《安全相似系统学》共分6章，分别讲述了安全相似系统学的提出与创建、安全相似系统学基础模型、安全相似系统学原理、安全相似系统学方法论及安全相似系统学应用等内容，并阐述了安全相似系统学在系统安全工程中开展相似分析、相似模拟、相似评价及相似管理等的应用实践。《安全相似系统学》内容新颖，既包括了安全相似系统学基础理论，又包含应用实践。本书可作为广大安全科学研究者和安全管理人员的参考用书，也可作为高等院校安全系统工程课程的辅助参考用书，还可供系统学爱好者或研究者阅读。

对安全系统多视角多维度的分析，是预防事故发生，提升系统安全状态的前提。在相似的视阈下，通过深入把握各色各样安全系统在元素、结构、功能、层次上平衡于相同与差异间的辩证统一，并指导其在研究实践中方法思路的选择。运用相似学的度量分析方法，将相似元的分析辨识，相似度计算用于安全科学及安全系统的分析，可以产生多种安全系统分析、相似模拟、相似评价的方法，提高安全系统分析实践效果，为安全人员分析问题，解决问题提供有利工具，并带来新的启示。

相似的事故总是重复发生，预防并制止这些相似的事故，是降低事故损失和伤害，提高安全水平的有效途径。相似的事故为何一再重复发生？生产中操作者为何常犯同样的错误？如若探究其原因、过程和环境，人们会发现其根源在于这些事故或错误所赋存的系统具有许多相似之处，其相似不仅在于看得见的物境的相似，而在于人们看不见的心理、生理、压力、氛围等的相似。另一方面，也可以发现，生活和生产中更多的系统，它们能够长时间保持安全状态，而这些系统都能够安全运行的原因何在？其实质是这些系统的安全性存在着相似之处。相似理论，通过对事故或安全现象规律的哲学思辨，帮助研究人员实现对安全系统进行多维度、多属性、多层次的剖析，探究事物之间个性与共性的关系，通过相似特性的研究，把握相似现象背后的本质。基于此，作者以相似理论为基础，提出一种多属性、多维度又具有整体综合视角的系统研究方法安全相似系统理论，并在学科发展及方法学视阈下，努力寻求创立一门全新的安全学科分支安全相似系统学，用以研究安全相似系统学问题。2016年，本书作者在《系统工程理论与实践》杂志发表了相似安全系统学的创建研究，首次提出了安全相似系统学的概念和构想，解释了安全相似系统的定义及内涵，并从学科基础、学科层次、学科概念体系、研究内容、应用领域等层面探讨安全相似系统学学科性质；同年，在《中国安全科学学报》杂志发表的相似安全系统学方法论一文，从方法论角度对安全相似系统学进行研究，探讨了安全相似系统学研究的一般方法和安全相似系统理论应用的基本要素；而后，在《科技管理研究》杂志发表的文章相似安全系统学原理及其推论中，提出安全相似系统原理创建研究的思路步骤和安全相似系统学4条核心基本原理。同时分别对不同行业安全系统中的相似事故案例，以及相似安全评价、相似安全分析、安全相似系统管理等实践开展研究，并发表了系列文章。在此基础上，作者觉得很有必要尽快出版一本关于《安全相似系统学》的著作，以便使安全相似系统学这门全新学科理论得以推广与发展，并充实安全学科迄今理论基础贫乏的局面。对安全系统多视角、多维度的分析，是预防事故发生，提升系统安全状态的前提。在相似的视阈下，通过深入把握各色各样安全系统在元素、结构、功能、层次上平衡于相同与差异间的辩证统一，并指导其在研究实践中方法思路的选择。运用相似学的度量分析方法，将相似元的分析辨识，相似度计算用于安全科学及安全系统的分析，可以产生多种安全系统分析、相似模拟、相似评价的方法，提高安全系统分析实践效果，为安全人员分析问题，解决问题提供有利工具，并带来新的启示。从无到有的学科创建和丰富发展并不是一蹴而就的。在开始有了将相似用于安全系统的想法以后，但将其构建成一门新的学科却是非常困难的。