工作日时，最多取最大使6000日。
轻伤：
是指其损失工作日为1个工作日以上（含1个工作日），105个工作日以下的失能伤害。
（二）事故类别
根据GB6441—86《企业职工伤亡事故分类》按照伤害原因和状况，可将事故分为20类：
（1）物体打击（指落物、滚石、锤击、碎裂、崩块、击伤等伤害，不包括因爆炸而引起的物体打击）；
（2）车辆伤害（包括挤、压、撞、倾覆等）；
（3）机械工具伤害（包括绞、碾、碰、割、戳等）；
（4）起重伤害（指起里设备或操作过程中所引起的伤害）；
（5）触电（包括雷击伤害）；
（6）淹溺；
（7）灼烫；
（8）火灾；
（9）高处坠落（包括从架子上、屋顶上坠落以及平地上坠入地坑等）；
（10）坍塌（包括建筑物、堆置物、土石方倒塌等）；
（11）冒顶片帮；
（12）透水；
（13）放炮；
（14）火药爆炸（指生产、运输、储藏过程中发生的爆炸）；
（15）瓦斯爆炸（包括煤粉爆炸）；
16）锅炉爆炸；
（17）容器爆炸；
（18）其他爆炸（包括化学爆炸、炉膛、锅水包爆炸等）；
（19）中毒（煤气、油气、沥青、化学、一氧化碳中毒等）和窒息；
（20）其他伤害（扭伤、跌伤、冻伤、野兽咬伤等）。
二、工伤事故的主要影响因素
从宏观看，工伤事故的产生可以分为主要是由于自然界的因素（如地震、山崩、海啸、台风等）影响以及非自然界的因策影响两类。
后者也被称为人为的事故，前者往往非人力所能左右。
影响事故是否发生及事故的过程和结果的因素主要有5项：
人、物、环境、管理和事故处置。
1．人的原因
所谓人，包括操作工人、管理干部、事故现场的在场人员和有关人员等。
他们的不安全行为是事故的重要致因。
主要包括：
（1）未经许可进行操作，忽视安全，忽视警告；
（2）危险作业或高速操作；
（3）人为地使安全装置失效；
（4）使用不安全设备，用手代替工具进行操作或违章作业；
（5）不安全地装载、推放、组合物体；
（6）采取不安全的作业姿势或方位；
（7）在有危险的运转的设备装置上或移动着的设备上进行工作；
不停机，边工作边检修；
（8）注意力分散。
嬉闹、恐吓等。
（★）引起不安全行为的常见原因主要有以下几点：
（1）缺乏安全知识和经验，或不知道有危险；
（2）生理缺陷造成生病、迟钝、忧伤、体力不足；
（3）过度疲劳、睡眠不足；
（4）注意力不集中，操作时心不在焉；
（5）劳动态度不端正；
（6）醉酒；
（7）不懂装懂，满不在乎。
总之，引起人的不安全行为是与人的素质、训练、教育等有关。
2．物的原因
所谓物包括原料、燃料、动力、设备、工具、成品、半成品等等。
物的不安全状态有以下几种：
（1）设备和装置的结构不良，材料强度不够，零部件磨损和老化；
（2）存在危险物和有害物；
（3）工作场所的面积狭小或有其他缺陷；
（4）安全防护装置失灵；
（5）缺乏防护用具和服装或有缺陷；
（6）物质的堆放、整理有缺欠；
（7）工艺过程不合理，作业方法不安全。
物的不安全状态是构成事故的物质基础。
没有物的不安全状态，就不可能发生事故。
物的不安全状态构成生产中的隐患和危险源，当它满足一定条件时就会转化为事故。
3．管理的原因
管理的原因即管理的缺陷。
它有：
（1）技术缺陷。
指工业建、构筑物及机械设备
维修有缺陷，或工艺流程、操作方法方面存在问题
（2）劳动组织不合理；
（3）对现场工作缺乏检查指导，或检查指导错误，
（4）没有安全操作规程或不健全，挪用安全措施费用，不认真实施事故防范措施，对安全隐患整改不力，
（5）教育培训不够，工作人员不懂操作技术知识或经验不足，缺乏安全知识，
（6）人员选择和使用不当，生理或身体有缺陷，如有疾病，听力、视力不良等。
管理上的缺陷是事故的间接原因，是事故的直接原因得以存在的条件。
4．环境的原因
