一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法与流程

本发明属于核设施的辐射防护解决方案领域，具体涉及一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法。

背景技术：

1、通常情况下，核设施的辐射防护解决方案一定会考虑辐射防护基本原则：实践正当性、防护最优化、个人剂量限值。而不考虑与其无直接关系的其他事项。

2、事实上，对于整个核设施而言，其是由很多相互连接的实体建筑/设备构成的一个整体。构成核设施的各实体之间按照特定规律，长期持续地相互影响、相互作用，为了实现该核设施的特定共同目标而作为一个整体在运作。

3、也就是说，从系统思维而言，核设施是一个典型的具有某种特定目标的系统。其具备系统的三个构成要素。实体：构成系统的元素之一是建筑物、设备、软件及操作管理程序等；连接：上述实体要素有内在的连接，既有实际的物质流，如冷却剂、蒸汽、电流等，也有相关的反馈、控制信号等；功能/目标：对于核设施来说，由哪些实体构成、它们之间如何连接，都是由其内在的功能或目标决定的。

4、核设施的辐射防护问题具有动态性复杂，影响该问题的因素以及受该问题影响的因素众多，且彼此之间存在着纷繁复杂的相互作用或因果关系，导致问题会随着时间的推移产生不同的动态变化。

5、因此，对于核设施的辐射防护解决方案，从系统思维而言，就不能只考虑其本身直接相关的问题，而需要考虑貌似无关却本质互相影响的其他事项。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，对于核设施的辐射防护，从专注辐射防护到洞悉核设施的安全相关的潜在结构，综合考虑硬件设施投入资源、人力资源培训投入、核安全水平等其他相关变量，并且考虑各个相关变量之间的关系，“根本解”和“杠杆解”，从根本上找到更符合预期的辐射防护解决方案。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，所述方法采用因果回路图的形式描述影响系统行为的结构，所述方法包括以下步骤：

3、s1、确定因果回路图中的主要变量；

4、s2、确定因果回路图中主要变量的代表性参数及其典型平均值；

5、s3、确定相邻主要变量之间的系统基模；

6、s4、以核设施运行效益为系统关键成果，分析得出系统全部的增强回路与调节回路；

7、s5、根据各系统基模对各增强回路与调节回路进行建模；

8、s6、联立上述全部回路建模得到的数学方程，得到整个系统的数学方程；

9、s7、解出整个系统的数学方程，找到核设施辐射防护解决方案的“根本解”和“杠杆解”。

10、进一步，步骤s1中因果回路图中的主要变量包括硬件设施投入资源、人力资源培训投入、辐射防护水平、核安全水平、工业安全水平、员工职业健康水平以及核设施运行效益。

11、进一步，步骤s2中主要变量硬件设施投入资源的代表性参数包括硬件设施年均投入金额，主要变量人力资源培训投入的代表性参数包括人力资源培训年均投入金额，主要变量员工职业健康水平的代表性参数包括员工年均在岗率，主要变量核设施运行效益的代表性参数包括单位运行时间的经济效益，主要变量辐射防护水平的代表性参数包括防护最优化水平指示值以及个人剂量限值，主要变量核安全水平的代表性参数包括设计基准事故年度风险以及超设计基准事故年度风险，主要变量工业安全水平的代表性参数包括主要工业安全事故年度风险以及主要工业安全事故潜在效益损失。

12、进一步，步骤s3中硬件设施投入资源与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与员工职业健康水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与核设施运行效益之间的系统基模为目标侵蚀模型。

13、进一步，步骤s3中人力资源培训投入与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与员工职业健康水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与核设施运行效益之间的系统基模为目标侵蚀模型。

14、进一步，步骤s3中辐射防护水平与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，辐射防护水平与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型，辐射防护水平与员工职业健康水平之间的系统基模为富者愈富模型，辐射防护水平与核设施运行效益之间的系统基模为成长上限模型。

15、进一步，步骤s3中核安全水平与辐射防护水平之间的系统基模为富者愈富模型，核安全水平与员工职业健康水平之间的系统基模为富者愈富模型，核安全水平与核设施运行效益之间的系统基模为成长上限模型。

16、进一步，步骤s3中工业安全水平与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，工业安全水平与核安全水平之间的系统基模为富者愈富模型，工业安全水平与员工职业健康水平之间的系统基模为成长上限模型，工业安全水平与核设施运行效益之间的系统基模为成长上限模型。

