安全系统工程复习

1、第一章第一章 重点重点1、两类安全工作方法两类安全工作方法问题出发型问题出发型 问题发现型问题发现型2、基本概念基本概念（1）系统（特征：）系统（特征：整体性、相关性、目的性、有序性整体性、相关性、目的性、有序性、环境适应性）环境适应性）（2）系统工程）系统工程是是以系统为研究对象，以达到总体最佳化为研究目标，是是以系统为研究对象，以达到总体最佳化为研究目标，是一种综合性的管理工程技术。是一种综合性的管理工程技术。（3 3）安全）安全，是指免遭不可接受危险的伤害，是一种使伤害或损害的风险，是指免遭不可接受危险的伤害，是一种使伤害或损害的风险限制在可以接受的水平的状态。限制在可以接受的水平的状态

2、。(4)(4)危险危险，指在引起人身伤亡、设备破坏或降低完成预定功能能力的状态。，指在引起人身伤亡、设备破坏或降低完成预定功能能力的状态。研究表明，利益影响人们承受危险的程度。研究表明，利益影响人们承受危险的程度。安全系统工程安全系统工程用系统工程的基本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，用系统工程的基本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素，评价并控制系统风险，使系统安全性达到预期目标的工程技术（是一评价并控制系统风险，使系统安全性达到预期目标的工程技术（是一整套管理程序和方法体系）。整套管理程序和方法体系）。第二章第二章 重点重点1 1、系统安全分析：就是系统安全分析：就是

3、采用采用安全系统工程的方法和原理安全系统工程的方法和原理找出找出影响系统正常影响系统正常运行的各种事件出现的条件以及可能导致的后果，运行的各种事件出现的条件以及可能导致的后果，寻求寻求消除和控制危险消除和控制危险的对策，的对策，最大最大限度地实现系统安全。限度地实现系统安全。2.2.安全检查的目的和作用安全检查的目的和作用 目的：目的：及时发现并消除生产过程中由于设备、工作环境、人员操作等存在及时发现并消除生产过程中由于设备、工作环境、人员操作等存在的可能发生事故的隐患，防止事故发生。的可能发生事故的隐患，防止事故发生。作用：作用：发现不安全状态、不安全行为以及管理缺陷的有效途径。发现不安全状

4、态、不安全行为以及管理缺陷的有效途径。3.3.安全检查的内容安全检查的内容安全检查的内容主要是安全检查的内容主要是查思想、查管理、查隐患、查事故处理查思想、查管理、查隐患、查事故处理4.“4.“三同时三同时”5.“5.“四不放过四不放过”6.6.优点优点（1 1）全面性和系统性；（）全面性和系统性；（4M)4M)（2 2）有明确的检查目标；（某一工序、某一地点、某一具体）有明确的检查目标；（某一工序、某一地点、某一具体设备）设备）（3 3）简单易懂，容易掌握；）简单易懂，容易掌握；（4 4）有利于明确责任；）有利于明确责任；（5 5）有利于安全教育；）有利于安全教育；（6 6）可以事先编制；）

5、可以事先编制；（7 7）随科学和标准的变化，不断变换）随科学和标准的变化，不断变换7.7.现代工业生产的特点：现代工业生产的特点：四新：新工艺、新技术、新能源和新材料四新：新工艺、新技术、新能源和新材料三化：大规模化、复杂化和高度自动化三化：大规模化、复杂化和高度自动化1.1.通过通过PHAPHA可以做到：可以做到：（1 1）识别识别出系统中可能存在的所出系统中可能存在的所有有危险源危险源；（2 2）识别识别出危险源可能导致的危出危险源可能导致的危害害后果后果（3 3）根据风险程度对其）根据风险程度对其分级分级（4 4）确定风险控制）确定风险控制措施措施。2.2.危险源包含危险源包含3 3个要

