系統(tǒng)健康管理理論研究及應(yīng)用設(shè)想

沈功田劉 淵

（1.中國特種設(shè)備檢測(cè)研究院 北京 100029）

（2. 武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 武漢 430063）

系統(tǒng)健康管理理論研究及應(yīng)用設(shè)想

沈功田1劉 淵2

（1.中國特種設(shè)備檢測(cè)研究院 北京 100029）

（2. 武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 武漢 430063）

健康管理是保證各種系統(tǒng)高效、安全、可靠運(yùn)行的有效手段。本文從理解系統(tǒng)的含義出發(fā)，采用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，在分析人的健康管理的基礎(chǔ)上，提出了人工可干預(yù)系統(tǒng)健康管理的理論，并給出了系統(tǒng)健康管理理論的適用對(duì)象、目的、主要過程和內(nèi)容以及主要的方法和手段；指出開展系統(tǒng)的健康管理，其關(guān)鍵是建立科學(xué)的系統(tǒng)健康指標(biāo)、制定切實(shí)可行的健康管理方案并加以實(shí)施；最后針對(duì)機(jī)械系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了健康管理理論指導(dǎo)下的應(yīng)用設(shè)想。

健康管理 系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng) 社會(huì)系統(tǒng)

當(dāng)前，我國正處于全面建成小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期，各行各業(yè)、各條戰(zhàn)線捷報(bào)頻傳，經(jīng)濟(jì)保持中高速增長、結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)展有序、部分科技成果處于國際領(lǐng)跑狀態(tài)。另一方面，在我國發(fā)展中也面臨著不少的困難和問題，給社會(huì)和諧穩(wěn)定造成了巨大的負(fù)面影響。如：瓦斯爆炸時(shí)有發(fā)生，生產(chǎn)安全不容樂觀；嚴(yán)重霧霾天氣沒有得到有效控制，在一些地方屢屢發(fā)生；上海外灘擁擠踩踏事件、“東方之星”號(hào)客輪翻沉、天津港火災(zāi)爆炸和湖北荊州商場(chǎng)電梯“吃人”等社會(huì)公共安全事件輪番上演。這些事故影響因素眾多，且相互之間關(guān)系復(fù)雜，其健康管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，所以我們應(yīng)該象對(duì)人的健康管理一樣，從系統(tǒng)的角度出發(fā)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管和防控。

本文根據(jù)人的健康管理理念，提出系統(tǒng)健康管理概念，并在常見的幾種系統(tǒng)中對(duì)此理念的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討，一是為了探索長遠(yuǎn)、有效的手段對(duì)惡性事件進(jìn)行治理，防止其發(fā)生，二是希望引起更多專家和學(xué)者的關(guān)注，能打破學(xué)科、專業(yè)的壁壘束縛，共同參與到系統(tǒng)健康管理的研究當(dāng)中來。

1 系統(tǒng)的含義

簡(jiǎn)明牛津詞典把系統(tǒng)定義為：復(fù)雜整體，有聯(lián)系的事物或者部分，組成有形或者無形事物的合體。Random House College詞典定義為：“形成簡(jiǎn)單或復(fù)雜事物的局部或分支的集合或組合體”。Le Petit Robert詞典定義為：“由有機(jī)體構(gòu)成的集合”。漢語大辭典中定義為：自成體系的組織，同類事物按一定秩序和內(nèi)部聯(lián)系組合成的整體。由這些定義，我們可獲取系統(tǒng)的基本含義是：一組個(gè)體連接成的有機(jī)整體。

我國著名學(xué)者錢學(xué)森認(rèn)為：系統(tǒng)是由相互作用相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的，具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)有機(jī)整體又是它從屬的更大系統(tǒng)的組成部分。

按照人類對(duì)系統(tǒng)是否施加影響、系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系、組成系統(tǒng)的內(nèi)容和要素的性質(zhì)、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等原則對(duì)其進(jìn)行分類，通常我們所說的系統(tǒng)可劃分為以下三類：

1）自然系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)體按自然法則存在或演變，產(chǎn)生或形成一種群體的自然現(xiàn)象與特征。例如：天體系統(tǒng)、生態(tài)平衡系統(tǒng)、生命機(jī)體系統(tǒng)、物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以及社會(huì)系統(tǒng)等等，既有人工可部分干預(yù)自然系統(tǒng)也有不可干預(yù)自然系統(tǒng)。

