灰色系统理论作为系统科学的重要课题之一,着重研究的是“小样本”、“贫信息”的不确定性问题,通过从已知数据中提炼出有价值的信息,实现对事物本身发展趋势的探索预测。同时,灰色系统理论对样本数据没有具体的特殊要求和限制,应用领域十分广泛。灰色预测、灰色关联度、灰色聚类及决策分析是灰色系统理论中几个重要的组成部分,也是非常活跃的研究领域。本文在灰色系统理论的基础上,把理论研究应用于安全工程领域,主要内容包括安全预测、安全关联度、安全聚类以及安全决策。并从不同角度探究和解决安全工程领域中存在的一些问题,同时完善了灰色系统理论在安全工程领域中的应用。但是在灰色系统理论的具体应用中,各种模型都存在着模拟困难、计算复杂、工作量大等缺陷。为了克服这些缺点,本文通过Matlab软件编程及GUI界面设计,设计出一款独立于Matlab软件而独自运行的可视化的灰色系统应用软件。该应用软件可以实现包括灰色预测模型、缓冲算子、灰色关联度、灰色聚类评估、灰色决策模型、模型优化在内的众多功能。该软件可以方便不熟悉灰色理论计算过程的人员将灰色理论应用于安全工程领域的相关方面。