安全系統(tǒng)工程復習

1、第一章第一章 重點重點1、兩類安全工作方法兩類安全工作方法問題出發(fā)型問題出發(fā)型 問題發(fā)現(xiàn)型問題發(fā)現(xiàn)型2、基本概念基本概念（1）系統(tǒng)（特征：）系統(tǒng)（特征：整體性、相關(guān)性、目的性、有序性整體性、相關(guān)性、目的性、有序性、環(huán)境適應性）環(huán)境適應性）（2）系統(tǒng)工程）系統(tǒng)工程是是以系統(tǒng)為研究對象，以達到總體最佳化為研究目標，是是以系統(tǒng)為研究對象，以達到總體最佳化為研究目標，是一種綜合性的管理工程技術(shù)。是一種綜合性的管理工程技術(shù)。（3 3）安全）安全，是指免遭不可接受危險的傷害，是一種使傷害或損害的風險，是指免遭不可接受危險的傷害，是一種使傷害或損害的風險限制在可以接受的水平的狀態(tài)。限制在可以接受的水平的狀態(tài)

2、。(4)(4)危險危險，指在引起人身傷亡、設(shè)備破壞或降低完成預定功能能力的狀態(tài)。，指在引起人身傷亡、設(shè)備破壞或降低完成預定功能能力的狀態(tài)。研究表明，利益影響人們承受危險的程度。研究表明，利益影響人們承受危險的程度。安全系統(tǒng)工程安全系統(tǒng)工程用系統(tǒng)工程的基本原理和方法，預先識別、分析系統(tǒng)存在的危險因素，用系統(tǒng)工程的基本原理和方法，預先識別、分析系統(tǒng)存在的危險因素，評價并控制系統(tǒng)風險，使系統(tǒng)安全性達到預期目標的工程技術(shù)（是一評價并控制系統(tǒng)風險，使系統(tǒng)安全性達到預期目標的工程技術(shù)（是一整套管理程序和方法體系）。整套管理程序和方法體系）。第二章第二章 重點重點1 1、系統(tǒng)安全分析：就是系統(tǒng)安全分析：就是

3、采用采用安全系統(tǒng)工程的方法和原理安全系統(tǒng)工程的方法和原理找出找出影響系統(tǒng)正常影響系統(tǒng)正常運行的各種事件出現(xiàn)的條件以及可能導致的后果，運行的各種事件出現(xiàn)的條件以及可能導致的后果，尋求尋求消除和控制危險消除和控制危險的對策，的對策，最大最大限度地實現(xiàn)系統(tǒng)安全。限度地實現(xiàn)系統(tǒng)安全。2.2.安全檢查的目的和作用安全檢查的目的和作用 目的：目的：及時發(fā)現(xiàn)并消除生產(chǎn)過程中由于設(shè)備、工作環(huán)境、人員操作等存在及時發(fā)現(xiàn)并消除生產(chǎn)過程中由于設(shè)備、工作環(huán)境、人員操作等存在的可能發(fā)生事故的隱患，防止事故發(fā)生。的可能發(fā)生事故的隱患，防止事故發(fā)生。作用：作用：發(fā)現(xiàn)不安全狀態(tài)、不安全行為以及管理缺陷的有效途徑。發(fā)現(xiàn)不安全狀

4、態(tài)、不安全行為以及管理缺陷的有效途徑。3.3.安全檢查的內(nèi)容安全檢查的內(nèi)容安全檢查的內(nèi)容主要是安全檢查的內(nèi)容主要是查思想、查管理、查隱患、查事故處理查思想、查管理、查隱患、查事故處理4.“4.“三同時三同時”5.“5.“四不放過四不放過”6.6.優(yōu)點優(yōu)點（1 1）全面性和系統(tǒng)性；（）全面性和系統(tǒng)性；（4M)4M)（2 2）有明確的檢查目標；（某一工序、某一地點、某一具體）有明確的檢查目標；（某一工序、某一地點、某一具體設(shè)備）設(shè)備）（3 3）簡單易懂，容易掌握；）簡單易懂，容易掌握；（4 4）有利于明確責任；）有利于明確責任；（5 5）有利于安全教育；）有利于安全教育；（6 6）可以事先編制；）

5、可以事先編制；（7 7）隨科學和標準的變化，不斷變換）隨科學和標準的變化，不斷變換7.7.現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的特點：現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的特點：四新：新工藝、新技術(shù)、新能源和新材料四新：新工藝、新技術(shù)、新能源和新材料三化：大規(guī)?；?、復雜化和高度自動化三化：大規(guī)?；?、復雜化和高度自動化1.1.通過通過PHAPHA可以做到：可以做到：（1 1）識別識別出系統(tǒng)中可能存在的所出系統(tǒng)中可能存在的所有有危險源危險源；（2 2）識別識別出危險源可能導致的危出危險源可能導致的危害害后果后果（3 3）根據(jù)風險程度對其）根據(jù)風險程度對其分級分級（4 4）確定風險控制）確定風險控制措施措施。2.2.危險源包含危險源包含3 3個要

6、素個要素（1 1）潛在危險性（）潛在危險性（2 2）存在狀態(tài)）存在狀態(tài)（3 3）觸發(fā)因素）觸發(fā)因素3.3.風險分級風險分級4.4.風險控制措施風險控制措施（1 1）降低事故發(fā)生的概率：）降低事故發(fā)生的概率：預防性措施預防性措施（2 2）低事故后果的嚴重程度：）低事故后果的嚴重程度：保護性措施保護性措施及及應急性措施降應急性措施降5.5.（1 1）故障（故障（2 2）故障類型（）故障類型（3 3）故障影響）故障影響（4 4）故障嚴重度）故障嚴重度分為分為輕微的、臨界的、嚴重的、致命的四級輕微的、臨界的、嚴重的、致命的四級6.6.一般來說，一個元素至少有一般來說，一個元素至少有4 4種種可能的故障

