基于CAS理论的企业安全系统运行机制

成连华，郭慧敏

(西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054)

基于CAS理论的企业安全系统运行机制

成连华，郭慧敏

(西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054)

对企业安全系统运行机制有清晰的认识是实现企业安全生产的首要前提，结合事故案例分析和安全系统理论的研究现状，分析了企业生产实践中对安全系统思想认识的不足，认为企业安全系统的运行机制应采用复杂适应系统的理论和方法进行研究；进而分析了企业安全系统的复杂适应性特征，构建了企业安全系统运行机制的概念模型，探讨企业安全系统的运行过程，为明确企业安全系统内各元素相互作用关系提供理论支撑。

安全系统思想；企业安全系统；复杂适应系统；机制；模型

当前，我国企业的安全生产形势取得明显好转，但各类生产事故依然不断发生。据统计，2016年共发生32起重特大安全生产事故，导致571人死亡。事故调查证明这些事故的发生多是由于企业安全系统运行中各种失误引起的，如4·13东江口预制构件厂起重机倾覆重大事故的直接原因是由于突发强对流天气引起的，但操作人员和管理层对于事故致因因素的动态复杂性认识不足导致出现行为和管理失误，也是导致事故发生的重要原因。同时，也反映出企业管理者和员工对企业安全系统运行机制的认识不够清晰，没有深入分析企业安全系统的复杂性。

所谓企业安全系统的运行机制是研究企业安全系统是以何种形式存在，如何随环境变化而改变自身，又如何通过其内部特性进行演化。通过理论查新，发现此方面的研究有待开展，因此有必要对企业安全系统运行机制进行研究，以期为企业安全系统的运行提供理论基础，进而探索企业安全系统有序稳定运行的有效方法，预防各类生产事故的发生。

1 企业安全系统及其认识

1.1 安全系统理论的研究现状

安全系统学术思想是刘潜根据系统科学思想，结合安全实际提出的，是安全科学学科形成的基石，至今已得到广泛认可，形成了安全系统理论学派[1]，但安全系统理论的核心问题仍然处于探讨阶段[2]。当前，学者对于安全系统的概念界定主要有两种形式：其一，将安全系统作为安全整体的第4个因素[3]；其二，借助于系统科学思想，将安全系统作为一种客观存在的系统，将其界定为由相互作用和相互制约、以实现系统安全为目的的一系列元素构成的有机整体[4]。在对安全系统运行机制的探讨中，张景林等证实了安全系统是以耗散结构形式存在的[5]。

总体来说，较多研究集中在安全系统运行的一个极态，即事故上，而关注安全系统内在运行机制的研究较少，尤其是从正向视角关注安全系统的思想在企业生产应用方面有待进一步研究。

1.2 企业安全系统

1.2.1 企业安全系统的概念

安全系统思想作为指导安全生产的重要学术理论，要在实践中进行应用，必须结合企业实体进行转化。针对安全生产而言，企业动态运行过程中的人、物及人与物的关系构成了企业安全系统，因此，笔者采用的安全系统概念为第二种。就企业安全系统概念界定而言，文献[3]结合企业安全系统的功能定位及构成要素、结构、活动、信息、边界和环境等进行分析，将企业安全系统界定为与实现企业安全生产目的相关的一系列相互作用的元素构成的有机整体，并在此基础上构建了企业安全系统运行的概念模型[6]。

1.2.2 企业安全系统安全运行的影响因素分析

企业安全系统的构成要素是人、物及人与物的关系3个要素，但这3个要素之间的相互关系在企业中的具体反映差异较大，因此影响企业安全系统安全运行的因素也较多。曾明荣等通过对当前安全生产风险的多元化发展趋势进行分析，提出12个影响企业安全生产的关键因素，如安全生产投入、安全生产组织机构、安全生产责任制、安全生产法律法规、安全生产技术等[7]；夏水国等提出直接影响企业安全生产的因素有企业员工的综合素质、安全管理水平、企业的效益、企业的设备维护水平等[8]；朱建军认为企业为了实现安全生产，必须要进行必要的安全投入，而企业的经济发展水平、科学技术和生产技术的发展都影响着企业安全投入[9]。由此，可以认为人以及与人有关的因素是当前企业保证生产安全有序进行的关键因素。

