吳 超教授

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

0 引言

2020年1月11日，個人被邀請參加在雄安召開的第八屆“中國應(yīng)急管理50人論壇”會議，本次會議由清華大學(xué)應(yīng)急管理研究基地、北京師范大學(xué)風險治理創(chuàng)新研究中心、北京城市系統(tǒng)工程研究中心和北方工業(yè)大學(xué)新興風險研究院聯(lián)合主辦，由雄安新區(qū)安全監(jiān)管局支持承辦，會議以新時代、新格局、新征程：應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化為主題開展論壇。個人在參會前就自己在安全科學(xué)的研究興趣和城市安全問題做了一些思考，但由于會議沒有足夠的時間可以發(fā)言，僅有很短的時間闡述一下本文的基本論點，具體內(nèi)容尚未表述，故近日個人利用空暇把這些思考寫出來，作為論文發(fā)表。

安全科學(xué)理論的創(chuàng)新無疑是非常重要的。但多年來我國學(xué)界在安全科學(xué)理論研究一直都處于落后甚至空白的狀態(tài)，直到近十多年來才有所好轉(zhuǎn)。主要存在3個原因[1]：一是實用主義的功利意識太強，絕大多數(shù)安全科技工作者僅重視做安全領(lǐng)域應(yīng)用層面的研究，忽視中上游的安全理論研究；二是具有大交叉大綜合思維和能夠在安全科學(xué)理論開展創(chuàng)新研究的人才極少；三是研究過分看重國外理論或缺乏國際視野，安全理論工作者對獨樹一幟的理論創(chuàng)新很少思考。近十年來，作者所帶領(lǐng)的科研團隊在安全科學(xué)理論、方法、原理、模型、管理、文化領(lǐng)域研究取得了顯著進展[2]，為思考、歸納、凝練和提出城市安全系統(tǒng)學(xué)的理論基礎(chǔ)問題奠定了基礎(chǔ)。

1 城市安全系統(tǒng)學(xué)理論基礎(chǔ)問題

(1)E-O關(guān)系問題。

E-O是Epistemology(認識論)與Ontology(本體論)關(guān)系的簡稱。為什么首先要提出這個問題呢？這是一個觀念問題，因為安全觀念至關(guān)重要，甚至決定一切。比如，零事故能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？這是安全工作者、領(lǐng)導(dǎo)干部乃至普通大眾經(jīng)常提到的問題。作為一名安全科學(xué)理論研究工作者，對這類問題需要表達自己的認識。文獻[3]在闡述到安全管理技術(shù)的發(fā)展趨勢中，提到未來安全管理目標將從“老三零的結(jié)果性指標(零死亡、零傷害、零污染等)”發(fā)展到“新三零預(yù)防性指標(零風險、零隱患、零三違等)”。個人覺得零風險的提法值得商榷，因為從本體論上講，如果沒有限定時空和性質(zhì)，風險是客觀存在的，是不以人的意志而消失的。人類只能辨識風險、規(guī)避風險、管控風險等，使風險在一定的時空范圍內(nèi)降低到可以接受甚至幾乎等于零的情況。

傳統(tǒng)安全工作的主要目標是事故預(yù)防，因而零事故成為安全人和企業(yè)追求的美好目標。作為理念或是信念或是追求，毫無疑問零事故是可以倡導(dǎo)的；如果預(yù)設(shè)一定的時空范圍，并對事故的性質(zhì)進行具體界定，零事故是完全可以實現(xiàn)的。但是如果沒有時空范圍的界定，從客觀上講，永遠零事故是難以實現(xiàn)的，不限時空提出零事故甚至零風險的目標是不太符合客觀規(guī)律的[4]。下面從科學(xué)哲學(xué)層面的認識論和本體論再進一步闡述這一重要觀點。

對認識論比較一致的解釋是人類個體的知識觀，也即人類個體對知識和知識獲得所持有的信念，主要包括有關(guān)知識結(jié)構(gòu)和知識本質(zhì)的信念，和有關(guān)知識來源與知識判斷的信念，以及這些信念在個體知識建構(gòu)和知識獲得過程的調(diào)節(jié)和影響作用，長久以來一直是哲學(xué)研究的核心問題。總的來說，認識論主要指人類對世界的主觀認識。對本體論比較普遍的解釋是探究世界的本原或基質(zhì)的哲學(xué)理論。廣義指一切實在的最終本性?？陀^實在是不管人們喜歡不喜歡、知道不知道、承認不承認，它都不依賴于人的意識而實實在在地存在著。