不安全的环境是引起事故的物质基础。
它是事故的直接原因，通常指的是：
（1）自然环境的异常，即岩石、地质、水文、气象等的恶劣变异；
（2）生产环境不良，即照明、温度、湿度、通风、采光、燥声、振动、空气质量、颜色等方面的缺陷。
以上物的不安全状态、人的不安全行为以及环境的恶劣状态都是导致事故发生的直接原因。
5．事故处置情况
（1）对事发前的异常征兆是否能做出正确的判断和反应
（2）一旦发生事故，是否能迅速地采取有效措施，防止事态恶化和扩大事故；
（3）抢救措施和对负伤人员的急救措施是否妥善。
这些因素对事故的发生和发展起着制约作用，是在事故发生过程中出现的。
表2-2列出了2002年我国工矿企业按事故原因进行统计的伤亡事故情况表，从中可以看出，由于管理原因和物的原因所造成的事故比例较大。
第二节事故的基本特征
事故的特征主要包括：
事故的因果性、偶然性、必然性和规律性、事故的潜在性、再现性和预测性。
第三节事故致因理论
阐明事故为什么会发生，是怎样发生事故的，以及如何防止事故发生的理论，称为事故致因理论。
目前，世界上有代表性的事故致因理论有十几种，对我国影响较大的主要有如下几种。
一、事故倾向频发论
事故频发倾向论（AccidentProneness）是阐述企业工人中存在着个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向的一种理论。
1919年，格林伍德和伍兹对许多工厂里伤害事故发生次数资料进行统计，发现三种统计分布。
从这种现象出发，1939年，法默和查姆勃明确提出了事故频发倾向的概念，也就是我们现在称为的事故频发倾向理论。
但由于个性研究中量度界限难于确定及不能解决危险的同等暴露等原因，该理论一直得不到证实。
在现代社会中，该理论主要应用于工作任务分配、工作选样等方面，具有一定的参考价值。
二、事故因果连锁理论
1海因里希因果连锁理论
1936年，美同人海因里希（W．H．Heinrich）在《工业事故预防》一书中提出了事故因果。
连锁理论，认为伤害事故的发生是—连串的事件按一定因果关系依次发生的结果，并用多米诺骨牌来形象地说明了这种因果关系。
这一理论建立了事故致因的事件链的概念，为事故机理研究提高了一种极有价值的方法。
第一，遗传及社会环境（M）。
遗传及社会环境是造成人的缺点的原因。
遗传因素可能使人具有鲁莽、固执、粗心等对于安全来说属于不良的性格；
社会环境可能妨碍人的安全素质培养，助长不良性格的发展。
这种因素是因果链上最基本的因素。
第二，人的缺点（P）。
即由于遗传和社会环境因素所造成的人的缺点。
人的缺点是使人产生不安全行为或造成物的不安全状态的原因。
这些缺点既包括诸如鲁莽、固执、易过激、神经质、轻率等性格上的先天缺陷，也包括诸如缺乏安全生产知识和技能等的后天不足。
第三，人的不安全行为或物的不安全状态（H）。
这二者是造成事故的直接原因。
海因里希认为，人的不安全行为是由于人的缺点而产生的，是造成事故的主要原因。
第四，事故（D）。
事故是一种由于物体、物质或放射线等对人体发生作用，使人员受到或可能受到伤害的、出乎意料的、失去控制的事件。
第五，伤害（A）。
即直接由事故产生的人身伤害。
上述事故因果连锁关系，可以用5块多米诺骨牌来形象地加以描述。
如果第一块骨牌倒下（即第一个原因出现），则发生连锁反应，后面的骨牌相继被碰倒（相继发生）。
多米诺骨牌理论的不足之处：
它把事故致因的事件链过于绝对化了。
事实上，各块牌之间的连锁不是绝对的，而是随机的。
2博德事故因果连锁理论
博德在海因里希事故因果连锁理论的基础上，提出了与现代安全观点更加吻合的事故因果连锁理论。
第一，管理缺陷。
第二，个人及工作条件的原因。
第三，直接原因。
第四，事故。
第五，损失。
