吳 娥，黃 銳，吳 林，2

（1.中南大學資源與安全工程學院；2.中南大學安全理論創(chuàng)新與促進研究中心，湖南長沙 410083）

1 研究背景

自安全科學誕生以來，其面對的安全問題通常較為復雜，需秉承系統(tǒng)思想并利用系統(tǒng)方法手段方能解決，因此安全系統(tǒng)學應運而生［1］。但現(xiàn)實中，多數(shù)復雜巨系統(tǒng)具有不確定性、組分異質性和動態(tài)變化性等特點，給安全系統(tǒng)學研究帶來諸多困難。鑒于系統(tǒng)都由物質、能量和信息三者及其關聯(lián)關系構成［2］，且信息是系統(tǒng)要素間關聯(lián)的紐帶，正是其流動讓系統(tǒng)保持活力，同時，安全系統(tǒng)信息論亦是安全系統(tǒng)學的理論分支之一［3］，故從信息視角來研究安全系統(tǒng)學問題具有一定科學依據(jù)。信息系統(tǒng)學主要研究信息系統(tǒng)狀態(tài)和信息系統(tǒng)過程，是一門與系統(tǒng)科學、行為科學、管理科學和信息科學等緊密聯(lián)系的交叉學科［4］。一門成熟學科的構建和完善離不開相應的產(chǎn)業(yè)支持，反過來，產(chǎn)業(yè)發(fā)展也需要一定的理論支撐，因此，根據(jù)安全系統(tǒng)學、信息系統(tǒng)學以及系統(tǒng)的信息屬性，信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展需要安全信息系統(tǒng)學理論體系的支撐。

隨著安全科學日益趨向信息學化［5］，基于安全信息的安全科學研究不斷涌現(xiàn)。例如，Wu 等［6］從安全信息流視角分析系統(tǒng)事故原因并用于實證分析，具有重要的理論和實踐價值；Lei 等［7］從多層次對系統(tǒng)安全信息認知進行逐步優(yōu)化，以降低系統(tǒng)安全風險；Bjornsen 等［8］研究提出一種半定量評估程序來改進安全信息決策效率，可有效提升安全管理水平；杜學勝等［9］研究論證了安全信息溝通對企業(yè)安全文化建設的作用，為促進企業(yè)安全發(fā)展提供理論指導。而且，參照我國現(xiàn)行的學科分類標準，將安全信息論（代碼:6202720）劃為安全系統(tǒng)學（代碼:62027）下屬的一個子學科［10］。此外，李儀歡等［11］提出安全管理信息系統(tǒng)學，對安全信息與安全管理間的關系進行系統(tǒng)研究，有利于提高安全管理效率。

以上研究側重于安全信息系統(tǒng)學相關的學科基礎理論，但目前學界尚未見從學科建設高度開展安全信息系統(tǒng)學的研究，無疑制約著安全科學學科體系的完善與發(fā)展。鑒于此，本研究立足于安全信息系統(tǒng)學的交叉屬性，界定其定義及內(nèi)涵，論述安全信息系統(tǒng)學的理論基礎并梳理其研究內(nèi)容；基于安全信息學、安全系統(tǒng)學和信息系統(tǒng)學的原理和方法論，概括安全信息系統(tǒng)學的研究方法并分析其研究程序步驟；最后，探討安全信息系統(tǒng)學的應用前景，以為完善安全科學學科體系和安全信息論提供參考。