7、類型可能的故障類型: : 意外運行；運行不準時；停止不及時；運行期間故障。意外運行；運行不準時；停止不及時；運行期間故障。1.1.風險矩陣法風險矩陣法- -故障等級故障等級2. 2. 危險和可操作性研究危險和可操作性研究（1 1）基本思想）基本思想（2 2）（1 1）NONENONE（不或沒有）（不或沒有）（2 2）MOREMORE（過量）（過量）（3 3） LESSLESS（減少）（減少） （4 4）AS WELL ASAS WELL AS（伴隨）（伴隨） （5 5）PART OFPART OF（部分）（部分）（6 6） REVERSEREVERSE（相逆）（相逆）（7 7） OTHER T

8、HANOTHER THAN（異常）（異常）風險率矩陣圖風險率矩陣圖概率概率1 2341 234嚴重度嚴重度 事件樹分析事件樹分析（Event Tree AnalysisEvent Tree Analysis）法是一種邏輯）法是一種邏輯的的歸納法歸納法，它在，它在給定一個初因事件給定一個初因事件的情況下，的情況下，分析分析此初因事件可能導致的各種事件序列的結(jié)果此初因事件可能導致的各種事件序列的結(jié)果，從而，從而定性與定量的評價了系統(tǒng)的特性，并幫助分析人員定性與定量的評價了系統(tǒng)的特性，并幫助分析人員以以獲得正確的決策獲得正確的決策，6.6.事件樹分析事件樹分析原因事件原因事件起因事起因事件件或誘發(fā)或

9、誘發(fā)事件事件結(jié)果結(jié)果事件事件起起因因事事件件原因事件原因事件1成功成功原因事件原因事件1失敗失敗原因事件原因事件2成功成功原因事件原因事件2失敗失敗結(jié)果事件結(jié)果事件ABC若泵若泵A、閥門、閥門B、閥門、閥門C的可靠度分別為的可靠度分別為.95,0.9,0.9,計算成功計算成功的概率。的概率。P(S)= 0.95 0.9 0.9=0.7695F(S)= 1 P(S)=10.7695=0.2305v事故樹分析事故樹分析v1.1.事件符號事件符號矩形、圓形、房形、菱形矩形、圓形、房形、菱形2.2.邏輯門符號邏輯門符號與門、或門、非門、條件與門、條件或門、表與門、或門、非門、條件與門、條件或門、表決門

10、、異或門決門、異或門等冪律等冪律 AAA A AA 交換律交換律 ABBA A BB A結(jié)合律結(jié)合律 （AB）CA（BC） （A B） CA （B C）布爾代數(shù)的變量只有布爾代數(shù)的變量只有0 0和和1 1兩種取值，它所代兩種取值，它所代表的是某個事件存在表的是某個事件存在與否或真與假的一種與否或真與假的一種狀態(tài)，不表示數(shù)量上狀態(tài)，不表示數(shù)量上的差別。布爾代數(shù)中的差別。布爾代數(shù)中有有“或或”（+ +，）、）、“與與”（，）、）、“非非”三種運算三種運算。分配律分配律 A （BC）（）（A B）（）（A C） A（B C）（）（AB）（AC） 吸收律吸收律 AA BA A （AB）A零一律零一律

11、：A+1=1 A 0=0同一律：同一律： A+0=A A 1=A互補律互補律 AA A A 對合律對合律 （A ） A德德莫根律莫根律 （AB） A B （A B） A B 割集割集：事故樹中某些基本事件的集合，當這些基：事故樹中某些基本事件的集合，當這些基本事件都發(fā)生時，頂上事件必然發(fā)生。本事件都發(fā)生時，頂上事件必然發(fā)生。 如果在某個割集中任意除去一個基本事件就不再如果在某個割集中任意除去一個基本事件就不再是割集了，這樣的割集就稱為是割集了，這樣的割集就稱為最小割集最小割集。也就是導致。也就是導致頂上事件發(fā)生的最低數(shù)量的基本事件集合。頂上事件發(fā)生的最低數(shù)量的基本事件集合。行列法行列法 布爾代

12、數(shù)化簡法布爾代數(shù)化簡法 行列法行列法 行列法是行列法是19721972年由富賽爾年由富賽爾(Fussel)(Fussel)提出的，所以又提出的，所以又稱稱富塞爾法富塞爾法。 從頂上事件開始，按邏輯門順序用下面的輸入事件從頂上事件開始，按邏輯門順序用下面的輸入事件代替上面的輸出事件，代替上面的輸出事件，與門橫向列出，或門縱向展開，與門橫向列出，或門縱向展開，逐層代替，直到所有基本事件都代完逐層代替，直到所有基本事件都代完, ,再利用布爾代數(shù)化再利用布爾代數(shù)化簡，其結(jié)果為最小割集。簡，其結(jié)果為最小割集。 布爾代數(shù)化簡法布爾代數(shù)化簡法 事故樹經(jīng)過布爾代數(shù)化簡，得到若干交集的并集，事故樹經(jīng)過布爾代數(shù)化

13、簡，得到若干交集的并集，每個交集實際就是一個最小割集。每個交集實際就是一個最小割集。T. .+ +. .M1M2X1X2X1X3用行列法求最小割集用行列法求最小割集153121412323553354XGXXGXXTG GGGXXGXXXX13215313513214141435533523353543553354XXXXGXXXXXXXXXXXXXXXGXXXXXXXXXXXXXXXXX+ + +T1E2E3X5X3E. .2X1X. .4E4X3X+ +用布爾代數(shù)法求最小割集用布爾代數(shù)法求最小割集P76圖圖320化簡化簡12334512334512334513423433415253513

