1、PAGE8安全科學公理、定理、定律的分析探討羅 云 許銘中國地質大學（北京）學科分類與代碼：6203005（安全工程理論） 中圖分類號： 文獻標識碼：A 【摘 要】本文基于概念和比較優(yōu)勢與科學優(yōu)化的方法，針對安全的重要性、本質性、相對性、客觀性和普遍性，提出并探討了“生命安全至高無上、事故災難是安全風險的產物、安全是相對的、危險與風險是客觀的、人人需要安全”5大安全科學公理；在公理的基礎上，推導演證出了“堅持安全第一的原則、秉持事故可預防信念、遵循安全發(fā)展規(guī)律、把握持續(xù)安全方法論、遵循安全人人有責準則”5大安全科學定理；應用科學借鑒與模仿研究的方法，歸納總結了7大安全科學定律?！娟P鍵詞】 安全

2、科學公理；安全科學定理；安全科學定律；安全科學規(guī)律Preliminary Study on Axioms and Theorems of Safety Science Luo Yun, Xu MingSchool of Engineering Technology, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083AbstractFive axioms of safety science that were life safety is supremacy, accident is resulted by risk, safety

3、 is relativity, hazard is objectivity, and everybody needs safety according to importance, essence, relativity, objectivity, and universality were proposed based on concept, comparative advantage and scientific optimization. Five theorems of safety science that were the principle of safety first sho

4、uld be insisted on, the belief that accident could be prevent should be uphold, the law of safety development should be followed, methodologies of continuance safety should be held, and the criterion of safety is everybody responsibility should be followed were deduced based on five axioms of safety

5、 science.Key words: axiom of safety science; theorem of safety science; principle of safety science; law of safety science羅 云：中國地質大學（北京）安全研究中心主任，教授，博導許 銘：中國地質大學（北京）安全工程專業(yè)副教授，博士0 引 言在黨和政府提出落實科學發(fā)展觀，大力推進實施安全發(fā)展戰(zhàn)略，以及對公共安全上升到關系社會穩(wěn)定和構建和諧社會的高度來認識的大背景下，安全學術界面臨著提供理論支撐、智力支持的任務和挑戰(zhàn)。在公共安全科學理論的體系中，最為基本的理論問題就是對安全科學

6、公理、定理和定律的研究和探討。這一基本理論問題，一直制約著安全科學理論體系自身發(fā)展完善，以及對公共安全發(fā)展和安全生產科學監(jiān)管實踐的理論導向。公理是事物客觀存在及不需要證明的命題，據此，安全科學公理可理解為“人們在安全實踐活動中，客觀面對的、并無可爭論命題或真理”。安全科學公理是客觀、真實的事實，不需要證明或爭辯，能夠被人們普遍接受，具有客觀真理的意義。安全科學公理的認知對推導安全科學定理發(fā)揮著基礎性、引證性的作用。安全科學公理是在人們長期的安全科學技術發(fā)展和公共安全與生活工作的實踐中逐步認識和建立起來的。定理是指事物發(fā)展的必然要求或必須遵循的規(guī)律，定理可基于公理推導得出。安全科學定理是基于安全

7、科學公理推理證明的規(guī)律和準則。安全科學定理為安全科學的發(fā)展和公共安全活動提供理論的支持和方向引導，對公共安全工作或安全科學監(jiān)管的實踐具有指導性，是安全活動或工作必須遵循的必然規(guī)律及基本原則。定律，也稱作法則，是基于經驗或理論歸納推理的事物的客觀規(guī)律。安全科學定律是為安全實踐和事實所證明，反映安全事物在一定條件下發(fā)展變化的客觀規(guī)律的論斷，是人類安全活動的基本法則或方法論。安全科學定律具體包括4大經驗定律和3大理論定律。1 安全科學公理的分析與探討基于概念和比較優(yōu)勢與科學優(yōu)化的方法，我們以為在當今的安全科學理論發(fā)展和公共安全實踐認知水平基礎上，可以提出如下五大安全科學公理：生命安全至高無上、事故災

8、難是安全風險的產物、安全是相對的、危險是客觀的、人人需要安全。生命安全至高無上“生命安全至高無上”是安全科學的第一公理，其涵義是：“生命安全至高無上”是指生命安全在一切事物中，必須置于最高、至上的地位。即要樹立“安全為天，生命為本”的安全理念。安全科學的第一公理表明了安全的重要性。對“生命安全至高無上”這一公理理解可以從個人、企業(yè)和社會三個角度來認識?！吧踩粮邿o上”是我們每一個人、每一個企業(yè)和整個社會所接受和認可的客觀真理。對于個人，生命安全為根，沒有生命就沒有一切；對于企業(yè)，生命安全為天，沒有生命安全，就沒有基本的生產力。對于社會，生命安全為本，沒有人的生命安全，社會不復存在。生命安全

