系统安全管理.docx

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系统安全管理

系统安全管理

第一节系统的概念

一、系统的定义

近半个世纪以来，系统作为一个研究对象在国际上引起了很多人的注意。

“系统”（System）一词源自古希腊语，有“共同”和“给以位置”的含义。

根据Webster辞典的说明，“System”是“有组织的和被组织化了的全体”。

当今，我们把极其复杂的研制对象称为“系统”，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。

系统具有输出某种产物的目的，但它不能无中生有。

也就是说，输出必有输入，经过处理才能得到。

输出是处理的结果，代表系统的目的；处理是使输入变为输出的一种活动，一般由人与设备分别或联合担任。

输入、处理、输出是组成系统的三个基本要素，加上反馈就构成一个完备的系统。

其框图如图3-1所示。

处理

反馈

输出

输入

图3-1

二、系统的特征

从系统的定义可以看出系统具有集合性、相关性、目的性和动态性这四大特征。

（—）集合性：

系统必须是两个以上元素组成的全体。

一个元素构不成系统。

（二）相关性：

系统的各元素不仅都为完成某种任务而存在，而且任—元素变化也都会影响其它元素完成任务。

例如，火箭系统的总重量发生变化，就会引起动力装置、发射设备的变化。

（三）目的性：

系统都是以完成某种功能、作用为目的，有确定的目标。

例如，我们设计一个机床，就为的是加工并且高效率地加工出工件。

（四）动态性：

系统不仅仅作为状态而存在，而且具有时间性程序。

系统存在于运动中。

将这四大特征简化后示于图3-2。

就构成了系统的全过程。

元素

任务

目的

程序

具有许多的

各元素都具有一定的

就一个系统来说

具有总的

具有时间性

图3-2

三、系统的分类

（一）人造系统。

指由人类设计和改造的系统。

它包括人们从加工自然物中获得的工程系统（如工具、设备、武器）和由一定的制度、组织、程序构成的社会系统及科学体系等系统。

（二）自然系统。

指由自然物形成的系统，如太阳系、生态系统。

（三）复合系统。

指由人造系统和自然系统相结合的系统，如农业系统、企业系统和武器系统。

（四）开放系统。

指系统内部与外界环境有交换的系统，如企业系统就与社会有物质、能量、信息的交换。

（五）封闭系统。

指与外界环境无任何形式交换的系统。

系统工程所研究的对象是人造系统和要改造的自然系统。

力学系统

物理系统

化学系统

无机系统

有机系统

生物系统

微生物系统

植物系统

动物系统

人类社会系统

微生物系统

植物系统

按物质运动发展阶段分

按系统的形式分

大型系统

中型系统

小型系统

工程系统

车间系统

班组系统

按所处环境的性质分

封闭系统

开放系统

静态系统

生产系统

销售系统

技术系统

按系统变化状态分

稳定系统

不稳定系统

按规律性的性质分

必然性系统

随机性系统

系统分类

按物质运动发展阶段分，每个阶段就是一个系统，每个系统又具有自己的特点，它们是：

无机系统、有机系统、人类社会系统。

这三大系统中又有若干小系统，每个小系统也有自己的特点。

系统还可以按其形式分为大型系统、中型系统和小型系统，按所处环境的性质分为封闭系统和开放系统，按系统的变化状态分为稳定系统和不稳定系统，按规律性的性质分为必然系统和随机系统。

系统分类表举例如图3-3。

图3-3

第二节系统工程的概念和内容

一、系统工程的概念

系统工程包括系统和工程两个方面，就是用系统的观点和方法去解决工程问题。

系统工程与一般工程相比，它具有高度综合性：

①研制对象的综合性。

一般工程学（如机械工程、电气工程、电子工程、土木工程、水力工程等）有它自己特定的物质对象，而系统工程可以把各种事物作为对象，包括自然现象、生态、人类、企业和社会的组织体，以及管理方法和程序等等。