综上所述，企业安全系统是一个复杂的动态系统，系统中的组织成员是最为活跃的因素，具有主观能动性，仅仅将对企业安全系统的认识停留在“系统整体具有动态性”的层次、作为“会动的因素”是不够的。因此，笔者认为应以复杂适应系统理论为代表的第三代系统观来研究企业安全系统的运行机制。

2 企业安全系统的复杂适应性分析

2.1 复杂适应系统理论的主要观点

复杂适应系统(complex adaptive systems，CAS)理论是由霍兰教授提出的，是第三代系统观的代表性理论，被认为是21世纪的新科学[10]。该理论认为复杂适应系统是由大量具有主动适应能力的元素构成，并将这些具有主动适应能力的元素称为主体(Agent)。而主体在系统运行过程中可以与其他主体和环境进行物质、信息与能量等资源的交流，能通过适应性学习而改善本身的行为模式，并且相互适应、相互协调、相互影响[11]。CAS理论的基本内容与观点如下：①具有适应能力的主体在与环境的交流中不断成长或进化；②主体之间以及主体和环境的互动作用，即主体可以接受反馈结果，据之修正自身的行为规则；③共同演化，将宏观和微观有机结合，使个体的改变成为整个系统演化的基础；④引进随机因素的作用，既考虑对事物状态的影响，又考虑对组织机构和行为方式的影响。

近年来，复杂适应系统理论的应用研究越来越受重视，被逐步应用于经济、管理、社会、工程、生命科学等领域[12]。

2.2 企业安全系统的复杂适应性

霍兰教授给出了复杂适应系统的7个基本点，同时拥有这7个基本点的系统都是复杂适应系统。

(1)聚集。聚集具有两层含义，一层是指相似的事物或与实现某一特定功能相关的事物简单的集合(物以类聚)；另一层是指各事物在功能上的交互作用，即非线性集合。人(组织成员)、机(设备和技术)、环境(内环境和外环境)、管理(规则和制度)等为实现企业安全生产而聚集在一起构成企业安全系统，各子系统发挥各自的功能，相互作用、相辅相成，涌现出更强大的功能，即简单的个体(人、机、环境、管理)形成具有高度适应性的聚集体(企业安全系统)，从一定程度上反映了聚集的概念和现象。

(2)非线性。在复杂适应系统中，个体之间、个体与外界环境之间所存在的各种反馈作用并不是遵循简单的线性关系，而是主动、复杂的适应关系[13]，即非线性作用关系。企业安全系统作为一个复杂的动态系统，主体之间的交互作用无法用单一被动的线性关系来描述。当系统内各元素发生变化时，并非与系统运行结果呈简单的线性对应关系。如安全投入的多少，并不能直接反映出企业安全生产状况的变化。各主体都具有各自的功能，企业安全系统的功能不是各主体功能简单的加和，而是呈现相互作用、相互影响、相互制约、双向的、动态的、复杂的关系，是一个整体大于个体之和的关系。

(3)流。在复杂适应系统中，流表示各主体之间、主体与外界环境之间不断进行着物质、信息和能量的交流。企业安全系统在运行过程中，各主体之间、系统与外界环境之间都有资源流的流入及流出，系统自身具有的开放性是流存在的基础。在企业安全系统中，人(组织成员)具有主观能动性，必然会与其他主体及外界环境发生物质、能量、信息的交流。通过不断交流感知周围环境的变化，获取有利信息，从而改变系统内部结构与行为模式以适应环境变化。系统内外物质流、能量流、信息流的输入与输出的协调一致将直接影响到企业安全系统对环境变化的适应能力及反应速度。

