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安全学原理
1.安全科学学科体系结构和发展趋势
1.1安全科学定义：
安全科学是认识和揭示人的身心免受外界因素影响、创造和保证其安全状态及保障条件，揭示人的安全（含健康）之本质及其变化规律的学问。
换句话说，安全科学是研究人的身心存在状态（含健康）的运动及变化规律，找出与其对应的客观因素及其转化条件；研究消除或控制影响因素和转化条件的理论和技术；研究安全的本质及其运动规律，建立起安全、高效的人机规范和形成人的保障自身安全的思维方法和知识体系，保护人的身心安全与健康的学问。
1.2安全科学研究的要素和范畴：
（1）安全科学研究的要素（三要素）
我国的一些专家、学者提出了安全三要素理论。
安全三要素：
人、物（自然物、人造物）及人与物的关系。
在特定的状态下，三要素均可独立的实现安全的充分条件达到安全。
要实现理想状态的人与物的永远和谐共存的关系不可能。
只有通过信息功能达到反馈、协调、控制目的的“安全系统”来实现安全。
（2）研究范畴
安全是以人为对象，以人为主体。
它的存在范围包含了人们的生产、生活、社会、生存领域，可以说凡是有人活动的地方，或可能对人产生危害（直接或间接）的地方、时间、空间都是安全科学所需研究的范畴。
1.3安全科学的体系结构
根据安全三要素的不同属性及其相互作用机制，进行纵向学科分类和横向理论分层，我国的安全科学学者提出了安全科学技术体系结构，即四个分支学科及其四个理论层次：
（1）哲学层次——安全哲学即安全观。
它是安全科学的
最高理论概括，是认识、揭示安全本质的思维方法。
（2）基础科学层次——安全学。
它是研究安全的基本理论并揭示安全的基本规律。
（3）技术科学层次——安全工程学。
技术科学的每个工程学分支都为本分支学科的工程技术层次提供理论根据，并将其工程技术成果升华为理论认识。
（4）工程技术层次——安全工程。
它是直接实现或服务于安全的工程技术方法，包括安全的预测、设计、施工、运转、控制、反馈等工程技术。
1.4安全科学的发展趋势
安全思想由来已久。
古代安全思想：
坐不垂堂，曲突徙薪，亡羊补牢，盲人瞎马等；
河图：
我国远古游牧时代的气象图；
洛书：
方位图，罗盘的雏形；
风水术：
古代环境工程学
我国安全科学技术，主要是在建国以后逐步发展起来的，目前大致可以划分为三个阶段，既初步建立阶段、迅猛发展阶段和新的发展阶段。
（1）初步建立阶段
建国初期至20世纪70年代末期，国家把劳动保护作为一项基本国策实施，安全技术作为劳动保护的一部分而得到发展。
（2）迅猛发展阶段
20世纪70年代末至90年代初，随着改革开发和现代化建设的发展，我国安全科学技术得到迅猛的发展。
1983年，中国劳动保护科学技术学会正式成立；
1984年，教育部将安全工程本科专业列入《高等学校工科专业目录》；
1986年，中国矿业大学首次获得了安全技术及工程学科硕士、博士学位授予权，标志着我国安全科学技术教育体系形成；
（3）新的发展阶段
20世纪90年代以来，我国安全生产科学技术研究有了突破性的发展。
安全科学技术发展纳入国家科学技术发展的规划，安全科学技术研究机构形成网络，取得一大批科研成果。
“煤层瓦斯流动理论”、“矿井瓦斯突出预测预报”、“防静电危害技术研究”、“高效旋风除尘器”获得了国家级奖;
“爆炸灾害预防、控制国家重点实验室”在北京理工大学建立，“火灾科学国家重点实验室”在中国科大建立，“矿业安全工程部级重点实验室”在中国矿大建立。
（4）安全科学的发展趋势
安全科学的研究将在现有基础上进一步向宏观和微观两方面发展，向高度分化和高度综合方面发展，逐步形成安全科学理论体系;