14、42343415253513423415253513()()()()()()(1)(1)TE EEXEXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX X415253534152535XXXXXXXXXXXXXXXT+ +M4M3M2M1. . . . .X1X5X2X5X4X3X3X54徑集與最小徑集徑集與最小徑集在事故樹中，當所有的在事故樹中，當所有的基本事件都不發(fā)生時基本事件都不發(fā)生時，頂上，頂上事件肯定不會發(fā)生。事件肯定不會發(fā)生。然而頂上事件不發(fā)生常常并不要求所有基本事件都然而頂上事件不發(fā)生常常并不要求所有基本事件都不發(fā)生，

15、而只要不發(fā)生，而只要某些基本事件不發(fā)生某些基本事件不發(fā)生頂上事件就不頂上事件就不會發(fā)生。會發(fā)生。這些這些不導致頂上事件發(fā)生不導致頂上事件發(fā)生的基本事件的集合稱為徑的基本事件的集合稱為徑集。集。徑集是表示系統(tǒng)不發(fā)生故障而正常運行的模式。徑集是表示系統(tǒng)不發(fā)生故障而正常運行的模式。同樣在徑集中也存在同樣在徑集中也存在相互包含和重復事件的情況，去相互包含和重復事件的情況，去掉這些事件的徑集叫掉這些事件的徑集叫最小徑集最小徑集。也就是說凡不能導致。也就是說凡不能導致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合稱為頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合稱為最小最小徑集。徑集。在最小徑集里，任意去掉一個基本事件就

16、不成其為在最小徑集里，任意去掉一個基本事件就不成其為徑徑集。集。事故樹有一個最小徑集，頂上事件不發(fā)生的可能性就事故樹有一個最小徑集，頂上事件不發(fā)生的可能性就有一種。有一種。最小徑集最小徑集越多，頂上事件不發(fā)生的途徑就越越多，頂上事件不發(fā)生的途徑就越多，系統(tǒng)也就越安全。多，系統(tǒng)也就越安全。5最小徑集求法最小徑集求法最小徑集的求法是利用最小徑集的求法是利用最小徑集與最小割集最小徑集與最小割集的對偶性，首的對偶性，首先畫事故樹的對偶樹，即先畫事故樹的對偶樹，即成功樹成功樹，求，求成功樹的最小割集成功樹的最小割集，就是原事故樹的就是原事故樹的最小徑集最小徑集。成功樹的畫法成功樹的畫法是將事故樹的是將事

17、故樹的“與門與門”全部換成全部換成“或門或門”，“或門或門”全部換成全部換成“與門與門”，并把全部事件發(fā)生變成不發(fā)生，就是在，并把全部事件發(fā)生變成不發(fā)生，就是在所有事件上都加所有事件上都加“-”，使之變成原事件補的形式。經(jīng)過這樣，使之變成原事件補的形式。經(jīng)過這樣變換后得到的樹形就是原事故樹的成功樹。變換后得到的樹形就是原事故樹的成功樹。同理可知，畫成功樹時事故樹的同理可知，畫成功樹時事故樹的“與門與門”要變成要變成“或或門門”，事件也都要變?yōu)樵录堑男问?。，事件也都要變?yōu)樵录堑男问?。條件與門、條件或門、限制門的變換方式同上，變換條件與門、條件或門、限制門的變換方式同上，變換時把時把條件作

18、為基本事件條件作為基本事件處理。處理。用最小徑集表示的等效樹也有兩層邏輯門，與用最小用最小徑集表示的等效樹也有兩層邏輯門，與用最小割集表示的等效樹比較，所不同的是兩層邏輯門符號割集表示的等效樹比較，所不同的是兩層邏輯門符號正好相反。正好相反。最小割集和最小徑集在事故樹分析中的作用最小割集和最小徑集在事故樹分析中的作用最小割集和最小徑集在事故樹分析中的作用最小割集和最小徑集在事故樹分析中的作用(1)(1)最小割集事故樹分析中的作用最小割集事故樹分析中的作用 表示系統(tǒng)的表示系統(tǒng)的危險性危險性 表示頂事件發(fā)生的表示頂事件發(fā)生的原因組合原因組合 為降低系統(tǒng)的危險性提出控制方向和預防措施為降低系統(tǒng)的危險

19、性提出控制方向和預防措施 利用最小割集可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重利用最小割集可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重 要度和方便地計算頂事件發(fā)生的概率。要度和方便地計算頂事件發(fā)生的概率。(2)(2)最小徑集事故樹分析中的作用最小徑集事故樹分析中的作用 表示系統(tǒng)的表示系統(tǒng)的安全性安全性 選取確保系統(tǒng)安全的選取確保系統(tǒng)安全的最佳方案最佳方案 利用最小徑集同樣可以判定事故樹中基本事件的結(jié)利用最小徑集同樣可以判定事故樹中基本事件的結(jié)構(gòu)重要度和計算頂事件發(fā)生的概率。構(gòu)重要度和計算頂事件發(fā)生的概率。T+ +M3M2M1. .X1X3X3X5X4X5+ + +X2T+ +M4M3M2M1. . . . .X1

20、X5X2X5X4X3X3X5用最小割集表示的等效事故樹用最小割集表示的等效事故樹用最小徑集表示的等效事故樹用最小徑集表示的等效事故樹用最小割集表示的結(jié)構(gòu)函數(shù)用最小割集表示的結(jié)構(gòu)函數(shù)最小割集：最小割集：K K1 1=x=x1 1 ,x,x3 3 , K , K2 2=x=x1 1 , x, x5 5 , K , K3 3=x=x2 2 , , x x3 3 , , x x4 4 , , K K4 4=x=x4 4 , , x x5 5 T = xT = x1 1 x x3 3 + x+ x1 1 x x5 5 + + x x2 2 x x3 3 x x4 4 + + x x4 4 x x5 5

