第八講 安全評價及安全預(yù)測理論

1、第十一講 安全評價及安全預(yù)測理論第一節(jié) 安全評價基礎(chǔ)一、安全、危險、事故、隱患 1、安全就是無事故，無危險。 2、危險是人類在生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)運行狀態(tài)對人類生命、財產(chǎn)、環(huán)境可能產(chǎn)生的損害超出了人類可能接受水平的狀態(tài)。 安全與危險之間的關(guān)系： 安全度=1危險度 3、事故：是人們在實現(xiàn)其目的的行動過程中，突然發(fā)生的、迫使其有目的的行動暫時或永久終止的一種意外事件。 4、隱患：是人類在生產(chǎn)過程中，由于人們受到科學(xué)知識和技術(shù)力量的限制或由于認(rèn)識上的局限性，或認(rèn)識到但未能有效控制可能引起事故的人的行為、機的狀態(tài)和環(huán)境條件或二者或三者的集合。 5、四者的關(guān)系1二、安全評價定義及研究內(nèi)容 1、安全評價：也叫

2、危險評價，或稱風(fēng)險評價（Risk Assessment）是對系統(tǒng)或作業(yè)中固有的或潛在的危險及其嚴(yán)重程度所進(jìn)行的分析和評估，并以既定指數(shù)、等級或概率值做出定量的表示。 安全評價的目的是為了正確地掌握系統(tǒng)的安全狀態(tài)水平，了解系統(tǒng)安全運行的薄弱環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的安全水平，降低系統(tǒng)對人類的威脅程度。 2、安全評價研究方法是采取理論分析、計算機分析和實際相結(jié)合的方法，其內(nèi)容有： 建立事故分析模型，采取合理、可靠的方法影響事故發(fā)生的因素及其相互關(guān)系。 確定安全評價指標(biāo)體系，建立安全狀態(tài)評價模型。 尋求安全狀態(tài)變化規(guī)律，建立安全性預(yù)測模型。 應(yīng)用已經(jīng)建立的安全評價模型與預(yù)測模型，對不同的企業(yè)進(jìn)行評價和預(yù)測，并

3、加以論證和說明。建立使用方便，符合實際，操作性強的安全評價、預(yù)測系統(tǒng)。2 三、安全評價方法 1、 指數(shù)評價法 美國的DOW化學(xué)公司的火災(zāi)爆炸指數(shù) 英國帝國化學(xué)公司（ICI）蒙德（MOND）工廠的蒙德評價法 日本化工企業(yè)的六階段安全評價法 中國化工廠危險程度分級方法 2、 安全檢查表法 3、 概率風(fēng)險評價法 4、 常規(guī)統(tǒng)計法 應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計的原理，進(jìn)行回歸分析的方法。 回歸分析法：是一種從事物變化的因果關(guān)系出發(fā)的預(yù)測方法。它利用數(shù)理統(tǒng)計原理，在大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過尋求數(shù)據(jù)變化規(guī)律來推測、判斷和描述事物未來的發(fā)展趨勢。 3 5、 綜合評價法 其評價過程為： 設(shè)：系統(tǒng)評價隱患危險集合為 U=U1

4、，U2，Um 隱患集合的權(quán)重為 W=W1，W2，Wm 則系統(tǒng)危險度評價值為： B=W0U 6、 數(shù)值模擬、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法 流場模擬 溫度場模擬 火災(zāi)模擬4 四、安全評價方法的選擇依據(jù) 1、選擇依據(jù) 進(jìn)行安全評價時，必須建立一套從總體上反映評價對象本質(zhì)的指標(biāo)體系，并能將各指標(biāo)綜合成一個能總體上衡量企業(yè)危險的綜合指標(biāo)。 2、評價步驟 1系統(tǒng)分析2建立評價指標(biāo)體系3構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)9給出評價結(jié)果7計算綜合指標(biāo)及權(quán)重6確定評價模型結(jié)構(gòu)4初始化指標(biāo)權(quán)值系數(shù)5評價指標(biāo)無量剛處理8結(jié)果效驗5第二節(jié) 安全評價指標(biāo)體系的建立 安全評價（Safety Assessment），也稱風(fēng)險評價，它是衡量風(fēng)險程度的大小

