系统模型可反应人、机、环境之间的相互作用、反馈和调控，并能指出促成事故的一系列事件。下述几个模型都属于系统理论。
  
  一、S—O—R人的因素模型 
   
   1969年，J·瑟利提出一个事故模型，它包括两组问题（危险构成和显现危险的紧急时期），每组包含三类心理—生理成分，即对事件的感知（刺激，S）、对事件的理解（内部响应，认识活动，O）以及生理行为响应（输出，R）。

   包含有S—O—R的第一组侧重危险的构成，以及与此危险相关的感觉的、思考的（认识的）和行为的（生理输出）响应。第二组，瑟利称之为显现危险时期，也同样包含有S—O—R三个相同的成分。在此期间，如果不能避免危险，则将产生伤害或损坏。瑟利模型如图2-2。 

   
  二、操作过程与S—O—R人因素的模型
  
   
   1978年安德淼等曾在分析60件工伤事故时，应用了瑟利模型及其提出的问题，发现后者存在相当的缺陷，并指出：瑟利虽然清楚地处理了操作者的问题，但未涉及机械及其用于环境的运行过程。通过在瑟利模型上增加一组提前步骤，即构成危险的来源及可察觉性，运行系统内部波动（变异性），控制此波动使之与操作波动相一致。这一工作过程的增加使瑟利模型更为有用，详见图2-3。 

   安德森对瑟利模型的增补，始于控制系统（一个不可控系统，例如闪电，不能为模型的开始组所阐明）。问及系统是否能观察到（通过仪表或人的感官），阻止察觉是否可能主要指有无噪声、照明不良或因栅栏而阻碍了对工作过程的察觉。

   1970年海尔认为，当人们对事件的真实情况不能做出适当响应时，事故就会发生，但并不一定造成伤害后果。海尔的模型集中于操作者与运行系统的相互作用。他的模型是二个闭环反馈系统，把下列四个方面的相互关系清楚地显示了出来：（1）察觉情况，接受信息；（2）处理信息；（3）用行动改变形势；（4）新的察觉、处理，响应。详见图2-4。 

   信息包括操作者在运行系统中收到的信息，这种信息可能由于机械的故障而不正确，或因视力听力不佳而察觉不到，即不完整的信息。这两种情况都可能导致行动失误。预期的信息指经常指导对信息收集和选择的预测。就预测指导感觉而言，可能发生两种类型的失误。一是操作者感觉上的失误，二是对危险征兆没有察觉。只有当信息显示不安全时，预测可以举一反三，触类旁通。当负担过重，有压力、疲劳或药物作用，使操作者对收集信息的注意力削弱，以致不能保持对危险的警惕。
   行为的决策：根据察觉到的信息，经过处理，能否采取正确的行动，这取决于指导、培训以及固有的能力。决策要考虑经济效益、社会效益，这包括生产班组群体的利益，也有原有的经验及由此而产生的对危险的主观评估。认识、理解、决策均属于中枢处理，接着便是行动输出（响应行为）。

   响应行动之后，运行系统会发生变化。检察和监测功能是反馈环中的主要功能。