21、用最小徑集表示的結(jié)構(gòu)函數(shù)用最小徑集表示的結(jié)構(gòu)函數(shù)最小徑集：最小徑集： P P1 1=x=x1 1,x,x4 4 ,P,P2 2=x=x1 1,x,x2 2 ,x,x5 5 ,P ,P3 3= x x3 3 , , x x5 5 T= (xT= (x1 1+x+x4 4)(x)(x1 1+x+x2 2+x+x5 5)(x)(x3 3+ + x x5 5) )3 3 基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析 在在假定各基本事件的發(fā)生概率相等假定各基本事件的發(fā)生概率相等的前提下的前提下, ,分分析各基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的影響程度。析各基本事件的發(fā)生對頂上事件發(fā)生的影響程度。 y=y=

22、(x(x1 1 ,x,x2 2 ,.x,.xi i ,., x,., xn n) )當基本事件當基本事件x xi i的狀態(tài)從的狀態(tài)從0 0變到變到1,1,其他基本事件的狀態(tài)保持不變其他基本事件的狀態(tài)保持不變, ,頂上頂上事件的狀態(tài)有事件的狀態(tài)有3 3種可能的情況：種可能的情況：1 1）無論）無論x xi i 是否發(fā)生是否發(fā)生, ,頂上事件都不發(fā)生；頂上事件都不發(fā)生； (x(xi i=0=0 , x)=0, , x)=0, (x(xi i=1=1 , x)=0 , x)=0 之差之差=0=02 2）頂上事件的狀態(tài)隨頂上事件的狀態(tài)隨x xi i狀態(tài)的變化而發(fā)生變化；狀態(tài)的變化而發(fā)生變化； (x(x

23、i i=0=0 , x)=0, , x)=0, (x(xi i=1=1 , x)=1 , x)=1 之差之差=1=13 3）無論）無論x xi i 是否發(fā)生是否發(fā)生, ,頂上事件都發(fā)生；頂上事件都發(fā)生； (x(xi i=0=0 , x)=1, , x)=1, (x(xi i=1=1 , x)=1 , x)=1 之差之差=0=0( (二二) )、利用最小割（徑）集近似判斷、利用最小割（徑）集近似判斷一階最小割集中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度最大；一階最小割集中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度最大；僅在同一最小割集中出現(xiàn)的所有基本事件僅在同一最小割集中出現(xiàn)的所有基本事件, ,相等；相等；若所有最小割集均不含有共同元素

24、若所有最小割集均不含有共同元素, ,則低階最小割集中的基本事則低階最小割集中的基本事件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)大于高階中的；件結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)大于高階中的； 例例 xx1 1, x, x2 2, , x x3 3 x x4 4, , x x5 5 x x6 6 、 xx7 7, , x x8 8, , x x9 9, , x x1010 4 4）若與兩個基本事件有關(guān)的最小割集的階數(shù)相同）若與兩個基本事件有關(guān)的最小割集的階數(shù)相同, ,則出現(xiàn)次數(shù)則出現(xiàn)次數(shù)多的結(jié)構(gòu)重要度大；多的結(jié)構(gòu)重要度大； 例例 xx1 1, , x x2 2, , x x4 4 、 xx1 1, , x x2 2, , x x5 5 、x

25、x1 1, , x x3 3, , x x6 6 、 xx4, 4, x x7 7 5 5） 若兩個基本事件在所有最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)相等若兩個基本事件在所有最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)相等, ,則在低則在低階最小割集中出現(xiàn)的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大；階最小割集中出現(xiàn)的基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大； 例例 xx1 1, , x x3 3 、 xx2 2, , x x3 3, , x x5 5 、xx1 1, , x x4 4 、 xx2 2, , x x4 4, , x x5 5 ( (二二) )、利用最小割（徑）集近似判斷（續(xù)）、利用最小割（徑）集近似判斷（續(xù)）6 6） 利用近似公式計算利用近似公式計算 j

26、ijKxniI1)(21例例 xx1 1, , x x3 3 x x1 1, , x x4 4 x x2 2, , x x4 4, , x x5 5 x x2 2, , x x5 5, x, x6 6 xx2 2, , x x3 3, x, x6 6 中的基本事件數(shù)的最小割集含有基本事件最小割集總數(shù)KnIjiKNKxNjjiijn11i KxnjiJI21111i在進行事故樹定量分析時，應在進行事故樹定量分析時，應滿足幾個條件滿足幾個條件： 各基本事件的故障參數(shù)或故障率已知，且數(shù)各基本事件的故障參數(shù)或故障率已知，且數(shù)據(jù)可靠；據(jù)可靠； 在事故樹中應完全包括主要故障模式在事故樹中應完全包括主要故障

27、模式 對全部事件用布爾代數(shù)作出正確的描述對全部事件用布爾代數(shù)作出正確的描述在進行事故樹定量計算時，一般做以下在進行事故樹定量計算時，一般做以下幾個假設(shè)幾個假設(shè)： 基本事件之間基本事件之間相互獨立相互獨立； 基本事件和頂事件都只考慮兩種狀態(tài)；基本事件和頂事件都只考慮兩種狀態(tài)； 假定故障分布為指數(shù)函數(shù)分布。假定故障分布為指數(shù)函數(shù)分布。二、頂上事件發(fā)生的概率二、頂上事件發(fā)生的概率1如果如果事故樹中不含有重復的或相同的基本事件事故樹中不含有重復的或相同的基本事件，各基本事件又都是各基本事件又都是相互獨立相互獨立的，頂上事件發(fā)生的的，頂上事件發(fā)生的概率可根據(jù)事故樹的結(jié)構(gòu)，用下列公式求得。概率可根據(jù)事故樹