9、是個人和家庭生存的根本，是企業(yè)和社會發(fā)展的基礎。因此，我們需要有“10010”的哲思，這個1就是安全?！吧踩粮邿o上”這一公理告訴我們，無論是自然人和社會人，無論是企業(yè)家還是政府管理者，都應該建立安全至上的道義觀、珍視生命的情感觀和正確的生命價值觀。事故災難是安全風險的產物 “事故災難安全風險的產物”這一公理的涵義是：事故及公共安全事件的發(fā)生取決于安全風險因素的形態(tài)及程度，或者說，事故災難是風險因素的函數，風險因素是事故災難發(fā)生及其后果嚴重度的變量。安全科學的第二公理表明了安全的本質性或根本性。“事故災難是安全風險的產物”是客觀的事實，是人們在長期的事故及災害規(guī)律分析中得出的科學結論。安全

10、的目標就是預防事故、控制事故，避免災難的嚴重程度，而這一公理告訴我們，只有從全面認知安全風險出發(fā)，系統(tǒng)、科學地將風險因素控制好，才能實現防范事故災難、保障公共安全的目標。安全風險是事物所處的一種不安全狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，將可能導致某種事故或一系列的損害或損失事件的發(fā)生。事故是由生產過程或生活活動中，人、機、環(huán)境、管理等系統(tǒng)因素控制不當或失效所致，這種不當或失效，就是風險因素。理論上講，事故都是來自于技術系統(tǒng)的風險，系統(tǒng)能量的大小決定系統(tǒng)固有風險，而且系統(tǒng)存在形態(tài)和環(huán)境決定系統(tǒng)現實的風險。風險因素的概率和程度決定安全程度，安全程度或水平決定事故預防的能力?！笆鹿蕿碾y是安全風險的產物”這一公理首先

11、讓我們認知到安全的本質，第二明確了安全工作的目標；第三指出如何實現對事故有效預防的方向。安全是相對的“安全是相對的”這一公理的涵義是：指人類創(chuàng)造和實現的公共安全狀態(tài)和條件是動態(tài)、變化的，公共安全的程度和水平是相對法規(guī)與標準要求、社會與行業(yè)需要存在的。安全沒有絕對，只有相對；安全沒有最好，只有更好；安全沒有終點，只有起點。安全的相對性是安全社會屬性的具體表現，是安全的基本而重要的特性。安全科學的第三公理表明了安全的相對性特征。安全科學是一門交叉科學，既有自然屬性，也有社會屬性。針對安全的自然屬性，從微觀和具體的技術對象而言，安全存在著絕對性特征。從安全的社會屬性角度，安全的相對性是普遍存在的。因

12、此，我們從自然屬性來理解安全技術標準的絕對性的同時，也必須從社會屬性來理解安全的相對性特性。由于人類控制安全的科學是發(fā)展的、技術是動態(tài)的、經濟是有限的，人類安全的能力是發(fā)展、動態(tài)和有限的，方法和手段是變化發(fā)展的，因此，在特定時間、空間條件下，安全是相對的。絕對安全是一種理想化的目標，相對安全是客觀現實。安全是相對的，表明安全不是瞬間的結果，而是對事物某一時期，某一階段過程狀態(tài)的描述。相對安全是安全實踐中的常態(tài)和普遍存在，因此應做到相對安全的策略和智慧，應對安全的相對性，就需要有如下策略：要建立發(fā)展觀念；要樹立全過程思想；要具有“居安思?！钡恼J知。危險是客觀的 “危險是客觀的”這一公理的涵義是：

13、指社會生活、公共生活和工業(yè)生產過程中，來自于技術與自然系統(tǒng)的危險因素是客觀存在的。危險因素的客觀性決定了安全科學技術需要的必然性、持久性和長遠性。安全科學的第四公理反映了安全的客觀性屬性。人類需要發(fā)展安全科學技術是因為人類生產、生活活動過程中，面對的各種自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)的客觀危險性和危害性，并且隨著科學技術的發(fā)展，危險性越來越復雜，危害性越來越嚴重。辨識、認知、分析、控制危險性，消除、降低、減輕其危害性，就是安全科學技術的最基本任務和目標?！拔ｋU是客觀的”這一公理告訴我們，首先應充分認識危險或危險源，只有在充分認識危險的基礎上，才能分析危險，進而控制危險，消除危害、避免事故災難的發(fā)生。人人需