安全科学技术研究内容将继续深化和扩展，一方面将继续发展和完善事故致因理论、事故控制理论、安全工程技术方法，并在更大程度上吸收其他学科的最新研究成果和方法；另一方面，随着生产和社会发展的需要，将会深入研究信息安全、生态安全等问题。
大力发展安全技术产业
当代六大高技术群：
安全信息高技术：
先导
安全新材料高技术：
基础
安全新能源高技术：
支柱
安全生物高技术：
微观
安全海洋高技术：
宏观
安全空间高技术：
宏观
安全科学在高新技术领域要实现两个目标：
（1）保护人类身心安全，不施害于人类及环境；
（2）保障人类舒适从事一切活动，在发展的同时愉快充分享受自己创造的劳动成果。
第一章 安全观
第一节 安全科学的指导思想
安全科学是研究安全的本质和运动规律的科学，安全科学的指导思想是马克思主义哲学。
哲学是把人们的世界观加以系统化并用理论的形式予以论证和表述的学问，是在理论的基础上进行高度抽象概括，通过一系列特有的概念、范畴、系统的逻辑论证而形成的思想体系，也是科学的世界观和方法论。
唯物辩证法的三个基本规律：
对立统一规律
质量互变规律
否定之否定规律
五对范畴：
原因和结果，必然性和偶然性，可能性和现实性，内容和形式，现象和本质
对安全科学的研究与发展起到了重要的推动作用。
第二节 安全科学技术是生产力
安全科学的生产力属性表现在安全科学与安全技术直接向生产力三要素（即劳动者、劳动工具、劳动对象）的渗透作用，还体现在安全技术对生产力的直接作用并成为生产力发展的重要动力。
1、安全科学技术向生产力三要素实体的渗透（物化过程）
向劳动者的渗透。
在任何情况下，生产力中最活跃、最能动的因素都是劳动者本身。
安全科学技术是保障和维护人自身安全的科学技术，它对诱发人的安全思维、增长人的安全技能产生重大影响。
向劳动工具（资料）渗透。
安全科学技术使劳动者能安全、科学地运用现有的工具、机器、先进的工艺，或用它全部或局部替代劳动者体力甚至智能劳动，并使生产能安全、高效地运转。
例如，采用一些安全生产设备或防护安装置，以保障人不受伤害，保障机器设备等正常工作或劳动资料不遭损坏，实现安全生产，达到保护和发展生产力的目的。
特别是代替手工劳动的自动化工艺，高温、高压、高速作业的安全监控技术代替工作繁重的体力劳动或高度紧张的智能劳动；
向劳动对象渗透
对生产原料进行安全性改造，实现安全的开采；对有限毒害材料进行开发、运输和存放、回收，寻求以无毒或低毒材料代替高毒（剧毒）材料；对有毒有害原料的开采和储存以及无毒无害加工方法等问题的解决，正显示了安全科学技术向劳动对象的渗透已取得了重大进展。
第三节 大安全观
所谓大安全观是指针对人类生活、生产、生存的各个领域，关注安全的综合性、共同性、普遍性、合作性等特点，对安全的内涵、目标和解决安全问题的手段所得出的安全问题总的认识。
大安全观的“大”包涵“现代”和“全局观念”，从安全概念的动态发展可以看出，大安全观是一个发展的新的安全观念。
传统安全观的安全来自于国家安全、社会安全、个人人身安全等内容。
大安全也可以称为人类安全，即以人为核心的安全，大安全关注的是所有给人造成不安全感的因素，是以人为核心的高度综合性的安全。
第二章安全科学的一些基本概念
第一节 概述
安全科学在世界范围内仍处于发展初期，它所必须使用的许多基本概念既未完全确定，也没有获得公众普遍认可。
为了促进安全科学更加完善和发展，使定义标准化是很有必要的，也是必须做的工作。
完善地确定安全科学自身的定义体系也是安全科学的重要任务之一。
第二节 基本概念
1. 损害（damage）
法律意义上的损害（损害）表示对任何人不可剥夺的权利的损害。
在安全科学的意义上，损害指造成任何人不可剥夺的权利的损害，而这种损害是由于技术上的应用而产生的化学或物理效应。
这里的“人”是广义的，即可指真实的人，或一个国家，甚至一个没有直接法律地位的实体，如邻居、公众等。
我们把损害作为安全科学的基本量纲。