6、素个要素（1 1）潜在危险性（）潜在危险性（2 2）存在状态）存在状态（3 3）触发因素）触发因素3.3.风险分级风险分级4.4.风险控制措施风险控制措施（1 1）降低事故发生的概率：）降低事故发生的概率：预防性措施预防性措施（2 2）低事故后果的严重程度：）低事故后果的严重程度：保护性措施保护性措施及及应急性措施降应急性措施降5.5.（1 1）故障（故障（2 2）故障类型（）故障类型（3 3）故障影响）故障影响（4 4）故障严重度）故障严重度分为分为轻微的、临界的、严重的、致命的四级轻微的、临界的、严重的、致命的四级6.6.一般来说，一个元素至少有一般来说，一个元素至少有4 4种种可能的故障

7、类型可能的故障类型: : 意外运行；运行不准时；停止不及时；运行期间故障。意外运行；运行不准时；停止不及时；运行期间故障。1.1.风险矩阵法风险矩阵法- -故障等级故障等级2. 2. 危险和可操作性研究危险和可操作性研究（1 1）基本思想）基本思想（2 2）（1 1）NONENONE（不或没有）（不或没有）（2 2）MOREMORE（过量）（过量）（3 3） LESSLESS（减少）（减少） （4 4）AS WELL ASAS WELL AS（伴随）（伴随） （5 5）PART OFPART OF（部分）（部分）（6 6） REVERSEREVERSE（相逆）（相逆）（7 7） OTHER T

8、HANOTHER THAN（异常）（异常）风险率矩阵图风险率矩阵图概率概率1 2341 234严重度严重度 事件树分析事件树分析（Event Tree AnalysisEvent Tree Analysis）法是一种逻辑）法是一种逻辑的的归纳法归纳法，它在，它在给定一个初因事件给定一个初因事件的情况下，的情况下，分析分析此初因事件可能导致的各种事件序列的结果此初因事件可能导致的各种事件序列的结果，从而，从而定性与定量的评价了系统的特性，并帮助分析人员定性与定量的评价了系统的特性，并帮助分析人员以以获得正确的决策获得正确的决策，6.6.事件树分析事件树分析原因事件原因事件起因事起因事件件或诱发或

9、诱发事件事件结果结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失败失败原因事件原因事件2成功成功原因事件原因事件2失败失败结果事件结果事件ABC若泵若泵A、阀门、阀门B、阀门、阀门C的可靠度分别为的可靠度分别为.95,0.9,0.9,计算成功计算成功的概率。的概率。P(S)= 0.95 0.9 0.9=0.7695F(S)= 1 P(S)=10.7695=0.2305v事故树分析事故树分析v1.1.事件符号事件符号矩形、圆形、房形、菱形矩形、圆形、房形、菱形2.2.逻辑门符号逻辑门符号与门、或门、非门、条件与门、条件或门、表与门、或门、非门、条件与门、条件或门、表决门

10、、异或门决门、异或门等幂律等幂律 AAA A AA 交换律交换律 ABBA A BB A结合律结合律 （AB）CA（BC） （A B） CA （B C）布尔代数的变量只有布尔代数的变量只有0 0和和1 1两种取值，它所代两种取值，它所代表的是某个事件存在表的是某个事件存在与否或真与假的一种与否或真与假的一种状态，不表示数量上状态，不表示数量上的差别。布尔代数中的差别。布尔代数中有有“或或”（+ +，）、）、“与与”（，）、）、“非非”三种运算三种运算。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互补律互补律 AA A A 对合律对合律 （A ） A德德莫根律莫根律 （AB） A B （A B） A B 割集割集：事故树中某些基本事件的集合，当这些基：事故树中某些基本事件的集合，当这些基本事件都发生时，顶上事件必然发生。本事件都发生时，顶上事件必然发生。 如果在某个割集中任意除去一个基本事件就不再如果在某个割集中任意除去一个基本事件就不再是割集了，这样的割集就称为是割集了，这样的割集就称为最小割集最小割集。也就是导致。也就是导致顶上事件发生的最低数量的基本事件集合。顶上事件发生的最低数量的基本事件集合。行列法行列法 布尔代