2 安全信息系統(tǒng)學定義及內(nèi)涵

2.1 安全信息系統(tǒng)學定義

安全信息學是立足于安全科學和信息科學的基礎之上，研究安全信息運動的過程規(guī)律，以實現(xiàn)和拓展系統(tǒng)安全主體的安全信息功能為主要目的的一門安全科學分支學科［12］。安全系統(tǒng)學是以系統(tǒng)思想為中心，利用系統(tǒng)方法手段來保障人類生產(chǎn)與生活的安全狀態(tài)的新興學科，是安全科學學科體系的重要組成部分［1］。安全系統(tǒng)學是一門理論與實踐相結合的綜合學科，理論上主要研究安全系統(tǒng)的組成、結構和演化規(guī)律等，實踐上則側重于提高安全系統(tǒng)效能，進一步促進人類安全生產(chǎn)與生活，二者有機結合且相輔相成。因此，綜合安全信息學、安全系統(tǒng)學和信息系統(tǒng)學以及其他相關理論，梳理安全信息系統(tǒng)學的定義為：安全信息系統(tǒng)學是以保障系統(tǒng)安全為著眼點，運用安全系統(tǒng)學、安全信息學和信息系統(tǒng)學的原理和方法，從多維度研究安全信息系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)過程，揭示信息視域下的系統(tǒng)內(nèi)部關聯(lián)機理和系統(tǒng)演化規(guī)律，分析安全信息的價值和流動規(guī)律，以促進安全信息系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性發(fā)展的一門學科。

安全信息系統(tǒng)學具有綜合交叉屬性（見圖1）。安全信息系統(tǒng)學由安全科學、信息科學和系統(tǒng)科學等學科相互關聯(lián)融合而成，主要目的是利用安全信息的銜接作用，將安全系統(tǒng)內(nèi)部各要素統(tǒng)一為信息，通過分析安全信息流動規(guī)律來深入認知安全系統(tǒng)，以此明晰系統(tǒng)詳細運行過程，準確把握系統(tǒng)演化規(guī)律，進而有效發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，及時采取合理措施，優(yōu)化安全信息資源管理，改進安全管理決策效率，在提高系統(tǒng)安全水平的同時有效促進系統(tǒng)安全穩(wěn)定發(fā)展，更好地服務于人類的安全生產(chǎn)與生活。

圖1 安全信息系統(tǒng)學的交叉屬性

2.2 安全信息系統(tǒng)學內(nèi)涵

（1）安全信息系統(tǒng)學的研究目的。在保障系統(tǒng)安全的前提下，充分發(fā)揮安全信息的橋梁功能，實現(xiàn)安全系統(tǒng)的信息化，有效促進系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性發(fā)展，是安全信息系統(tǒng)學的核心目的。此外，安全信息系統(tǒng)學提倡秉承系統(tǒng)思想來研究安全信息的運動規(guī)律，掌握安全信息運動各個階段所處的狀態(tài)，系統(tǒng)認知安全信息傳播過程，優(yōu)化安全信息資源配置，促進安全信息研究和應用。

（2）安全信息系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)過程。安全信息是系統(tǒng)安全與危險運動狀態(tài)的外在表現(xiàn)形式，其本質是系統(tǒng)安全管理和安全文化的載體［11］，可利用安全信息流動來表征系統(tǒng)運行狀態(tài)。安全系統(tǒng)包含的一切物質和能量都以信息為載體，可通過信息來表征和串聯(lián)系統(tǒng)要素，進而將復雜的系統(tǒng)動態(tài)變化簡化為信息流動過程，如信息的傳遞、加工、存儲、利用和反饋等活動，便于清楚認知安全信息系統(tǒng)所處狀態(tài)和系統(tǒng)過程。

（3）安全信息的價值和流動。安全信息可視作一種有效的安全資源，協(xié)助人類開展安全活動，滲透到社會安全生產(chǎn)和生活的各個領域，其價值需具體化表達。本文側重信息面向安全系統(tǒng)管理方面的功能。安全信息流一般指安全信息沿一定通道（信道）從發(fā)送者（信源）到接受者（信宿）的流動過程［13］。伴隨著安全信息的傳播、交流、融合等程序，且安全信息流決定著系統(tǒng)安全的演化趨勢，讓系統(tǒng)保持活力的同時不斷驅動系統(tǒng)的演化發(fā)展。