14、要安全“人人需要安全”這一公理的涵義是：每一個自然人、社會人，無論地位高低、財富多少，都需要和期望自身的生命安全健康，都需要安全生存、安全生產、安全發(fā)展，安全是人類社會普遍性及基礎性的目標。安全是人類生產、生存、生活的最根本的基礎，也是生命存在和社會發(fā)展的前提和條件，人類從事任何活動都需要安全作為保障和基礎。安全科學的第五公理表明了安全的普遍性或普適性。人人需要安全、人人參與安全、人人共享安全，這是安全的普遍性特征。因為人人需要安全，就必須人人參與安全，最終實現人人共享安全。人人需要安全的普遍性還可以從事故災難發(fā)生危及的無指向選擇性來認識，即一旦事故災害發(fā)生，其對生命安全和財產安全的危害，不會

15、因人的膚色、性別、年齡、角色、地位、財富、權勢的差別而選擇，所具有的差別是隨機性的，是具有不確定性的。正因為在事故災難環(huán)境中，人人危及的特性，因此，對事故災難的防范，需要人人參與，隨之，安全的成果實現人人共享。2 安全科學定理的分析與探討根據上述的5個安全科學公理，相應地可以推導出5大安全科學定理：堅持安全第一的原則；秉持事故可預防信念；遵循安全發(fā)展規(guī)律、把握持續(xù)安全方法論、遵循安全人人有責原則。堅持安全第一的原則定理1 “堅持安全第一原則”是指人類一切活動過程中，時時處處人人事事必須“優(yōu)先安全”、“強化安全”、“保障安全”。對于企業(yè)，當安全與生產、安全與效益、安全與效率發(fā)生矛盾和沖突時，必須

16、“安全第一”、“安全為大”。由安全第一公理可知，人的生命安全至高無上，因此,在一切活動過程中,必須將安全放在第一位，即堅持“安全第一”的原則?！鞍踩谝弧边@一口號，起源于1901年美國的鋼鐵工業(yè)。盡管在當時受經濟蕭條的影響，美國鋼鐵公司提出“安全第一”的經營方針，致力于公共安全的目標，不但減少了事故，同時產量和質量都有所提高。百年之間，“安全第一”已從口號變?yōu)楣舶踩痉结?，成為人類生產活動，甚至一切活動的基本準則。“安全第一”是人類社會一切活動的最高準則。“安全第一”是在社會可接受程度下的“安全第一”，是在條件允許情況下盡力做到的“安全第一”?！鞍踩谝弧笔且粋€相對、辯證的概念，它是在人類

17、活動的方式上相對于其它方式或手段而言，并在與之發(fā)生矛盾時，必須遵循的重要原則。公共安全是社會發(fā)展和企業(yè)生產經營的前提和保障,沒有安全就沒有穩(wěn)定，更談不上發(fā)展。在企業(yè)，發(fā)生事故不當會造成生產效率和效益的影響,還會導致員工生命的喪失和經濟的巨大損失。因此,在社會活動和發(fā)展，企業(yè)生產與經營的過程中，必須堅持安全是第一的原則。 “堅持安全第一原則”這一定理要求人們首先要樹立“安全第一”的哲學觀，第二要做到全面的“安全第一”；第三要正確處理好安全與發(fā)展、安全與效益、安全與生產等基本矛盾與關系。秉持事故可預防信念定理2 “事故的可預防”的基本涵義是指從理論上和客觀上講，任何來自于技術系統(tǒng)、人造系統(tǒng)的事故發(fā)

18、生是可預防的，其災難導致的后果是可控的。事故的可預防性是基于對事故的因果性及其致因規(guī)律的認知。正因為有了對事故這一特性和規(guī)律把握,我們能夠堅信“事故可預防”的定理?！笆鹿士深A防”是基于“事故災難是安全風險的產物”這一公理推導的。事故是技術系統(tǒng)風險的不良產物。技術系統(tǒng)是“人造系統(tǒng)”，是可控的。我們可以對技術系統(tǒng)從設計、制造、運行、檢驗、維修、保養(yǎng)、改造等環(huán)節(jié)，從人因、物因、環(huán)境、管理等要素出發(fā),甚至對技術系統(tǒng)加以管理、監(jiān)測、調適等措施，對技術存條件、狀態(tài)和過程進行有效控制，從而實現對技術風險的管理和控制，實現對事故的防范。對于來自于自然的災害，其發(fā)生我們不能根除，但可以預測、預測和應對，規(guī)避其后

