文/吳超 楊冕

本期專家
吳 超
吳超,現任中南大學資源與安全工程學院教授、博士生導師、副院長,兼任全國專業標準化技術委員會金屬非金屬礦山安全技術分委會副主任委員、國家安全監管總局職業衛生專家、教育部高等學校安全工程學科教學指導委員會委員、全國安全工程領域工程碩士培養協助組副組長等。國務院政府津貼獲得者。1991年12月開始任原中南工業大學教授,曾在瑞典(1986-1988)、美國(1999)的3所大學做客座研究員,長期從事安全和環保領域的教學與科研工作。已培養60多名碩士和博士研究生畢業,近年有6篇論文被評為湖南省優秀碩士和博士學位論文;獲省部級教學與科研成果一等獎4項,二等獎6項,三等獎7項;在國內外發表論文300多篇,其中80多篇被EI、SCI收錄;出版了《安全科學方法學》、《化學抑塵》、《資源開發環境重金屬污染與控制》、《礦井通風與空氣調節》、《礦井通風及其系統可靠性》、《地下工程通風與空調》、《大學生安全文化》、《職業衛生與防護》、《公共安全知識讀本》、《安全生產宣傳用語精選》等專著和教材20余種,其中《化學抑塵》獲第14屆中國圖書獎,《大學生安全文化》和《礦井通風與空氣調節》獲國家級精品課程稱號。
安全生命科學是安全科學與生命科學的交叉學科,主要研究生命特征、生命運動規律、生命與環境的相互作用等現象對人的安全狀態造成的影響,以順應生命規律、保障人的安全、實現人的健康和舒適為根本目標。從安全的范疇和視角涉及的主要原理有以下五條。
(1)安全人性原理。安全人性原理主要是指通過研究人性的基本規律對人的行為安全產生的影響,設計出符合人性規律的生活與生產環境、制度環境、社會環境等,從而保障人的安全,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。例如,通過對馬斯洛人性需求層次理論的研究認為,安全需求是人類的基本需求,那么在社會生產活動中構建以人為本的安全觀就勢在必行。
(2)安全人體學原理。安全人體學原理主要是通過對人體測量學、人體工程學等人體學科知識,研究人們在生活、工作中的安全和效能等方面的規律,探知人體的工作能力及其極限,使人們在所從事的工作中適應人體測量參數和人體解剖學的各種特征,進而保障生活和生產環境中人的安全,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
(3)安全生理學原理。安全生理學原理是指從人的生理因素角度,研究符合人的生理規律的安全理論,解決生活與生產環境中的安全問題,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。例如,運用安全生理學原理指導企業安全管理,需要從人的作業能力、職業適應性、勞動負荷影響、施工環境等考慮人的生理性危害。
(4)安全心理學原理。安全心理學主要是研究人的心理現象與安全行為的關系的學科,安全心理學原理是通過研究人的行為特征和對各種事故的安全心理過程,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。例如,通過掌握勞動者的個性心理特征,因材施教地開展安全教育,防止人為失誤,使得安全心理學為預防事故服務。
(5)安全生物力學原理。安全生物力學原理主要是通過研究人在各種行為狀態下身體各部位與其接觸的所有物體的力平衡、變形或運動的關系和表達問題,使人的生活和工作符合人的生物力學規律,從生物力學的角度探討對生活和各種作業環境中人的安全保護,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
安全人性原理、安全人體學原理、安全生理學原理、安全心理學原理和安全生物力學原理五理合一,相互協調,構成了安全生命科學原理的核心內容。