12、数化简法布尔代数化简法 行列法行列法 行列法是行列法是19721972年由富赛尔年由富赛尔(Fussel)(Fussel)提出的，所以又提出的，所以又称称富塞尔法富塞尔法。 从顶上事件开始，按逻辑门顺序用下面的输入事件从顶上事件开始，按逻辑门顺序用下面的输入事件代替上面的输出事件，代替上面的输出事件，与门横向列出，或门纵向展开，与门横向列出，或门纵向展开，逐层代替，直到所有基本事件都代完逐层代替，直到所有基本事件都代完, ,再利用布尔代数化再利用布尔代数化简，其结果为最小割集。简，其结果为最小割集。 布尔代数化简法布尔代数化简法 事故树经过布尔代数化简，得到若干交集的并集，事故树经过布尔代数化

13、简，得到若干交集的并集，每个交集实际就是一个最小割集。每个交集实际就是一个最小割集。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+ +用布尔代数法求最小割集用布尔代数法求最小割集P76图图320化简化简12334512334512334513423433415253513

14、42343415253513423415253513()()()()()()(1)(1)TE EEXEXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX X415253534152535XXXXXXXXXXXXXXXT+ +M4M3M2M1. . . . .X1X5X2X5X4X3X3X54径集与最小径集径集与最小径集在事故树中，当所有的在事故树中，当所有的基本事件都不发生时基本事件都不发生时，顶上，顶上事件肯定不会发生。事件肯定不会发生。然而顶上事件不发生常常并不要求所有基本事件都然而顶上事件不发生常常并不要求所有基本事件都不发生，

15、而只要不发生，而只要某些基本事件不发生某些基本事件不发生顶上事件就不顶上事件就不会发生。会发生。这些这些不导致顶上事件发生不导致顶上事件发生的基本事件的集合称为径的基本事件的集合称为径集。集。径集是表示系统不发生故障而正常运行的模式。径集是表示系统不发生故障而正常运行的模式。同样在径集中也存在同样在径集中也存在相互包含和重复事件的情况，去相互包含和重复事件的情况，去掉这些事件的径集叫掉这些事件的径集叫最小径集最小径集。也就是说凡不能导致。也就是说凡不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小最小径集。径集。在最小径集里，任意去掉一个基本事件就

16、不成其为在最小径集里，任意去掉一个基本事件就不成其为径径集。集。事故树有一个最小径集，顶上事件不发生的可能性就事故树有一个最小径集，顶上事件不发生的可能性就有一种。有一种。最小径集最小径集越多，顶上事件不发生的途径就越越多，顶上事件不发生的途径就越多，系统也就越安全。多，系统也就越安全。5最小径集求法最小径集求法最小径集的求法是利用最小径集的求法是利用最小径集与最小割集最小径集与最小割集的对偶性，首的对偶性，首先画事故树的对偶树，即先画事故树的对偶树，即成功树成功树，求，求成功树的最小割集成功树的最小割集，就是原事故树的就是原事故树的最小径集最小径集。成功树的画法成功树的画法是将事故树的是将事

17、故树的“与门与门”全部换成全部换成“或门或门”，“或门或门”全部换成全部换成“与门与门”，并把全部事件发生变成不发生，就是在，并把全部事件发生变成不发生，就是在所有事件上都加所有事件上都加“-”，使之变成原事件补的形式。经过这样，使之变成原事件补的形式。经过这样变换后得到的树形就是原事故树的成功树。变换后得到的树形就是原事故树的成功树。同理可知，画成功树时事故树的同理可知，画成功树时事故树的“与门与门”要变成要变成“或或门门”，事件也都要变为原事件非的形式。，事件也都要变为原事件非的形式。条件与门、条件或门、限制门的变换方式同上，变换条件与门、条件或门、限制门的变换方式同上，变换时把时把条件作