(4)多样性。在复杂适应系统中，为了适应环境的变化，主体会持续改变其行为模式，各主体间的相互关系及差异将发展并扩大，这是系统多样性的动态表现。企业安全系统内，各职员综合能力的提升、安全规章制度的推陈出新、机械设备安全性能的提高就是由于社会、行业及企业环境变化所致。随着科学技术的不断创新、发展与进步和当今社会对教育与安全重视程度的不断提高，企业安全人员的综合素质不断提高，机械设备的安全性能不断增强，大家集思广益，共建企业安全，都体现了多样性的特点。企业安全系统内各主体的多样性增强了系统对环境的感知能力、判断能力和适应能力，从而提高了整个企业的安全性。

(5)标识。标识就是所谓的标志，这种标志既有有形的也有无形的，在主体与环境的交互作用中非常重要，其作用在于实现事物之间的相互识别、选择并进行信息交流。在企业安全系统中，企业安全文化建设、日常安全生产检查和安全教育培训等都涉及到主体与环境的相互影响。企业可以通过安全理念、安全标语、安全绩效、安全标准规范等来标识企业的安全文化，通过安全工作服来标识员工的安全职责，这些都是有形的东西；标识也可以是无形的，如良好的安全习惯、较强的安全意识等都可以用来标识企业的安全氛围。这些有形的和无形的标识共同作用，形成一种综合标识，即企业安全。这一综合标识是企业生产的目标，是员工工作的原则，只有不断优化有形的标识和培养良好的无形标识，才能保证企业安全系统的有效运行，最终实现企业安全生产。

(6)内部模型。内部模型是企业安全系统实现预知的机制。企业安全系统中，人(组织成员)具有很强的适应能力，即随机应变的能力。员工可以根据环境的变化或征兆，运用所学的知识及以往的经验教训，预测事故的发生，对遇到的各种情况都有一定的判断，能够及时采取相应措施避免事故发生。而机械设备，在人员误操作的情况下，会给予提示、闭锁、自动断电等，其本身也有预测未知的能力。企业安全系统中组织成员的工龄、文化程度、学习能力、知识水平、阅历等都会影响个人对未知事物的预测能力，而企业安全系统内部的组织机构、管理规章制度、组织学习和奖罚机制，都使企业安全系统能够适应环境变化，预测未来发展趋势。

(7)积木。积木是通过历史经验选择，认为行之有效能够重新组合再次使用的元素。CAS理论认为，随着环境的变化，企业安全系统必须通过一个连续不断的学习过程来充实与优化规则系统，保持企业安全系统的稳定性。企业安全系统内有不同的组织机构，各组织机构可以根据环境变化(不同的任务)重新组合、相互配合，改变原有的组合方式，协调各种与任务相关的能力，团结一致共同解决问题。检验过的组合在遇到相同情况时可以重复启用，当主体遇到之前没有出现过的情况时，现有的规则很可能不适用，所以就要求有新的规则产生。在这种情况下，系统会进行全局搜寻，通过已有规则与外部规则相结合的方法改进优化，得到行之有效的规则来应对新的情况，该新规则的发现就是积木机制。

综上所述，企业安全系统是复杂适应系统。聚集、非线性、流和多样性这4个特性在系统适应环境和演化过程中发挥重要作用，而标识、内部模型和积木则是系统运行的机制。

3 企业安全系统运行机制的概念模型

企业安全系统是由人(组织成员)、机(设备和技术)、环境(内环境和外环境)、管理(规则和制度)这4个子系统构成的复杂适应系统。由于人的参与，各个子系统之间、系统与外界环境之间进行着物质、能量和信息等资源的交流，在运行过程中不断学习、成长，使得企业安全系统具有主动性、适应性、自组织性、涌现、突变、历史相关性和演化等特性[14]。企业安全系统运行机制的概念模型如图1所示。