②科学知识的综合性。

它不仅包括数学、物理、化学等基础自然科学，以及控制论、信息论、管理科学等学科，而且还包括医学、心理学、社会学、经济学等学科。

③考核效益的综合性。

一般工程学较多着眼于技术合理性，如性能、结构、效率等等，而系统工程则是从总体的最优化出发，考虑功能、规划、组成、协调等组织管理性质之类的问题。

二、系统工程的内容

系统工程的组成包括三个方面：

①它的基本思想，即系统分析或系统方法，是将对象作为系统来考虑，从而进行分析、设计、制作及其运用的方法。

②它的程序体系，是从实际经验中总结出来的。

在解决一个具体项目时，它要求把项目或过程分成几大步骤，而每个步骤又按一定的程序展开。

这就保证了系统思想在每个部分、每个环节上体现出来。

③它有一套最优化方法，当一个问题按照程序展开，明确具体环节，建立数学模型后，就可以用数学方法进行优化。

系统工程，是用系统的观点，科学合理地运用控制论、信息论、经济管理科学、现代数学、电子计算机和其它有关工程技术，按照系统工程的程序和方法，去建立优化系统的一门综合性的管理工程技术。

所谓系统的观点，就是把新研究的事物，看作是一个系统；系统的整体性、目的性和系统的最优化，是系统理论的核心。

系统的控制功能的实现，是建立在控制论的反馈理论的基础上的。

这就是说，要从输出中抽取一部分信号，反馈到系统的原端，以达到控制的目的。

系统的重要工作是获取各种信息，进行判断、计算加工、贮存，传递，然后输出必要的信息。

对系统的分析和评价，是以技术经济指标为衡量依据的。

同时，系统的设计、研制、试验、运用等过程都离不开各个管理科学分支的实质内容。

现代数学的最优化方法，主要是指它利用了许多现代数学分支的理论，对构成系统的各种因素加以分析、归纳和加工，最后得出数学模型，而数学模型的求解则可获得最优化方案，就是系统的最优方案。

使用电子计算机和其它有关的工程技术，主要是指四个方面：

①数学模型的求解；②对大量原始数据进行处理，得出在系统计算、运行、管理和控制时所需要的信息；③系统的组成环节（或分系统）的计算机又要接受这些二次信息作为指令，以完成管理和控制的功能；④系统工程的性质与有关工程技术直接相关，所以，运用有关工程技术在所必然。

系统工程的具体内容，主要有：

系统工程的一般原理、系统工程的程序和方法、系统环境研究、系统模型技术、系统优化技术、系统分析技术、系统预测技术、系统决策技术、系统信息技术、系统控制技术、系统可靠性技术、系统模拟技术、人机工程技术等等。