28、的結(jié)構(gòu)，用下列公式求得。用用“與門與門”連接的頂事件的發(fā)生概率為：連接的頂事件的發(fā)生概率為： 用用“或門或門”連接的頂事件的發(fā)生概率為：連接的頂事件的發(fā)生概率為： 式中：式中：qi第第i個基本事件的發(fā)生概率（個基本事件的發(fā)生概率（i=1，2，n）。）。 niiqTP1)(niiqTP1)1 (1)(【例【例 】求圖所示事故樹頂上事件發(fā)生概率?！壳髨D所示事故樹頂上事件發(fā)生概率。各基本事件的發(fā)生概率如圖示。各基本事件的發(fā)生概率如圖示。（1）求）求A2的概率：的概率：qA2 = 1- (1-q5)(1-q6) (1-q7)= 1- (1-0.05)(1-0.05)(1-0.01) = 0.10652

29、5（2）求）求A1的概率：的概率：qA1 = q2 qA2q3q4 = 0.80.10652510.5 = 0.04261（3）求頂上事件的發(fā)生概率：）求頂上事件的發(fā)生概率：g = qT = 1- (1- qA1)(1-q1) = 1- (1- 0.04261)(1-0.01) = 0.052182但當事故樹含有但當事故樹含有重復出現(xiàn)的基本事件重復出現(xiàn)的基本事件時，時，或或基本事件可能在幾個最小割集中重復基本事件可能在幾個最小割集中重復出現(xiàn)出現(xiàn)時，最小割集之間是相交的，這時，時，最小割集之間是相交的，這時，應按以下幾種方法計算。應按以下幾種方法計算。例如：某事故樹共有例如：某事故樹共有2個最小

30、割集：個最小割集： E1=X1，X2， E2=X2，X3，X4 。已知各基本事件發(fā)生的概率為：已知各基本事件發(fā)生的概率為：q1=0.5； q2=0.2； q3=0.5； q4=0.5；求頂上事件發(fā)生概率求頂上事件發(fā)生概率？（重復事件）？（重復事件）+ +T. . .E1E2X2X4X1X2X32121231112234()1(1)1(1) (1)1(1) (1)1(1) (1)E iEEiiiiiP TPPPqqq qq q q1 22341322241 2234134( )1 (1)0.5 0.2 0.2 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5 0.50.125q qqP Tqqq q qq

31、q qqqq q qqq q ( ) 1 (1 0.5 0.2) (1 0.2 0.5 0.5) 0.145PT 例如：某事故樹共有例如：某事故樹共有3個最小割集：個最小割集：試用最小試用最小割集法計算頂事件的發(fā)生的概率。割集法計算頂事件的發(fā)生的概率。 E1=X1，X2， X3 ， E2=X1，X4 E3=X3，X5已知各基本事件發(fā)生的概率為：已知各基本事件發(fā)生的概率為：q1=0.01； q2=0.02； q3=0.03； q4=0.04； q5=0.05求頂上事件發(fā)生概率？求頂上事件發(fā)生概率？1231111( )( 1)irirsikkkkiiirr s kxErxEExEEEEP Tqqq

32、 123143512341235134512345( )0.001904872P Tq q qq qq qq q q qq q q qq q q qq q q q q例如：某事故樹共有例如：某事故樹共有4個最小徑集，個最小徑集， P1=X1，X3 ， P2=X1，X5 ,P3=X3，X4, P3= X2， X4，X5已知各基本事件發(fā)生的概率為：已知各基本事件發(fā)生的概率為：q1=0.01； q2=0.02； q3=0.03； q4=0.04； q5=0.05試用試用最小徑集法最小徑集法求頂上事件發(fā)生概率？求頂上事件發(fā)生概率？1231111( )11111irirsikkkkiiirr s kxP

33、xPPrxPPPPP Tqqq 131534245135134123451534124523( )1 (1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1P Tqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq 451345123451234512345)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1)qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq三、基本事件的概率重要度三、基本事件的概

34、率重要度基本事件的重要度：一個基本事件對頂上基本事件的重要度：一個基本事件對頂上事件發(fā)生的影響大小。事件發(fā)生的影響大小?；臼录幕臼录慕Y(jié)構(gòu)重要度分析結(jié)構(gòu)重要度分析只是按事故樹只是按事故樹的結(jié)構(gòu)分析各基本事件對頂事件的影響的結(jié)構(gòu)分析各基本事件對頂事件的影響程度，所以，還應考慮各基本事件發(fā)生程度，所以，還應考慮各基本事件發(fā)生概率對頂事件發(fā)生概率的影響，即對事概率對頂事件發(fā)生概率的影響，即對事故樹進行故樹進行概率重要度分析概率重要度分析。事故樹的事故樹的概率重要度分析概率重要度分析是依靠各基本事是依靠各基本事件的概率重要度系數(shù)大小進行定量分析。件的概率重要度系數(shù)大小進行定量分析。所謂概率重要度

35、分析，它表示第所謂概率重要度分析，它表示第i個基本個基本事件發(fā)生的概率的變化引起頂事件發(fā)生概事件發(fā)生的概率的變化引起頂事件發(fā)生概率變化的程度。率變化的程度。由于頂上事件發(fā)生概率函由于頂上事件發(fā)生概率函數(shù)是數(shù)是n個基本事件發(fā)生概率的多重線性函個基本事件發(fā)生概率的多重線性函數(shù)，所以，對數(shù)，所以，對自變量自變量qi求一次偏導求一次偏導，即可，即可得到該基本事件的概率重要度系數(shù)。得到該基本事件的概率重要度系數(shù)。vxi基本事件的基本事件的概率重要度系數(shù)概率重要度系數(shù)：v式中：式中：P（T）頂事件發(fā)生的概率；頂事件發(fā)生的概率；qi 第第i個基本事件的發(fā)生概率。個基本事件的發(fā)生概率。v利用上式求出各基本事件