17、进一步，步骤s3中员工职业健康水平与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，员工职业健康水平与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，员工职业健康水平与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，员工职业健康水平与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型。

18、进一步，步骤s7中解出整个系统的数学方程后，判断得到的辐射防护水平和核设施运行效益是否达到预设值，若未达到预设值，则调整代表性参数及其典型平均值，甚至调整系统基模，直至得到的辐射防护水平和核设施运行效益达到预设值，才将解出的方程作为核设施辐射防护解决方案的“根本解”和“杠杆解”。

19、本发明的有益技术效果在于：本发明公开的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，对核设施辐射防护的各个变量之间的因果关系及系统动态变化予以理解与分析，把握关键与根本，应用系统动力学等理论方法，找到“根本解”和“杠杆解”，以此得出更加深入全面的辐射防护解决方案。

技术特征：

1.一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，所述方法采用因果回路图的形式描述影响系统行为的结构，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s1中因果回路图中的主要变量包括硬件设施投入资源、人力资源培训投入、辐射防护水平、核安全水平、工业安全水平、员工职业健康水平以及核设施运行效益。

3.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s2中主要变量硬件设施投入资源的代表性参数包括硬件设施年均投入金额，主要变量人力资源培训投入的代表性参数包括人力资源培训年均投入金额，主要变量员工职业健康水平的代表性参数包括员工年均在岗率，主要变量核设施运行效益的代表性参数包括单位运行时间的经济效益，主要变量辐射防护水平的代表性参数包括防护最优化水平指示值以及个人剂量限值，主要变量核安全水平的代表性参数包括设计基准事故年度风险以及超设计基准事故年度风险，主要变量工业安全水平的代表性参数包括主要工业安全事故年度风险以及主要工业安全事故潜在效益损失。

4.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s3中硬件设施投入资源与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与员工职业健康水平之间的系统基模为成长上限模型，硬件设施投入资源与核设施运行效益之间的系统基模为目标侵蚀模型。

5.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s3中人力资源培训投入与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与员工职业健康水平之间的系统基模为成长上限模型，人力资源培训投入与核设施运行效益之间的系统基模为目标侵蚀模型。

6.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s3中辐射防护水平与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，辐射防护水平与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型，辐射防护水平与员工职业健康水平之间的系统基模为富者愈富模型，辐射防护水平与核设施运行效益之间的系统基模为成长上限模型。

7.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s3中核安全水平与辐射防护水平之间的系统基模为富者愈富模型，核安全水平与员工职业健康水平之间的系统基模为富者愈富模型，核安全水平与核设施运行效益之间的系统基模为成长上限模型。

8.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s3中工业安全水平与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，工业安全水平与核安全水平之间的系统基模为富者愈富模型，工业安全水平与员工职业健康水平之间的系统基模为成长上限模型，工业安全水平与核设施运行效益之间的系统基模为成长上限模型。

9.如权利要求2所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s3中员工职业健康水平与辐射防护水平之间的系统基模为成长上限模型，员工职业健康水平与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，员工职业健康水平与核安全水平之间的系统基模为成长上限模型，员工职业健康水平与工业安全水平之间的系统基模为成长上限模型。

10.如权利要求1所述的一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，其特征在于：步骤s7中解出整个系统的数学方程后，判断得到的辐射防护水平和核设施运行效益是否达到预设值，若未达到预设值，则调整代表性参数及其典型平均值，甚至调整系统基模，直至得到的辐射防护水平和核设施运行效益达到预设值，才将解出的方程作为核设施辐射防护解决方案的“根本解”和“杠杆解”。

技术总结本发明涉及一种基于系统思维的核设施辐射防护解决方案制定方法，采用因果回路图的形式描述影响系统行为的结构，所述方法通过确定因果回路图中的主要变量，确定因果回路图中主要变量的代表性参数及其典型平均值，确定相邻主要变量之间的系统基模；以核设施运行效益为系统关键成果，分析得出系统全部的增强回路与调节回路；根据各系统基模对各增强回路与调节回路进行建模；联立上述全部回路建模得到的数学方程，得到整个系统的数学方程；解出整个系统的数学方程，找到核设施辐射防护解决方案的“根本解”和“杠杆解”。采用本发明中公开的方法，除了狭义的辐射防护本身，从系统思维角度，进行全面思考，得出更加深入全面的辐射防护解决方案。技术研发人员：王任泽,刘立业,于伟跃受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院技术研发日：技术公布日：2025/1/6