第6期 崔铁军，等：系统可靠一失效模型的哲学意义与智能实现 ·1109· 本体论故障信息-认识论故障信息-故障知识-智 SRFM实现智能系统在多状态逻辑关系推理方面 能安全策略-智能安全行为。故障信息即是SR- 的逻辑基础。 FM中的数据流和因素流。可见通过IEM可对系 4)空间故障树理论。完成SRFM及其智能分 统功能状态变化过程中的信息进行处理。因此 析方法需要上述3种理论的配合，但它们仍然是 IEM是SRFM实现智能系统在信息处理方面的方 信息、推理和逻辑方面的理论和方法。SRFM应 法论保障。 基于安全科学领域的基础理论实现，SFT理论符 2)因素空间理论。汪培庄教授提出的FS理 合该要求。SFT理论是笔者2012年提出的，目前 论认为因素是描述和区分事物的根本要素。他认 研究分为4部分。ST基础理论四用于研究系统 为FS最突出的优点在于B,:1)能按目标组织数 可靠性与影响因素关系；智能化SFTo用于研究 据，变换表格形式，能处理异构海量数据并对大 故障大数据处理和故障因果关系推理：空间故障 数据进行组织和存放；2)用背景关系提取知识， 网络用于描述和研究系统故障演化过程：系统 可分布式处理便于云计算；3)实现大幅信息压 运动空间和系统映射论2用于度量系统运动，研 缩，实时在线吞吐数据。可见，FS理论适合于智 究因素流与数据流关系。文献[20]指出SFT理 能系统对于无人化、智能化、数据化和信息化的 论与上述3种理论具有天然的结合性。可开放的 需求。另外，笔者在FS理论，特别是FS理论与 接纳这些理论，并有机结合。虽然这种结合目前 安全理论结合方面已有一些研究2。认为系统 乃至长时间内仍需大量研究，但SFT与它们结合 安全在一定层面上等同于系统可靠性（一些学者 可实现智能的SRFM,是一种面向未来复杂系统 认为有区别2外。影响系统可靠性的原因即为因 的SRFM智能方法实现途径。因此SFT理论是 素，而系统可靠性变化过程则通过数据表达，即 SRFM实现智能系统在安全领域研究的理论平台。 前文提到的因素流和数据流。它们在智能系统中 在面对未来复杂系统特征的同时，也需要面 必将是实时监测的大数据形式，因素之间也必将 对智能系统涌现的事实。人对系统的不断认识， 存在关联性，这些问题都可使用F$解决。笔者 也不断刷新着对系统可靠性和失效性研究的方法 为了研究系统可靠性提出了SFT理论，并与FS 论。SRFM在系统层面上代表了系统功能状态变 相结合对一些安全问题进行了有效分析。因此 化的哲学意义。本文论述了SRFM中人、系统和 FS理论是SRFM实现智能系统在数据处理及因 自然之间的关系。这些关系应从认识论、矛盾 素分析方面的数学基础。 论、系统论和方法论角度予以说明，以建立对应 3)泛逻辑理论。何华灿6调提出的UL,给出 的哲学观点。进入智能时代后智能系统将改变人 了柔性信息处理模式，将关系模式、关系模式分 在系统中的核心地位。人的意识性将被智能系统 类标准、神经元描述及逻辑描述进行了等价研究 代替，而人的物质性将和自然的物质性与意识性 和分析。在完备的布尔信息处理逻辑关系基础 并入环境系统。因此SRFM在智能情况下表现为 上，增加了反应阈值并且在经典布尔逻辑上补充 以智能系统为核心，成为功能系统和环境系统之 了4种新逻辑关系。这种刚性逻辑的软化对于系 间的作用关系。这种跨越式的变革将改变现有系 统故障，特别是系统故障演化过程是极为重要 统的本质，也将改变安全科学基础理论中系统功 的。系统故障是一种演化过程，不但涉及事件、 能状态（可靠-失效）的研究方法论，应该提前进 状态传递和过程的拓扑结构，因素影响和事件间 行研究和准备。可参照SRFM的思想，对各领域 逻辑关系也非常重要。柔性处理方式对于事件间 的具体智能理论和方法进行发展，从而实现完整 逻辑分析十分重要。基于目前研究系统功能状态 的系统智能化，高效安全地实现系统功能。 至少存在3种，即可靠性状态、失效状态和未知 4结束语 状态。而且未知状态在实际中更为常见。具有 3种状态的事件逻辑叠加只能使用UL方法建立 论文提出了SRFM,在哲学层面进行了解释， 真值表和运算规则。进而研究系统故障演化过程 并讨论了实现SRFM的智能方法。具体结论如下： 的拓扑结构和逻辑化简方法，对系统故障的预 1)基于对系统的研究，提出了一些系统的哲 测、预防和控制具有重要意义。特别是，智能系 学观点。系统具有物质性和有意识性，说明了 统控制下的系统功能状态分析，可降低系统故障 AS和NS与人和自然的物质性及意识性的关 过程复杂程度，化简影响因素，减少数据容量，对 系。存在即为系统，说明了人对系统的认识只能 智能系统的成功运行至关重要。因此UL理论是 无限深入，而不能完全理解的事实。系统的灭亡本体论故障信息−认识论故障信息−故障知识−智 能安全策略−智能安全行为。故障信息即是 SR￾FM 中的数据流和因素流。