图1 企业安全系统运行机制的概念模型

(1)自组织。在企业生产活动中，安全人员根据安全规章制度和管理制度等行为规则，对企业生产进行日常监督检查，排除隐患，预防并处理各类事故，以及机械设备本身所具有的闭锁功能、断电功能等都是企业安全系统自组织运行的过程，以保持企业生产安全有序进行。

(2)自适应。无论环境如何变化，人是改变世界万物的智能体，系统内的组织成员根据所学知识或历史经验，通过调整自身或系统内其他主体来应对这种改变以适应新的环境。自适应是企业安全系统持续学习的体现，各主体为了适应新环境的变化，通过不断的适应性学习，改变惯例和规则，充实与优化现有的规则系统，维持企业安全系统的动态平衡，保证企业安全生产。适应性学习是企业安全系统内部与外部的各个主体相互斗争而达到平衡态的一种自适应模式。

(3)共同演化。企业安全系统内各主体在不断的适应性学习过程中共同演化、与时俱进，适应环境的各种变化。企业安全系统作为企业系统的子系统，是一个由人处于主导地位并具有自主适应能力的复杂动态系统，随着内外环境的变化不断进行改变。从系统内部来看，高新科技的应用、机械设备的改进、生产技术的进步、制度的推陈出新、管理模式的改变等都是一种演化；从系统所处的外部环境来看，伴随国家政策的变动、社会环境的改变、行业经济效益的波动，企业的安全生产能力受其影响提高或降低、企业的遵章守纪或违法生产等也是一种演化。

(4)迅速均衡。企业安全系统在很长一段时间内会保持稳定的发展态势，随着环境的改变，在一个短暂的混乱时期内通过适应性学习迅速转变为另一种稳定的能够适应当前环境的发展态势，然后又经历一次转变，如此循环往复，不断从有序到无序再到有序状态。但无论如何变化，最终都会迅速趋于稳定状态，实现企业安全生产。

4 结论

对企业安全系统运行机制的清晰认识是实现企业安全生产的首要前提，通过对事故案例和安全系统理论的研究现状进行分析，认为企业安全系统的运行机制应采用CAS理论进行探讨，并得出以下主要结论：

(1)在当前的社会实践中，仅仅将对企业安全系统的认识停留在“系统整体具有动态性”的层次、作为“会动的因素”存在一定的局限性。

(2)以复杂适应系统理论为基础，从该理论的4个特性、3个机制出发，分析了企业安全系统的复杂适应特性，证实了企业安全系统是以复杂适应系统的形式存在的。

(3)对企业安全系统的标识、内部模型和积木机制进行了分析，构建了企业安全系统运行机制的概念模型，并具体分析了企业安全系统的自组织、自适应、共同演化和迅速均衡的运行过程，明确了企业安全系统是如何适应环境变化的。

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TheOperationalMechanismofEnterpriseSafetySystemBasedonCASTheory

CHENGLianhua,GUOHuimin

In order to achieve enterprise safety production, a clear understanding of the operational mechanism of enterprise safety system is necessary. Combining with the accident case analysis and the research status of safety system theory, the paper analyzed the lack of cognition of safety system in production practice, and proposed that the operational mechanism of enterprise safety system should adopt the theory of complex adaptive system to research. In further，analyzed the complex adaptability of enterprise safety system, established the conceptual model of the operational mechanism of the enterprise safety system, discussed the operational process of the enterprise safety system. These provided foundations to clarify the interaction between the elements in the enterprise safety system.

safety system thoughts;enterprise safety system;complex adaptive system;mechanism;model

X913

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.05.001

2095-3852(2017)05-0507-04

A

2017-05-13.

成连华 (1977-)，男，山东莘县人，西安科技大学安全科学与工程学院副教授，博士，主要研究方向为安全管理与安全系统工程.

CHENGLianhuaAssoc. Prof.; School of Safety Science and Engineering, Xi′an University of Science & Technology, Xi′an 710054, China.