损害量可以用货币值、伤亡人数或其它适宜的单位来度量。
这里“量”、“量纲”和单位的概念与物理学中使用的概念一致，例如物理学中长度和时间是量纲，分别用单位“米”或“千米”、“秒”、“小时”来表示。
例如由保险公司支付赔偿费，或从经济上确定交通事故中的死亡者的货币价值。
2.安全（Safety）
关于安全的概念，目前很不统一，大体可分为两种，即绝对安全和相对安全。
绝对安全观认为：
安全指没有危险，不受威胁，不出事故，即消除能导致人员伤害，发生疾病、死亡或造成设备财产破坏、损失，以及危害环境的条件。
例如在简明牛津词典中将安全定义为“不存在危险或风险”。
劳伦斯（Lawrence.W.W）认为安全是“免于能引起人员伤亡或财产损失的条件”。
由于事故的发生有一定的概率，从而，不能忽视在概率论中所谓“没有零概率现象”的理论和偶然独自法则（从本质上将急难发生的现象作为实际问题，就等于现实上不会发生，称此为偶然独自法则）。
因此，从严密意义上讲，不应该使用绝对安全的词汇。
在现实生活中，绝对安全是不存在的，只是安全的一种极端理想状态。
针对绝对安全观，许多学者提出了相对安全的观点。
例如在《英汉安全专业术语词典》中将安全定义为“安全意味着可以容许的风险程度，比较的无受损害之忧和损害概率低的通用术语。
相对安全观认为，安全是在具有一定危险性条件下的状态，安全并非绝对无事故。
由此可以引申出，事故与安全是对立的，但并非是不安全的全部内容，而只是安全与不安全一对矛盾斗争过程中某些瞬间突变结果的外在表现。
然而，按照绝对安全观的观点，将安全与事故完全对立，往往导致单纯以事故发生情况来衡量一个单位乃至一个企业的安全状况，其结果往往头疼医头，脚疼医脚，使安全始终处于被动的局面，难以扭转。
安全是伴随生产过程而存在的，是与生产过程共存的过程。
由此又可以引申出安全不是瞬间的结果，而是对系统在某一时期，某一阶段过程状态的描述，换而言之，安全是一个状态过程，是关于时间的连续函数。
然而，在没有技术条件下，要确定某一生产系统的具体安全函数形式是非常困难的。
因此，在对系统安全状态作考察时，通常舍弃了求安全函数的作法，而采用概率法来估算系统处于安全状态的可能性，或者利用模糊数学来说明在非概率情形下的不精确性。
综上所述，可将安全定义为：
安全是指在生产活动过程中，能将人员伤亡或财产损失控制在可接受水平的状态。
换言之，若超过了可接受水平，即为不安全。
该定义具有下述含义：
安全不是瞬间的结果，而是对于某种过程状态的描述；
安全是相对的，绝对安全是不存在的；
构成安全问题的矛盾双方是安全与危险，而非安全与事故，因此，衡量一个生产系统是否安全，不应仅仅依靠事故指标；
不同的时代，不同的生产领域，可接受的损失水平是不同的，因而衡量系统是否安全的标准也是不同的。
3.危险（Danger）
目前，关于什么是危险，还没有统一的定义。
在《英汉安全专业术语词典》中，将hazard译为危险，而将danger译为危险性，即将hazard（危险）解释为“存在着负伤、致病或财产损失可能性的情况，或变化着的环境状态，可能产生不良结果或有害结果的活动、状况或环境的潜在特性或固有特性”，danger（危险性）则被解释为“造成损害的倾向性或可能性”。
在《安全技术手册》一书中也认为危险是造成事故的现实的或潜在的条件，而将危险性与风险（风险）等同。
为了澄清对危险的认识，首先必须明确hazard与danger的具体含义及相互关系。
在英文文献中，对hazard的解释是可能引起人员伤亡或设备损坏的条件的集合，亦即在系统运行的任何阶段可能引起事故序列初始事件的条件的集合。
而danger是指造成损害的倾向性和可能性。
二者之间存在着一定的相互关系，即hazard代表可能引起损失的根源或原因（asourceofdanger），而danger则是这种根源或原因造成损失的可能性程度，亦即造成损害的倾向性和可能性。