可见通过 IEM 可对系 统功能状态变化过程中的信息进行处理。因此 IEM 是 SRFM 实现智能系统在信息处理方面的方 法论保障。 2) 因素空间理论。汪培庄教授提出的 FS 理 论认为因素是描述和区分事物的根本要素。他认 为 FS 最突出的优点在于[31] ：1) 能按目标组织数 据，变换表格形式，能处理异构海量数据并对大 数据进行组织和存放；2) 用背景关系提取知识， 可分布式处理便于云计算；3) 实现大幅信息压 缩，实时在线吞吐数据。可见，FS 理论适合于智 能系统对于无人化、智能化、数据化和信息化的 需求。另外，笔者在 FS 理论，特别是 FS 理论与 安全理论结合方面已有一些研究[32-35]。认为系统 安全在一定层面上等同于系统可靠性 (一些学者 认为有区别[29] )。影响系统可靠性的原因即为因 素，而系统可靠性变化过程则通过数据表达，即 前文提到的因素流和数据流。它们在智能系统中 必将是实时监测的大数据形式，因素之间也必将 存在关联性，这些问题都可使用 FS 解决。笔者 为了研究系统可靠性提出了 SFT 理论，并与 FS 相结合对一些安全问题进行了有效分析。因此 FS 理论是 SRFM 实现智能系统在数据处理及因 素分析方面的数学基础。 3) 泛逻辑理论。何华灿[36-38] 提出的 UL，给出 了柔性信息处理模式，将关系模式、关系模式分 类标准、神经元描述及逻辑描述进行了等价研究 和分析。在完备的布尔信息处理逻辑关系基础 上，增加了反应阈值并且在经典布尔逻辑上补充 了 4 种新逻辑关系。这种刚性逻辑的软化对于系 统故障，特别是系统故障演化过程是极为重要 的。系统故障是一种演化过程，不但涉及事件、 状态传递和过程的拓扑结构，因素影响和事件间 逻辑关系也非常重要。柔性处理方式对于事件间 逻辑分析十分重要。基于目前研究系统功能状态 至少存在 3 种，即可靠性状态、失效状态和未知 状态。而且未知状态在实际中更为常见。具有 3 种状态的事件逻辑叠加只能使用 UL 方法建立 真值表和运算规则。进而研究系统故障演化过程 的拓扑结构和逻辑化简方法，对系统故障的预 测、预防和控制具有重要意义。特别是，智能系 统控制下的系统功能状态分析，可降低系统故障 过程复杂程度，化简影响因素，减少数据容量，对 智能系统的成功运行至关重要。因此 UL 理论是 SRFM 实现智能系统在多状态逻辑关系推理方面 的逻辑基础。 4) 空间故障树理论。完成 SRFM 及其智能分 析方法需要上述 3 种理论的配合，但它们仍然是 信息、推理和逻辑方面的理论和方法。SRFM 应 基于安全科学领域的基础理论实现，SFT 理论符 合该要求。SFT 理论是笔者 2012 年提出的，目前 研究分为 4 部分。SFT 基础理论[39] 用于研究系统 可靠性与影响因素关系；智能化 SFT[40] 用于研究 故障大数据处理和故障因果关系推理；空间故障 网络[41] 用于描述和研究系统故障演化过程；系统 运动空间和系统映射论[24] 用于度量系统运动，研 究因素流与数据流关系。文献 [20] 指出 SFT 理 论与上述 3 种理论具有天然的结合性。可开放的 接纳这些理论，并有机结合。虽然这种结合目前 乃至长时间内仍需大量研究，但 SFT 与它们结合 可实现智能的 SRFM，是一种面向未来复杂系统 的 SRFM 智能方法实现途径。因此 SFT 理论是 SRFM 实现智能系统在安全领域研究的理论平台。 在面对未来复杂系统特征的同时，也需要面 对智能系统涌现的事实。人对系统的不断认识， 也不断刷新着对系统可靠性和失效性研究的方法 论。SRFM 在系统层面上代表了系统功能状态变 化的哲学意义。本文论述了 SRFM 中人、系统和 自然之间的关系。这些关系应从认识论、矛盾 论、系统论和方法论角度予以说明，以建立对应 的哲学观点。进入智能时代后智能系统将改变人 在系统中的核心地位。人的意识性将被智能系统 代替，而人的物质性将和自然的物质性与意识性 并入环境系统。因此 SRFM 在智能情况下表现为 以智能系统为核心，成为功能系统和环境系统之 间的作用关系。这种跨越式的变革将改变现有系 统的本质，也将改变安全科学基础理论中系统功 能状态 (可靠−失效) 的研究方法论，应该提前进 行研究和准备。可参照 SRFM 的思想，对各领域 的具体智能理论和方法进行发展，从而实现完整 的系统智能化，高效安全地实现系统功能。 4 结束语 论文提出了 SRFM，在哲学层面进行了解释， 并讨论了实现 SRFM 的智能方法。具体结论如下： 1) 基于对系统的研究，提出了一些系统的哲 学观点。系统具有物质性和有意识性，说明了 AS 和 NS 与人和自然的物质性及意识性的关 系。存在即为系统，说明了人对系统的认识只能 无限深入，而不能完全理解的事实。系统的灭亡 第 6 期 崔铁军，等：系统可靠−失效模型的哲学意义与智能实现 ·1109·