山东管理学院教案
课程名称：安全系统工程
授课专业： 机电一体化
授课教师：
教务处制
子学习领域一：认识安全系统工程
学时：4
一、能力目标
理解安全系统工程的基本概念；了解安全系统工程的研究对象；掌握安全系统工程的基本内容；了解安全系统工程的产生过程；了解安全系统工程当前的发展现状。
二、教学重点与难点
重点：安全系统工程的基本内容和研究对象。 难点：安全系统工程研究内容的系统整合。
三、教学程序
1、提出问题，了解安全；
2、知识讲授。
四、教学内容
子学习领域一：认识安全系统工程
一、安全系统工程基础
1、安全的定义
通俗意义上的安全就是人们在生活和生产过程中，生命得到保证，身体免于伤害。
从本质上来讲，安全是预知人们活动的各个领域里存在的固有危险和潜在危险，并且为消除这些危险的存在和状态而采取的各种方法、手段和行动。
2、安全管理工作面临的问题
（1）新工艺、新技术、新能源和新材料的出现, 必然会产生新的危害。 （2）需要处理的各种危害物质的种类和数量不断增多。
（3）由于生产过程大规模化、复杂化，造成危害的范围日益扩大。 （4）此外，老企业的生产装置和设备，由于年长日久，老化严重，潜在危险日益暴露出来。一旦发生灾害性事故，不仅使企业大损失，甚至造成社会性灾难。这就要求我们要及时检测、评价，防止事故的发生。
因此，现代社会安全保障的要求以及技术难度也相应增长。
3、安全系统工程的兴起
多少年来，人们总是想找到一种办法，试图能够事先预测到事故发生的可能性，掌握事故发生的规律，做出定性和定量的评价，以便能在设计、施工、运行和管理中对发生事故的危险性加以辨识，并且能够根据对危险性的评价结果提出相应的安全对策措施，从而达到控制事故发生的目的。安全系统工程就是为了实现这个目标而发展起来的。
二、安全系统工程的含义
1、系统的定义
系统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。
系统按照不同的分类标准可分为自然系统与人造系统，开放性系统与封闭性系统，静态系统与动态系统，实体系统与概念系统，无机系统、有机系统与人类社会系统，大型系统、中型系统与小型系统，简单系统与复杂系统，宏观系统与微观系统，软件系统与硬件系统，环境系统、军事系统与安全系统等。
从系统的定义可以看出，系统具有整体性、目的性、有序性、相关性、环境适应性和动态性六个基本特征。
2、系统工程的定义
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，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科学技术。
3、系统工程的方法
系统工程中常用的方法包括工程逻辑、工程分析、统计理论和概率论以及运筹学四种。
目前，一般认为运筹学是系统工程最重要的技术内容与数学基础。运筹学的内容包括线性规划、动态规划、排队论、决策论、优选法等。但在实际运用中，应当根据所研究对象的复杂程度来确定采用运筹学的内容。
4、采用系统工程解决安全问题的原因
（1）利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。 （2）利用系统工程方法可以了解各要素间的相互关系，消除各要素由于相互依存、相互结合而产生的危险性。
（3）系统工程所采用的一些手段都能解决安全问题。
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。
5、安全系统工程的定义
安全系统工程是采用系统工程的基本原理和方法，预先辨识、分析、评价、排除和控制系统中存在的各种危险有害因素，根据其结果对工艺过程、设备、操作、管理、生产周期和投资等因素进行分析评价和综合处理，使系统可能发生的事故得到控制，并使系统安全性达到最佳状态的一门综合性技术科学。
6、所涉及的学科
系统论、控制论、信息论、运筹学、优化理论、概率论
预测技术、可靠性工程、人机工程、行为科学、工程心理学、职业安全卫生学、劳动保护法规……
三、安全系统工程的研究对象、内容与方法
1、安全系统工程与其他学科的关系
事故统计分析、事故致因理论、系统安全管理原理、安全目标管理、事故预测方法、行为科学与安全等安全管理工程人体人机参数安全心理学生物力学安全生理学人机系统设计安全人机工程安全系统工程安全设备工程靠修设性、备设改选计造择等、、更使新用、、管评理价、、可维
安全分析、安全评价、安全决策与事故控制
2、安全系统工程的工作流程
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3、安全系统工程的研究对象
“人—机—环境”系统
4、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。
（1）系统安全分析
（2）系统安全评价
（3）安全决策与事故控制
5、安全系统工程的研究方法
安全系统工程的研究方法是依据系统学和安全学理论，在总结过去经验性安全方法的基础上日渐丰富和成熟起来的。
（1）系统整体性研究方法 （2）本质安全方法 （3）人机匹配法 （4）安全经济方法 （5）系统安全管理方法
安全系统工程从学科的角度讲是技术与管理相交叉的横断学科；从系统科学原理的角度讲它是解决安全问题的一种科学方法。所以，安全系统工程是理论与实践紧密结合的专业技术基础，系统安全管理方法则贯穿到安全的规划、设计、检查与控制的全过程。所以，系统安全管理方法是安全系统工程方法的重要组成部分。