18、为基本事件条件作为基本事件处理。处理。用最小径集表示的等效树也有两层逻辑门，与用最小用最小径集表示的等效树也有两层逻辑门，与用最小割集表示的等效树比较，所不同的是两层逻辑门符号割集表示的等效树比较，所不同的是两层逻辑门符号正好相反。正好相反。最小割集和最小径集在事故树分析中的作用最小割集和最小径集在事故树分析中的作用最小割集和最小径集在事故树分析中的作用最小割集和最小径集在事故树分析中的作用(1)(1)最小割集事故树分析中的作用最小割集事故树分析中的作用 表示系统的表示系统的危险性危险性 表示顶事件发生的表示顶事件发生的原因组合原因组合 为降低系统的危险性提出控制方向和预防措施为降低系统的危险

19、性提出控制方向和预防措施 利用最小割集可以判定事故树中基本事件的结构重利用最小割集可以判定事故树中基本事件的结构重 要度和方便地计算顶事件发生的概率。要度和方便地计算顶事件发生的概率。(2)(2)最小径集事故树分析中的作用最小径集事故树分析中的作用 表示系统的表示系统的安全性安全性 选取确保系统安全的选取确保系统安全的最佳方案最佳方案 利用最小径集同样可以判定事故树中基本事件的结利用最小径集同样可以判定事故树中基本事件的结构重要度和计算顶事件发生的概率。构重要度和计算顶事件发生的概率。T+ +M3M2M1. .X1X3X3X5X4X5+ + +X2T+ +M4M3M2M1. . . . .X1

20、X5X2X5X4X3X3X5用最小割集表示的等效事故树用最小割集表示的等效事故树用最小径集表示的等效事故树用最小径集表示的等效事故树用最小割集表示的结构函数用最小割集表示的结构函数最小割集：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、用最小径集表示的结构函数用最小径集表示的结构函数最小径集：最小径集： 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 基本事件的结构重要度分析基本事件的结构重要度分析 在在假定各基本事件的发生概率相等假定各基本事件的发生概率相等的前提下的前提下, ,分分析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度。析各基本事件的发生对顶上事件发生的影响程度。 y=y=

22、(x(x1 1 ,x,x2 2 ,.x,.xi i ,., x,., xn n) )当基本事件当基本事件x xi i的状态从的状态从0 0变到变到1,1,其他基本事件的状态保持不变其他基本事件的状态保持不变, ,顶上顶上事件的状态有事件的状态有3 3种可能的情况：种可能的情况：1 1）无论）无论x xi i 是否发生是否发生, ,顶上事件都不发生；顶上事件都不发生； (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）顶上事件的状态随顶上事件的状态随x xi i状态的变化而发生变化；状态的变化而发生变化； (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）无论）无论x xi i 是否发生是否发生, ,顶上事件都发生；顶上事件都发生； (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（径）集近似判断、利用最小割（径）集近似判断一阶最小割集中的基本事件结构重要度最大；一阶最小割集中的基本事件结构重要度最大；仅在同一最小割集中出现的所有基本事件仅在同一最小割集中出现的所有基本事件, ,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, ,则低阶最小割集中的基本事则低阶最小割集中的基本事件结构重要度系数大于高阶中的；件结构重要度系数大于高阶中的； 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）若与两个基本事件有关的最小割集的阶数相同）若与两个基本事件有关的最小割集的阶数相同, ,则出现次数则出现次数多的结构重要度大；多的结构重要度大； 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） 若两个基本事件在所有最小割集中出现的次数相等若两个基本事件在所有最小割集中出现的次数相等, ,则在低则在低阶最小割集中出现的基本事件的结构重要度大；阶最小割集中出现的基本事件的结构重要度大； 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（径）集近似判断（续）、利用最小割（径）集近似判断（续）6 6） 利用近似公式计算利用近似公式计算 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 中的基本事件数的最小割集含有基本事件最小割集总数KnIjiKNKxNjjiijn11i KxnjiJI21111i在进行事故树定量分析时，应在进行事故树定量分析时，应满足几个条件满足几个条件： 各基本事件的故障参数或故障率已知，且数各基本事件的故障参数或故障率已知，且数据可靠；据可靠； 在事故树中应完全包括主要故障模式在事故树中应完全包括主要故障