2）人工系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)體根據(jù)人為的、預(yù)先編排好的規(guī)則或計(jì)劃好的方向運(yùn)作，以實(shí)現(xiàn)或完成系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)體不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的功能、性能與結(jié)果。例如：生產(chǎn)系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、機(jī)械、機(jī)電一體化系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)等等，此類系統(tǒng)的特點(diǎn)是人工可完全干預(yù)。

3）復(fù)合系統(tǒng)：是自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)的組合。例如：水庫大壩系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)和人—機(jī)系統(tǒng)等等。

本文的研究對(duì)象是指人工可干預(yù)系統(tǒng)，包括人工可干預(yù)自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)。

2 人工可干預(yù)系統(tǒng)健康管理的概念

2.1 人的健康管理概念和內(nèi)涵

人的健康[1]是指一個(gè)人在身體、精神和社會(huì)等方面都處于良好的狀態(tài)。健康包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是主要臟器無疾病，身體形態(tài)發(fā)育良好，體形均勻，人體各系統(tǒng)具有良好的生理功能，有較強(qiáng)的身體活動(dòng)能力和勞動(dòng)能力，這是對(duì)健康最基本的要求；二是對(duì)疾病的抵抗能力較強(qiáng)，能夠適應(yīng)環(huán)境變化，各種生理刺激以及致病因素對(duì)身體的作用。傳統(tǒng)的健康觀是“無病即健康”，現(xiàn)代人的健康觀是整體健康，世界衛(wèi)生組織提出“健康不僅是軀體沒有疾病，還要具備心理健康、社會(huì)適應(yīng)良好和有道德”。因此，現(xiàn)代人的健康內(nèi)容包括：軀體健康、心理健康、心靈健康、社會(huì)健康、智力健康、道德健康、環(huán)境健康等。

健康管理是一種對(duì)個(gè)人及人群的健康危險(xiǎn)因素進(jìn)行全面管理的過程[2-3]。陳建勛等[4]認(rèn)為健康管理是健康管理循環(huán)的不斷運(yùn)行。即對(duì)健康危險(xiǎn)因素的檢查監(jiān)測(cè)（發(fā)現(xiàn)健康問題）→評(píng)價(jià)（認(rèn)識(shí)健康問題）→干預(yù)（解決健康問題）→再監(jiān)測(cè)→再評(píng)價(jià)→再干預(yù)……，其中健康危險(xiǎn)因素干預(yù)（解決健康問題）是核心。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)健康管理的概念和內(nèi)涵

生態(tài)系統(tǒng)健康目前尚無普遍認(rèn)同的定義，不同學(xué)者從各自的學(xué)科背景進(jìn)行了不同的表述，但總的來說可以概括為：生態(tài)系統(tǒng)健康是指系統(tǒng)內(nèi)的物資循環(huán)和能量流動(dòng)未受到損害，關(guān)鍵生態(tài)組分和有機(jī)組織保存完整且缺乏疾病，對(duì)長期或突發(fā)的自然或人為擾動(dòng)能保持著彈性和穩(wěn)定性，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性、活力和相應(yīng)的生產(chǎn)率，其發(fā)展終極是生態(tài)整合性[5]。

關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)健康管理的內(nèi)涵，美國生態(tài)學(xué)會(huì)生態(tài)系統(tǒng)管理特別委員會(huì)指出[6]：生態(tài)系統(tǒng)健康管理是具有明確的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)，且管理活動(dòng)是可持續(xù)的，由制定的保障措施確保實(shí)施，并在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能、生態(tài)間相互作用和生態(tài)發(fā)展過程進(jìn)行充分熟悉之后開展研究和檢測(cè)，以不斷優(yōu)化和完善管理的適合性。并進(jìn)一步指出生態(tài)系統(tǒng)健康管理必須包含以下幾個(gè)方面：1）可持續(xù)性；2）可監(jiān)測(cè)性；3）建立適合生態(tài)系統(tǒng)功能的模型用以指導(dǎo)管理實(shí)踐；4）復(fù)雜性和相關(guān)性；5）系統(tǒng)健康管理的動(dòng)態(tài)發(fā)展特征；6）動(dòng)態(tài)空間尺度和時(shí)間框架；7）人類的活動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的一部分；8）人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的管理能動(dòng)性。

