【正文】 以通過甲村、汽車站同學校接通電話，因此不必在乙村與學校間再架設一條電話線。這種簡單形式的圖就是“樹”。 由于每兩單位之間架線的長度不同，因此，實際上要求找到所架電線最短的“樹”，按這“樹”的樣子架線，所花時間最少、也最省錢。 對策論在我國古代春秋戰(zhàn)國時期，齊國國王有一天提出要與大將軍田忌賽馬，看誰的馬跑得快。田忌答應后，雙方約定各自出上、中、下3 個不同等級的馬各1 匹，每次比賽各出1 匹馬，一共比3 次，輸者要付給勝者千金。當時的情況是，齊王的3 匹馬在同一等級中都比田忌的馬要好一些，即齊王的上馬比田忌的上馬跑得快，中馬、下馬也分別比田忌的中馬、下馬跑得快?？磥?，齊王贏定了。后來，田忌的謀士孫臏給田忌出了一個主意。當齊王第一輪比賽牽出上馬時，田忌出下馬，有意輸?shù)舻谝痪?。第二輪比賽用上馬對付齊王的中馬，第三輪則用中馬對付齊王的下馬，連續(xù)贏了兩場。田忌雖然馬比齊王的差，結(jié)果卻以2∶1 的比分贏得了賽馬的最終勝利，得金1千。田忌賽馬，用今天系統(tǒng)科學的觀點看來，是一種典型的“對策現(xiàn)象”。那么，什么是對策呢？對策是指決策者在某種競爭場合（軍事、政治、經(jīng)濟及體育競賽等）下作出的決策，或者說是參加競爭的各方為了自己獲勝而采取的對付對方的策略。決策作為一種現(xiàn)象是隨處可見的。我們常常為達到某一特定的目標尋找行動的準則或措施，為了回答涌現(xiàn)在我們周圍一個又一個的“怎么辦”也常作出決擇，這種貌似簡單的活動，實質(zhì)上就是決策。在日常生活中，可以找到許許多多的“對策”現(xiàn)象，比如下棋、打撲克、體育競賽等，都是相互之間的競爭。在競爭過程中，盡管各有優(yōu)劣，但參賽各方都設法發(fā)揮自己的長處，盡最大可能爭取較好的競賽結(jié)果。在政治方面，國際上政府間的外交談判，各方都想在談判中處于有利地位，爭取對自己有利的結(jié)果。在各國之間或一國內(nèi)各利益集團之間爆發(fā)的戰(zhàn)爭，更是一場你死我活的生死搏斗，雙方都千方百計采用各種有利于自己的策略而置對方于死地而后快。在經(jīng)濟領域內(nèi)，各國之間的貿(mào)易談判，各企業(yè)之間的產(chǎn)品競爭，就業(yè)人員為某一職位的競爭等等，都具有競爭性質(zhì)。這些現(xiàn)象稱之為對策現(xiàn)象或叫做對策模型。對策論就是研究對策現(xiàn)象的理論與方法。由于它的研究與政治、經(jīng)濟、軍事等有密切的聯(lián)系，而且處理問題的方法又有明顯特色，所以越來越引起人們的廣泛重視。1945 年4 月26 日，一隊美軍B—26“掠奪者”轟炸機，由10 多架“野馬”式戰(zhàn)斗機護航，飛臨多瑙河，執(zhí)行對德國工業(yè)區(qū)的轟炸任務。當時，德國法西斯在各大戰(zhàn)場已節(jié)節(jié)敗退，眼看即將滅亡，因此這一隊在兩萬英尺高空疾飛的轟炸機群，料定第三帝國的空中抵抗力量奈何不了他們，不會再遇到多大的麻煩。然而，正當他們大搖大擺前進的時候，云層深處突然閃電般地鉆出了德軍戰(zhàn)斗機，盟軍飛行員還沒看清楚這些不速之客是什么型號的飛機，轉(zhuǎn)眼間5 架龐大的“掠奪者”轟炸機便冒著濃煙墜落了下去。這疾如狂飚、火力猛烈的戰(zhàn)斗機就是當時世界上速度最快、火力最為強大的ME262 噴氣戰(zhàn)斗機——希特勒出手太晚的一張王牌。事實上，1941 年德國空軍就研制出了當時舉世無雙、威力無比的ME262噴氣戰(zhàn)斗機，如果當時就用這種“秘密武器”裝備德國空軍的話，第二次世界大戰(zhàn)史也許該重新書寫。正是那個步兵伍長出身，對航空技術(shù)完全外行的獨裁者希特勒，不肯聽從技術(shù)專家的意見，執(zhí)意認為德國空軍不需要這種“噴氣戰(zhàn)斗機”，只需要精銳的噴氣轟炸機，因此，他強行下令將ME262 飛機的生產(chǎn)計劃全盤更改，執(zhí)意讓原設計為戰(zhàn)斗攔截機的ME262 裝上炸彈架，掛上炸彈，去扮演轟炸機的角色。由于ME262 根本就不是轟炸機，其結(jié)果可想而知。直到1945 年元月，希特勒這才意識到他的“決策”錯了，立即下令成立ME262 噴氣戰(zhàn)斗機作戰(zhàn)部隊，但當時距德國投降已不到5 個月，實在太遲了！