6、安全系统工程在安全工作中的应用
（1）安全技术工作和系统安全分工合作阶段（安全系统工程发展初期） （2）安全技术工作引进系统安全分析方法阶段（安全系统工程发展不久，吸收安全系统工程的工作方法）
（3）安全管理引进安全系统工程方法阶段（20世纪60年代中期开始，针对系统各个环节进行分析、评价和管理）
（4）以安全系统工程方法改革传统安全工作阶段（20世纪 70年代以后） 目前正从实践中不断总结出经验，并且加以推广和应用。主要是采用复杂系统理论分析方法来分析复杂系统的安全问题。
7、安全系统工程的应用特点 （1）系统性
（2）预测性 （3）层序性 （4）择优性
（5）技术与管理的融合性
系统安全的最大追求目标(特别是生产领域)是本质安全。但是，一方面由于新技术的不断涌现，另一方面由于经济条件的制约，对于一时做不到本质安全的技术系统，则必须用安全管理方法来补偿。所以在相当长的时间内，解决安全问题还必须把技术与管理通过系统工程的方法有机地结合起来。
8、安全系统工程的优点
（1）通过分析可以了解系统的薄弱环节及危险性可能导致事故的条件。 （2）通过评价和优化技术，可以找出最适当的办法，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（最大的优点）。
（3）安全系统工程的方法不仅适用于工程，而且适用于管理。其应用范畴包括发现事故隐患、预测由故障引起的危险、设计和调整安全措施方案、实现最优化的安全措施以及不断地改善措施。
（4）可以促进各项标准的制定和有关可靠性数据的收集。 （5）可以迅速提高安全工作人员的水平。
四、安全系统工程的产生
1、不同行业的安全系统工程的产生
（1）军事系统的安全系统工程：20世纪50年代 （2）核工业的安全系统工程：20世纪60年代，英国 1974年美国 《商用核电站风险评价报告》（WASH-1400）
这一报告引起了世界各国同行的关注，从而使系统安全分析和系统安全评价技术得以成功开发和应用。
（3）化工系统的安全系统工程
1964年美国道化学公司发表了化工厂“火灾爆炸指数评价法”
美国帝国化学公司在此基础上开发了蒙德评价法，日本提出了冈山法等。 20世纪70年代，日本劳动省提出分析与评价、定性评价与定量评价相结合的“化工企业安全评价指南”（化工企业六步骤安全评价法）
（4）民用工业的安全系统工程：20世纪60年代 美国
电子、航空、铁路、汽车、冶金等行业出现了许多系统安全分析方法和评价方法。
五、安全系统工程的发展
我国，安全系统工程的研究、开发是从20世纪70年代末开始的。
天津东方化工厂、北京市劳动保护研究所、中国“劳动保护管理科学专业委员会” 建立德“系统安全学组”都为我国对安全系统工程的研究奠定了良好的基础。
到80年代中后期，人们研究的注意力逐渐转移到系统安全评价的理论和方法上来，开发了多种系统安全评价方法，特别是企业安全评价方法，重点解决了对企业危险程度的评价和企业安全管理水平的评价。这期间, 许多专家学者的相关专著也相继问世了，以系统的观点、方法，系统地总结了国内外安全系统的理论与方法，这些论著的共同点是：
1、安全系统工程是在事故逼迫下产生的；
2、现代科学技术的发展为安全系统工程的产生提供了必要条件；
3、美国导弹技术的开发促使安全系统工程的诞生，但它不是安全系统工程产生的惟一策源地；
4、安全系统工程不仅包括分析与评价技术，也应包括管理程序、管理方法等管理科学的内容，它也是以系统工程为基础的安全工程。
六、我国推广安全系统工程的现状
20世纪80年代初期：安全系统工程引入我国
机械、冶金、化工、航空、航天等行业——安全分析评价方法
1991年国家“八五”科技攻关课题中，将安全评价方法研究列为重点攻关项目，我国工业安全评价方法的研究初步从定性评价进入定量评价阶段。
1996年10月原劳动部颁发了第3号令，规定六类建设项目必须进行劳动安全卫生预评价。
2002年6月29日中华人民共和国第70号主席令颁布了《中华人民共和国安全生产法》，规定生产经营单位的建设项目必须实施“三同时”，同时还规定矿山建设项目和用于生产、储存危险物品的建设项目应进行安全条件论证和安全评价。
目前，国家多项法律法规以及部门规章出台，要求高危行业和重点领域开展安全评价，必将推动安全系统工程的研究工作向更广、更深方向发展。
目前，安全系统工程已广泛应用到以下领域：
1、工程和管理；
2、高科技安全(卫星、航天等)；
3、重大工程(水利、核电站等)；
4、工业生产安全管理；
5、风险评价(保险、可行性研究等)；
6、环境评价；
7、刑侦破案等等。
我国推广应用安全系统工程的主要成果包括：
1、安全检查表得到普遍的应用；
2、普遍使用事故树分析方法查找事故原因；
3、安全系统工作的理论研究有所发展；
4、安全系统工程方法正在引起更多人的注意，并被不断深入地进行研究；
5、在计算机的应用方面，不少单位编制了事故树的概率计算程序以及求最小割集和最小径集的程序。在管理应用方法，变质了事故数据处理、分析等程序，并准备着手编制专家系统、异常诊断程序等。在生产安全工作领域中，开辟了使用计算机的广阔前景。
七、安全系统工程的国际标准
IEC 61508 Mil-Std-882 Def Stan 00-56 ISO26262