为了与安全的定义相对应，同时也为了区别起见，我们将hazard译为危机，将danger译为危险。
作为安全的对立面，可将危险定义为：
危险是指在生产过程中，人员或财产遭受损失的可能性超出了可接受范围的一种状态。
显然，危险与安全一样，也是与生产过程共存的过程，是一种过程状态，是连续型的。
危险包含了各种隐患，包含尚未为人所认识的以及虽为人们所认识但尚未为人所控制的各种潜在危机，同时，危险还包含了安全与不安全这一对矛盾斗争过程中某些瞬间突变所表现出来的事故结果。
4.风险（Risk）
“风险”一词在不同场合，含义有所不同。
例如：
在保险业务上，风险是指保了险的人和物遭受损害的可能性。
在经济领域中，风险则不仅包含损失的可能性，也包含获益的希望。
就安全而言，风险是描述系统危险程度的客观量，大体有两种考虑：
（一）是把风险看成是一个系统内有害事件或非正常事件出现可能的量度，例如美国核管会（NuclearRegulationCommission）WASH-1400定义风险为“在规定的时期内某种后果发生的概率；
（二）是把风险定义为发生一次事故的后果大小与该事故出现概率的乘积。
一般意义上的风险R具有概率和后果的二重性，即可用损失程度C和发生概率P的函数来表示：
R=f（P,C）
为简单起见，在大多数文献中将风险表达为概率与后果的乘积：
R=P×C
上述风险定义中，无论损失或者后果，均是针对事故而言的，包括已发生的事故和将会发生的事故。
然而，风险既然是对系统危险性的度量，则仅仅以事故来衡量系统的风险是很不充分的，除非能够辨识所有可能的事故形式。
从整个系统的角度出发，风险是系统危险影响因素的函数，即风险可表示为如下的形式：
R=f（R1,R2,R3,R4,R5）
其中：
R1—人的因素；R2—设备因素；R3—环境因素；
R4——管理因素； R5——其它因素
此风险函数并非精确的函数表达式，只是对风险的一种概括性描述。
5.安全性（SafetyProperty）
安全性是指确保安全的程度。
原是电工绝缘油的一项指标，现扩展为系统的安全性能，即衡量系统安全程度的客观量。
与安全性对立的概念是描述系统危险程度的指标——风险（又叫危险性）。
假定系统的安全性为S，危险性为R，则有S=1-R。
显然，R越小，S越大；反之亦然。
若在一定程度上消减了危险因素，就等于创造了安全条件。
由于安全性与可靠性存在着十分密切的联系，在实际应用中存在着可靠性与安全性混用的现象，例如帕斯派娄娃（Ｔ Ｇ.Pospelova）认为“安全是可靠性的全部特性（proprety）中的一个单元特性”，因此，有必要明确二者间的差别。
可靠性是指系统或元件在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力，而安全性则是指系统的安全程度。
可靠性与安全性有共同之处，从某种程度讲，可靠性高的系统，其安全性也高。
许多事故之所以发生，就是由于系统可靠性低所致。
但是，可靠性不同于安全性，可靠性要求的是系统完成规定的功能，只要系统能够完成规定功能，就是可靠的，不管是否带来安全问题。
安全性则是要求识别系统的危险所在，并将其排除。
此外，故障的发生不一定导致损失，而且，也存在这样的情形：
当系统元件均正常工作时，也可能伴有事故发生，例如，在防护不严的情况下，即使系统所有元件均处于正常工作状态，也有可能发生事故。
6.事故（Accident）
事故一词极为通俗，事故现象也屡见不鲜，但对于事故的确切内涵，至今尚无一致的认识。
①在牛津词典中，将事故定义为“意外的，特别有害的事件”。
②美国安全工程师海因里希（H.Hainrich）认为：
“事故是非计划的，失去控制的事件”。
③还有的学者从能量观点出发解释事故，如吉布森、哈登等人认为事故是能量逸散的结果。