安全自然科學是安全學科體系中的一個重要的基礎分支,它主要研究自然災害和生產安全等的各種類型、狀態、屬性及運動形式,揭示各種災害和事故的現象以及發生過程的實質,進而把握這些災害和事故的規律性,并預見新的現象和過程,為預防和控制各種災害和事故開辟可能的途徑。安全自然科學原理主要包括安全容量原理、安全多樣性原理、災害物理原理、災害化學原理、安全毒理學原理。
(1)安全容量原理。安全容量可以定義為:在某一確定的系統中,允許各種人、物、環境及其組合作用下的各種非正常變化或活動引起的“擾動”,當這種“擾動”達到最大時系統仍然安全的最大允許值。由此看出安全容量是一個與風險相關的臨界量,即在整體風險可承受的范圍之內,由各個具體的生活和生產活動環境中的風險所綜合確定的一個安全臨界總量。安全容量原理是基于對各種確定系統內的安全容量的研究所獲得的普適性基本規律。例如,傷亡規律與社會系統的GDP有著密切的聯系,社會系統在不同的GDP狀態下有著不同的安全容量,通過對社會大系統在不同的經濟發展階段安全容量的研究,可以有針對性地制定安全政策。
(2)安全多樣性原理。多樣性是自然界復雜性程度的一個內容廣泛的概念,是任何事物成長和發展的最基本的條件。安全多樣性是安全系統的基本屬性之一,決定了安全系統的復雜性,安全多樣性原理是安全自然科學原理中的基本原理。安全多樣性是一個具有普遍意義的客觀存在,它包括安全物質多樣性、隱患多樣性、安全狀態多樣性、安全過程多樣性、安全功能多樣性、事故類型多樣性等,這些多樣性既有安全系統本身具有的多樣性,又包括人類活動所創造的多樣性,如人造物質多樣性、人類需求與創造多樣性、人類生產過程多樣性、生產環境多樣性等。上述各類安全多樣性問題以及它們之間的內在聯系的普適性規律稱為安全多樣性原理。認識安全多樣性、揭示安全多樣性的內在規律是全面系統地認識安全現象、安全規律、安全科學的基礎,它是我們長期面臨的一項基礎性研究課題。
(3)災害物理原理。災害學是自然災害學與人為災害學或自然與人為混合災害的總稱,災害物理原理主要指在研究由于物理現象、物理因素、物理過程等原因引起的災害問題、災害機理及其防災減災過程中獲得的普適性基本規律。物理性的安全問題是隨著現代工業的發展而出現并發展的,例如,生產過程中高溫、高壓、高流速以及低溫、超低溫的出現,使物理過程的安全問題變得嚴重,提出了許多新的課題。災害物理研究極為廣泛,例如:噪聲、振動、采光、溫度、輻射等物理性因素的危害、預防和防治;由于機械能、分子運動能、流體能、電磁能引起的安全現象;高壓氣體、液化氣體以及物質狀態變化過程引起的安全問題、事故規律;熱過程及熱變化引起的安全問題、事故機理和規律等。
(4)災害化學原理。災害化學研究的主要目的是對自然災害的化學問題、有毒有害的危險化學品在生產、使用、經營、貯存和運輸過程中,由于自然或人為原因,引起燃燒、爆炸、泄露、腐蝕、污染、中毒等,造成人員傷害或財產損失的事故進行事先預防和事后處理,災害化學原理是基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
(5)安全毒理學原理。毒理學在學科性質上本屬于預防醫學,但將其作為安全科學的基礎學科也同樣重要。首先,在學科理念上,毒理學和安全科學一樣都是貫穿著預防為主的思想,其次毒理學與生理學、化學、生物學、生態學、環境保護學有聯系,與工業、農業、經濟有聯系,與地球上整個生命的未來有聯系,因此在安全科學內開展毒理學研究理所當然,將毒理學原理劃分為安全科學原理的分支之一也無可厚非。安全毒理學原理是基于安全目的研究毒理學過程獲得的普適性基本規律。
安全技術科學是研究指導安全生產技術的基礎理論學科,以基礎學科為指導,以安全技術客體為認識目標,研究和考察各個安全技術門類的特殊規律,建立安全技術理論,應用于安全工程技術客體。安全技術科學一方面將安全科學轉化為安全技術,另一方面又將安全技術的一些共性原理提升為安全科學。安全技術科學是安全科學中發展相對早的、內容較為豐富的主體學科,可以從物質、設備、能量、工程、環境五個方面將安全技術科學原理劃分如下。