2.3 系統(tǒng)健康管理的概念和內(nèi)涵

綜合以上，我們認(rèn)為系統(tǒng)健康是指一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該滿足穩(wěn)定性和可持續(xù)性，沒有疾病（故障）、內(nèi)部穩(wěn)定、各要素相互平衡，在時(shí)間上具有維持其組織機(jī)構(gòu)、自我調(diào)節(jié)、對(duì)抗破壞和自恢復(fù)能力，結(jié)構(gòu)上各個(gè)體保持相互獨(dú)立又相互依存，功能上表現(xiàn)出完整性，具有一定的健壯性和魯棒性。不同的領(lǐng)域，系統(tǒng)健康的定義和內(nèi)涵也有所差別。

系統(tǒng)健康管理的內(nèi)涵是指從系統(tǒng)的角度出發(fā)，對(duì)其健康狀態(tài)、危險(xiǎn)因素和后果進(jìn)行全面掌握和檢測(cè)、分析、評(píng)估以及預(yù)測(cè)；按照健康的需求對(duì)健康資源進(jìn)行有計(jì)劃、有組織的指揮、協(xié)調(diào)和控制的全過程；在整個(gè)過程中要充分調(diào)動(dòng)人的主觀能動(dòng)性，同時(shí)還要始終貫徹“維修”和“管理”相結(jié)合的理念；注重全生命周期的健康管理，而不僅是使用階段，即從“優(yōu)生優(yōu)育”到“壽終正寢”的各個(gè)階段。健康管理具有以下主要含義：

1）系統(tǒng)健康管理的對(duì)象是具有一定功能且對(duì)人類、社會(huì)具有積極意義的系統(tǒng)；

2）系統(tǒng)健康管理的目的是保障和提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，使系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)以及各種狀態(tài)運(yùn)行參數(shù)在健康指標(biāo)范圍內(nèi)運(yùn)行，降低其全生命周期內(nèi)的使用、維護(hù)、保養(yǎng)和維修費(fèi)用。

3）系統(tǒng)健康管理的主要過程和內(nèi)容是對(duì)系統(tǒng)全生命周期各階段的全面認(rèn)知和健康維護(hù)，主要包括對(duì)系統(tǒng)健康指標(biāo)的建立、檢查檢測(cè)、健康評(píng)價(jià)和健康恢復(fù)等。

4）開展系統(tǒng)健康管理的主要手段是各種檢查、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、診斷、評(píng)估、預(yù)測(cè)等技術(shù)方法，以及維護(hù)、保養(yǎng)、修理和改造（治療）等。

3 系統(tǒng)健康管理的實(shí)施

3.1 系統(tǒng)健康管理評(píng)價(jià)指標(biāo)的制定

跟人的健康管理需要有血壓、心率、體溫、身高、體重、呼吸次數(shù)等指標(biāo)一樣，對(duì)人工可干預(yù)系統(tǒng)進(jìn)行健康管理時(shí)，也應(yīng)該制定相應(yīng)的健康指標(biāo)，例如：大氣系統(tǒng)的PM 2.5、總懸浮顆粒物、二氧化硫、二氧化碳；機(jī)械系統(tǒng)的速度、加速度、振動(dòng)、噪聲、溫度、應(yīng)力；經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的GDP、CPI、PPI等。這些指標(biāo)都是各自系統(tǒng)的主要參數(shù)，通過它們能夠反映出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)健康與否。

然而，在對(duì)人體實(shí)施健康管理時(shí)，并不是每個(gè)人都要進(jìn)行眾多的、繁瑣的指標(biāo)檢查，而是根據(jù)不同的健康管理要求，有針對(duì)性的檢查某些指標(biāo)。因?yàn)?，不同的人群健康指?biāo)不同，從事不同職業(yè)的人群健康管理指標(biāo)不同，同一個(gè)人在不同的年齡階段和生理?xiàng)l件下健康指標(biāo)也是不同的。也就是說，針對(duì)不同的健康管理要求時(shí)，其健康管理指標(biāo)存在差異。例如，大學(xué)生的入學(xué)體檢指標(biāo)和軍人的入伍體檢指標(biāo)不一樣，嬰兒的體檢指標(biāo)和成年人的健康指標(biāo)不一樣，青壯年和老年人的健康指標(biāo)不一樣，懷孕期和未孕期的婦女健康指標(biāo)不一樣等?？傊?，在制定健康管理指標(biāo)時(shí)要因人而異，根據(jù)不同的健康管理需求來制定。