（4）安全系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性發(fā)展。系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性普遍存在，是一種系統(tǒng)效應，主要源于系統(tǒng)的組分效應、規(guī)模效應、結構效應和環(huán)境效應［14］。系統(tǒng)的整體涌現(xiàn)性具有系統(tǒng)組分及其總和所不具有的特征，其直觀表達如公式（1）所示。其中：“1+1 →2”形象表達了一定作用條件下系統(tǒng)的整體加和性；而“N”為涌現(xiàn)的系統(tǒng)新質，是整體涌現(xiàn)性的突出表現(xiàn)。系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性與信息運動息息相關，整體涌現(xiàn)性會改變系統(tǒng)的信息結構及特性，促進信息發(fā)展，同時系統(tǒng)內(nèi)信息運動決定著系統(tǒng)涌現(xiàn)性發(fā)展趨勢。系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性對人類發(fā)展具有重要意義，這正是科學研究亟待解決和實現(xiàn)的根本問題。

3 安全信息系統(tǒng)學理論基礎及研究內(nèi)容

3.1 安全信息系統(tǒng)學理論基礎

安全信息系統(tǒng)學是多學科相互交叉融合的產(chǎn)物，是一門理論與實踐相結合的學科。該學科自身具有系統(tǒng)性和體系化的原理和方法，同時實踐于生產(chǎn)系統(tǒng)，推動信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展。安全信息系統(tǒng)學具有綜合交叉屬性，且具有深厚的理論基礎（見圖2），主要體現(xiàn)在以下5 個方面：

（1）安全信息系統(tǒng)學既要用信息科學的原理和方法，從信息視角揭示安全系統(tǒng)所處狀態(tài)及其內(nèi)部運動機理；又要用安全系統(tǒng)學的思想，從整體上系統(tǒng)認知安全信息運動的一般過程，因此，需要綜合系統(tǒng)科學、信息科學和安全科學以及其他相關學科的理論和原理，通過類比分析和相互融合等方法開展安全信息系統(tǒng)學研究。

（2）安全科學理論的基礎源于安全哲學，因此安全科學學科離不開安全哲學理論的支撐［15］。安全信息系統(tǒng)學參照哲學中發(fā)展與聯(lián)系的原理，揭示安全系統(tǒng)各要素間的信息聯(lián)系規(guī)律，從安全信息視角來深入認知安全系統(tǒng)，反映系統(tǒng)的安全狀態(tài)。運用整體和部分辯證統(tǒng)一的哲學思維，且利用信息關聯(lián)一切的屬性，從整體和部分綜合把握系統(tǒng)對象的安全特征和屬性，進而對安全系統(tǒng)進行有效管理，促進系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性發(fā)展。

（3）安全系統(tǒng)具有模糊性、高維性和組分復雜性等特點，開展系統(tǒng)研究往往較為困難。安全信息系統(tǒng)學倡導從信息視角著手開展系統(tǒng)研究，將系統(tǒng)要素關聯(lián)過程統(tǒng)一為信息流動，還需要綜合混沌理論、分形理論、博弈論、耗散結構理論和系統(tǒng)動力學等系統(tǒng)科學知識，為安全信息系統(tǒng)學研究夯實基礎。

（4）根據(jù)全信息理論，信息涵蓋語法信息、語用信息和語義信息等［16］，往往具有不確定性，對其進行定量刻畫具有一定難度；且目前常用的概率熵理論存在諸多缺陷［14］，在諸多研究中無法運用。在安全信息系統(tǒng)學研究中，需借助一定的數(shù)學統(tǒng)計思想，結合模糊數(shù)學、概率統(tǒng)計、熵理論、回歸分析理論、灰色理論和通信理論等理論，定性和定量有機結合，綜合認知安全信息系統(tǒng)。

（5）安全信息系統(tǒng)學還需要決策論、控制論、認識論、運籌學、安全管理學、安全協(xié)同學、信息論、突變理論、事故預防理論、安全大數(shù)據(jù)、人因科學等相關學科理論的支撐。正是這些學科理論的相互融合與滲透，為安全信息系統(tǒng)學的創(chuàng)建和發(fā)展奠定了堅實基礎。

