After50的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/After50

博文

吴超:安全科学方法系列32:安全系统模型构建方法和程式

已有 284 次阅读 2024-5-12 07:56 |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32:安全系统模型构建方法和程式

1.安全系统模型构建方法

从方法论的视角来看,构建安全系统模型时可以采用相似-简单法、结构-功能法、演绎-归纳法(如表1所示)。对于安全科学研究来说,一个新的安全系统模型(特别是理论安全系统模型)实际上是一条新的研究路径。因此,通过这些方法构建的安全系统模型必须经过实践的检验,并加以不断完善。 

1 安全系统模型构建一般方法

方法

方法释义

相似-简单法

在相似性方面,按照所要研究的安全科学问题的性质和目的,通过对原型客体进行科学抽象,突出主要因素、主要矛盾和主要关系,抓住原型关键属性,从而建立与原型具有本质上相似性的安全系统模型。在简单性方面,对原型所处的状态、环境和条件进行分析比较,做出一些合理的简化、假设,以便能够运用已有的科学知识和科学工具,用低层次事物和比较简单的模型去解释高层次复杂性安全问题。

结构-功能法

结构方法和功能方法相结合(结构-功能方法)在现代科学认识中具有极其重要的作用。根据模型的结构决定模型的功能这个辩证关系原理,在构建安全系统模型时通过优化模型结构使模型发挥最佳功能;同时,还可以根据安全系统模型的内部结构来推测和预见它的功能。此外,安全系统模型的功能以不同方式反作用于结构,因此可以通过改变安全系统模型的输出功能来调整安全系统模型的结构,也可以从所期望的安全系统模型功能来推知安全系统模型的内部结构。

演绎-归纳法

演绎-归纳法通常采用演绎法或专家经验法,确定安全系统模型的类别和结构,然后用归纳法辨识和确定模型参数。其中演绎法是根据安全系统的一般原理、定律、系统结构和参数等的具体信息和数据,进行从一般到特殊的演绎推理和论证,建立面向子系统的安全系统模型。归纳法是利用实际安全系统的输入或输出的观测数据与统计数据,运用记录或实验资料,进行特殊到一般的归纳和总结,建立系统的外部等效模型。

       2.安全系统模型研究与构建一般程式

安全系统模型在安全科学研究中的纲领性与指导性主要体现在其对安全现象的解释与预测、对安全规律和安全科学的刻画方面。安全系统模型构建方法论的研究应该着眼于各类安全系统模型构建一般步骤与方法的升华,侧重于安全系统模型的构建与完善。因此,从科学研究方法论的角度,按照安全系统模型的存在形态,从已有的安全系统模型和待提出的安全系统模型两个层面论述安全系统模型构建程式。

1)已有安全系统模型研究程式

在进行安全科学研究时,很多时候需要运用国内外学者从不同的方向已经构建的安全系统模型。由于安全系统模型本身固有的局限性,决定了已有安全系统模型的使用范围和作用是有限度的。因此,在运用已有安全系统模型进行安全科学实践时,需要对不同的安全系统模型进行比较、评价和筛选,其研究步骤如图1所示。

已有安全系统模型研究步骤

 

2)未知(待提出)安全系统模型构建程式

安全系统模型的构建过程实际上也是对原型客体本质属性(概念、范畴、规律等)和内在矛盾的认识过程,科学抽象的作用正在于发现并析取客体的某一或某些本质属性、关系和联系。因此,按照科学抽象的一般程式(从“感性的具体”到“抽象的规定”,再到“思维的具体”,最后到“实践中的检验”),提出构建安全系统模型的一般步骤(如图2所示):模型准备、模型假设、模型建立、模型求解、模型分析、模型检验、模型应用。

其中“感性的具体”是指人们在实践过程中得到的关于安全科学客体的感性直观;“抽象的规定”是指运用安全科学思维对系统整体进行分解、分析,过滤其中偶然的和非本质的要素,抽出必然的和本质的要素,并对系统各方面的本质加以规定;“思维的具体”是指客观系统与主观思维形式的统一,它使安全科研工作者掌握原型各方面的本质以及它们的相互联系,进而对各种安全现象做出深刻而全面的解释和预测。“实践中的检验”是指用实际现象、数据等检验安全系统模型的合理性和适用性。安全系统模型在实践中的运用既是安全科学研究的终点,也是更高基础上的起点,从而构成安全科学研究与实践的螺旋式上升运动。安全系统模型的生命力及其科学价值也正在于此。

 

2 未知安全系统模型构建步骤

 

    3.安全系统模型构建的基本范式

综合安全系统模型构建取向、一般方法以及已知安全系统模型和未知安全系统模型的构建程式,建立安全系统模型构建和研究的范式体系,如图3所示。安全系统模型的构建是以安全科学研究者为主体的一个动态、有序和系统的过程,研究主体的思维、知识、背景、技巧等影响着其对安全现象和安全问题的抽象以及安全系统模型构建取向的判断,进而影响着研究成果的客观性和科学性。新的安全系统模型要能够说明各种有关的安全实验现象、能够对过去已知的事实做出回溯性的科学解释、能预见新的安全事实。此外,安全系统模型的使用过程同时也是经受检验、获得评价和逐个更替的过程。

3 安全系统模型构建和研究基本范式

  



https://wap.sciencenet.cn/blog-532981-1433708.html

上一篇:吴超:安全科学方法系列31:安全系统模型的类型
下一篇:吴超:安全科学方法系列33:安全系统工程方法及研究内容
收藏 IP: 110.52.211.*| 热度|

0

评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-23 19:54

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部