同樣的道理，對(duì)除人以外的其它系統(tǒng)進(jìn)行健康管理時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)不同的健康管理要求或級(jí)別制定健康指標(biāo)。同時(shí)，健康管理指標(biāo)的制定還跟系統(tǒng)的類型有關(guān)，應(yīng)該針對(duì)不同類型的系統(tǒng)，分析其基本情況，如功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作范圍等，確定需要考慮并且可實(shí)施的健康指標(biāo)。

3.2 系統(tǒng)健康管理方案的制定及實(shí)施

健康管理的目的是保證系統(tǒng)的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)在設(shè)定的健康指標(biāo)閾值范圍內(nèi)，其實(shí)施流程圖如圖1所示。主要的工作步驟包括：健康指標(biāo)的確定、檢查檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）、健康評(píng)價(jià)、查找不健康原因和健康恢復(fù)等，而且是按照一定的時(shí)間周期循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。

圖1 系統(tǒng)健康管理流程圖

首先，針對(duì)被管理的系統(tǒng)，研究建立系統(tǒng)全生命周期的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和系統(tǒng)不同時(shí)期的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)，為后續(xù)開展的健康管理提供依據(jù)。

其次，在已經(jīng)確立健康管理指標(biāo)的基礎(chǔ)上，制定檢查檢測(cè)方案，包括檢查檢測(cè)的項(xiàng)目、采用的技術(shù)方法和檢查檢測(cè)周期，并按方案實(shí)施檢查檢測(cè)活動(dòng)。一般的原則應(yīng)考慮以下三點(diǎn)：1）對(duì)于不重要或簡(jiǎn)單的系統(tǒng)組成部分或子系統(tǒng)，采用簡(jiǎn)單快捷的檢查檢測(cè)方法，如目測(cè)、耳聽、手摸等，或借助一些簡(jiǎn)單的工具，如小錘、試紙、試劑等；這種檢查檢測(cè)方式具有簡(jiǎn)便易行、速度快、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在主觀性強(qiáng)、精度低、檢測(cè)效果依賴于技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)等不足。2）對(duì)于重要或復(fù)雜的系統(tǒng)組成部分或子系統(tǒng)，應(yīng)采用精確的檢查檢測(cè)方法，如需要借助一定的儀器設(shè)備和較先進(jìn)的技術(shù)手段，比如振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、聲發(fā)射儀、紅外熱成像檢測(cè)儀、超聲檢測(cè)系統(tǒng)、電磁檢測(cè)系統(tǒng)等無損檢測(cè)儀器設(shè)備，有時(shí)甚至要開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)（在線或離線，周期或非周期）以便實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；這些檢測(cè)方式雖然難度大、費(fèi)用高、技術(shù)復(fù)雜、條件要求苛刻，但具有檢測(cè)精度高、客觀性強(qiáng)、技術(shù)可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。3）對(duì)于檢查檢測(cè)周期，一般為日檢、周檢、月檢、季檢、半年檢、年檢、三年檢和六年檢等；不同的時(shí)間間隔會(huì)設(shè)置不同的檢查檢測(cè)項(xiàng)目，對(duì)于重要的設(shè)備或部件，還會(huì)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方式進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。

第三，將檢查檢測(cè)結(jié)果對(duì)照已建立的健康指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，對(duì)于發(fā)現(xiàn)不健康的項(xiàng)目分析和查找產(chǎn)生不健康的原因。對(duì)于不同系統(tǒng)，不健康的表現(xiàn)形式和產(chǎn)生原因會(huì)不同，但其表現(xiàn)形式可大致分為異常、故障、失效等；對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)和明顯的不健康模式，一般通過簡(jiǎn)單的常規(guī)檢查就能判定出不健康的表現(xiàn)形式和查找到不健康的原因；對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)或較復(fù)雜的不健康模式，需要進(jìn)行失效機(jī)理分析，建立數(shù)學(xué)/物理模型，并對(duì)檢查檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，采用包括時(shí)域、頻域和時(shí)頻域在內(nèi)的信號(hào)處理方法，提取能反映系統(tǒng)狀態(tài)的信息或特征量，結(jié)合歷史運(yùn)行、維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)、可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)等查找不健康的原因[7-10]。