3亚当斯事故因果连锁理论
在该理论中，事故和损失因素与博德理论相似。
这里把人的不安全行为和物的不安全状态称作现场失误，其目的在于提醒人们注意不安全行为和不安全状态的性质。
亚当斯理论的核心在于对现场失误的背后原因进行了深入的研究。
操作者的不安全行为及生产作业中的不安全状态等现场失误，是由于企业领导和安技人员的管理失误造成的。
管理人员在管理工作中的差错或疏忽，企业领导人的决策失误，对企业经营管理及安全工作具有决定性的影响。
管理失误又由企业管理体系中的问题所导致，这些问题包括：
如何有组织地进行管理工作，确定怎样的管理目标，如何计划、如何实施等。
管理体系反映了作为决策中心的领导人的信念、目标及规范，它决定各级管理人员安排工作的轻重缓急、工作基准及指导方针等重大问题。
4北川彻三事故因果连锁理论
三、系统理论
系统理论把“人一机械一环境”作为一个系统（整体），研究人、机、环境之间的相互作用、反馈和调整，从中发现事故的致因，揭示出预防事故的途径。
系统理论认为事故的发生是来自人的行为与机械特性间的失配或不协调，是多种因素互相作用的结果。
1．代表性事故致因模型
（1）瑟利模型
1969年由出瑟利（D．Sorry）提出的瑟利模型。
每组的第一个问题：
对危险的构成（显现）有警告吗?
这个问题的启示是：
在系统运行期间应该密切观察环境的状况。
每组的第二个问题：
感觉到警告了吗?
由此得到的启示是：
如果存在上述情况，则应安装便于操作者发现危险信号的仪器（臂如能将危险信号加以放大的仪器）。
第三个问题：
认识到警告了吗?
操作者是否知道危险线索是什么。
第四个问题：
知道如何避免危险吗?
为了具备这种知识应使操作者受到训练。
第五个问题：
决定要采取避免危险的行动吗？
究竟是否立即行动，应该考虑两方面的问题；
一是正确估计危险由潜在变为显现的可能性；
二是正确估价自己避免危险显现的技能。
最后一个问题；
能够避免吗？
危险出现的时间由于非稳定不变的，正常信况下危险由潜在变为显现的时间可能足够人们采取行动来避免危险。
然而有时危险显现可能提前，人们再按正常速度行动就无法避免危险了。
（2）瑟利模型的扩展
瑟利模型实际上研究的是在客观已经存在潜在危险。
没有探究何以会产生潜在危险，没有涉及机械及其周围环境的运行过程。
安德森等人曾在分析60件工业事故中应用瑟利模型，发现了上述问题．从而对它进行了扩展。
他们在瑟利模型之上增加了一组问题。
所涉及的是：
危险线索的来源及可能性，运行系统内的波动（机械运行过程及环境状况的不稳定性），以及控制或减少这些波动使之与人（操作者）的行为的波动相一致。
安德森等对工作过程提出的第一个问题是：
过程是可控制的吗?
第二个问题：
过程是可以观察的吗?
察觉是可能的吗?
对信息的理智处理是可能的吗?
系统产生行为被动吗?
第六个问题：
运行系统对行为的波动给出足够的时间和空间了吗?
属于人的决策范围吗?
2．系统理论的指导意义
系统理论对改进事故调查、事故预防，对有关事故的基本研究均指明了方向。
（1）对事故调查的指导；
（2）对事故预防的指导；
（3）对基本研究的指导。
四、轨迹交叉论
当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展过程中（轨迹），在一定时间、空间发生了接触（交叉），能量“逆流”于人体时，伤害事故就会发生。
而人的不安全行为和物的不安全状态之所以产生和发展，又是受多种因素作用的结果。
五、扰动起源论
1972年，本奈（Benner）提出了解释事故致因的综合概念和术语，同时把分支事件链和事故过程链结合起来，并用逻辑图加以显示。
他
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