19、果的嚴重性。對于人為故意的社會事件災難，更是可以從社會風險因素出發(fā)，消除其發(fā)生的基礎和原因，實現避免社會突發(fā)事件的發(fā)生。在人類社會發(fā)展的過程中，事故給人類帶來了巨大的災難，但是，作為社會主宰者的人類，秉持事故可預防的信念，在不斷地與事故博弈過程中，已經取得了很大的進步，在安全科學技術發(fā)展的今天，我們更應該繼承前人的智慧，秉持事故可預防的信念，向著“本質安全”以及“零傷害、零事故”的目標邁進。遵循安全發(fā)展規(guī)律定理3 “安全發(fā)展”這一定理是指人類對安全的需求是變化和發(fā)展的過程，人類的安全標準和規(guī)范是不斷提高的；二是指人類的社會發(fā)展和經濟發(fā)展要以安全發(fā)展為基礎，只有安全發(fā)展，才能有社會經濟的長遠發(fā)展

20、和持續(xù)發(fā)展。安全發(fā)展是社會文明與社會進步程度的重要標志，社會文明與社會進步程度越高，人民對生活質量和生命與健康保障的要求愈為強烈。滿足人們不斷增長的物質與文化生活水平的要求，必須堅持安全發(fā)展。由“安全是相對的”這一公理可知，安全沒有最好，只有更好。在人類社會的發(fā)展過程中，安全認知、標準和科學技術水平是不斷發(fā)展和進步的。該定理告訴我們，安全是發(fā)展的過程，我們要以發(fā)展的眼光去看待安全，看待安全的各個環(huán)節(jié)。一是要建立”以人為本”的發(fā)展理念,二是要實現安全目標的不斷提升。把握持續(xù)安全方法定理4 “持續(xù)安全”這一定理是指安全是一個長期發(fā)展的、實踐的過程，在任何時期從事安全活動，注重安全理念和方法的科學性

21、、有效性和尋求安全與資源的最優(yōu)化匹配組合。由“危險是客觀的”這一公理可知，在任何時期、任何條件下，危險都是客觀存在的，那么安全就是永恒的話題，要實現安全的永恒性，就必須把握持續(xù)安全的方法論?！耙粋€時期對發(fā)展起積極作用而被肯定的東西，在另一個時期就可能成為制約發(fā)展而被否定的東西”，對安全的理解也是這樣，要想保持安全的科學性和有效性，就必須強調持續(xù)安全的理論，把握持續(xù)安全的方法。由該定理可知，安全是持續(xù)的，在從事安全活動時，就應該樹立持續(xù)安全的理念，把握持續(xù)安全的方法，來適應發(fā)展環(huán)境的變化和人們需求的變化。遵循安全人人有責的準則定理5 “安全人人有責”這一定理是指安全需要人人參與,人人當責,堅持”

22、安全義務,人人有責”的原則,建立全員安全責任的網絡體系,實現安全人人共享?！叭巳诵枰踩惫肀憩F安全對我們每個人的重要性。既然人人需要安全，那么人人就應該參與安全,為安全盡責。其中“責”我把它理解為“責任心”、“安全職責”、“安全思想認識和安全管理盡責”等。不論是公民、官員、企業(yè)家，都應該對安全盡責,形成“人人講安全，事事講安全，時時講安全，處處講安全”，以及“我的安全我負責、他人安全我有責、社會安全我盡責”的安全氛圍。“安全人人有責”這一定理告訴我們，安全問題是事關人類生存、社會發(fā)展的基本命題，是事關國社民生的重大問題，它既影響自己也影響別人、既涉及到個人也涉及到社會，每個人都在一條船上，

23、每個人都居住地球村，因此，必須人人為安全負責、盡責。3 安全科學定律的分析與探討基于定律的概念，目前安全科學定律可歸納總結出海因里希定律、墨菲定律、安全效率定律和安全效益4個經驗定律，以及安全性定律、風險最小化定律和本質安全定律3個理論定律。1.海因里希定律海因里希法則基本涵義是：不同程度的事故具有從輕到重、從小到大的金字塔規(guī)律，小的事故頻繁發(fā)生，就會伴隨嚴重或大的事故發(fā)生，要防范重大的事故，需要從一般性的所謂小事故入手。所謂事故金字塔，如圖1所示。圖5-1 海因里希法則2.墨菲定律墨菲定律是美國工程師愛德華墨菲作出的著名論斷，亦稱莫非定律、摩菲法則等。墨菲定律主要內容是：事情如果有變壞的可能