27、模式 对全部事件用布尔代数作出正确的描述对全部事件用布尔代数作出正确的描述在进行事故树定量计算时，一般做以下在进行事故树定量计算时，一般做以下几个假设几个假设： 基本事件之间基本事件之间相互独立相互独立； 基本事件和顶事件都只考虑两种状态；基本事件和顶事件都只考虑两种状态； 假定故障分布为指数函数分布。假定故障分布为指数函数分布。二、顶上事件发生的概率二、顶上事件发生的概率1如果如果事故树中不含有重复的或相同的基本事件事故树中不含有重复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独立相互独立的，顶上事件发生的的，顶上事件发生的概率可根据事故树的结构，用下列公式求得。概率可根据事故树

28、的结构，用下列公式求得。用用“与门与门”连接的顶事件的发生概率为：连接的顶事件的发生概率为： 用用“或门或门”连接的顶事件的发生概率为：连接的顶事件的发生概率为： 式中：式中：qi第第i个基本事件的发生概率（个基本事件的发生概率（i=1，2，n）。）。 niiqTP1)(niiqTP1)1 (1)(【例【例 】求图所示事故树顶上事件发生概率。】求图所示事故树顶上事件发生概率。各基本事件的发生概率如图示。各基本事件的发生概率如图示。（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）求顶上事件的发生概率：）求顶上事件的发生概率：g = qT = 1- (1- qA1)(1-q1) = 1- (1- 0.04261)(1-0.01) = 0.052182但当事故树含有但当事故树含有重复出现的基本事件重复出现的基本事件时，时，或或基本事件可能在几个最小割集中重复基本事件可能在几个最小割集中重复出现出现时，最小割集之间是相交的，这时，时，最小割集之间是相交的，这时，应按以下几种方法计算。应按以下几种方法计算。例如：某事故树共有例如：某事故树共有2个最小

30、割集：个最小割集： E1=X1，X2， E2=X2，X3，X4 。已知各基本事件发生的概率为：已知各基本事件发生的概率为：q1=0.5； q2=0.2； q3=0.5； q4=0.5；求顶上事件发生概率求顶上事件发生概率？（重复事件）？（重复事件）+ +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：某事故树共有例如：某事故树共有3个最小割集：个最小割集：试用最小试用最小割集法计算顶事件的发生的概率。割集法计算顶事件的发生的概率。 E1=X1，X2， X3 ， E2=X1，X4 E3=X3，X5已知各基本事件发生的概率为：已知各基本事件发生的概率为：q1=0.01； q2=0.02； q3=0.03； q4=0.04； q5=0.05求顶上事件发生概率？求顶上事件发生概率？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：某事故树共有例如：某事故树共有4个最小径集，个最小径集， P1=X1，X3 ， P2=X1，X5 ,P3=X3，X4, P3= X2， X4，X5已知各基本事件发生的概率为：已知各基本事件发生的概率为：q1=0.01； q2=0.02； q3=0.03； q4=0.04； q5=0.05试用试用最小径集法最小径集法求顶上事件发生概率？求顶上事件发生概率？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：一个基本事件对顶上基本事件的重要度：一个基本事件对顶上事件发生的影响大小。事件发生的影响大小。基本事件的基本事件的结构重要度分析结构重要度分析只是按事故树只是按事故树的结构分析各基本事件对顶事件的影响的结构分析各基本事件对顶事件的影响程度，所以，还应考虑各基本事件发生程度，所以，还应考虑各基本事件发生概率对顶事件发生概率的影响，即对事概率对顶事件发生概率的影响，即对事故树进行故树进行概率重要度分析概率重要度分析。事故树的事故树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数大小进行定量分析。件的概率重要度系数大小进行定量分析。所谓概率重要度

35、分析，它表示第所谓概率重要度分析，它表示第i个基本个基本事件发生的概率的变化引起顶事件发生概事件发生的概率的变化引起顶事件发生概率变化的程度。率变化的程度。由于顶上事件发生概率函由于顶上事件发生概率函数是数是n个基本事件发生概率的多重线性函个基本事件发生概率的多重线性函数，所以，对数，所以，对自变量自变量qi求一次偏导求一次偏导，即可，即可得到该基本事件的概率重要度系数。得到该基本事件的概率重要度系数。vxi基本事件的基本事件的概率重要度系数概率重要度系数：v式中：式中：P（T）顶事件发生的概率；顶事件发生的概率；qi 第第i个基本事件的发生概率。个基本事件的发生概率。v利用上式求出各基本事件