三、系统工程的程序

一个系统按时间顺序展开时，就产生了若干个相互联系的阶段。

系统工程的各个阶段如下：

1.系统的开发阶段：

可分为开发计划阶段和开发实施阶段。

2.系统的制作阶段：

可分为实施设计阶段和制作实施阶段。

3.系统的运用阶段。

在开发计划阶段，要对系统开发的必要性进行审查及制订开发方针，并在此基础上，明确系统开发的目的、目标、要求事项等，以及制订出系统要求说明书和开发计划书。

为达到这个目的，这个阶段的主要活动，必须对系统的开发对象进行充分而有准备的调查研究。

在开发实施阶段，应利用上个阶段的成果对功能要求、制约条件、费用、效果、实现的可能性等进行分析，制成系统设计书、制造计划书和实施设计计划书。

在实施设计阶段，要以系统设计书、制造计划书和实施设计计划书为基础，把制造说明书、制造实施计划书拟出来。

在此阶段，由于要设计出实际制作方法，所以要研讨和排除可能预计到的不确定因素。

在制作实施阶段，要求在合理地高效地制成系统工程的同时，还要制订、审查和决定运行方法和保养方法。

在系统运用阶段，要在运行方法和维护方法的基础上，通过实践经验的总结，进一步对系统的变更和改善进行研讨。

第三节系统管理和系统安全

一、系统管理的组成

根据系统的一般定义，系统管理是由六个要素构成：

（1）人。

这是最重要的要素，系统的一切活动是靠人来进行的。

只有充分调动人的积极性，人尽其才，才能提高管理和生产的效率。

（2）物资。

包括原材料、能源、半成品和成品等。

当前能源是物资的主要部分。

（3）设备。

包括机械设备、电气设备、动力设备、运输设备、工具、仪器仪表等，也包括仓库、场地的面积和容量等。

这是生产建设的物质技术基础，也是固定资产的重要组成部分。

（4）资金。

包括固定资金、流动资金等。

一定要讲求经济效益，提高资金的利用率。

（5）任务。

包括国家及上级机关下达的项目、指标和与其他单位订立的合同。

系统的任务一定要明确，要有数量和质量上的要求。

（6）信息。

包括原始记录、统计资料、情报、技术规范、图纸报表、规章制度等。

在系统中，信息是个很重要的因素。

要求信息及时、畅通，使领导心中有数，便于做出正确的决策。

在系统管理中，这六个要素是相互联系，相互作用的。

按其功能来分，可归纳为“四大流”。

（1）人流——即由工人、工程技术人员和管理人员汇合而成的劳动力资源。

把具有各种能力的人安排到与之相适应的岗位上，发挥各种人的积极作用，这是“四大流”畅通的根本保证。

（2）物流——即由物资、设备汇合而成的资源流。

它贯穿于从原材料投入到合格产品产出的全过程。

（3）资金流——即各种资金形态的流动。

是物流的资金形态运动。

（4）信息流——即由任务与情报汇合而成的指导生产过程和管理过程的信息。

系统活动的实质是信息的提取、传递、转化、整理、检索、判断、贮存、更新、计算等。

物流和资金流的畅通与否在很大程度上取决于信息流。

如果信息流发生错误，就会导致其它流的混乱。

在系统的生产过程和管理过程中，为了生产某项产品，从供应部门购入原材料、半成品入库，然后由仓库发往各车间投入加工，把加工好的零部件进行装配，经包装后送到用户手中，这是一个物流过程。

从资金形态来讲，也构成了资金流的过程。

在物流过程中，有很多原始记录、产品零部件图纸、零部件明细表、工艺卡、工装图纸、零件消耗定额、劳动定额、生产计划、原材料供应计划、销售计划等等，也构成信息流，它指导物流和资金流等工作。

二、系统的管理结构

随着管理科学的发展，企业和事业单位的规模越来越大，机构越来越复杂，功能越来越齐全。

从结构上分，管理系统有静态结构和动态结构。

1.管理系统的静态结构。

管理系统是由垂直系统和水平系统构成的。

企业垂直系统有四个主要职能分系统：

生产职能分系统，销售职能分系统，财务职能分系统和人事职能分系统。

由于这些系统是按条划分的，将各自追求本系统的利益，因此，它们之间的协调是很重要的。

水平系统有三个层次：

最高管理层、中级管理层和基层管理层。

水平系统起着协调和控制的作用。

最高管理层的职能主要是制定战略决策、经营方针和目标，制定长期计划和预算预测，确定新产品开发计划和拟定投资方案等。

中级管理层的职能主要是执行性管理，在战略计划指导下制定管理目标、拟定实施方案，按部门分配资源，协调各部门之间的关系，制定生产程序和评价方法。

基层管理层的职能主要是实施和处理，它按上级指示的目标，程序进行组织和实施生产作业，完成规定的任务。

其结构如图3-4所示。

最高管理层

中级管理层

基层管理层

生产销售财务人事

图3-4

2.管理系统的动态结构。

管理系统的动态结构是从系统功能出发来研究随时间而变化的基本活动。

这个活动过程大致上分这样几个阶段。

（1）计划。

就是确定目标，选择最优方案，并确定达到预期目标所用的手段。

（2）执行。

就是计划规定的事项由具体部门执行并予以实施。

（3）控制。

就是考察执行结果，一方面对目前执行的情况进行检查，找出偏差；一方面提供反馈来纠正偏差。

这三个功能活动是连续循环的螺旋式上升的，而且一次比一次更高。

系统工程则应组织好这个活动过程，使系统不断提高效率。

三、系统管理的组织原则

型号研制是系统开发活动，其组织形式及结构必须与被管理对象的特点相适应，才能起到推进作用，达到预期的效果。

由于型号系统的研制通常具有探索性、综合性、相关性、多变性和创造性等特点，为发挥系统管理的组织功能，即有效地运用组织机构发挥每个人的聪明才智，深入挖掘各种资源潜力，充分体现综合的力量，圆满地达到预期目标，根据科学组织学原则，来探讨系统管理的组织形式及其机构，乃是当前一项重要的研究课题。

