理论安全模型构建原理与新模型的创建研究

文/黄浪

作为安全科学研究者，你肯定学习或构建过理论安全模型，但是你去领会过它的美吗？思考过它的构建原理与方法吗？

很幸运，本人在导师吴超教授的引导与鼓励下，进入了这个宏大而美妙但又“人迹罕至”的研究领域，博士研究生期间主要做了一些理论安全模型构建原理与方法方面的探讨。下面就用开通科学网博客的第一篇博文来介绍我们做的一些工作，这也是我的博士大论文摘要简版。

摘 要：通过构建模型来揭示原型的形态、特征和本质，是人类在认识世界和改造世界的实践过程中的一大创造，也是科学研究的最常用方法。同样，在安全科学理论研究领域，模型也被广泛应用于阐释事故发生机理、风险控制与管理原理、安全学科建设等，被称之为理论安全模型。对于任何一个安全科学问题，其核心都是理论安全模型构建。但如何构建理论安全模型？这需要以理论安全模型构建原理与方法为指导。鉴于此，本文深入研讨理论安全建模原理与方法，并通过构建新模型论证所得出的原理方法的可行性与科学性，以期为理论安全模型研究提供原理与方法指导。

1）根据安全科学原理研究的逆向路径、中间路径和正向路径，构建理论安全模型研究现状的综述与分析框架，为提炼理论安全模型的构建原理与方法奠定基础，同时为所提炼的原理与方法的应用提供实践思路。

2）概述理论安全模型的定义、结构、特征等基础属性，从系统粒度层面、安全科学原理研究路径层面和从定性到定量层面3个维度构建理论安全模型分类框架，并搭建具有类似于化学元素周期表的作用的、可对理论安全模型进行分类与综合的理论安全模型体系。

3）为给提炼理论安全模型构建原理与方法提供抓手，根据理论安全模型基本属性，结合系统定义与特征，将理论安全模型定义为系统。归纳已有理论安全模型常见建模思路，论证基于系统思维构建理论安全模型的必要性与可行性，并提炼基于系统思维的理论安全建模“7原理”，得出理论安全建模通用表达式，并构建其建模原理3维结构。

4）从科学方法论的视角出发，论述理论安全建模方法论的定义与内涵，提炼理论安全模型构建原则，分析不同类型理论安全模型的研究取向，提炼出构建理论安全模型的一般方法和一般步骤，并形成理论安全建模的范式体系，以期为理论安全模型的原创发展提供必要的理论指导。

5）分析数据和信息在系统安全中的双重性质演变，论述大数据对传统理论安全建模带来的挑战与机遇，分析大数据驱动的理论安全建模的范式转变趋势，并构建其3维模型，论述范式转变的“推-拉”机制，在分析基于大数据的理论安全建模技术路径、逻辑主线和建模原理的基础上，构建基于大数据的理论安全建模范式。

6）应用理论安全建模原理与方法，基于安全科学和大安全观的视角，以系统安全为切入点，采用理论安全模型的“正向构建”范式，构建广义理论安全模型。分别从“微匹配-微系统、中匹配-中系统、宏匹配-宏系统”三个层面解析广义理论安全模型的内涵和模型的特征，并分析其功能和应用前景。

7）从“流”的视角出发，提出系统安全“四流”（物质流、能量流、信息流、行为流）概念并构建其概念模型。应用理论安全模型构建原理与方法，构建基于物质流的系统事故致因模型、基于能量流的事故致因模型、基于信息流的事故致因模型和基于行为流的事故致因模型。

8）根据韧性理论在安全科学领域的应用，提出系统安全韧性的定义，解析其内涵并构建其概念模型，构建系统安全韧性塑造体系概念模型和作用模型，构建系统安全韧性的评估模型和系统安全韧性曲线。

研究成果填补了理论安全模型构建在原理与方法领域的空白，可为理论安全模型构建及其实践提供原理与方法指导。

技术路线