最后，對(duì)于不健康的系統(tǒng)實(shí)施人工干預(yù)活動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行健康恢復(fù)。根據(jù)上述分析不健康的原因，分別采用不同的健康恢復(fù)方法；其基本原則為：對(duì)于不會(huì)影響系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輕微異常，可不開展任何修復(fù)，只需加強(qiáng)日常維護(hù)，比如醫(yī)生經(jīng)常建議的“多喝開水”、“加強(qiáng)體育鍛煉”，機(jī)械設(shè)備方面的日常清潔和潤滑等活動(dòng)；對(duì)于不會(huì)造成嚴(yán)重后果的某些異常，可以采取事后治理，如密封圈老化等；對(duì)于故障后果危害較大的不健康狀態(tài)，就應(yīng)該實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)日常檢查的頻度和力度，并開展預(yù)防性維護(hù)維修，盡可能的降低事故發(fā)生率，減少事故造成的危害和損失。

4 系統(tǒng)健康管理應(yīng)用設(shè)想

4.1 機(jī)械系統(tǒng)健康管理

現(xiàn)代工業(yè)中，機(jī)械系統(tǒng)的復(fù)雜化、自動(dòng)化程度越來越高，且運(yùn)行條件復(fù)雜、環(huán)境惡劣，一旦發(fā)生故障必將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至對(duì)人身安全和環(huán)境友好造成重大影響。因此，機(jī)械系統(tǒng)的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性受到極大的關(guān)注[11]。另外，大批現(xiàn)役的機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行多年，剩余壽命逐漸減少，對(duì)此，除了加強(qiáng)日常檢修等維保工作，更應(yīng)該建立系統(tǒng)的健康管理制度。

針對(duì)機(jī)械設(shè)備的預(yù)測(cè)和健康管理 (prognostics and health management， PHM) 最早出現(xiàn)在美國軍用裝備中，并在A-7E飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上成功應(yīng)用。PHM是指利用盡可能少的傳感器采集系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，提取特征量，在此基礎(chǔ)上借助各種智能推理算法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)融合、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等），從基于力學(xué)、基于概率統(tǒng)計(jì)以及基于信息新技術(shù)等方面開展系統(tǒng)的健康狀態(tài)評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)，在系統(tǒng)故障發(fā)生前對(duì)其故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合各種資源信息，做出適當(dāng)?shù)木S修保障措施以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視情維修[8-10，12-13]。PHM系統(tǒng)一般應(yīng)具備如下功能[14]：故障檢測(cè)、故障隔離、故障診斷、故障預(yù)測(cè)、健康管理和壽命追蹤。對(duì)于復(fù)雜裝備和系統(tǒng)，PHM應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同層次、不同級(jí)別的綜合診斷、預(yù)測(cè)和健康管理[12]。

筆者認(rèn)為，機(jī)械系統(tǒng)的健康管理首先應(yīng)該在具體的健康管理要求下建立明確的健康指標(biāo)，然后根據(jù)具體情況開展檢查檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）、健康評(píng)價(jià)和不健康狀態(tài)的健康恢復(fù)等活動(dòng)。在整個(gè)過程中應(yīng)該貫徹系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，除了關(guān)注系統(tǒng)的使用階段外，還應(yīng)該關(guān)注機(jī)械系統(tǒng)全生命周期的各個(gè)階段。采用的主要技術(shù)應(yīng)包括：風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別、損傷和故障模式識(shí)別、失效模式識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)管理、檢測(cè)監(jiān)測(cè)、壽命預(yù)測(cè)、維護(hù)保養(yǎng)和維修、資產(chǎn)完整性管理以及大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)健康管理

現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展在推動(dòng)人類文明進(jìn)步的同時(shí)，也給人類帶來了巨大的負(fù)面效應(yīng)，生態(tài)問題和環(huán)境污染已成為全球共同關(guān)注的問題。尤其是近年來，資源的無序過度開發(fā)，工業(yè)廢氣、廢水的粗放式排放，城市人口爆炸式的增長，致使城市上空懸浮顆粒物和污染急劇增加，空氣質(zhì)量大幅下降，嚴(yán)重影響到人們的身體健康和日常生產(chǎn)生活。霧霾天氣已經(jīng)被列為災(zāi)害性天氣，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，在霧霾的成因、區(qū)域霧霾研究以及治理方法等方面，學(xué)者們開展了大量的研究工作[15-16]。