盡管如此，為數(shù)不多的ME262 在極端劣勢之下，還是取得了相當大的戰(zhàn)果。如在1945 年3 月19 日，美軍出動轟炸機、護航戰(zhàn)斗機1150 架空襲柏林，德軍出動37 架ME262 迎戰(zhàn)，結(jié)果共擊落美軍24 架轟炸機和5 架護航戰(zhàn)斗機，而ME262 僅損失了兩架。盡管法西斯的最終滅亡是不可逆轉(zhuǎn)的，但從這個歷史事例可以發(fā)現(xiàn)，由于希特勒的錯誤“決策”，獨斷專行，使得一項新的技術(shù)、好的發(fā)明得不到好的應用，進而加速了自己的滅亡。試想，如果這殺人魔王聽從了專家的建議，作出了正確的決策——將ME262 迅速裝備德國空軍的話，德國空軍的空中優(yōu)勢一時是無法被摧毀的，那么，法西斯的滅亡至少是要延長一段時日的?？梢?，決策失誤的影響是歷史性的，無可挽回的。事實上，決策是人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦衅毡榇嬖诘囊环N活動。古往今來，人類社會發(fā)展的每段歷史進程，無不烙有決策的痕跡。在我國古代，就有“運籌于帷幄之中，決勝于千里之外”之說?！稇?zhàn)國策》、《孫子兵法》、《史記》、《資治通鑒》、《三國志》等一大批古典文獻就記載了我國古代經(jīng)濟、政治、軍事等方面的大量決策事例和決策思想。但總的來說，古代人類社會的實踐活動，在其廣度、深度上是有限的，是與社會的小生產(chǎn)方式相適應的，決策活動主要憑借于決策者個人的才智與經(jīng)驗，如楚漢相爭時的張良、三國時的諸葛亮、元末明初的劉伯溫，幾乎完全是憑借個人的才學、膽識與聰明才智在歷史的長河中譜寫了一曲曲令后人傳頌的決策佳話。20 世紀以來，隨著生產(chǎn)社會化的發(fā)展，社會生產(chǎn)、科學研究以及其他社會活動規(guī)模越來越大，社會系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈來愈復雜，涉及因素也更多，從而使得人類決策活動的不確定因素與風險都相應地增加了許多，“差之毫厘，失之千里”，稍有不慎就可能釀成重大的決策失誤。因此，世界各國越來越重視決策與決策方法的研究，歷史上的個人決策也漸漸地被“群體決策”所取代。當今世界，決策在朝著科學化、民主化的方向不斷邁進。 案例研究 都江堰成就千年“天府之國”徜徉在成都繁華的街頭，小憩在林間靜謐的茶館，看著人們悠閑的步伐，品味蜀地從容的生活，我們真正能夠體會到了天府之國的安逸與富庶?？墒钦l又能夠想到，岷江這條地上懸江一度成為古蜀國生存的極大障礙：岷江洪水泛濫，成都平原就一片汪洋；一遇旱災，又是赤地千里，岷江之患還禍及西川，鯨吞良田，以至民不聊生。戰(zhàn)國末期，秦蜀郡守李冰帶領當?shù)匕傩战?jīng)過8年的努力建成都江堰，從此以后曾被稱為“人或成魚鱉”的水旱災嚴重的成都平原成為“水旱從人，不知饑饉，時無荒年”的“天府之國”。 作為兩千多年前建造的水利工程，都江堰并沒有采納所謂先進的技術(shù)，也沒有建造雄偉的大壩，可是它卻承載了“天府之國”千年的風調(diào)雨順。直到今天，都江堰還在為四川省8市、42縣的3，000多萬人提供生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水，都江堰灌溉區(qū)成為四川省工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最發(fā)達、經(jīng)濟最繁榮的地區(qū)?？梢哉f，沒有都江堰就沒有“天府之國”。 古往今來，一切水利工程，歸根結(jié)底，不外乎為清除泥沙和防御洪水兩大問題，水利工程的成敗得失皆取決于此。都江堰是世界上最古老的水利工程，遠在兩千多年前的蜀郡守李冰，是怎樣解決這兩大技術(shù)難題的呢？ 都江堰渠首工程只有一個酷似魚樣的大堤縱臥江中，這條堤被稱為“金剛堤”。堤的頭部是都江堰的魚嘴分水堤，長約3，000米，把迎面而來的岷江水一分為二，切成內(nèi)外二江。春耕用水季節(jié)，內(nèi)江略低于外江，內(nèi)江進水六成，外江進水四成；夏秋洪水季節(jié)，外江較寬于內(nèi)江，內(nèi)外江進水比例自動顛倒過來，內(nèi)江進水四成，外江進水六成。