(1)安全物質學原理。安全物質學是以人的安全健康為著眼點出發,研究各種物質(含人裸眼不可見物質)的狀態及其演化對人安全健康的直接和間接危害的規律,用最少投入獲得預防、減低、控制乃至完全消除這些危害的方法、措施和設施,使關系到人的安全健康的物質及其演化總是處于安全的狀態,安全物質學原理是基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。對物質的認識是一切創造的前提,因此對安全物質學原理的研究屬于安全技術科學原理研究中的最基礎環節。
(2)安全設備學原理。安全設備學是在設備的設計、選材、制造、安裝、使用、維護、評價、認證等一系列工程領域中,使設備從根本上實現安全化所采用的安全科學理論、方法、技術、策略的總稱,安全設備學原理是以保障生產安全為目的,基于研究機械、工具、裝置等各種設備的本質安全化和功能安全及其無害化所獲得的普適性規律。
(3)安全能量原理。機械能、熱能、電能、化學能、聲能、生物能等,它們的意外釋放都可能造成對人的傷害或物的損壞。安全能量原理是基于研究生產過程中能量的流動、轉換,以及不同形式能量的相互作用,防止發生能量的意外釋放或逸出等過程和目的,所獲得的普適性基本規律。
(4)安全工程原理。安全工程原理是安全技術科學原理中的核心部分,安全工程原理是以人類生產、生活中發生的各種事故為主要研究對象,綜合運用各種知識,辨識工程領域中的不安全因素,采取有效的措施控制事故,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。安全工程原理的研究內容與安全系統管理原理的研究內容等存在交叉。

(5)安全環境原理。安全環境原理主要是研究“人-機-環”系統中的環境子系統,即研究生產生活環境中的危險有害因素,創造良好的工作環境、生活環境,保障環境中人的安全與健康,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
安全社會科學原理主要是從文化、法律、經濟、教育、倫理道德等的角度對安全現象、安全規律、安全科學進行研究,探索社會科學的諸多方面的變化對人的安全狀況造成的影響,從社會科學角度總結保障人的安全的基本規律。
(1)安全文化原理。安全文化通常指人們的安全知識、態度、觀念和價值觀等。大量實例表明安全文化在安全生活、生產過程中起決定性作用,安全文化原理主要是指研究安全文化的特征要素、安全文化體系建設、安全文化評價方法以及安全文化與安全管理之間的作用關系等,從提高安全文化的角度加強安全管理,保障生活、生產安全,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
(2)安全法律法規原理。安全法學是安全科學與法學的交叉學科,是將法學運用于安全領域后產生的一門新學科。安全法學是關于通過法律法規的控制手段,保障人的身心健康免遭外界因素危害的科學活動及認識成果的總稱。安全法律法規原理是基于安全法律法規的理論基礎、安全法學科的建設、安全法學的應用實踐、安全法學的人才培養等方面的研究目標和過程所獲得的普適性基本規律。
(3)安全經濟原理。安全經濟學主要是以經濟科學理論為基礎,以安全為目的,為各種安全活動提供最優化理論指導和實踐依據,其核心思想是以最少的資金投入取得最大的經濟效益和可持續發展。安全經濟學原理主要指在研究事故對經濟的影響、事故保險的運行機制、安全資源配置、安全效益理論和投入產出、安全成本變化、安全供求關系及變化等過程中所獲得的普適性基本規律。