學(xué)術(shù)界在霧霾成因研究方面，經(jīng)歷了初期的大氣氣溶膠研究[17]，到初步形成區(qū)域“灰霾”體系，再到步入?yún)^(qū)域灰霾的正軌研究[18]，最終到現(xiàn)在的多學(xué)科多視角研究等不同階段[19]，歷時(shí)三十余年，取得了眾多具有代表性的成果，得出了許多有價(jià)值的結(jié)論，為我國的治霾工作提供了寶貴的智力支撐。同時(shí)，針對(duì)霧霾的特點(diǎn)和治理存在的問題，許多學(xué)者也提出了寶貴的建議。文獻(xiàn)[20]認(rèn)為應(yīng)該采取以經(jīng)濟(jì)手段為主、多種手段并用的市場(chǎng)化霧霾治理措施；文獻(xiàn)[21]認(rèn)為霧霾治理的過程中既要加強(qiáng)縱向政府間合作關(guān)系，也要加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)橫向政府間的合作關(guān)系；文獻(xiàn)[22]認(rèn)為解決霧霾問題的有效途徑是公眾參與；還有學(xué)者提出應(yīng)該借助國外的治霾經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行治理等其它手段[23-24]。

應(yīng)該說上述建議和方法在我國的治霾進(jìn)程中發(fā)揮了巨大的作用，也取得了良好的成效。但筆者認(rèn)為對(duì)于霧霾的治理，可以在本文提出的系統(tǒng)健康管理的理論指導(dǎo)下進(jìn)行。首先，應(yīng)將一個(gè)區(qū)域的大氣作為一個(gè)系統(tǒng)來看待，并將影響大氣質(zhì)量的各種因素分為子系統(tǒng)；然后，根據(jù)人們對(duì)空氣質(zhì)量的要求建立大氣的健康指標(biāo)；第三，對(duì)健康指標(biāo)規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè)；第四，一旦發(fā)現(xiàn)大氣質(zhì)量偏離健康指標(biāo)的情況，立即采取健康恢復(fù)措施，比如汽車限行、工地停工、企業(yè)停產(chǎn)等。當(dāng)然，大氣系統(tǒng)的健康管理，也可根據(jù)以往的檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和霧霾發(fā)生規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)將來有偏離大氣健康管理指標(biāo)的傾向，也可采取相應(yīng)的預(yù)防措施，比如發(fā)布霧霾黃色預(yù)警、橙色預(yù)警或紅色預(yù)警以及采取的應(yīng)對(duì)措施。

4.3 社會(huì)系統(tǒng)健康管理

在人類社會(huì)發(fā)展的各個(gè)階段，社會(huì)事件時(shí)有發(fā)生，如：羅馬共和國爆發(fā)的斯巴達(dá)克起義，我國秦朝末年的陳勝、吳廣領(lǐng)導(dǎo)的大澤鄉(xiāng)起義，明末李自成、張獻(xiàn)忠農(nóng)民起義，清朝晚期的太平天國運(yùn)動(dòng)等等。誠然，這些起義事件的元兇是當(dāng)朝的統(tǒng)治腐朽、土地兼并、自然災(zāi)害等。但是，在人類文明高度發(fā)達(dá)的今天，也發(fā)生了諸如上海外灘的擁擠踩踏事件，廣東佛山的“小悅悅”事件，以及“老人跌倒扶不扶”等事件。以上的社會(huì)事件說明了我國在許多制度方面仍不夠完善，需要系統(tǒng)治理。

在學(xué)術(shù)界，針對(duì)社會(huì)系統(tǒng)治理問題，很多學(xué)者都做出了卓有成效的研究。文獻(xiàn)[25]從社會(huì)政策體系、公民權(quán)利保障體系、公共服務(wù)體系等方面提出推進(jìn)社會(huì)治理的實(shí)施策略。施雪華[26]開展了“服務(wù)型政府”的理論和實(shí)踐的研究，并指出這將有益于我們推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程。許耀桐，劉祺[27]認(rèn)為我國的社會(huì)治理必須結(jié)合我國的實(shí)際，具有中國特色，要發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用，重點(diǎn)在社會(huì)治理的體制創(chuàng)新。范如國[28]在分析社會(huì)本質(zhì)是個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，認(rèn)為開展復(fù)雜系統(tǒng)理論的研究，將為社會(huì)系統(tǒng)治理提供重要的借鑒意義。這些研究成果在預(yù)防社會(huì)惡性事件的發(fā)生，推進(jìn)法制社會(huì)的建設(shè)等方面起著積極的作用，但也存在不足，缺乏系統(tǒng)論的理念。