在研究建立和健全系统管理的组织形式及其结构时，必须遵循下述原则：

1.系统原则。

机构的设置要反映系统管理需要，要设置系统总体部门，各业务机构应构成有机的系统整体，相互协调，便于集中决策。

2.分工原则。

明确分工，使每项工作规范化。

领导的职能主要是决策，并负责处理例外事件。

不能大包大揽、“事必躬亲”，否则无法搞好系统管理。

3.能力原则。

工作岗位要与人的实际能力相适应。

要把具有一定管理才能的人，放到适当的管现岗位上，并行使相应的权力，使之在其位、谋其政、行其权、尽其责、奖其功、惩其误。

4.控制广度原则。

与一个领导人经常联系工作的人员不宜过多，最多不超过6-8人，以使领导人有时间研究和处理型号研制中的重大问题。

5.目标单一原则。

按专业分工，使职能机构业务范围单一化，个人职能岗位责任单一化，以利集中精力，深入专业研究，从而做好本职工作。

6.反馈原则。

机构的设置，要保证每一项决策能准确、及时地逐级传达到所有有关的干部与职工，并能按级把执行中发生的问题灵敏、准确、迅速地反馈给决策者。

7.精简原则。

坚持因事设职，因职设人，选人要精干。

防止机构臃肿、人浮于事，内耗增大，影响型号研制的系统管理效率。

8.民主原则。

建立各种形式的群众组织，充分发挥社会主义国家人民当家作主的优越性。

开展型号研制中的技术民主，坚持群众路线，以调动广大科技人员的积极性。

因此，在组织形式上应考虑有利于职工参与管理。

上述八条原则互相联系，相辅相成，都是为了便于型号研制的系统管理组织机构发挥一系列的功能。

如经营决策功能，指挥协调功能，技术经济分析和预测功能，规划和计划功能，质量管理功能，经济管理功能，人才开发功能，器材设备管理功能，以及设计、试制、试验和成果鉴定功能等。

四、安全和危险的定义

1.安全

安全被定义为“不发生导致死伤、职业病、设备或财产损失的状况”。

安全是指安稳而无危险的事物。

生产过程中的安全是指人不受到伤害，物不受到损失。

在工程上研究安全时，采取一般概念上的近似客观量来定义安全的程度，叫安全性。

设S代表安全性，D为危险性，则

S=1-D

在工程上，与其说研究安全性，倒不如说研究危险性更恰当。

传统的安全认为安全和危险是两个互不相容的概念；而系统安全则认为不存在绝对的安全，安全是一种模糊数学（FuzzyMathematics）的概念。

按模糊数学的说法，危险性就是对安全的隶属度。

当危险性低于某程度时，人们就认为是安全的了。

2.危害（Hazard）与危险或风险（Risk）

危害是造成事故的一种潜在危险，它是超出人的直接控制之外的某种潜在的环境条件。

危险亦称风险，危险性是来自某种个别危害而造成人的伤害和物的损失的机会。

它是由危险严重程度及危险概率表示的可能损失。

危害是可能出毛病的事物或环境，而危险或风险则是定量的统计学术语（概率），它表征潜在的危害的结果。

在有发生工伤或职业病的劳动环境中操作是一种危害，如有坠落危害、矽尘危害等；这种危害有可以使人遭受伤亡或患职业病的危险。

危害相当于我们习惯上所说的不安全隐患，是潜在的危险因素。

五、事故的定义

事故是以人体为主，在与能量系统有关的系列上，突然发生的与人的希望和意志相反的事件。

事故（Accident）也可以定义为：

个人或集体在时间的进程中，在为了实现某一意图而采取行动的过程中，突然发生了与人的意志相反的情况，迫使这种行动暂时地或永久地停止的事件（Event）。

这种事故现象是在人们的行动过程中发生的，如以人为中心来考察事故后果，大致有如下两种情况：

伤亡事故（Injury）；一般事故（Incident）。

1.伤亡事故

伤亡事故，简称伤害，是个人或集体在行动过程中接触了与周围条件有关的外来能量，该能量若作用于人体，致使人体生理机能部分或全部丧失。

这种事故的后果，严重时会决定一个人一生的命运，所以习惯称为不幸事故。

人体本身就是一个能量体系，它把能量吸收在人体的生理机构中，并通过自身的新陈代谢消耗能量以进行各种活动，当人的行动超出了正常状态，且与生产设备的能量流动发生接触、碰撞以致遭受打击而蒙受伤害。