36、的概率重要度系數(shù)，利用上式求出各基本事件的概率重要度系數(shù)，可確定降低哪個基本事件的概率能迅速有效可確定降低哪個基本事件的概率能迅速有效地降低頂事件的發(fā)生概率。地降低頂事件的發(fā)生概率。 igqTPiI)(例如：某事故樹共有例如：某事故樹共有2個最小割集：個最小割集：E1=X1，X2， E2=X2，X3。已知各基本事件發(fā)生的概率為：。已知各基本事件發(fā)生的概率為：q1=0.4； q2=0.2； q3=0.3；排列各基本事件的概率重；排列各基本事件的概率重要度，要度，12231232231131322123( )0.116( )(1)0.16( )(2)0.49( )(3)0.12gggP Tq qq

37、 qq q qP TIqq qqP TIqqq qqP TIqq qq(2)(1)(3)gggIII四、基本事件的四、基本事件的關(guān)鍵重要度（臨界重要度）關(guān)鍵重要度（臨界重要度）v當各基本事件發(fā)生概率不等時，一般情當各基本事件發(fā)生概率不等時，一般情況下，改變概率大的基本事件比改變概況下，改變概率大的基本事件比改變概率小的基本事件容易，但基本事件的率小的基本事件容易，但基本事件的概概率重要度系數(shù)率重要度系數(shù)并未反映這一事實，因而并未反映這一事實，因而它不能從它不能從本質(zhì)上反映各基本事件在事故本質(zhì)上反映各基本事件在事故樹中的重要程度樹中的重要程度。v關(guān)鍵重要度分析，它表示關(guān)鍵重要度分析，它表示第第i

38、個基本事件個基本事件發(fā)生概率的變化率引起頂事件概率的變發(fā)生概率的變化率引起頂事件概率的變化率化率，因此，它比概率重要度更合理更，因此，它比概率重要度更合理更具有實際意義。具有實際意義。v基本事件的關(guān)鍵重要度：基本事件的關(guān)鍵重要度：v式中：式中： 第第i個基本事件的關(guān)鍵重要度系數(shù)；個基本事件的關(guān)鍵重要度系數(shù)； 第第i個基本事件的概率重要度系數(shù)；個基本事件的概率重要度系數(shù)； P（T）頂事件發(fā)生的概率；頂事件發(fā)生的概率； qi 第第i個基本事件發(fā)生概率。個基本事件發(fā)生概率。 iITpqqTpTpqqqTpTpiIgiiqiiiqcgii)()(lim)()()(lim00 iIcg iIg例如：某事

39、故樹共有例如：某事故樹共有2個最小割集：個最小割集：E1=X1，X2， E2=X2，X3。已知各基本事件發(fā)生的概率為：。已知各基本事件發(fā)生的概率為：q1=0.4； q2=0.2； q3=0.3；排列各基本事件的關(guān)鍵重；排列各基本事件的關(guān)鍵重要度，要度，123( )0.116;(1)0.16;(2)0.49;(3)0.120.4(1)(1)0.160.552( )0.1160.2(2)(2)0.490.845( )0.1160.3(3)(1)0.120.310( )0.1(2)(1)(31)6gcccgggggcggcggcggP TIIIqIIP TqIIPIIqIIP TIT可靠性技術(shù)原本是

40、為了可靠性技術(shù)原本是為了分析由于機械零部件分析由于機械零部件的故障，或人的差錯的故障，或人的差錯而使設(shè)備或系統(tǒng)喪失而使設(shè)備或系統(tǒng)喪失原有功能或功能下降的原因而產(chǎn)生的學科。原有功能或功能下降的原因而產(chǎn)生的學科。可靠性分析在安全系統(tǒng)工程中占有很重要的可靠性分析在安全系統(tǒng)工程中占有很重要的位置。位置。一、基本概念一、基本概念1.1.可靠性、可靠度可靠性、可靠度:R(t)-:R(t)-Reliability 可靠性是指系統(tǒng)、設(shè)備或元件（產(chǎn)品）等在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定可靠性是指系統(tǒng)、設(shè)備或元件（產(chǎn)品）等在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下，完成其特定功能的的條件下，完成其特定功能的能力能力；可靠度是指可靠度是指系

41、統(tǒng)、設(shè)備或元件系統(tǒng)、設(shè)備或元件等在預期的使用周期（等在預期的使用周期（規(guī)定的時間規(guī)定的時間）內(nèi)和內(nèi)和規(guī)定的條件規(guī)定的條件下，完成其下，完成其特定功能特定功能的的概率概率；規(guī)定時間規(guī)定時間：指產(chǎn)品的工作期限，可以用時間單位、也可以用周期、：指產(chǎn)品的工作期限，可以用時間單位、也可以用周期、次數(shù)、里程或其他單位表示；次數(shù)、里程或其他單位表示；規(guī)定功能規(guī)定功能：通常用產(chǎn)品的各種性能指標來表示。：通常用產(chǎn)品的各種性能指標來表示。2.2.維修度維修度:M()-:M()-Maintainability 是指系統(tǒng)發(fā)生故障后在維修容許時間內(nèi)完成維修的是指系統(tǒng)發(fā)生故障后在維修容許時間內(nèi)完成維修的概率。概率。3 3

42、、貯存壽命：在規(guī)定的貯存條件下，產(chǎn)品從開始貯存到喪失其規(guī)定的、貯存壽命：在規(guī)定的貯存條件下，產(chǎn)品從開始貯存到喪失其規(guī)定的功能的時間稱為貯存壽命。功能的時間稱為貯存壽命。4 4、有效度、有效度 A A(t,)(t,)：可修復系統(tǒng)在規(guī)定的使用條件和時間內(nèi)能夠保持：可修復系統(tǒng)在規(guī)定的使用條件和時間內(nèi)能夠保持正常狀態(tài)的概率。正常狀態(tài)的概率。給定某系統(tǒng)的可靠度、維修度和有效度分別為給定某系統(tǒng)的可靠度、維修度和有效度分別為R R（t)t)、M M () () A A(t,)(t,)，則有則有A A(t,)=(t,)=R R（t)+1- Rt)+1- R（t)M t)M ()()由此式知，由此式知，1.1.

