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吴超:安全科学方法系列30:安全系统模型构建的方法论

已有 284 次阅读 2024-5-11 06:55 |个人分类:安全科学理论|系统分类:科研笔记

吴超:安全科学方法系列30:安全系统模型构建的方法论

构建模型,把模型用作研究客体的本质和内在规律的一种手段是科学研究中的常用方法。安全科学作为一门新兴的大交叉综合性学科,随着安全内涵和外延的不断拓展、安全科学的研究对象日趋复杂,构建安全系统模型在安全科学研究中更是不可替代。因此,研究如何构建科学的安全系统模型,并形成安全系统模型构建方法显得至关重要。

国内外学者很早就开展了安全系统模型的相关研究,提出了众多事故致因模型和风险评价与控制模型。这些研究一方面证实了安全系统模型在安全科学研究与实践中的指导和纲领作用,但在安全系统模型构建方法论层面的研究还处于空白。

1.安全系统模型

安全系统模型是人们为了获得原型(客体)安全或危险的规律性认识所构建的,用以表征安全科学客体的某种本质特征(如原型的结构、功能、属性、关系、过程等)的物质形式或思维形式。其内涵如下:安全系统模型是对安全科学客体的一种合理、正确的抽象,与实际原型相比,具有简化和理想化的特点;安全系统模型是安全科学研究与实践活动中主体与客体之间的一种特殊中介,既是研究工具,又是研究对象;安全系统模型是安全科学认识的阶段性成果,安全系统模型的构建过程实际上是对已有的安全经验、知识进行去伪存真的思维加工过程;安全系统模型加入了安全科学工作者新的猜测和假设,含有新的思想和概念。因此,安全系统模型又是进一步研究原型客体的新起点。

任何模型都具有一定的系统性,任何系统又都有一定的结构(系统诸要素联系、结合的方式)。安全系统模型由4种要素构成,即模型目的、知识、程式和规则,其构成要素及其逻辑关系如图1所示。这4种要素在安全系统模型中各占不同的地位,具有不同的功能和作用:目的是安全系统模型的灵魂,它决定着程式、知识和规则,其他的要素都是为目的服务的,并随着目的的改变而改变;知识是构建系统安全系统模型的基础和依据,它为目的、程式、规则提供经验和理论;程式是安全系统模型的实践程序和规定,它标志着安全系统模型构建和应用所经过的路径;规则是安全系统模型中诸要素的法约,它规定着诸要素的实用范围,从总体上全面规范着主体应用安全系统模型进行研究的行为。安全系统模型的整体虽然由上述4种要素构成,但在实际应用中并不是所有的安全系统模型都显现出4种要素,应该根据具体问题有所侧重和取舍。

1 安全系统模型构成要素

 

根据安全系统模型定义、内涵和结构,以及安全系统模型在安全科学研究中的相关实践,从3方面论述安全系统模型特征,如表1所示。 

1 安全系统模型特征

特征

特征释义

工具性与对象性

安全系统模型既是研究工具,又是研究对象。一方面,安全系统模型是安全科学工作者所创建的、用来研究客体的工具或手段;另一方面,安全系统模型又是客体的代表或替身,是安全科学工作者研究的直接对象。换言之,安全系统模型具有工具性与对象性双重性质。

多样性与动态性

对于同一问题,人们从不同的角度去观察时,可以产生不同的认识。安全系统模型作为主体对客体的一种认识成果,不同的人、不同的科学共同体(学派),在研究同一安全客体的同一问题时,或由于采集到客体的不同信息,或采取了不同的思路和方法,或依据了不同的科学概念和假说等理论知识,或由于加进了不同的想象和猜测,都可能构建出不同的安全系统模型。此外,安全系统模型需要具备动态性,从而随着安全科学内涵和外延的拓展而与时俱进。

局限性与开放性

在充分认识安全系统模型在安全科学研究中的重要地位和作用的同时,还必须清醒的认识到安全系统模型的局限性。安全系统模型虽然具有与客体在本质上的相似性,但毕竟只是一种相似物,相似的程度有高有低,加之人的认识过程和实践过程是极为复杂曲折的,这决定安全系统模型的局限性。正是局限性决定了安全系统模型还必须具有开放性,通过开放性对安全系统模型结构与功能进行调整与完善。

强调模型的局限性,并不是要降低或冲淡安全系统模型的作用。相反,安全科学工作者只有正视局限性,并有意识的去克服局限性,才能构建更科学的安全系统模型。

 

2.安全系统模型构建方法论

安全系统模型的构建方法论是关于安全系统模型构建一般研究方法的理论、指导思想和基本原则,是为了解决安全系统模型研究与实践问题而形成的一套关于选择具体方法和程序的思想、原则和步骤的知识体系。在进行安全系统模型构建时不能把其研究方法论等同于研究方法,而应该用完备的方法论体系去指导和探讨具体研究方法。

安全系统模型作为安全科学这门综合性学科的一种研究工具,其构建方法论的理论基础也应该具有综合性。安全系统模型本身就是一个系统,其构建是一项系统工程,而安全系统思想是安全科学的核心思想。因此,系统思想是安全系统模型构建的核心思想,系统工程方法论是安全系统模型构建的方法论基础。此外,需要以唯物辩证的观点去指导安全系统模型的构建研究。

安全系统模型需要不断地经受实践检验和不断的加以改进,还需要安全科学工作者善于综合地、灵活巧妙地运用多种方法的同时遵循一定的方法论原则,如表2所示。 

安全系统模型的构建原则

原则

原则释义

有效性

能够反映安全科学客体的基本特征,通过研究安全系统模型足以获得有关原型的一切必要信息,谨防片面的追求理论的漂亮而忽视原型的倾向,避免出现X的模型不反映X原型的情形。

简单性

安全系统模型比原型简单,力求把原型的一切可以压缩的信息压缩。从原型到模型是一类信息压缩的操作过程,即在保持原型主要特征的前提下,把信息压缩到最低程度。

可操作性

建模是一种研究手段或技术,能进行实验(至少是思想实验)和理论研究的安全系统模型才是有价值的模型。对于物质形式的安全系统模型,就是便于进行观察和测量等实验性操作;对于思维形式的安全系统模型,就是要便于进行逻辑推理和数学演算等理论性操作。

可检验性

如果一个安全系统模型不具有可检验性,就不是一个科学的模型。安全科研工作者应主动、自觉地利用模型的可检验性的进行检验。如果通过检验发现模型的缺陷,就要对模型进行修正,甚至代之以新的安全系统模型。

 



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1 杨正瓴

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