(4)安全教育原理。安全教育學是以安全科學和教育科學為理論基礎,以保護人的身心安全健康為目的,對安全領域中的一切與教育培訓等活動有關的現象、規律進行研究的一門應用性交叉學科。安全教育學原理主要指在研究安全教育基礎理論、安全教育方法學、安全教育手段與模式等過程中獲得的普適性基本規律。
(5)安全倫理道德原理。安全倫理學是以安全道德現象為研究對象,研究人的安全道德情感、安全道德行為、安全權利以及安全道德規范現象等,探討安全道德的本質、起源和發展、安全道德水平同物質生活水平之間的關系、安全道德的最高原則和安全道德評價的標準、體系、教育、修養以及安全人生觀、安全價值取向、安全態度等問題,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
安全系統是災害和事故發生的場所,是安全管理的對象,安全系統思想是安全科學的核心思想,安全系統科學是安全科學學科的主體。安全系統的構成要素包括人、機、環境、信息、管理等,因此,可以將安全系統科學原理劃分為安全系統管理原理、安全環境系統原理、安全人機系統原理、安全信息系統原理、安全局部和諧原理等五個分支。
(1)安全系統管理原理。安全系統管理原理主要指在研究安全系統的基本特征、安全系統管理的對象、安全系統管理的思想方法和手段等目標和過程中所獲得的普適性基本規律。安全系統的基本特征包括整體性、層次性、目的性、非線性、混沌性等;安全系統管理的具體對象如人流、物流、資金流、信息流等;安全系統管理的思想、方法和手段,如人本思想、系統整體性思想、事故因果連鎖思想、能量轉移思想、擾動起源論、軌跡交叉論、變化論、綜合論、安全系統論、安全控制論、安全信息論、安全耗散結構理論、安全協同理論、安全突變理論、安全灰色理論等。
(2)安全環境系統原理。在安全系統中,人與環境相互作用是普遍存在的。安全環境系統原理主要指在研究環境因素對人的影響及其控制等過程中所獲得的普適性基本規律。安全環境系統原理涉及的主要研究內容包括:安全環境系統的認識,如辨識環境中的危險源、隱患等有害因素;安全環境系統的控制,在認識的基礎上控制環境系統中各參量的狀態變化等;安全環境系統的評價,如建立安全環境系統的評價指標體系,定期進行環境評價,保障環境中人與物的安全等。
(3)安全人機系統原理。安全人機系統原理主要指研究人-機之間的相互作用關系,探討如何使“機”符合人的形態學、生理學、心理學等方面的特性,使得人-機相互協調,以達到人的能力與機操作要求相適應,創造出安全、高效、舒適的工作條件,并基于上述目標和過程獲得的普適性基本規律。
(4)安全信息系統原理。安全信息是安全系統的精髓。安全信息系統原理主要指在研究安全信息流,如組織系統的信息流、上下級之間的信息流、人機系統的信息流、環境的信息流、致災源和危險源信息流等過程中所獲得的普適性基本規律。研究內容包括:安全信息的制作、搜集、傳輸、處理的方式方法;安全信息的預測預報等;如何建立現代化的安全信息管理體系,運用安全管理信息系統進行安全監督管理等。
(5)安全局部和諧原理。安全系統是復雜的巨系統,研究安全系統浩瀚的時空屬性、綜合屬性,任何一種客觀的安全現象背后都隱藏著千絲萬縷的復雜聯系,事故的致因因素是多維的,因此在實際處理中,我們很難實現整個安全系統的功能最優化,我們只能抓住問題的主要矛盾,追求安全系統的局部和諧,這種對“系統”中“部分”的有效控制才是安全系統科學能夠實際應用的精華所在,安全局部和諧原理是基于上述目標和研究過程所獲得的普適性基本規律。若要全面系統地分析安全問題,就必須開展安全局部和諧原理的研究,對各個行業的關鍵事故致因因素進行控制,安全局部和諧原理有利于指導行業安全中的常見事故處理,有利于指導企業生產的安全標準化建設,有利于各級別的安全生產監督管理人員抓住問題的主要矛盾,有利于將安全系統思想切實運用到具體的系統安全之中。
(第二作者楊冕為中南大學資源與安全工程學院博士研究生)
責任編輯/宋智慧