36、的概率重要度系数，利用上式求出各基本事件的概率重要度系数，可确定降低哪个基本事件的概率能迅速有效可确定降低哪个基本事件的概率能迅速有效地降低顶事件的发生概率。地降低顶事件的发生概率。 igqTPiI)(例如：某事故树共有例如：某事故树共有2个最小割集：个最小割集：E1=X1，X2， E2=X2，X3。已知各基本事件发生的概率为：。已知各基本事件发生的概率为：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、基本事件的关键重要度（临界重要度）关键重要度（临界重要度）v当各基本事件发生概率不等时，一般情当各基本事件发生概率不等时，一般情况下，改变概率大的基本事件比改变概况下，改变概率大的基本事件比改变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数率重要度系数并未反映这一事实，因而并未反映这一事实，因而它不能从它不能从本质上反映各基本事件在事故本质上反映各基本事件在事故树中的重要程度树中的重要程度。v关键重要度分析，它表示关键重要度分析，它表示第第i

38、个基本事件个基本事件发生概率的变化率引起顶事件概率的变发生概率的变化率引起顶事件概率的变化率化率，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实际意义。具有实际意义。v基本事件的关键重要度：基本事件的关键重要度：v式中：式中： 第第i个基本事件的关键重要度系数；个基本事件的关键重要度系数； 第第i个基本事件的概率重要度系数；个基本事件的概率重要度系数； P（T）顶事件发生的概率；顶事件发生的概率； qi 第第i个基本事件发生概率。个基本事件发生概率。 iITpqqTpTpqqqTpTpiIgiiqiiiqcgii)()(lim)()()(lim00 iIcg iIg例如：某事

39、故树共有例如：某事故树共有2个最小割集：个最小割集：E1=X1，X2， E2=X2，X3。已知各基本事件发生的概率为：。已知各基本事件发生的概率为：q1=0.4； q2=0.2； q3=0.3；排列各基本事件的关键重；排列各基本事件的关键重要度，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可靠性技术原本是

40、为了可靠性技术原本是为了分析由于机械零部件分析由于机械零部件的故障，或人的差错的故障，或人的差错而使设备或系统丧失而使设备或系统丧失原有功能或功能下降的原因而产生的学科。原有功能或功能下降的原因而产生的学科。可靠性分析在安全系统工程中占有很重要的可靠性分析在安全系统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 可靠性是指系统、设备或元件（产品）等在规定的时间内和规定可靠性是指系统、设备或元件（产品）等在规定的时间内和规定的条件下，完成其特定功能的的条件下，完成其特定功能的能力能力；可靠度是指可靠度是指系

41、统、设备或元件系统、设备或元件等在预期的使用周期（等在预期的使用周期（规定的时间规定的时间）内和内和规定的条件规定的条件下，完成其下，完成其特定功能特定功能的的概率概率；规定时间规定时间：指产品的工作期限，可以用时间单位、也可以用周期、：指产品的工作期限，可以用时间单位、也可以用周期、次数、里程或其他单位表示；次数、里程或其他单位表示；规定功能规定功能：通常用产品的各种性能指标来表示。：通常用产品的各种性能指标来表示。2.2.维修度维修度:M()-:M()-Maintainability 是指系统发生故障后在维修容许时间内完成维修的是指系统发生故障后在维修容许时间内完成维修的概率。概率。3 3