尽管相似的思想已潜移默化地应用于安全领域，但一旦立意于学科的高度和视野，撰写《安全相似系统学》，我们感觉到可用的素材几乎是空白。安全相似系统学是安全系统与相似科学的交叉学科，同时，由于安全相似系统理论从属系统理论方法层面，其理论目的是多视角多维度的安全系统的分析、评价、管理等实践。考虑到安全相似系统学的研究和应用发展是一个需要经过长期发展才能趋于完整的缓慢过程，结合作者现有的研究成果，本书侧重于在基础理论系统的架构和分析，并在此基础上，对安全相似系统学几大重要的实践分支分别进行建设性探讨。系统安全工程自20世纪60年代在美国被创立以来，就已经在全世界得到广泛的应用。但从那之后，国际上有关系统安全工程方面的理论研究进展并不是很多，比较典型的理论研究新进展可能要算美国MIT的Nancy G.Leveson教授所著的Engineering a Safer World: Systems Thinking Applied to Safety，该书于2012年在The MIT Press出版，中文版书名为《基于系统思维构筑安全系统》，由唐涛和牛儒翻译，于2015年在国防工业出版社出版。国内自20世纪70年代末开始引进系统安全工程，之后也得到广泛的推广应用。但由于大多数安全科技工作者习惯应用国外的有关理论和方法，忽略了从理论和方法层面的创新研究，因此这么多年过去了，安全系统工程教科书里仍然是一些几十年国外发明的安全分析和安全评价方法。安全系统工程理论发展滞后于应用的主要原因是安全系统学没有得到很好的发展和找到新的突破，安全相似系统学的创建无疑为安全系统学的发展找到新的突破口，并使安全系统学的研究工作者眼前一亮和寄予厚望，作者也感到其创建研究意义重大。经过几年的研究，我们终于写出一本可以引以为豪的自己的安全系统学领域的新专著。本书的撰写可分为基础理论与实践两大部分，理论部分旨在厘清安全相似系统自身含义及构建安全相似系统学科基础理论体系。分别包括安全相似系统学的提出、安全相似系统学基础模型、安全相似系统学基本原理和研究的方法论。应用部分介绍了安全相似系统分析、安全相似系统评价、安全相似系统管理、安全相似系统模拟等实践分支。由于有关安全相似系统实践的内容十分浩瀚，安全系统几乎涉及所有的安全领域，安全相似系统学具有相对独立的知识体系，根据不同的安全系统实践目的可由此催生出不同的安全相似系统实践分支。该部分内容期待更多的研究者在未来丰富更多的实践方法并创建更多的实践分支。特此感谢杨冕、黄浪、雷海霞、王秉、卢宁、尹敏、韩明等在开展安全相似系统学的研究过程中做的贡献。本书内容的研究和出版得到国家自然科学基金重点项目（51534008）的资助，作者在此也表示衷心感谢。作者还衷心感谢本书所引用的参考资料的所有作者们。最后，关于本书的题目安全相似系统学，作者前期工作中一直将学科命名为相似安全系统学，是考虑将安全系统作为研究客体来呈现学科的研究重点，后经反复斟酌与思考，基于安全系统及系统安全的内在辩证关联，并为了促使该全新学科分支的国际化发展，决定更名为安全相似系统学，并翻译为国外比较容易理解的Similar Systematology Applied to Safety。本书是国际上第一部安全相似系统学著作，作者虽然做了最大的努力，但由于水平有限，书中肯定有疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正。贾楠，吴超 2017年5月于长沙

吴超，中南大学，教授、博士生导师，1991年12月开始任原中南工业大学教授，曾在瑞典、美国的3所大学做客座研究员。一直从事安全与环保领域的教学与科研工作，已获省部级教学与科研奖励及发明专利20余项；在国内外发表论文250多篇，其中60多篇被EI、SCI收录