上述对事故的种种解释都是从不同角度或不同侧面理解的。
这些理解既有其正确性的一面，又有其不全面或不准确的一面。
上海冶高专宋教授在对以往事故定义深入分析的基础上，提出了一种全新的见解：
“事故是在与自然界的斗争中和进行生产劳动的过程中，人们受到科学（不仅是自然科学，还有社会科学以及其它科学）知识和技术能力的限制，当前还不能有效防止，或在科学技术综合运用方面的知识贫乏或协调不足，能预防而没能防止而发生的与意愿相违，并导致物质损失或人的身心伤害或二者并有的偶然现象。
”
此定义较全面地反映了事故的本质属性，即：
①事故是违背人的意愿的一种现象。
②事故发生的原因和后果，有的已经认识，有的尚未认识，所以有的可以预防，有的还无能为力。
③事故的原因可分为两大类，一类是人力不可控制的天灾，一类是可控的物理、化学、生物等能量。
④事故是不确定事件，其发生形式既受必然性的支配，也不可避免地受到偶然性的影响。
然而，宋教授的事故定义也存在不足之处，主要表现在以下三个方面：
第一，认为事故的发生必然伴随人员伤害或者财产损失，从而使事故应用范围受到很大的限制。
实际上，许多工业领域例如铁路运输系统，将凡是造成系统运行中断的事件均归入事故的范畴，虽然系统运行中断并不一定会带来人员伤亡或财产损失，但它却严重干扰了系统的正常运行秩序，从而将会带来不可估量的间接损失。
正因为如此，余关棋、楼作相在《企业安全管理基础》一书中指出，事故一旦发生，可以造成以下几种后果：
（１）人受到伤害，物受到损失；（２）人受到伤害，物未受到损失；（３）人未受到伤害，物受到损失；（４）人、物均未受到伤害或损失。
其中，第四种结果最多，约占90%。
第二，认为事故仅仅是一种现象，其实事故的内涵远不止此。
如前所述，事故是安全与不安全一对矛盾斗争过程中某些瞬间突变结果的外在表现形式，而安全与不安全均是对“过程状态”的描述，不言而喻，事故也是一种“过程状态”，是时间轴上一系列离散的点。
另外，从每一单独的事故来看，也是一个动态过程，即将事故看成是在极短时间内相继出现的事件序列，可以表达为“危险触发→以一定的逻辑顺序出现的一系列事件→产生不欲后果”的形式。
第三，将事故原因分为不可控的天灾和可控的物理、化学、生物等能量，这种提法是值得商榷的。
一方面，由于天灾也是各种物理、化学、生物等能量作用的结果，因而不能将天灾与物理、化学、生物等能量截然分开；另一方面，认为天灾是不可控的，物理、化学、生物等能量是可控的，将可控与不可控绝对化。
事实上，随着科学技术的发展，不可控与可控是可以相互转化的，原可控的有可能转化为不可控的。
至于发生事故的原因，可以简单的归为三类，即：
（１）目前尚未认识到的原因；
（２）已经认识，但目前尚不可控制的原因；（３）已经认识，目前可以控制而未能有效控制的原因。
综上所述，可以将事故定义为：
事故是指在生产活动过程中，由于人扪受到科学知识和技术力量的限制，或者由于认识上的局限，当前还不能防止，或能防止但未有效控制而发生的违背人的意愿的事件序列。
它的发生，可能迫使系统暂时或较长期的中断运行，也可能造成人员伤亡或者财产损失，或者二者同时出现。
7.隐患（AccidentPotential）
一般而言，隐患是指潜藏的祸患。
从系统安全的角度看，人们所说的隐患包括一切可能对人—机—环境系统带来损害的不安全因素。
张永建在“略谈隐患及其控制”一文中明确指出：
“隐患是事故发生的必要条件”。
《英汉安全专业术语词典》认为，隐患指“一种行为（一些行为）或一种状态（一些状态）或二者的结合，在受过训练的人看来，它们有可能引起事故，因而需要检查和采取控制危险的措施”。
此定义，很容易将隐患与危机（hazard）混同，即二者均指潜藏的隐患，其实二者是有区别的。
危机（hazard）是一种潜在的危险根源。