24、，不管這種可能性有多小，它總會發(fā)生。所謂：“可能發(fā)生的都會發(fā)生”。墨菲定律給安全科學啟示是：危險的客觀性，決定了事故的可能性，我們如果認知可能、消除其可能，事故就沒可能；相反，如果忽視可能、放任可能，就有可能。墨菲定律讓我們懂得：不能忽視小概率危險事件；安全事故應該成為我們長鳴的警鐘；安全工作要應用預知、預測、預警、預控的方法。3.安全效率定律安全效率定律揭示出在不同階段進行安全投入的效率規(guī)律，即系統(tǒng)設計1分安全性=10倍制造安全性=1000倍應用安全性；或表示為設計規(guī)劃1分安全建設制造10分安全 運行生產1000倍的安全，即1 10 1000。安全效率定律啟示我們，在安全生產活動中，早期的設

25、計、規(guī)劃、方案、準備階段安全的投入效率最高，而在運行、實施或應用過程中才采取安全措施效率是最低的。因此，對于建設項目要重視規(guī)劃階段的安全分析研究；對于工程項目，要強調方案階段的安全措施；對于每天的活動項目，要注意預先的安全分析和措施。4.安全效益定律應用理論研究和實證分析研究相結合的方法，我們論證了安全效益定律，也稱安全成本法則，即：1分的安全投入，創(chuàng)造5分的經濟效益，實現無窮大的社會效益，所謂，安全成本法則1 5 。安全效益定律表明如下規(guī)律：安全成本無論是時間成本，還是經濟成本都是有效益的；安全的效益既有經濟效益，也有社會效益；安全效益重在社會效益，因為，生命是無價的。5.安全度可控定律安全

26、度可控定律也可稱為安全度定量定律，其揭示了安全的定量規(guī)律。“安全度”的數學定量模型是：安全性S=F（R）=1R（p ,l），S1，且0。其中：R系統(tǒng)風險；p事故的可能性（發(fā)生的概率）；l可能發(fā)生事故的嚴重度。圖2 降低風險提高安全水平的策略安全度定量定律揭示了如下安全規(guī)律：安全是風險的函數，風險是安全的變量；安全度的影響因素是風險的程度或水平；實現安全最大化決定于風險最小化；風險度為0，安全度為100%。根據安全度法則，控制系統(tǒng)或過程安全水平實質上是控制風險水平，具體有三個策略方向，如圖2所示：策略一：保護性策略。分散系統(tǒng)規(guī)模，降低后果嚴重度：設LL1L2L3，L1L2L3L/3；由于Li難以

27、同時發(fā)生；所以RiP Li P （L/3），則通過嚴重度的分散策略，實現了：RiR。策略二：預防性策略。增加冗余事件，降低發(fā)生概率：設RDR1 R2 R3；P1P2P3P；由于PDP1 P2 P3P3，所以RDL PD L P3，則通過調整概率的策略，實現了：RDR。策略三：綜合應用策略一和策略二的方法。6風險最小化定律風險最小化定律實質是風險可接受定律。風險是描述系統(tǒng)危險程度的客觀量，又稱風險程度或者風險水平。風險與概率p和嚴重度l成正比關系，即：風險 F（p,l）=p l。其中：p = F (人因,物因,環(huán)境,管理)；l = F (時態(tài),能量,規(guī)模,環(huán)境,應急)。根據安全的相對性特征，以及安全的實質是風險可控，可以推導出，安全過程是風險最小化的過程，安全是風險控制在可接受的水平上，即實現風險可接受準則。國際普遍采用ALARP（As Low As Reasonably Practicable）原則來描述這一準則，見圖3-3， 圖3 ALARP-“二拉平”風險最合理可行準則7本質安全定律本質安全是指系統(tǒng)或過程中人、機、環(huán)境、管等要素從根本上防范事故的能力及功能。本質安全的特征表現為根本性、實質性、主體性、主動性、超前性。生產過程中本質安全最基本的目標就一是實現“物本”，即技術設備設施工具的本質安全性能；二是“人本”，即人的