42、、贮存寿命：在规定的贮存条件下，产品从开始贮存到丧失其规定的、贮存寿命：在规定的贮存条件下，产品从开始贮存到丧失其规定的功能的时间称为贮存寿命。功能的时间称为贮存寿命。4 4、有效度、有效度 A A(t,)(t,)：可修复系统在规定的使用条件和时间内能够保持：可修复系统在规定的使用条件和时间内能够保持正常状态的概率。正常状态的概率。给定某系统的可靠度、维修度和有效度分别为给定某系统的可靠度、维修度和有效度分别为R R（t)t)、M M () () A A(t,)(t,)，则有则有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、要提高系统的有效度有两个各途径：要提高系统的有效度有两个各途径：（1 1）提高系统的可靠度）提高系统的可靠度(2)(2)提高系统的维修度提高系统的维修度2.2.对于不可修复系统，系统的有效度就是系统的可靠度对于不可修复系统，系统的有效度就是系统的可靠度3.3.对于可修复系统，系统的有效度大与系统的可靠度对于可修复系统，系统的有效度大与系统的可靠度1.1.平均无故障时间（平均无故障时间（MTTFMTTF：Mean Time To Failure)Mean Time To Failure)是指系统由开始工作到发生故障前连续正常工作的平均时间是指系统由开始工作到发生故障前连续正常工作的平均时间( (

44、度量不可修复系统的可靠度度量不可修复系统的可靠度) )；2.2.平均故障间隔时间（平均故障间隔时间（MTBF: Mean Time Between Failure MTBF: Mean Time Between Failure ）是指可修复系统发生了故障后经修理后仍能正常工作，其在是指可修复系统发生了故障后经修理后仍能正常工作，其在两次相邻故障间的平均工作时间；两次相邻故障间的平均工作时间；3.3.平均故障修复时间（平均故障修复时间（MTTR: Mean Time To Repair MTTR: Mean Time To Repair ）是指可修复系统出现故障到恢复正常工作平均所需的时间。是指

45、可修复系统出现故障到恢复正常工作平均所需的时间。早期失效期随机失效期损耗失效期调整期退役期四、系统可靠度计算四、系统可靠度计算1串联系统串联系统元件间的相互联接有两种情况，一种是各元件为串联关系，元件间的相互联接有两种情况，一种是各元件为串联关系，意思是意思是串联的几个元件只要一个元件发生故障串联的几个元件只要一个元件发生故障，工艺过程就会故障。，工艺过程就会故障。串联串联联接的元件，总的可靠度、故障率及其寿命的其计算公式为：联接的元件，总的可靠度、故障率及其寿命的其计算公式为： 1231nniiRR R RRRSMTBF1.n21s当各单元服从指数分布时：tnitsniiieetR11)(2

46、、并联系统、并联系统并联的各元件用并联的各元件用逻辑与门逻辑与门表示，表示，意思是并联的几意思是并联的几个元件同时发生故障，个元件同时发生故障，会引起工艺过程发生会引起工艺过程发生故障或事故。并联联接的元件故障或事故。并联联接的元件系统的不可靠度（故障概率）等于各元件不可靠系统的不可靠度（故障概率）等于各元件不可靠度（故障概率）相乘，其计算公式为：度（故障概率）相乘，其计算公式为：总的可靠度由下式得到：总的可靠度由下式得到： 式中式中Ri是各个元件的可靠度。是各个元件的可靠度。1 2 31nniiFFFFFF 11(1)niiRR tttttttttnitRtMTTFtnnjinMTTFdRR

47、2121212121212121s211s1t1.11.1112121n211jii时，有当第三章 系统预测技术1、预测的组成预测的组成：1)预测信息（预测信息（2）预测分析（）预测分析（3）预测技术（）预测技术（4） 预测结预测结果：果：v状态状态。指某一事件在某个时刻（或时期）出现的某种结果。v状态转移过程状态转移过程。事件的发展，从一种状态转变为另一种状态，称为状态转移。v马尔可夫过程马尔可夫过程。在事件的发展过程中，若每次状态的转移都仅与前一时刻的状态有关，而与过去的状态无关，或者说状态转移过程是无后效性的，则这样的状态转移过程就称为马尔可夫过程。几个基本概念 一、销售状态预测一、销售