这时也就妨碍了行动的正常进行。

在生产区域中发生的和生产有关的伤亡事故，叫工伤事故。

2.一般事故

这是指人身没有受到伤害或受伤轻微，停工短暂或与人的生理机能障碍无关的事故。

由于传给人体的能量很小，尚不足以构成伤害，习惯上称为微伤；另一种是对人身而言的未遂事故，也称为无伤害事故。

事故发生时，其结果到底是伤亡事故，还是一般事故，这完全是一个受偶然性支配的、只有毫厘之差的问题。

两者的分界线是不明显的。

把两者分开的可能性，从本质上说是一个偶然性的问题，只能用概率来加以论述。

因此，从事故对人体危害的结果来说，纵然有时是未遂伤亡，但到底会不会遭到伤害，却是一个难于预测的问题。

所以，必须将这种无伤害的事故也作为所发生的所有事故的一部分而加以收集、研究，以便掌握事故发生的倾向和概率，并采取相应的措施，这在安全管理上是一个极为重要的观点。

许多学者的统计表明，事故（Accident）之中无伤害的一般事故（1ncident）占90％以上，比伤亡事故（Injury）的概率要大十到几十倍。

1966年，伯德（E.Bird）和达复斯（H.E.Duffus）就12535件事故调查表明，其中无伤害的未遂事故为10000件，微伤（nearinjury）为2035件，伤害为500件。

从客观的物质条件为中心来考察事故现象时，其结果大致也有如下两种情况：

1.物质遭受损失的事故

如由于火灾、爆炸、冒顶、倒塌等所发生的事故。

这是因为生产现场的物质条件都是根据不同的目的，并为了实现这一目的而创造的人工环境，有时供给它的动力，由于不符合要求，使能量突然逸散而发生了物质的破坏、倒塌、火灾，爆炸等现象，以致迫使生产过程停顿，并造成国家财产的损失。

2.物质完全没有受到损失的事故

有些事故虽然物质没受损失，但因人—机系统中，不论人或机哪一方面停止工作，另一方也得停顿下来。

同时，生产现场的机械设备和装置在使用过程中，随时间的推移，有一个可靠性（Reliability）问题，伴随着其可靠性降低，则难于永远保持正常状态，因而就有发生事故的可能性。

总之，无论人员伤害与否或物质损失与否，都应彻底地从生产领域中排除各种不安全因素和隐患，才能防止事故发生，做到安全生产。

需要收集和研究无伤害、无损失的事故资料,这是因为重大事故的发生大多具有偶然性。

出于同样致因的事故，可能发生的概率虽高但不造成伤害或损失。

非伤害事故的原因可以作为判断潜在伤害事故致因的根源。

研究任何事故的真正重要性，就在于它们能够判断出那些“潜在地”导致伤害的环境；而某一事故是否真正导致伤害是无关重要的。

六、事故特征

1.事故的因果性

所谓因果性就是某一现象作为另一现象发生的根据的两种现象之关联性。

事故的起因乃是它和其他事物相联系的一种形式。

事故是相互联系的诸原因的结果。

事故这一现象都和其他现象有着直接的或间接的联系。

在这一关系上看来是“因”的现象，在另一关系上却会以“果”出现，反之亦然。

因果关系有继承性，或称非单一性，也就是多层次的，即第一阶段的结果往往是第二阶段的原因。

给人造成直接伤害的原因（或物体）是比较容易掌握的，这是由于它所产生的某种后果显而易见。

然而，要寻找出究竟为何种原因又是经过何种过程而造成这样的结果，却非易事。

因为随着时间的推移，会有种种因素同时存在。

并且它们之间尚有某种相互关系，同时还可能由于某种偶然机会而造成了事故后果。

因此，在制定预防措施时，应尽最大努力掌握造成事故的直接和间接的原因，深入剖析其根源，防止同类事故重演。

2.事故的偶然性、必然性和规律性

从本质上讲，伤亡事故属于在一定条件下可能发生，也可能不发生的随机事件。

事故的发生包含着所谓偶然因素。

事故的偶然性是客观存在的，与我们是否明了现象的原因全不相干。

事故是由于客观某种不安全因素的存在，随时间进程产生某些意外情况而显现出的一种现象。

因它或多或少地含有偶然的本质，故不易决定它所有的规律；但在一定范畴内，用一定的科学仪器或手段，却可以找出近似的规律，从外部和表面上的联系，找到内部的决定性的主要关系。

