试论安全熵与安全生产的关系

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1、试论安全熵与安全生产的关系安全工程学认为：工作系统不可能从事故状态自行恢复到事故前的状态，而事故的发生可归纳为三个阶段：孕育阶段、生长阶段、损失阶段。这是工作系统从有序走向无序以至发生故障、事故的不可逆过程（irreversibilityprocess）。这里的无序（disorder）不管是物的、人的不安全状态或管理的失误、缺陷以及工作环境的恶劣都表现了一种不合科学标准、违背法规、安技、程序的综合性混乱和错位的特征。于是描述、量度这种动态特征的安全熵（safetyentropy）的概念就有了重要的现实意义。预防工作系统高熵的出现与“安全第一，预防为主”的方针不仅等价，而且有明显的特征值。1熵

2、与开放性和功能发散熵是热力学过程中，描述不可逆过程单向性所引入的状态函数，热力学第二定律（一热量不能自动从低温物体传向高温物体）可用熵函数具体表示。统计热力学已经证明热力学系统中的熵S=klnP，其中K为玻尔兹曼常数，P为系统状态发生的概率，以叫热力学概率。在非平衡条件下，热力学系统中的微观状态出现的概率不相等，构成分布函数f，则系统的熵值：S=-k∑flnf式中，和符号∑遍及系统分布函数f自变量所有可能值，当自变量连续时和符号变成积分。上式不要求满足大数定律。总之，在大量粒子（原子、分子）构成的孤立系统中，熵表示粒子之间无规则的排列程度；或者说，表示系统紊乱程度，系统越“乱”，熵就越大；系

3、统越有序，熵就越小。系统内的自发过程是沿熵增加的方向进行的，热力学第二定律表现为不可逆性，最终达到平衡态（equilibriumstate）对应于熵的最大状态。热力学第二定律的这种表述也叫熵增原理，所导致孤立系统达到的平衡态是失去做功势能的均匀无序的状态。事实已经证明，熵的概念不仅局限于热力学封闭的平衡系统（closedsystem），在开放、不平衡大系统描述方面也有其不可替代的优点。熵增原理（principleofentropyincrease）和熵概念的延伸、拓展，可以推出一系列该系统设计和运行的规则和原理。因为熵定律的重要特征之一还在于其等效性，一种不可逆过程可以推出另一种不可逆过程，

4、不同过程之间存在相互关联，这是熵定律普遍性的实质。所以熵理论代表体的一种非平衡有序向无序演化的思想观念对安全生产有着指导性的意义。可以认为，安全生产是由人（Men）——技术（Technology）——环境（Environment）构成的，也是一个工矿企业的非线性系统。系统的开放、耗散效应是不可避免的，是增熵的过程。比如：各种危险因素增多，叠加在一起整体影响力和危害将很大。要保持发展自己的有序结构就要与外界交换物质、能量、信息，其流变过程也是熵的深化过程。这样事故就是工作系统综合功能失效、失控所致。安全问题的研究，放在开放系统（opensystem）中，确定其与环境所存在的物质、能量、信息的交

5、换关系与深化过程，才能揭示其深层的客观规律，有效地防止事故的发生。1.1应认识工作系统安全总功能的发散性，其主要因素非线性的相互关系表现在a.人的行为必须规范化、程序化，在比较宽松或恶劣的环境下，会出现一种缓慢的衰退，安全可靠性较物的可靠性差。例如：管理不到位、各种利害关系的冲突、身体状况和注意力的减退，肯定会造成工作能力的减退，以至造成有章不守、有法不依、有纪不守的混乱局面。b.机具、设备系统随时间的延续，可能产生磨损、腐蚀等故障，使用时，不注意检修、维护，超负荷或带病运行，加之技能低、缺乏安全素质都能造成系统信息的进一步混乱以至失控。c.即使管理制度定得完善、具体，由于人或物的缺陷也会在

6、执行过程中有所偏差。如：管理素质不高，安全目标的量化与层层分解不够或缺乏程序化及全方位的安全管理等。d.安全文明的施工环境随工程的不断进展，有恶化的一面，例如：工业、生活废弃物的不断增加、安全设施的老化、损坏等，需要不断的治理和完善，否则将出现脏、乱、差、不文明的混乱局面，无法应对自然环境的异常和工作环境恶化所带来的种种负面影响。1.2对于工作系统安全熵dS的变化可以分为两部一部分是系统内部不可逆过程，即发散性所引起的增熵diS，方向为正；另一部分是系统与外界交换物质、能量、信息引起的熵deS，一般方向为负，能全部抵消系统内部的diS，而且使总熵dS趋向负值，对应非平衡有序状态。这种状态有持

7、续作安全功消除安全缺陷的本领。整个系统的熵为：dS=diS+deS负熵（negativeentropy）对于工作系统来说就是具体的安全技术措施、整改方案与相应的安全与技术投入，可以说，在施工中不戴安全帽，不系安全带等明显违章得到控制的情况下，如何加强安全文化建设，开展多种形式的安全教育，纠正领导层的违章管理和作业人员的违章操作是摆在安全生产前的新课题，也是交换熵的新形式。事实说明，管理上“人管人”“制度管人”