5、。通常評價給出“安全、較安全、不安全（或不危險、較危險和危險）”的等級劃分。 安全評價的研究對象是人機環(huán)境系統(tǒng)的安全問題。要實現(xiàn)安全評價目標(biāo)，必須建立一套完善、合理和科學(xué)的指標(biāo)體系。 一、安全評價指標(biāo)體系建立的原則 1、系統(tǒng)性原則 2、科學(xué)性原則 3、評價指標(biāo)的特殊性與普遍性原則 4、單元劃分與合成原則 5、評價指標(biāo)的可量化原則6 二、安全評價指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)及評價指標(biāo)的確定 下面舉一個礦井安全評價的例子： 1、礦井安全評價指標(biāo)體系的建立 通過對煤礦安全狀況的調(diào)查、分析，找出能夠引起煤礦安全的一些主要影響因素，從而選擇和確定了一套能夠反映礦井安全的評價指標(biāo)體系。 通過分析得出礦井安全的7大主要因

6、素： （1）地質(zhì)因素 （2）災(zāi)害因素 （3）管理因素 （4）生產(chǎn)裝備因素 （5）工作人員素質(zhì)因素 （6）環(huán)境條件因素 （7）礦井危險源因素 7 根據(jù)以上因素建立安全評價的七大指標(biāo)體系，這是安全評價的第一層次的指標(biāo)體系，如圖： 圖 礦井安全評價指標(biāo)體系礦井安全評價指標(biāo)體系DZ地質(zhì)因素ZH災(zāi)害因素GL管理因素ZB生產(chǎn)裝備因素SZ工作人員因素HJ環(huán)境條件因素WX礦井危險源因素8 安全評價的第二層次的指標(biāo)體系（如：管理因素） 圖 管理因素評價指標(biāo)結(jié)構(gòu) 在建構(gòu)過程中，指標(biāo)體系中的各指標(biāo)以指標(biāo)定量化為基本準(zhǔn)則和目標(biāo)，對定性指標(biāo)要進(jìn)行定量化處理，在評價中沒有定性指標(biāo)直接參與評價過程。 GL管理因素GL01安

7、全管理GL02質(zhì)量管理GL03文明管理9 2、評價指標(biāo)定量化處理方法 （1）定量指標(biāo)的確定方法 定量指標(biāo)主要分5段區(qū)間取值方法來確定： yj1,M1=xijM2 yj2,M2=xijM3 DLZBij= yj3,M3=xijM4 yj4,M4=xijM5 式中，DLZBij第I類第j個定量指標(biāo)的確定值； yj1， yj2， yj3, yj4, yj5 第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值； xij 第I類第j個指標(biāo)的原始采集的數(shù)據(jù)值； M1， M2 ，M3，M4 ，M5 第1、2、3、4、5區(qū)間變化的臨界值 10 （2）定性指標(biāo)的定量化方法 同樣采用分5段區(qū)間取值方法來確定 a，Aij=tex

8、t1 b，Aij=text2 DXZBij = c，Aij=text3 d，Aij=text4 e，Aij=text5 式中 DXZBij 第I類第j個定性指標(biāo)的確定值； a，b，c，d，e 某一定性指標(biāo)所對應(yīng)的定性描述特性所確定的量化指標(biāo)值； Aij第I類第j個定性指標(biāo)的原始狀況描述（Text1Text5），如“很好”、“較好”等 11 （3）、分級指標(biāo)的定量分析結(jié)果的綜合 根據(jù)各分級指標(biāo)體系進(jìn)行評價得到的評價結(jié)果后，綜合得： m n PJJG= w i,j z b i,j i=1 j=1 式中，PJJG模型根據(jù)原始數(shù)據(jù)得到的安全評價綜合評價結(jié)果 m待評價的礦井?dāng)?shù)目 n評價分?jǐn)?shù)指標(biāo)數(shù) 12