48、状态预测 例一个企业的产品销售状况,必定处于畅销和滞销两种不同状态之一。如果现在(0期)处于畅销状态记为u1则畅销的概率为1,记为 ,滞销状态记为u2, 则滞销的概率为0，记为 ,状态概率向量P(0)=(1,0),假定根据调查资料整理，发现当它处于u1时，下个月仍处于u1的概率为0.7，转移到u2的概率是0.3，而当它处于u2时，下个月到u1的概率是0.4，仍处于u2的概率是0.6，据此情况，得到销售状态转移概率矩阵： 1)0(1p0) 0(0p6 . 04 . 03 . 07 . 022211211PPPp 试计算今后半年各个月试计算今后半年各个月的状态概率的状态概率, ,并对产品销并对产品

49、销售状况进行预测售状况进行预测 第四章 系统安全评价重点1.安全评价的定义安全评价的定义：是以实现工程、系统安全为目的，应：是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程的原理和方法，对工程、系统中存在用安全系统工程的原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。管理决策提供科学依据。2.安全评价原理安全评价原理：相

50、关性原理、类推原理、惯性原理和量：相关性原理、类推原理、惯性原理和量变到质变原理变到质变原理3.安全评价的安全评价的程序程序。准备阶段、危险、有害因素分析、定性定量评价、提出准备阶段、危险、有害因素分析、定性定量评价、提出安全对策措施、形成安全评价结论及建议、编制安全安全对策措施、形成安全评价结论及建议、编制安全评价报告。评价报告。图图41 安全评价安全评价内容内容安全评价安全评价危险性确认危险性确认危险性评价危险性评价危险的查出危险的查出（检查）（检查）1.新的危险新的危险2.危险的变化危险的变化危险的定量化危险的定量化（确认）（确认）1.发生的概率发生的概率2.损害程度损害程度危险排除危险

51、排除（措施）（措施）1.使危险变小使危险变小2.消除危害消除危害允许界限允许界限（评价标准）（评价标准）社会对危险性社会对危险性的允许界限的允许界限再评价再评价安全评价目的安全评价目的 安全评价的目的是寻求最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。安全评价的目的是寻求最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。包括以下包括以下4个方面：个方面： 1) 系统地从计划、设计、制造、运行、贮运和维修等全过程进行安全系统地从计划、设计、制造、运行、贮运和维修等全过程进行安全控制控制 2) 对潜在危险进行定性、定量分析和预测，建立使系统安全的最优方对潜在危险进行定性、定量分析和预测，建立使系统安全的最优方

52、案，为决策提供依据，评价过程中分析系统存在的危险源、分布部位、数目、案，为决策提供依据，评价过程中分析系统存在的危险源、分布部位、数目、事故的概率、事故严重度，预测以及提出应采取的安全对策、措施等，决策事故的概率、事故严重度，预测以及提出应采取的安全对策、措施等，决策者可根据评价结果从中选择最优方案和管理决策者可根据评价结果从中选择最优方案和管理决策 3) 为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化创造条件 4) 促进实现促进实现本质安全化本质安全化安全评价意义安全评价意义 1) 安全评价有助于政府安全监督管理部门对安全评价有助于政府安全监督管理部

53、门对企业的安全生产实行宏观控制企业的安全生产实行宏观控制 2) 安全评价有助于安全投资的合理选择安全评价有助于安全投资的合理选择 3) 安全评价有助于提高企业的安全管理水平安全评价有助于提高企业的安全管理水平 4) 安全评价有助于保险公司对企业灾害实行安全评价有助于保险公司对企业灾害实行风险管理风险管理安全评价作用安全评价作用1) 可以使系统有效地减少事故和职业危害可以使系统有效地减少事故和职业危害2) 可以系统地进行安全管理可以系统地进行安全管理3) 可以用最少投资达到最佳安全效果可以用最少投资达到最佳安全效果4) 可以促进各项安全标准制定和可靠性数据可以促进各项安全标准制定和可靠性数据积累积累 5) 可以迅速提高安全技术人员业务水平可以迅速提高安全技术人员业务水平 (1) 发现事故隐患发现事故隐患 (2) 预测由于失误或故障引预测由于失误或故障引