客觀的講，迄今人類對客觀世界的認識還是非常有限的，自然界、生命系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)等，人類還有太多的規(guī)律不清楚，即使是人類自己創(chuàng)造的人造系統(tǒng)和社會，人類也不完全掌握其變化的規(guī)律和各種涌現(xiàn)結(jié)果。但由于人類自身的主觀認識的不足和美好愿望，以及總是抱有過高的期望，因而經(jīng)?？偸沁^分自信和夸大自己的認知能力，因而人類經(jīng)常做出錯誤的認知和決策。上述陳述用一簡單的表達方式，就是人類經(jīng)常出現(xiàn)E>O的問題。

按照認識論和本體論的觀點以及復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)理論，涌現(xiàn)是自然規(guī)律和人類難以琢磨的現(xiàn)象，事故和災(zāi)難的發(fā)生其實也是一種涌現(xiàn)，如果不限定一定的時空領(lǐng)域，即不對討論的范圍進行界定，則事故和災(zāi)難總是會出現(xiàn)的，是不可避免的客觀規(guī)律。

事故是可以預(yù)防的只是在一定的時空領(lǐng)域里面[5]。如果不做預(yù)設(shè)泛泛談事故是可以預(yù)防的，那只能作為一種理念或信念。提出要追求零風險是不切實際的夸張說法，風險廣泛被定義為不確定性，不確定是普遍存在的客觀規(guī)律，因此，無風險和永遠安全是不可能存在的。

近期出現(xiàn)的新型冠狀病毒肺炎疫情，也證明人類的認識總是落后于本體世界實在的涌現(xiàn)。

(2)2W問題。

2W即Whole-life-cycle和Worldwide-view(全生命周期和全球視野)的簡稱。我們考慮的大都是眼前短期的問題，百年大計千年大計對有些工程遠遠不能算是足夠長遠。比如核電站、三峽大壩等之類涉及安全的特殊或特大工程，時間周期以100年甚至1000年都不夠；我們許多設(shè)計僅考慮技術(shù)層面的問題多，政治、經(jīng)濟、人因、環(huán)境等層面的問題考慮太少，或是幾乎沒有考慮?，F(xiàn)在大家談全生命周期及其應(yīng)用的很多，不論在產(chǎn)品設(shè)計還是工程建設(shè)，實際上考慮生的事遠遠多于死的事，全生命周期大都是停留在表面或口號上，為壽終而設(shè)計的理念一直得不到很好的實現(xiàn)。比如鋼鐵混凝土也是有壽命的，現(xiàn)在城市一下子建造了這么多的高樓、高架橋、地下工程等，以后如何拆除？待到其使用壽命結(jié)束時，風險之大不可想象，如何處理將成為巨大難題。類似三峽大壩，也不是無限可以穩(wěn)定下去的，未來怎辦？都靠子孫去解決？當人類寄托于某一物質(zhì)資源而生存時，而這種資源一旦耗盡，子孫又怎么過？從生態(tài)系統(tǒng)意義上講，人類作為主宰地球的主體也是有問題的，人類不斷危害其他生物也會給自己帶來災(zāi)難。

城市是一個開放巨系統(tǒng)，國家也是一個開放系統(tǒng)。如果從世界范圍去思考問題，許多建設(shè)工程和需要考慮的問題就大不一樣了。

(3)3MS耦合問題。

3M即Micro-Meso-Macro-Systems(微系統(tǒng)—中系統(tǒng)—宏系統(tǒng))的簡稱。城市這個巨系統(tǒng)由各種各樣的中系統(tǒng)和微系統(tǒng)組成，系統(tǒng)之間的耦合匹配非常的重要，而且還需要考慮各系統(tǒng)之間邊界的銜接和相互作用及交換問題。對于城市安全這個巨系統(tǒng)，頂層設(shè)計需要考慮各個層次系統(tǒng)間的耦合。如果各層次系統(tǒng)不協(xié)同、不匹配，客觀上就埋下了不可解決的難題，使后面的運行和管理帶來巨大的安全隱患[6-7]。

(4)6S結(jié)合問題。

6S即Sustainable(持續(xù))-Smart(智慧)-Service(公共服務(wù))-Systems(多系統(tǒng))-Safety(生活生產(chǎn)安全)+Security(公共安全)的簡稱。同時協(xié)同考慮這些問題是國際城市安全發(fā)展的大趨勢，六個關(guān)鍵詞至關(guān)重要，其內(nèi)涵非常豐富，可以研究構(gòu)建相關(guān)的理論模型，這也是城市安全新協(xié)同耦合問題。

(5)I-O平衡問題。

I-O即Input(輸入)和Output(輸出)的簡稱。城市是一個開放巨系統(tǒng)，每時每刻都有大量的輸入和輸出現(xiàn)象發(fā)生，不管是日夜交替、四季輪回、人口流動、資金流動、物質(zhì)流動、能量流動、信息交換、文化交流、生態(tài)平衡、新陳代謝、推舊出新，等等，都有安全平衡和安全調(diào)控等問題，多流多場耦合安全系統(tǒng)也是新興前沿科研課題。