9、安全評價等級的劃分 管理因素GL01安全管理（分）級別12345內(nèi)容不安全較不安全一般安全較安全安全指標(biāo)95級別1.002.003.004.005.0013 第三節(jié) 安全預(yù)測一、預(yù)測的定義與分類 1、預(yù)測是運用各種知識和科學(xué)手段，分析研究歷史資料，對安全生產(chǎn)發(fā)展的趨勢或可能的結(jié)果進(jìn)行事先的推測和估計。也就是在T時刻估計T+T時刻的值 預(yù)測由：預(yù)測信息、預(yù)測分析、預(yù)測技術(shù)、預(yù)測結(jié)果組成 2、預(yù)測的分類 按預(yù)測對象范圍劃分 宏觀預(yù)測 微觀預(yù)測 按預(yù)測時間長短劃分 長期預(yù)測 中期預(yù)測 短期預(yù)測 14 二、安全預(yù)測的基本原理 安全預(yù)測遵循從現(xiàn)象尋求本質(zhì)規(guī)律，從過去和現(xiàn)在尋求與來發(fā)展規(guī)律和趨勢的指導(dǎo)思想

10、。 安全預(yù)測必須遵循以下基本原則： 1、安全狀態(tài)指標(biāo)的變化具有統(tǒng)計學(xué)特性 2、安全性預(yù)測具有時間序列特征 3、安全預(yù)測具有非線形動力學(xué)特性 三、預(yù)測方法 從大的方面分：經(jīng)驗推斷預(yù)測法、時間序列預(yù)測法、 計量模型預(yù)測法。 （一）、回歸分析法 回歸分析法：是一種從事物變化的因果關(guān)系出發(fā)的預(yù)測方法。它利用數(shù)理統(tǒng)計原理，在大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過尋求數(shù)據(jù)變化規(guī)律來推測、判斷和描述事物未來的發(fā)展趨勢。 15 回歸分析法是根據(jù)自變量和因變量之間的相關(guān)關(guān)系（非確定關(guān)系）建立回歸方程的。 1、一元線形回歸法（多元線形回歸法） 一元線形回歸的基本方程式是： y=a+bx 而 多元線形回歸的基本方程式是： y=

11、a+bx+cx+ 根據(jù)統(tǒng)計事故數(shù)據(jù)得： y=na+bx xy=ax+ b x x 自變量 y 因變量 n 事故數(shù)據(jù)總數(shù) 16 然后，用最小二乘法求得，回歸方程系數(shù) x x yxy a = (x) n x x y n x y b= (x) n x 在回歸分析中，為了了解回歸直線對實際數(shù)據(jù)變化趨勢的符合程度的大小，引進(jìn)了相關(guān)系數(shù)R Lx y R= Lx xLy y 17 其中，Lx y=x y1/n x y Lx x=x 1/n ( x ) Ly y=y 1/n ( y) r =1,回歸直線與實際數(shù)據(jù)的變化完全吻合 相關(guān)系數(shù)r r=0，x與y之間完全沒有關(guān)系 0| r | 1，r越接近1，x與y線形關(guān)系越強18 2 、一元非線形回歸方法（多元線形回歸方法） 非線形回歸曲線有多種，選用哪種曲線作為回歸曲線，則要看實際數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中的變化分布形狀。 y 0 x 比較常用的非線形回歸曲線有： 指數(shù)函數(shù)： y=a ebx 冪函數(shù)： y=a xb 雙曲線函數(shù)：y=a+b/x 對數(shù)函數(shù)： y=a+b lnx 19 例如： y=aebx 令 y=lny, a = lna 則轉(zhuǎn)化為： y =a + b x 再按一元線形回歸方法進(jìn)行求解 3、分段回歸預(yù)測法 y 0 x 20 （二）