灰色理论和安全系统

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1、第六章灰色理论和安全系统中国地质大学（武汉）安全工程系安全系统工程本章的基本要求：1、了解灰色理论及安全系统的灰色特征；2、掌握应用灰色理论进行安全分析评价和预测的方法。安全系统工程6.1灰色理论概述1.灰含义和灰现象控制论学者艾什比将内部信息缺乏的客体称为"黑箱“，据此，人们常用颜色的深浅表示信息的多少。“黑”指信息缺乏，“白”指信息完全，“灰”则指信息部分已知、部分未知，即信息不完全。这是“灰”的基本含义。在不同场合、不同情况下，“灰”可以转化和引申为不同的含义：从表象看，白是明朗，黑是暗，灰是朦胧；从过程看，白是新，黑是旧，灰是新旧交替；从性质看，白是纯，黑是不纯，灰

2、是多种成分；从结果看，白是唯一的解，黑是无数的解，灰是非唯一的解；从方法看，白是严厉，黑是放纵，灰是宽容。还可列举许多类似的含义，但信息不完全和非唯一性是"灰"的主要含义。安全系统工程6.1灰色理论概述(续1)1.灰含义和灰现象"非唯一性"在预测上的体现为预测结果是灰色区间，而不是唯一的一个值。如果适当限制这个区间，则结果会比单个值更为可信，更为合理。"非唯一性"在决策上的体现是灰靶思想。灰靶是目标非唯一和目标可约束的统一，是目标可接近、信息可补充、方案可完善、关系可协调、思维可多向、认识可深化、途径可优化的表现。"非唯一性"在计划方面的体现是计划具有可调性，效果具有可塑性

3、。安全系统工程6.1灰色理论概述(续2)1.灰含义和灰现象在自然界和人类社会中，"灰"是普遍存在的。一首不朽的诗，常常是用含蓄的语言，即灰色的语言创作的，如"雾失楼台，月迷津渡，桃源望断无寻处……"；音乐美是通过音乐符号来表现的，但由于作为中介的音乐符号的间接性和抽象性，音乐符号所表现的美是朦胧的，多义的，故而是灰的，这是文化艺术中的灰现象；"国营、集体、个体和外资"等生产资料的多种所有制是经济领域的灰现象；"一国两制"是社会体制的灰现象；军事领域更是充满了灰的现象，正如克劳塞维茨指出的那样："战争中的一切情况都很不确定，这是一种特殊的困难。因为一切行动都仿佛是在半明半暗的

4、光线下进行的，而且，一切往往都像在云雾里和月光下一样….."。我们甚至可以说，人们生活在"灰"的世界里，并不得不按灰的方式思维，按灰的信息决策，按灰的规律行动。安全系统工程6.1灰色理论概述(续3)2.灰色系统客观世界是物质的世界，也是信息的世界。但在工程技术、社会、经济、农业、环境、生态、军事等领域，经常会出现信息不完全的情况，如系统因素或参数不完全明确，因素关系不完全清楚，系统结构不完全知道，系统的作用原理不完全明了等。信息完全明确的系统为白色系统。一个商店可看作是一个系统，在人员、资金、损耗、销售等信息完全明确的情况下，可算出该店的盈利、库存，可判断商店的销售态势、资

5、金的周转速度等，这样的系统是白色系统，不过这是一个没有物理原型的白色系统。一个加有电压的电阻是一个系统，当电阻值给定后，电压和电流之间就有明确的关系，这也是一个白色系统，而且是一个具有物理原型的白色系统。信息完全不明确的系统是黑色系统。如遥远的某个星球，也可看作是一个系统，虽然知道其存在，但体积多大，质量多少，距离地球多远，这些信息完全不知道，这是一个黑色系统。安全系统工程6.1灰色理论概述(续4)2.灰色系统信息部分明确、部分不明确的系统为灰色系统。根据是否具有物理原型，可将灰色系统区分为本征性灰色系统和非本征性灰色系统。社会、经济、农业、生态等客观的抽象系统，不具有物理

6、原型，可称为主观的本征性灰色系统。具有客观实体的实际的物理系统，若有些信息暂时还不确定，尚未获知，则可称为非本征性灰色系统。安全系统工程6.2安全系统的灰色特征安全系统具有典型的灰色特征。从安全的角度来考察这个系统，则可以发现--表征系统安全的参数是灰数。这不仅意味着统计数据的灰性，也意味着监测数据的灰性。事故伤亡率、职业病人数、事故与职业病所造成的经济损失等数据，由于统计数据不完善，加上漏报、瞒报等人为干扰以及其它各种原因，而成为有一定误差的灰数，严重时甚至会失真。此外，由于外界的干扰、仪器的误差等原因，使尘、毒浓度，噪声与振动强度等实测数据在形式上是白数，实质上也是灰数

7、。诸如此类的数据，均可看作是在真实值的某个邻域内变化的灰数。安全系统工程6.2安全系统的灰色特征(续1)影响系统安全的因素是灰元。或者说，在各种影响因素中，有许多不完全明确，已经明确的却难以量化，已经量化的又随机变化。比如对某个企业来说，有许多因素影响着企业的安全生产，其中包括工人的生理和心理特征、机器的可靠性和人机适应性、环境中的噪声与振动等等，但要确定全部因素是十分困难的。同时，已知的许多影响因素难以量化，如企业领导对安全的重视程度、工人的安全意识、安全机构的业务能力等。此外，即使已经量化的许多因素也是灰色的，