此外，魚嘴充分利用彎道環(huán)流原理，使挾帶大量泥沙的底層水流向外江；內(nèi)江彎道長，流速相對慢，流入含沙量少的表層水，成功地完成了水流的自動排沙。中后部叫飛沙堰，是一座高出河床僅2米的低堰，寬240米，當內(nèi)江水的深度在兩米以內(nèi)時，就可以全部進入寶瓶口確保灌溉；當內(nèi)江水量過大時，洪水就會翻越飛沙堰，自動進入溢洪道，由外江排走。更妙的是，飛沙堰剛好位于內(nèi)江進入寶瓶口的急轉(zhuǎn)彎處，內(nèi)江洪水越大，沖在山腳陡岸上所產(chǎn)生的回流就越強，因此被托起的泥沙、卵石便被奇跡般地從飛沙堰上拋出去，進入外江，飛沙堰的名稱也正是由此而來。尾部是兩山之間狹窄的進水口，形似瓶口，叫寶瓶口，寶瓶口是人工在玉壘山上鑿出的一個引水口，深度和寬度是通過精確計算得出來的，被分隔出來部分叫“離堆”，當內(nèi)江流量較大時，洪水就通不過狹窄的寶瓶口，多余的岷江水被拒之門外，迅速回流，使成都平原免受洪水之災。這三個部分就是都江堰渠首的三大主體工程。 據(jù)專家們介紹，都江堰渠首的這三大主體工程，均具有天然排沙、泄洪和無壩引水的三大功能。岷江上游每年要帶下400萬至600萬立方米沙石，經(jīng)過這三大工程的排洪排沙之后，進入寶瓶口的沙石，只有15%左右。 為解決這一最后難題，李冰建立“歲修”制度。每年一度對渠首工程進行維修，遵循“深淘灘，低作堰”的原則，深淘灘是指歲修時要淘除飛沙堰壩前淤積的沙石，以保證寶瓶口正常進水；低作堰是指整修飛沙堰時，不宜把堰頂筑得太高，因為太高不利于泄洪排沙，太低則寶瓶口進水不夠。二者相輔相成，成功地解決了引水和泄洪排沙問題。 水利工程作為一項重大的系統(tǒng)工程，并非只是簡簡單單的主體工程建設的問題，要考慮到周邊的生態(tài)環(huán)境、地形等眾多因素，因此，人們對此都抱著非常謹慎的態(tài)度。興建一個良好的水利工程將是一項功在當代、利在千秋的大事情，以都江堰為例，兩千多年來，它促進了整個成都平原生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展和社會經(jīng)濟效益的提高。與此相反，世界上不乏有很多工程完工之后卻帶來了很多意想不到的災難。舉例來說，20世紀30年代，美國人建造了巨大的胡佛水壩和米德湖水庫，然而水庫建成后三年間，這個歷史上從沒有地震記錄的地區(qū)發(fā)生了數(shù)百次小地震；20世紀60年代初，印度人為向孟買及其周邊地區(qū)提供充足的水源，修建了弋伊納水庫，但建成一年后，水庫儲水的重量導致下面的巖層內(nèi)應力升高，地震便開始在這個歷史上無地震的區(qū)域頻繁發(fā)生，并于1967年12月10日，造成177人死亡、2，300余人受傷的慘??；20世紀70年代初，埃及的阿斯旺水壩竣工，雖然這座水壩給埃及人帶來了廉價的電力，控制了水旱災害，灌溉了農(nóng)田，但是水壩的設計者們卻沒有考慮到尼羅河谷中的諸多環(huán)境因素和生態(tài)關系，工程導致被灌溉農(nóng)田鹽堿化，土地貧瘠，河口三角洲海岸平原向內(nèi)陸收縮，納塞爾湖水面蒸發(fā)造成水資源嚴重損失，庫尾河段泥沙淤積，水庫誘發(fā)地震，大壩阻隔使尼羅河下游的活水變成相對靜止的“湖泊”，引起血吸蟲病的傳播，甚至東地中海的整個生態(tài)都受到影響，沙丁魚數(shù)量的驟然下降等等；1997年，美國緬因州的Edwards壩在工作了162年后被反對者說服當局拆除，原因是大壩破壞了大西洋鮭魚、條紋石酯和鱘魚的生存環(huán)境。 面對著這些使用年限只有幾十年或上百年的現(xiàn)代水利工程給人類帶來的災難和不適，都江堰兩千多年的灌溉史何其輝煌！一項決策正確的水利工程既要符合自然規(guī)律，又要符合社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，而都江堰恰恰就是將這兩者統(tǒng)一的典范，從而應驗了中國傳統(tǒng)文化當中的“天人合一”理念！ 案例分析思考題 請根據(jù)案例回答下列問題：1． 