(6)2E問題。

2E即Emergency(應(yīng)急)和Emergence(涌現(xiàn))的簡稱。城市復(fù)雜系統(tǒng)經(jīng)常會涌現(xiàn)各種人們意想不到的問題，也包括大量的安全問題，應(yīng)急非常重要。但盲目應(yīng)急是無效的，還需要重視研究涌現(xiàn)規(guī)律。近年國家應(yīng)急管理部成立以后，應(yīng)急成為熱詞和許多安全工作者研究的切入點。如何有效應(yīng)急，我們?nèi)狈ο到y(tǒng)涌現(xiàn)規(guī)律的研究，這里說的涌現(xiàn)可以指復(fù)雜系統(tǒng)運行發(fā)生的事故災(zāi)難，也可以指復(fù)雜系統(tǒng)形成的韌性和安全效應(yīng)等[8]。

(7)2I問題。

2I即Information(信息)和Intelligence(情報)的簡稱。海量的大數(shù)據(jù)信息讓人無法適從，精準安全是一個重要的發(fā)展方向，風險評估其實就是為了精準安全，精準安全需要有用的情報，安全情報學(xué)是一個新興的研究領(lǐng)域。安全情報驅(qū)動智慧城市安全管理具有十分重要的理論與實踐意義，城市安全管理的本質(zhì)是基于安全情報的管理活動，城市安全管理失敗的主要原因是安全情報缺失，安全情報驅(qū)動的城市安全管理是實現(xiàn)智慧城市安全管理的基本方法與工具[9-10]。

(8)2S問題。

2S即Supervision(管理)和Self-organization(自組織)的簡稱。管理或監(jiān)管的作用是非常有限的，我們在思考如何做好安全監(jiān)管的過程，更需要如何運用系統(tǒng)自組織規(guī)律，自組織可以起到事半功倍的效果[11]。而我們對安全系統(tǒng)自組織的研究太少，沒有認識安全自組織的機制，這是我們未來需要加強的。

(9)2C問題。

2C即Complex-city(復(fù)雜城市)和Complex-science(復(fù)雜科學(xué))的簡稱。城市安全研究需要什么基礎(chǔ)理論做支撐？城市是一個復(fù)雜巨系統(tǒng)大家都認同，與之對應(yīng)的科學(xué)是什么？顯然是復(fù)雜科學(xué)、系統(tǒng)學(xué)等。但現(xiàn)在很少人研究復(fù)雜科學(xué)問題，比如混沌、耗散、涌現(xiàn)、協(xié)同、自組織等[8,11]，并用于城市安全問題。距離天津港大老遠的一個小工廠生產(chǎn)的硝化棉怎么就成了2015年8.12特別重大爆炸事故的點火源，類似的案例用蝴蝶效應(yīng)來解釋也是很恰當?shù)摹?/p>

(10)2IS問題。

2IS即Intrinsic Safety(本質(zhì)安全)和Infrastructure Safety(基礎(chǔ)設(shè)施安全)。很多人在研究和討論Intrinsic Safety本質(zhì)安全時，經(jīng)常將其當作Infrastructure Safety基礎(chǔ)設(shè)施的功能安全問題[12]，這是很片面的，因為忽略了更主要的軟系統(tǒng)安全等問題。其實設(shè)施功能安全本身也不安全，可靠性理論有很多問題，系統(tǒng)可靠性問題如沒有考慮系統(tǒng)涌現(xiàn)性，仍然是串聯(lián)、并聯(lián)和復(fù)雜聯(lián)接計算獲得系統(tǒng)可靠性，冗余系數(shù)很大，環(huán)境條件未納入，人因問題更多沒考慮等。人們用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控安全，往往忽略了物聯(lián)網(wǎng)本身的安全；用數(shù)據(jù)解決安全問題，又忽略了數(shù)據(jù)本身的安全。

(11)P-R問題。

P-R是Precise-safety(精準安全)和Risk(風險)的簡稱。風險評估之所以難，主要原因是風險的不確定性，而不確定性的克星是精準計算，因此計算安全科學(xué)研究未來一定需要發(fā)展。比如，基于安全信息的典型系統(tǒng)安全精準化計算模型與方法，內(nèi)容主要包括：基于安全信息的城市生命線系統(tǒng)安全精準化計算模型與方法，基于安全信息的社區(qū)系統(tǒng)安全精準化計算模型與方法，基于安全信息的典型生產(chǎn)系統(tǒng)安全精準化計算模型與方法，基于安全信息的系統(tǒng)安全管理精準化計算模型與方法等[13-14]。