圖2 安全信息系統(tǒng)學的理論基礎

3.2 安全信息系統(tǒng)學研究內(nèi)容

安全信息系統(tǒng)學研究主要利用安全信息的關聯(lián)和運動特性，實時準確地反映系統(tǒng)內(nèi)部要素的微觀聯(lián)系、組織的安全管理質量、企業(yè)安全文化建設概況、安全信息技術的應用水平、系統(tǒng)風險或故障的即時狀態(tài)和系統(tǒng)安全發(fā)展狀況等，采取合理措施消除信息缺失現(xiàn)象，進而不斷優(yōu)化安全信息系統(tǒng)，在保障安全系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下探索安全信息運動與系統(tǒng)涌現(xiàn)性發(fā)展之間的關系。因此，綜合安全信息學和安全系統(tǒng)學的研究內(nèi)容，充分考慮安全信息系統(tǒng)學的學科屬性，本研究從以下6 個方面簡要概括安全信息系統(tǒng)學的研究內(nèi)容：

（1）安全信息系統(tǒng)理論。根據(jù)學界常用的“學科研究對象××＋學”學科命名法，可知安全信息系統(tǒng)學所研究的基本問題就是安全信息系統(tǒng)理論，即與安全信息、安全系統(tǒng)以及安全管理等相關的理論。目前，安全系統(tǒng)較為復雜，其內(nèi)部規(guī)律尚未被人所認知，而安全信息系統(tǒng)學的主要目的就是從信息視角揭示安全系統(tǒng)運動機理。安全信息系統(tǒng)理論不僅界定安全信息系統(tǒng)學的研究范圍，還充分揭示其學科屬性。安全信息系統(tǒng)學是一門理論與應用相結合的綜合交叉學科，具有廣闊的應用前景。

（2）安全信息過程。安全系統(tǒng)具有動態(tài)性，其內(nèi)部的安全信息處于運動狀態(tài)，通常以安全信息流形式存在于系統(tǒng)中［6］，即安全信息傳遞和流通的過程包含安全信息的收集、傳遞、處理和存儲等程序。安全信息流引導系統(tǒng)各要素邁向安全目標，不斷驅動系統(tǒng)安全的演化發(fā)展；同時安全信息具有關聯(lián)屬性，將系統(tǒng)各要素統(tǒng)一為信息，研究安全信息過程就是明晰系統(tǒng)要素關聯(lián)的過程。

（3）安全信息質量。安全信息質量秉承“對立統(tǒng)一”的思想，主要指安全信息的時效性、真實性、可靠性、價值性及其數(shù)量大?。?7］。安全信息質量的好壞直接關系著安全信息視域下的后續(xù)研究水平，影響因素主要包括安全信息失真、信息欺騙和信息不對稱等，即取決于安全信息本身和安全主體兩方面。因此，為提高安全信息的質量，一方面要消除信息傳播過程中的信息缺失，另一方面要提高主體的信息素養(yǎng)和認知能力。

（4）安全信息管理。安全信息管理是為實現(xiàn)管理目標而對安全信息進行獲取、分析、傳遞和利用的過程，貫穿于安全信息活動整個過程［5］。安全信息管理過程主要包括安全預測、安全決策和安全執(zhí)行等行為［18］，主要利用安全預測和安全決策的結果來引導安全執(zhí)行過程。高效的安全信息管理可提高人的安全信息水平，促進人的安全發(fā)展；同時安全信息管理作為系統(tǒng)安全的核心驅動，可實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)管和控制，以提高系統(tǒng)安全水平。

（5）安全信息系統(tǒng)過程。安全信息系統(tǒng)過程是指信息視角下的安全系統(tǒng)要素關聯(lián)過程，在明晰系統(tǒng)要素基礎上探尋關聯(lián)規(guī)律。出于安全角度考慮，安全系統(tǒng)要素主要包括人、機、管理、信息、資源和環(huán)境等6 個組成部分，其中人是系統(tǒng)的中心主體，信息是系統(tǒng)的紐帶。為便于清晰展示安全信息系統(tǒng)要素關聯(lián)過程，如圖3 所示，其中各要素統(tǒng)一為信息，服務于人的安全發(fā)展。