因此，本文認(rèn)為應(yīng)該將一定區(qū)域內(nèi)的人群，作為一個(gè)社會(huì)系統(tǒng)來看待，對(duì)人的管理以系統(tǒng)健康管理的理論來指導(dǎo)。對(duì)社會(huì)系統(tǒng)的健康管理，首先應(yīng)從具體的健康管理要求開始，建立相應(yīng)的健康指標(biāo)，如道德指標(biāo)、行為指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、法治指標(biāo)等；其次，按照建立的各項(xiàng)健康指標(biāo)項(xiàng)目，對(duì)社會(huì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和及時(shí)分析；第三，一旦發(fā)現(xiàn)社會(huì)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)偏離建立的健康指標(biāo)，應(yīng)該采取相應(yīng)的人工干預(yù)措施，比如發(fā)現(xiàn)某些人群的貧困，可采取相應(yīng)的低保措施，來使這些參數(shù)回歸健康狀態(tài)，從而達(dá)到社會(huì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)論

1)本文采用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，提出了人工可干預(yù)系統(tǒng)健康管理的理論，并給出了系統(tǒng)健康管理理論的適用對(duì)象、目的、主要過程和內(nèi)容以及主要的方法和手段；

2)開展系統(tǒng)的健康管理，其關(guān)鍵是建立科學(xué)的系統(tǒng)健康指標(biāo)、制定切實(shí)可行的健康管理方案并加以實(shí)施；

3)系統(tǒng)健康管理方案的內(nèi)容應(yīng)至少包括系統(tǒng)的健康指標(biāo)、檢查檢測(cè)項(xiàng)目與采用的方法及周期、健康評(píng)價(jià)及采用的方法、不健康項(xiàng)目原因的分析、恢復(fù)健康的措施和方法等；

4)通過初步研究，給出了機(jī)械系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等三個(gè)系統(tǒng)健康管理應(yīng)用的設(shè)想；

5)本文僅是就系統(tǒng)健康管理的初步探討，許多方面還需進(jìn)一步開展理論研究和應(yīng)用實(shí)踐，希望有更多的科技工作者開展不同對(duì)象的系統(tǒng)健康管理理論研究和應(yīng)用。

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Research and Application Assumptions of the System Health Management Theory

Shen Gongtian Liu Yuan
(1. China Special Equipment Inspection and Research Institute Beijing 100029)
(2. School of Logistics Engineering, Wuhan University of Technology Wuhan 430063)

Health management is an eff cient means to ensure the eff ciency, safety and reliable of all kinds of systems. A fter understanding the meaning of system, this paper puts forward the system health management (SHM) theory of artif cial intervention system based on the health management of people according to system theory. The suitable objects, purpose, main processes and contents, main methods and means of SHM are given. It is indicated that the key of SHM perform ing is to establish the scientif c health indicators, develop a practical health management program and perform it. Finally, according to the characteristics of mechanical systems, ecological systems and social systems, the application of ideas is put forward under the guidance of the health management theory.

Health management System Mechanical system Ecosystem system Social system

X 924

B

1673-257X(2017)06-0001-06

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.06.001

沈功田（1963～)，男，博士，研究員，博士研究生導(dǎo)師，從事特種設(shè)備安全與無損檢測(cè)新技術(shù)研究工作。

沈功田，E-mail: shengongtian@csei.org.cn。

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“國家質(zhì)量基礎(chǔ)的共性技術(shù)研究與應(yīng)用”重點(diǎn)專項(xiàng)“游樂園和景區(qū)載人設(shè)備全生命周期檢測(cè)監(jiān)測(cè)與完整性評(píng)價(jià)技術(shù)研究”項(xiàng)目（2016YFF0203100）；國家“萬人計(jì)劃”特支經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目

2017-05-17）