安全生产伴随着经济活动而产生,提升企业安全管理和政府安全监督水平,是保障从业人员安全和健康,促进经济社会和谐发展的必然要求。由于我国生产力发展水平还处于较低阶段,企业安全生产基础薄弱,安全生产管理与监督任重而道远。当前,安全生产监督管理总体上还依赖于传统的方法与手段,理论创新不够,更缺乏定量化的技术分析和研究。本论文在学习、借鉴已有研究成果的基础上,尝试将运筹学的图论和力学等理论应用于安全生产领域,开展安全监督与管理的量化表达方法研究。论文的主要研究内容和取得的研究成果如下：(1)从我国安全生产现状、面临挑战和存在的主要问题入手,阐述了安全监督与管理工作的极端重要性,指出现阶段安全监督和管理方法以定性描述为主,缺乏系统的定量分析与研究,与安全生产内在需求和经济社会快速发展存在差距。物理学、数学等相关学科理论的引入将使安全监督与管理的量化表达和定量分析成为可能。(2)通过对我国现行安全生产监管体系的结构分析,归纳和总结了安全生产监管体系的纵向和横向结构及其功能特点。通过与相关理论和图论的比较分析,运用图论的方法对安全监管体系的结构进行优化研究,提出改良型安全生产监管体系的框架。(3)运用图论中的树和偏序、二分图和网络、统筹图等分别表达了安全生产监管体系的纵向结构、横向结构和执法监督的相关内容。将图论中的网络流和统筹图融入安全监管体系,运用关键路径法对安全生产计划监察方案进行了优化研究。探索并归纳了将图论运用于安全监管系统的表达方法与步骤,较为清晰地显示了图论中方法在安全监管体系中运用的过程。(4)对存在于企业安全管理过程中的各种抽象力进行了表达,进而从力学的角度对这些抽象力进行分析,提出了安全管理力学表达的一般方法。对于安全文化场和安全决策等典型模型进行了表达,运用安全管理力学表达解释安全管理PDCA循环、安全管理惯性和不同层次安全管理者之间关系,对定量化研究企业安全管理具有一定的指导意义。(5)阐述了安全软测量技术及其建模方法,研究了多元线性回归方法、多元逐步回归方法、主元分析和主元回归等基于回归分析的软测量建模方法,以及基于人工神经网络的软测量建模。以化工生产物流系统为例,分析了建立安全软测量混合多模型过程中的安全生产风险辨识原则和步骤。