第1章绪论1

1.1安全相似系统学创建的必要性1

1.1.1安全系统分析方法的需求1

1.1.2安全科学学科框架完善的需求5

1.2安全相似系统学起源及其发展现状9

1.2.1安全系统学、相似理论及安全相似系统学9

1.2.2安全系统学研究现状13

1.2.3安全相似系统学研究现状15

1.3研究内容与意义18

1.3.1主要研究内容18

1.3.2研究意义20



第2章安全相似系统学的提出与创建22

2.1基础核心概念22

2.1.1相似22

2.1.2安全科学里的相似24

2.1.3安全相似系统26

2.2安全相似系统学的提出28

2.2.1安全相似系统学28

2.2.2创建的可行性29

2.3安全相似系统学学科性质30

2.3.1学科基础30

2.3.2学科概念体系31

2.3.3研究内容34

2.3.4应用领域36

2.4安全相似系统学学科分支39

2.4.1以系统功能分类的学科分支39

2.4.2以行业领域分类的学科分支41



第3章安全相似系统学基础模型42

3.1基础模型构建思路43

3.2安全相似系统数学描述模型46

3.2.1数学模型46

3.2.2前提、原则、必要考量及步骤47

3.2.3安全系统数学模型构建51

3.2.4安全相似系统数学模型54

3.3安全系统相似性机理模型55

3.3.1机理模型55

3.3.2机理模型构建与解析56

3.4应用的思路模型60

3.4.1自相似应用思路模型60

3.4.2他相似应用思路模型构建62



第4章安全相似系统学原理65

4.1安全相似系统学原理概述65

4.2研究方法67

4.3安全相似系统局部和谐原理72

4.3.1安全序结构72

4.3.2安全相似系统局部和谐原理及推论73

4.4安全相似系统信息原理75

4.4.1安全信息75

4.4.2安全相似系统信息原理及推论77

4.5安全相似系统共适性原理79

4.5.1安全系统共适性79

4.5.2安全相似系统共适性原理80

4.6安全相似系统支配原理82



第5章安全相似系统学研究的方法论84

5.1方法论84

5.2相似元87

5.2.1相似元定性分析87

5.2.2相似元定量描述92

5.3相似度96

5.4系统方法分析100

5.4.1方法统计100

5.4.2研究方法的获取104

5.5研究的一般程式105

5.5.1研究历程105

5.5.2思维路径106

5.5.3一般程式108



第6章安全相似系统学应用109

6.1安全相似系统分析109

6.1.1安全相似系统分析内涵110

6.1.2安全相似系统分析的一般步骤111

6.1.3典型案例的相似分析与启示112

6.2安全相似系统评价120

6.2.1安全相似系统评价内涵120

6.2.2对应安全系统间相似评价的一般步骤及案例分析120

6.2.3多组安全系统间的相似评价及案例分析122

6.3安全相似系统模拟124

6.3.1安全相似系统模拟的分类124

6.3.2安全相似系统模拟的一般步骤125

6.4安全相似系统管理128

6.4.1安全系统的相似管理释义128

6.4.2安全系统的相似管理一般步骤130

6.4.3安全系统的相似管理应用列举132



参考文献134



附录145

附录1相似成语赏析145

附录2相似诗词欣赏148



后记150





1Introduction1

1.1Overview on necessity1

1.2Origin and development9

1.3Research content and significance18



2Proposing of similar systematology applied to safety22

2.1Basic concepts22

2.2Proposing and creating28

2.3Subject nature30

2.4Discipline branches39



3Basic models of similar systematology applied to safety42

3.1Building ideas43

3.2Mathematical description model46

3.3Similarity mechanism model55

3.4Application thinking model60



4Principles of similar systematology applied to safety65

4.1Outline65

4.2Research methods67

4.3Local harmonious principle72

4.4Information principle75

4.5Co-adaptability principle79

4.6Domination principle82



5Methodology of similar systematology applied to safety84

5.1Outline84

5.2Similarity unit87

5.3Similarity96

5.4Methods analysis100

5.5General research program105



6Practice of similar systematology applied to safety109

6.1Similar system analysis109

6.2Similar system evaluation120

6.3Similar system simulation124

6.4Similar system management128



Postscript134



References135



Appendix135

Appendix 1Idiomes about Similarity146

Appendix 2Poeries about Similarity149