（6）安全信息系統(tǒng)的整體涌現(xiàn)性。系統(tǒng)組分的基礎性、規(guī)模的必要性、結構的主導性和環(huán)境的支撐作用共同造就了系統(tǒng)的整體涌現(xiàn)性［14］，但這種特性歸根結底源于信息的不守恒性，即信息的創(chuàng)生、增加、損耗和消除等過程。信息不同于物質和能量（物質不滅和能量守恒），正是這種不守恒性改變了系統(tǒng)利用物質和能量的方式，從而衍生出新組分、新結構、新環(huán)境和新系統(tǒng)。

圖3 安全信息系統(tǒng)要素關聯(lián)過程

4 安全信息系統(tǒng)學研究方法和程序

4.1 安全信息系統(tǒng)學研究方法

研究方法是為實現(xiàn)一定目的，按規(guī)定程序采取的各種方式、手段和步驟的統(tǒng)稱，為科學研究指明方向，是解決對象問題的有效工具［19］，且明確和可靠的研究方法對一門學科理論的成熟發(fā)展具有重要支撐作用。安全信息系統(tǒng)學學科主要借鑒安全科學、信息科學和系統(tǒng)科學等學科的相關方法，以構建自身學科的方法論體系。安全信息系統(tǒng)學的研究方法主要包括理論模型、定量研究、分析-綜合、類比分析、歸納演繹、優(yōu)化方法等，如表1 所示。

表1 安全信息系統(tǒng)學主要研究方法

4.2 安全信息系統(tǒng)學研究程序

安全信息系統(tǒng)學研究必須按照一定步驟有序進行，因此綜合信息科學方法論和系統(tǒng)分析方法，將安全信息系統(tǒng)學的研究程序概括為：選定系統(tǒng)對象、明確安全信息系統(tǒng)問題、搜集整合安全信息、綜合分析、制定策略方案、預測每種策略方案的價值、進行安全決策以及執(zhí)行等，如圖4 所示。

（1）選定系統(tǒng)對象以及明確安全信息系統(tǒng)問題。首先確立系統(tǒng)對象，有效界定安全信息系統(tǒng)學的研究范圍；其次，梳理安全信息系統(tǒng)問題（安全信息流動、安全信息管理、安全系統(tǒng)狀態(tài)及安全系統(tǒng)運動過程等相關問題），這是開展安全信息系統(tǒng)學研究的基礎。

（2）搜集整合安全信息并綜合分析。遵循多維全面和動態(tài)實時的原則，對搜集得到的安全信息進行分類整理和有序存放。綜合分析是在安全信息系統(tǒng)理論模型基礎上，根據(jù)整理的信息對安全信息系統(tǒng)問題進行有效分析，如安全系統(tǒng)運動的趨勢、安全信息的屬性特征以及安全信息傳遞中的失真變化等。

（3）制定策略方案以及預測每種策略方案的價值。契合實際問題的需要，依據(jù)綜合分析的結果歸納整理出多種可能的方案，根據(jù)有效的安全信息量確定每種方案的概率大小，且借助數(shù)學思維預測每種策略方案的價值大?。◤男畔⒏怕手郑疵糠N方案的可能結果與預定目標（解決初始問題）的契合程度，以及完成目標后是否提高系統(tǒng)效能，以便后續(xù)比較分析。

（4）進行安全決策。根據(jù)預測的結果進行安全決策的過程，即分析方案的可行性和有效性（從簡易程度、契合目標程度、符合準則要求、預測初步結果等方面進行比較分析），從若干有價值的方案中選擇最佳的一個進行綜合評價與考慮，最后予以執(zhí)行的過程。

圖4 安全信息系統(tǒng)學的研究程序

5 安全信息系統(tǒng)學應用前景

安全信息系統(tǒng)學是一門綜合交叉學科，既涵蓋豐富的理論內(nèi)容，又具有重要的實踐意義。本研究根據(jù)安全信息系統(tǒng)學的學科屬性、理論基礎和研究內(nèi)容等展望安全信息系統(tǒng)學的應用前景：