若由于人的努力不够，存在有可能引起事故的不安全行为和不安全状态，则称之为隐患，亦即隐患是一种潜在的事故条件。
换而言之，危机是隐患存在的前提条件，而隐患又是事故发生的必要条件。
危机、隐患和事故三者均属于危险的范畴。
因此，隐患一旦被识别，就要予以消除。
对于受客观条件所限，不能立即消除的隐患，要采取措施降低其危险性或延缓其危险性增长的速度，减少触发的“几率”。
基于上述分析，可将隐患定义为：
隐患是指生产活动过程中，由于人们受到科学知识和技术力量的限制，或者由于认识上的局限，未能有效控制的有可能引起事故的一种行为（一些行为）或一种状态（一些状态）或二者的结合。
第三节 相互关系
可以看出，安全与危险，安全性与危险性，事故与隐患之间并非彼此孤立的，它们存在着一定的关系，即：
1.安全与危险是一对此消彼长的矛盾双方，是与生产过程共存的“过程状态”，是连续型的；
２.描述安全与危险的指标分别是安全性与危险性（风险），二者的关系是：
安全性＝１－危险性；
３.危险不仅包含了作为潜在事故根源的各种危机以及作为潜在事故条件的各种隐患，同时还包含了某些瞬间突变所表现出来的事故结果；
４.事故总是发生在操作的现场，伴随隐患的发展而发生在生产过程之中，事故是隐患发展的结果，隐患是事故发生的必要条件。
第三章 事故致因理论
第一节 概述
随着社会的进步，特别是工业革命以后，人们在与各种工业伤害事故的斗争实践中不断积累经验，探索伤亡事故的发生及预防规律，相继提出了许多阐明事故发生机理，以及如何防止事故发生的理论，这些理论被称作事故致因理论，或事故发生及预防理论。
事故致因理论是一定生产力发展水平的产物。
在生产力发展的不同阶段，生产过程中存在的安全问题不同，特别是随着生产形式的变化，人在工业生产过程中所处地位的变化，引起人们的安全观念的变化，使新的事故致因理论相继出现。
2.1事故致因理论概述
从历史发展来看，事故致因理论主要有以下几种：
１.1919年英国的格林伍德（M.Greenwood）和伍兹（H.H.woods）提出了事故频发者理论。
认为事故的发生主要是由人的不安全行为引起的。
其依据是，少数人存在事故频发性，干同样的工作，有些人就容易发生事故，有些人则不易。
强调的事故原因是人。
（2）美国工程师海因里希后来提出事故因果连锁理论，即多米诺骨牌理论。
它认为物的不安全状态和人的不安全行为是造成事故的直接原因，但认为物的不安全状态是由人造成的，还是主要强调人的因素，虽然有进展，但仍未脱离前者的局限性。
（3）二战后，博德等提出强调管理因素的事故因果连锁理论，认为人的不安全行为和物的不安全状态是导致事故发生的直接原因，同时提出了管理。
管理的好就少发生事故。
管理就是对人的不安全行为和物的不安全状态进行控制，达到本质安全。
提出了管理因素，使事故致因理论有了很大的发展。
（4）轨迹交叉理论：
在事故发展过程中，人运动轨迹与物因的运动轨迹的交点，就是事故发生的时间和空间。
即人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空间，则将在此时间、空间发生事故。
（人因物因并列）
（5）1961～1966年吉布森、哈登提出能量转移理论。
认为事故的发生是一种不正常的或人们不希望发生的能量转移过程。
它从微观角度得出客观结论。
一般来说，能量的非正常转移有两种情况：
a.机体或组织接受了超出它本身能承受的能量。
b.机体或组织与周围环境之间的正常能量交换受到了干扰。
（6）进入80年代，人们用系统论的观点、方法及管理来分析事故发生的原因。
它把人、物、环作为系统的组成要素和研究对象，用系统的观点来分析评价系统可能存在的事故隐患，并作为事故预测的基本因果模型来考虑。
认为事故的发生是一个复
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