43、要提高系統(tǒng)的有效度有兩個各途徑：要提高系統(tǒng)的有效度有兩個各途徑：（1 1）提高系統(tǒng)的可靠度）提高系統(tǒng)的可靠度(2)(2)提高系統(tǒng)的維修度提高系統(tǒng)的維修度2.2.對于不可修復系統(tǒng)，系統(tǒng)的有效度就是系統(tǒng)的可靠度對于不可修復系統(tǒng)，系統(tǒng)的有效度就是系統(tǒng)的可靠度3.3.對于可修復系統(tǒng)，系統(tǒng)的有效度大與系統(tǒng)的可靠度對于可修復系統(tǒng)，系統(tǒng)的有效度大與系統(tǒng)的可靠度1.1.平均無故障時間（平均無故障時間（MTTFMTTF：Mean Time To Failure)Mean Time To Failure)是指系統(tǒng)由開始工作到發(fā)生故障前連續(xù)正常工作的平均時間是指系統(tǒng)由開始工作到發(fā)生故障前連續(xù)正常工作的平均時間( (

44、度量不可修復系統(tǒng)的可靠度度量不可修復系統(tǒng)的可靠度) )；2.2.平均故障間隔時間（平均故障間隔時間（MTBF: Mean Time Between Failure MTBF: Mean Time Between Failure ）是指可修復系統(tǒng)發(fā)生了故障后經(jīng)修理后仍能正常工作，其在是指可修復系統(tǒng)發(fā)生了故障后經(jīng)修理后仍能正常工作，其在兩次相鄰故障間的平均工作時間；兩次相鄰故障間的平均工作時間；3.3.平均故障修復時間（平均故障修復時間（MTTR: Mean Time To Repair MTTR: Mean Time To Repair ）是指可修復系統(tǒng)出現(xiàn)故障到恢復正常工作平均所需的時間。是指

45、可修復系統(tǒng)出現(xiàn)故障到恢復正常工作平均所需的時間。早期失效期隨機失效期損耗失效期調(diào)整期退役期四、系統(tǒng)可靠度計算四、系統(tǒng)可靠度計算1串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)元件間的相互聯(lián)接有兩種情況，一種是各元件為串聯(lián)關(guān)系，元件間的相互聯(lián)接有兩種情況，一種是各元件為串聯(lián)關(guān)系，意思是意思是串聯(lián)的幾個元件只要一個元件發(fā)生故障串聯(lián)的幾個元件只要一個元件發(fā)生故障，工藝過程就會故障。，工藝過程就會故障。串聯(lián)串聯(lián)聯(lián)接的元件，總的可靠度、故障率及其壽命的其計算公式為：聯(lián)接的元件，總的可靠度、故障率及其壽命的其計算公式為： 1231nniiRR R RRRSMTBF1.n21s當各單元服從指數(shù)分布時：tnitsniiieetR11)(2

46、、并聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)并聯(lián)的各元件用并聯(lián)的各元件用邏輯與門邏輯與門表示，表示，意思是并聯(lián)的幾意思是并聯(lián)的幾個元件同時發(fā)生故障，個元件同時發(fā)生故障，會引起工藝過程發(fā)生會引起工藝過程發(fā)生故障或事故。并聯(lián)聯(lián)接的元件故障或事故。并聯(lián)聯(lián)接的元件系統(tǒng)的不可靠度（故障概率）等于各元件不可靠系統(tǒng)的不可靠度（故障概率）等于各元件不可靠度（故障概率）相乘，其計算公式為：度（故障概率）相乘，其計算公式為：總的可靠度由下式得到：總的可靠度由下式得到： 式中式中Ri是各個元件的可靠度。是各個元件的可靠度。1 2 31nniiFFFFFF 11(1)niiRR tttttttttnitRtMTTFtnnjinMTTFdRR

47、2121212121212121s211s1t1.11.1112121n211jii時，有當?shù)谌?系統(tǒng)預測技術(shù)1、預測的組成預測的組成：1)預測信息（預測信息（2）預測分析（）預測分析（3）預測技術(shù)（）預測技術(shù)（4） 預測結(jié)預測結(jié)果：果：v狀態(tài)狀態(tài)。指某一事件在某個時刻（或時期）出現(xiàn)的某種結(jié)果。v狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程。事件的發(fā)展，從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移。v馬爾可夫過程馬爾可夫過程。在事件的發(fā)展過程中，若每次狀態(tài)的轉(zhuǎn)移都僅與前一時刻的狀態(tài)有關(guān)，而與過去的狀態(tài)無關(guān)，或者說狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程是無后效性的，則這樣的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程就稱為馬爾可夫過程。幾個基本概念 一、銷售狀態(tài)預測一、銷售