（1）提升系統(tǒng)安全管理的水平。安全信息是安全管理和安全文化的載體，是進行安全管理的前提依據(jù)。通過安全信息的導向作用，確定系統(tǒng)安全管理的重點且合理配置安全資源，有效提高安全管理的效率；同時通過安全信息傳播，形成合理安全文化氛圍，協(xié)助管理的實施。因此，應用安全信息系統(tǒng)學理論，基于安全信息視角開展安全管理活動，可有效提升系統(tǒng)安全管理的水平，進而改善系統(tǒng)安全狀態(tài)。

（2）優(yōu)化安全教育體系。安全教育是以規(guī)范人的行為安全為基本目的的社會活動，與人類發(fā)展密切相關［20］。安全教育的過程實質上是安全信息傳播的過程，因此在實施安全教育過程時，基于安全信息系統(tǒng)思想、從安全信息視角出發(fā)，減少系統(tǒng)信息傳播過程的干擾因素（信息失真、認知不足以及信息素養(yǎng)低等），增強教育者與受教育者間的信息交流和反饋，不斷調整以提高安全教育效果，進而逐步優(yōu)化安全教育體系。

（3）事故預防和應急管理。安全信息可反映系統(tǒng)安全狀態(tài)，同時揭示了系統(tǒng)運動機理，在系統(tǒng)防災減災方面具有重要指導意義。及時可靠的安全信息，可幫助人們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，進而采取有效措施進行有針對性的預防，降低事故風險（重在風險識別與及時管控），排除一切隱患從而有效預防事故；同時，若事故已然發(fā)生，可通過搜集和整理有效安全信息及時開展應急管理，優(yōu)先進行人員避險和事故控制，盡可能降低系統(tǒng)損失。

（4）促進安全信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。安全信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和完善需要安全信息系統(tǒng)學理論體系的支撐。目前安全信息系統(tǒng)的相關產(chǎn)業(yè)業(yè)已建成，如個人防護用品、安全保險服務、安全檢測和安全評價等，但這些產(chǎn)業(yè)尚不成熟。因此，利用安全信息系統(tǒng)學的知識，從安全信息技術、資源合理分配、有效安全宣傳、規(guī)范服務機制等方面進行改革，有力推動安全信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6 結論

本文通過對安全信息系統(tǒng)學的學科構建研究，基本建立了安全信息系統(tǒng)學學科體系，可得到以下結論：

（1）安全信息系統(tǒng)學是以保障系統(tǒng)安全為著眼點，運用安全系統(tǒng)學、安全信息學和信息系統(tǒng)學的原理和方法，從多維度研究安全信息系統(tǒng)狀態(tài)和系統(tǒng)過程，揭示信息視域下的系統(tǒng)內(nèi)部關聯(lián)機理和系統(tǒng)演化規(guī)律，分析安全信息的價值和流動規(guī)律，以促進安全系統(tǒng)整體涌現(xiàn)性發(fā)展的一門學科。

（2）梳理安全信息系統(tǒng)學的內(nèi)涵，并采用哲學、安全科學、信息科學、系統(tǒng)科學和其他相關學科的原理和方法概述安全信息系統(tǒng)學的理論基礎，且從安全信息系統(tǒng)理論、安全信息過程、安全信息質量、安全信息管理、安全信息系統(tǒng)過程和安全信息系統(tǒng)的整體涌現(xiàn)性等6 個方面論闡述其研究內(nèi)容。

（3）安全信息系統(tǒng)學的研究方法主要涵蓋理論模型、定量研究、分析-綜合、類比分析、歸納演繹、優(yōu)化方法等方法手段，在此基礎上提出安全信息系統(tǒng)學的研究程序，主要有選定系統(tǒng)對象、明確安全信息系統(tǒng)問題、搜集整合安全信息、綜合分析、制定策略方案、預測每種策略方案的價值、進行安全決策以及執(zhí)行等。

（4）安全信息系統(tǒng)學作為一門綜合交叉的新興學科，在提升安全管理水平、優(yōu)化安全教育體系、事故預防和應急管理、促進安全信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面具有廣泛的應用前景，具有重要的實踐性意義。