作為一項系統(tǒng)工程，魚嘴、飛沙堰和寶瓶口是都江堰渠首工程的三大主體工程，請你利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能相關規(guī)律來說明這三者是如何協(xié)作，從而起到清除泥沙和防御洪水的作用的。2． 在當代，很多水利工程都采用攔江修建大壩的方式來調(diào)配江水，可是都江堰卻沒有攔斷江水，只是在岷江中修建了一座像魚一樣的大堤，既起到了大壩和水閘所具有的作用，又沒有任何人為因素干涉，從而保持了這一方水土的自然天成。請你從系統(tǒng)與環(huán)境的角度分析“天人合一”如何在這項工程中得到的體現(xiàn)。 3． 文中提到的埃及阿斯旺水壩受到的爭議頗多，不過很多人認為盡管這項工程導致生態(tài)環(huán)境的惡化，可是卻具有防止尼羅河泛濫成災，在大旱時期提供充足的水源，為埃及供應廉價的電力資源等等益處，利大于弊，因而不失為一項成功的水利工程。請你利用系統(tǒng)與環(huán)境的角度來分析一下這項工程設計的成與敗。第4章 工程系統(tǒng)安全風險管理內(nèi)容提要本講義從系統(tǒng)管理的角度闡述了系統(tǒng)安全管理的定義及目標。分析了事故的特性，并介紹了事故的致因理論。常用的事故理論包括：海因里希的事故法則、事故的因果鏈鎖、軌跡交義論和能量轉(zhuǎn)移論。這些致因理論不僅揭示了事故發(fā)生的原因，也指明了頂防事故的根本原則。必須從技術(shù)、教育、管理三個方面采取措施，并將三者有機結(jié)合，才能有效地預防和控制事故的發(fā)生。然后，本講義介紹了重大危險源的辨識依據(jù)及相應的辨識計算方法。接著，介紹了安全性評價的概念、內(nèi)容和程序。最后，簡要介紹了應急預案管理的體系及編制步驟。 系統(tǒng)安全管理的定義系統(tǒng)安全管理是運用系統(tǒng)工程的原理和方法去分析、評估和消除系統(tǒng)中各種危險，以實現(xiàn)系統(tǒng)安全的一整套工程方法和組織管理體系。它以系統(tǒng)工程的一般理論、手段和安全科學為基礎，廣泛吸收統(tǒng)計技術(shù)、預測技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、可靠性技術(shù)、人機工程、行為科學及工程心理學等多種學科的原理和方法，形成自己的一套管理程序和方法淪，并相應地確立一套安全管理體制。系統(tǒng)安全管理是隨著尖端技術(shù)，特別是航天技術(shù)和核技術(shù)發(fā)展的需要與系統(tǒng)工程學科的進步而不斷完善起來的。它的出現(xiàn)，把傳統(tǒng)的安全或不安全簡單化的定性認識上升到數(shù)量化描述，把傳統(tǒng)的安全管理保證安全的思路，上升至從設計、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試到運行、維護全過程中分析、評估和排除隱患的系統(tǒng)思想。系統(tǒng)安全管理不僅謀求系統(tǒng)的安全，而更要運用優(yōu)化思想謀求系統(tǒng)的最高效益。因此，系統(tǒng)安全管理作為系統(tǒng)工程的一個分支，已經(jīng)滲透到各種工程技術(shù)和生產(chǎn)領域，并成為發(fā)展現(xiàn)代工程和生產(chǎn)的不可缺少的要素。 事故與致因理論 事故的定義與特性事故是指人們在進行有目的的活動過程中，突然發(fā)生違反人們意愿，并可能使有目的的活動發(fā)生暫時性或永久性終止，同時造成人員傷亡或財產(chǎn)損失的意外事件。事故有自然事故和人為事故之分。自然事故是指由自然災害造成的事故，如地震、洪水、旱災、山崩、滑坡、龍卷風等引起的事故。人為事故是指由人為因素而造成的事故，這類事故既然是人為因素引起的，就能夠預防。事故之所以可以預防是因為它具有一定的特性和規(guī)律，只要掌握了這些特性和規(guī)律，并能事先采取有效措施加以控制，就可以預防和減少事故的發(fā)生及其造成的損失。一般來說事故具有以下特性： (1)因果性。因果性是說一切事故的發(fā)生都是出于存在的各種危險因素相互作用的結(jié)果。生產(chǎn)中的人身傷害事故是由物和環(huán)境的不安全條件，人的不安全行為，管理缺陷以及對突發(fā)的意外事件處理不當?shù)仍?