虽不详尽，却可知其近似规律。

如应用偶然性定律，亦即采用概率论的分析方法，收集尽可能多的事例进行统计处理，并应用伯努里大数定律，找出带根本性的题。

这就是从偶然性中找出必然性，认识事故发生的规律性，把事故消除在萌芽状态之中，变不安全条例为安全条件，化险为夷。

这也就是防患未然、预防为主的科学意义。

科学的安全管理就是从事故的合乎规律的发展中去认识它，改造它，达到安全生产。

3.事故的潜在性、再现性和预测性

在时间的推移中，事故会突然违反人的意愿而发生。

时间，实质上是存在于一切过程的始终，是一去不复返的。

无论是人的全部活动还是机械体系作业时的运动，在其所经过的时间内，不安全的隐患是潜在的，条件成熟就会显现，决不会脱离时间而存在。

如Bergson所指出：

“我们抓住的是抽象化的空间中的时间”，“人在认识了某个运动物体的某一点时，就是那一瞬间，该点已不复存在了。

”“时间”的本质是已经过去的事，因为时间流逝的任何部分，一经显现就已经不是现存的了。

对真的时间而言，我们的时间是“相对时间”，应是由人的记忆功能综合形成的“空间的时间”或者是“量的时间”。

从上述意义上讲，事故潜在于“绝对时间”之中。

因为我们把时间抽象化，抓住的是空间，所以，也可以说，事故是潜在于空间之中。

人行动在外界条件的空间中，空间又是“相互外在性”的东西。

这一本质一经破坏，在其特有的时间、场所就显现为事故。

事故包含在绝对时间之中，我们不能认识绝对时间，因而也不能认识绝对时间中的某些事故；但是，却可能认识在相对时间轨迹上相继展开的相对时间及在其中显现的事故。

时间是一去不复返的，完全相同的事件也不会再次重复显现。

只能说，对类似的事故阻挡其再现是可能的。

基于人们对过去的事故所积累的经验，把人作为主体，可以在自然的客体中进行预测。

人们在进行有目的的活动时，也一定对自己的行动能否达到目的而进行种种预测。

这种预测是根据以往积累的经验和知识，通过研究所构思出来的一个模型，即所谓“预测模型”。

若“预测模型”的准确性高，在实际进行中，其活动就必然会接近于预测的模型。

但是，如果在未来的时间里出现了没有预测到条件破坏最初的预测性，当对这种变化情况调整或控制不当时，情况就会发展，使外界的能量传递给人体而造成人的伤害和机械的损坏。

为此，为防止事故发生，在进行生产活动开始之时，就应正确掌握当时的条件，充分运用已有的经验和知识，及时加以校正，以便将未来时间里的情况预测得更加准确。

但是，事故有其突然性，突然出现在相对时间上的事故，往往难于预测。

意想不到的偶然性是存在的。

集体劳动中的个人，不常是按照自然环境中的客观规律去干，而是有不少人工环境，这与人们在生活环境中所积累的经验有不同之处，有不少新的经验尚未取得，故也有难于预测之处。

另外，人们通过五感（视、听、嗅、味、触）对外界条件取得信息，再经大脑综合判断而预测其结果。

这种判断也离不开过去的经验。

但在自然环境中，经验不起作用的事是存在的。

例如煤矿的瓦斯是无色、无味、无嗅的，单凭人的五感是无力预测的，只有用科学仪器来扩大人的五感的灵敏度。

所以使用科学仪器和科学方法是提高预测可靠性的重要途径。

安全工作的任务就是发现伤亡事故的潜在性，根除其隐患，不使之再现，提高预测的可靠性。

事故作为随机事件，它的发生有许多因素，而且它们之间存在着相当复杂的相互关系。

预测事故如何再现的概率，则又关系到这些相关因素的比例和时间相结合的机会的概率。

所以，伤亡事故是有充分余地进入偶然性领域的。

但是