48、狀態(tài)預測 例一個企業(yè)的產(chǎn)品銷售狀況,必定處于暢銷和滯銷兩種不同狀態(tài)之一。如果現(xiàn)在(0期)處于暢銷狀態(tài)記為u1則暢銷的概率為1,記為 ,滯銷狀態(tài)記為u2, 則滯銷的概率為0，記為 ,狀態(tài)概率向量P(0)=(1,0),假定根據(jù)調(diào)查資料整理，發(fā)現(xiàn)當它處于u1時，下個月仍處于u1的概率為0.7，轉(zhuǎn)移到u2的概率是0.3，而當它處于u2時，下個月到u1的概率是0.4，仍處于u2的概率是0.6，據(jù)此情況，得到銷售狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣： 1)0(1p0) 0(0p6 . 04 . 03 . 07 . 022211211PPPp 試計算今后半年各個月試計算今后半年各個月的狀態(tài)概率的狀態(tài)概率, ,并對產(chǎn)品銷并對產(chǎn)品

49、銷售狀況進行預測售狀況進行預測 第四章 系統(tǒng)安全評價重點1.安全評價的定義安全評價的定義：是以實現(xiàn)工程、系統(tǒng)安全為目的，應：是以實現(xiàn)工程、系統(tǒng)安全為目的，應用安全系統(tǒng)工程的原理和方法，對工程、系統(tǒng)中存在用安全系統(tǒng)工程的原理和方法，對工程、系統(tǒng)中存在的危險、有害因素進行識別與分析，判斷工程、系統(tǒng)的危險、有害因素進行識別與分析，判斷工程、系統(tǒng)發(fā)生事故和急性職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度，提發(fā)生事故和急性職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度，提出安全對策建議，從而為工程、系統(tǒng)制定防范措施和出安全對策建議，從而為工程、系統(tǒng)制定防范措施和管理決策提供科學依據(jù)。管理決策提供科學依據(jù)。2.安全評價原理安全評價原理：相

50、關(guān)性原理、類推原理、慣性原理和量：相關(guān)性原理、類推原理、慣性原理和量變到質(zhì)變原理變到質(zhì)變原理3.安全評價的安全評價的程序程序。準備階段、危險、有害因素分析、定性定量評價、提出準備階段、危險、有害因素分析、定性定量評價、提出安全對策措施、形成安全評價結(jié)論及建議、編制安全安全對策措施、形成安全評價結(jié)論及建議、編制安全評價報告。評價報告。圖圖41 安全評價安全評價內(nèi)容內(nèi)容安全評價安全評價危險性確認危險性確認危險性評價危險性評價危險的查出危險的查出（檢查）（檢查）1.新的危險新的危險2.危險的變化危險的變化危險的定量化危險的定量化（確認）（確認）1.發(fā)生的概率發(fā)生的概率2.損害程度損害程度危險排除危險

51、排除（措施）（措施）1.使危險變小使危險變小2.消除危害消除危害允許界限允許界限（評價標準）（評價標準）社會對危險性社會對危險性的允許界限的允許界限再評價再評價安全評價目的安全評價目的 安全評價的目的是尋求最低事故率、最少損失和最優(yōu)的安全投資效益。安全評價的目的是尋求最低事故率、最少損失和最優(yōu)的安全投資效益。包括以下包括以下4個方面：個方面： 1) 系統(tǒng)地從計劃、設(shè)計、制造、運行、貯運和維修等全過程進行安全系統(tǒng)地從計劃、設(shè)計、制造、運行、貯運和維修等全過程進行安全控制控制 2) 對潛在危險進行定性、定量分析和預測，建立使系統(tǒng)安全的最優(yōu)方對潛在危險進行定性、定量分析和預測，建立使系統(tǒng)安全的最優(yōu)方

52、案，為決策提供依據(jù)，評價過程中分析系統(tǒng)存在的危險源、分布部位、數(shù)目、案，為決策提供依據(jù)，評價過程中分析系統(tǒng)存在的危險源、分布部位、數(shù)目、事故的概率、事故嚴重度，預測以及提出應采取的安全對策、措施等，決策事故的概率、事故嚴重度，預測以及提出應采取的安全對策、措施等，決策者可根據(jù)評價結(jié)果從中選擇最優(yōu)方案和管理決策者可根據(jù)評價結(jié)果從中選擇最優(yōu)方案和管理決策 3) 為實現(xiàn)安全技術(shù)、安全管理的標準化和科學化創(chuàng)造條件為實現(xiàn)安全技術(shù)、安全管理的標準化和科學化創(chuàng)造條件 4) 促進實現(xiàn)促進實現(xiàn)本質(zhì)安全化本質(zhì)安全化安全評價意義安全評價意義 1) 安全評價有助于政府安全監(jiān)督管理部門對安全評價有助于政府安全監(jiān)督管理部

53、門對企業(yè)的安全生產(chǎn)實行宏觀控制企業(yè)的安全生產(chǎn)實行宏觀控制 2) 安全評價有助于安全投資的合理選擇安全評價有助于安全投資的合理選擇 3) 安全評價有助于提高企業(yè)的安全管理水平安全評價有助于提高企業(yè)的安全管理水平 4) 安全評價有助于保險公司對企業(yè)災害實行安全評價有助于保險公司對企業(yè)災害實行風險管理風險管理安全評價作用安全評價作用1) 可以使系統(tǒng)有效地減少事故和職業(yè)危害可以使系統(tǒng)有效地減少事故和職業(yè)危害2) 可以系統(tǒng)地進行安全管理可以系統(tǒng)地進行安全管理3) 可以用最少投資達到最佳安全效果可以用最少投資達到最佳安全效果4) 可以促進各項安全標準制定和可靠性數(shù)據(jù)可以促進各項安全標準制定和可靠性數(shù)據(jù)積累積累 5) 可以迅速提高安全技術(shù)人員業(yè)務水平可以迅速提高安全技術(shù)人員業(yè)務水平 (1) 發(fā)現(xiàn)事故隱患發(fā)現(xiàn)事故隱患 (2) 預測由于失誤或故障引預測由于失誤或故障引