(12)R-P問題。

R-P是Resilience(韌性)和Physics(物理)的簡稱。近十多年來，國內(nèi)城市安全研究者一直在關(guān)注城市韌性的主題。其實，韌性城市(Resilience City)這個概念早在1973年就由加拿大生態(tài)專家C S Holling提出來了[15]。國外城市韌性的內(nèi)涵是什么？主要指一個城市的民眾、社區(qū)、機構(gòu)、企業(yè)和系統(tǒng)在經(jīng)歷各種慢性和急性壓力沖擊下，仍能存在、適應(yīng)和成長的能力。韌性城市需要具有反思性、包容性、綜合性、魯棒性、冗余性、靈活性、智謀性等特性，基礎(chǔ)建設(shè)上要著重從領(lǐng)導(dǎo)與戰(zhàn)略、健康與福利、經(jīng)濟與社會、基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境幾個方面來打造城市韌性。可見，城市韌性的內(nèi)涵和外延非常豐富，而不是僅僅指抗災(zāi)應(yīng)急的能力。

在較早幾年的有關(guān)中文文獻中，有些作者把Resilience翻譯為彈性，個人也聽到有些學(xué)術(shù)會議報告人在研究城市韌性建模時，真的把其當作物理學(xué)的彈性問題來研究，用力學(xué)的粘彈塑性模型來表達韌性，即把Resilience理解成Physics(物理), Elastic force(彈力), Toughness(韌度)問題，這顯然是片面和有缺陷的。個人覺得，城市的個體、群體、組織系統(tǒng)、文化等軟問題的韌性也非常重要[16]，比如人的韌性狀態(tài)要分析6P問題(Physiological-生理，Physical-身體，Pathological-病理，Pharmaceutical-藥物，Psychological-心理，Psychosocial-社會心理)，城市安全管理也要考慮6R(Reluctant-怠慢, Resistant-勉強, Responsive-響應(yīng), Responsible-主動, Reliable-可靠, Resilient-韌性)的發(fā)展趨勢和區(qū)域的不平衡問題。

(13)5M+EIC要素。

5M+E即Mission(使命)-Man(人)-Machine(機)-Material(物)-Management(管)-Environment(環(huán))的簡稱。這是國內(nèi)外多年實踐證明有效的安全管理要素，但個人覺得還應(yīng)該納入信息I和文化C兩個要素，即成為5M+EIC，我們現(xiàn)在考慮安全問題還經(jīng)常缺失其中的要素。比如，如果沒有考慮使命要素，系統(tǒng)的目的性就缺失，而這是最為重要的[17]。另外，考慮上述要素時，還要考慮要素組合的新問題和新功能。

(14)3E+C新內(nèi)涵。

3E+C即Engineering-Education-Enforcement+Culture(工程-教育-管理+文化)的簡稱。3E對策是國外幾十年前就提出來和一直在實施的安全策略，近一二十年隨著人們對安全文化作用的加深認識，在3E的基礎(chǔ)上加上安全文化C。但3E+C不同人有不同的理解，作者覺得還要賦予新內(nèi)涵。個人的解釋是：工程造安(通過工程技術(shù)實現(xiàn)自然界和人造物及環(huán)境的安全)；教育根安(通過教育塑造安全人，使人類有正確安全理念、安全科學(xué)知識和安全技能，能辨識和規(guī)避風險，并踐行在其生活和工作的一切活動中，根治不安全人因)；管理維安(通過管理及其相關(guān)的組織行為，維持系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定動態(tài)安全)；文化自安(通過形成先進的安全文化，實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的安全自組織和正向的安全涌現(xiàn))。

2 結(jié)論

(1)城市是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，安全系統(tǒng)學(xué)和復(fù)雜科學(xué)很適用于研究和解決城市安全問題。

(2)如果沒有時空的界定或預(yù)設(shè)，系統(tǒng)總是會發(fā)生事故的，人類對安全不能過于自信，零事故可作為一定時空范疇的安全目標。

(3)全生命周期和全球視野、微系統(tǒng)—中系統(tǒng)—宏系統(tǒng)耦合、可持續(xù)—智慧—公共服務(wù)—多系統(tǒng)—生活生產(chǎn)安全—公共安全協(xié)同、輸入輸出平衡、涌現(xiàn)規(guī)律、安全情報、自組織、本質(zhì)安全、精準安全、系統(tǒng)韌性等是城市安全需要研究的關(guān)鍵基礎(chǔ)理論問題。

(4)隨著社會技術(shù)的發(fā)展，使命—人—機—物—管—環(huán)—信—文組成的體系，以及工程—教育—管理+文化要素體系等需要賦予新的安全內(nèi)涵。