2025年安全科学与工程考研安全系统工程专项（含答案）

2025年安全科学与工程考研安全系统工程专项（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每题3分，共15分）1.系统安全2.危险源3.风险4.风险评价5.安全系统设计二、简答题（每题5分，共25分）1.简述系统安全分析的基本思想和步骤。2.危险源辨识的主要方法有哪些？请列举两种并简述其特点。3.风险评价的主要目的有哪些？4.安全控制系统应具备哪些基本功能？5.简述安全教育与培训在安全系统中的作用。三、论述题（每题10分，共20分）1.论述系统安全分析技术在复杂系统安全中的应用价值。2.试述安全系统设计与传统系统设计的区别与联系。四、计算题（每题12分，共24分）1.某工厂某设备发生事故的概率为0.0001次/小时，事故发生后造成人员伤亡的概率为0.05，造成财产损失的概率为0.8（假设人员伤亡和财产损失互斥）。求该设备单位时间内造成人员伤亡的风险和造成财产损失的风险。2.某安全系统采用冗余设计，包含两个相互独立的子系统，正常工作时各自的失效概率分别为0.01和0.02。系统要求达到的安全可靠度不低于0.99。问该冗余设计能否满足系统要求？（假设系统为串联冗余系统）五、案例分析题（共26分）某化工厂有一条生产线，近期发生了一起小规模泄漏事故，虽未造成人员伤亡和重大财产损失，但引起了管理层的高度重视。事故初步调查表明，泄漏是由于设备老化和操作人员失误共同导致的。请结合安全系统工程的理论和方法，分析该化工厂该生产线当前存在的主要安全问题，并提出改进建议，包括但不限于危险源辨识、风险评估、安全措施设计等方面。试卷答案一、名词解释1.系统安全：在系统生命周期的各个阶段，应用系统安全工程和管理方法，识别危险源，消除或控制系统危险，从而使系统具有可接受的安全性的活动。**解析思路：*回答需包含系统安全的应用范围（生命周期）、方法（工程和管理）、核心活动（识别、消除/控制危险）、最终目标（可接受安全性）。2.危险源：在特定时间和空间内，可能导致人员伤害、财产损失、环境破坏或任务失败的根源或状态。**解析思路：*定义危险源，并强调其可能导致的不同后果（人员、财产、环境、任务），以及其作为“根源”或“状态”的特性。3.风险：特定危险源导致特定后果的可能性及其后果的严重性的结合。**解析思路：*点明风险由两个核心要素构成：可能性（危险发生的概率）和严重性（后果的严重程度），并说明是两者的结合。4.风险评估：收集与风险相关的信息，评估风险的可能性和后果严重性，确定风险等级的过程。**解析思路：*描述风险评估的流程：信息收集、可能性评估、后果评估、风险等级确定。5.安全系统设计：在系统设计阶段，将安全要求融入其中，通过设计手段消除或控制危险，使系统在运行中达到预定安全目标的过程。**解析思路：*强调安全系统设计发生在设计阶段，核心是将安全要求“融入”设计，使用“设计手段”来解决问题，目标是实现运行安全。二、简答题1.简述系统安全分析的基本思想和步骤。**答案要点：*基本思想是在系统生命周期的各个阶段，主动识别系统中存在的危险源，分析其可能导致的事故后果，并采取控制措施，使系统的风险降低到可接受的水平。基本步骤通常包括：明确分析对象和范围；收集信息；识别危险源；分析危险源导致事故的途径；评估事故后果；提出控制措施建议；评价控制措施的有效性。**解析思路：*首先回答基本思想，强调主动性、生命周期、识别危险、分析后果、风险控制、可接受水平。然后列出基本步骤，涵盖信息收集、识别、分析、评估、措施、评价等关键环节。2.危险源辨识的主要方法有哪些？请列举两种并简述其特点。**答案要点：*主要方法有很多，例如：安全检查表法、工作安全分析（JSA）、故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）、预先危险分析（PHA）、危险与可操作性分析（HAZOP）等。列举两种：1）安全检查表法：基于经验和规范编制检查表，逐项检查，优点是简单、高效、成本低，缺点是可能遗漏未列入表中的危险。2）工作安全分析（JSA）：将工作任务分解为一系列步骤，分析每一步骤中的危险，优点是针对性强、能识别具体操作风险，缺点是需详细分析。**解析思路：*先列出方法类别，然后具体列举两种，对每种方法进行简要描述，并重点分析其突出的优点和缺点。3.风险评估的主要目的有哪些？**答案要点：*主要目的包括：确定风险水平是否可接受；识别风险最高的区域或环节，为资源分配提供依据；为制定风险控制策略提供信息；评估现有控制措施的有效性；为安全决策提供科学依据；满足法律法规和管理要求。**解析思路：*从风险管理的角度，回答评估的风险为何要评，评了之后有什么用，涵盖决策、资源、控制、合规等多个方面。4.安全控制系统应具备哪些基本功能？**答案要点：*基本功能通常包括：监测功能（实时监测系统状态、危险源参数）；预警功能（在危险发生前发出警示）；干预/控制功能（自动或手动采取措施消除或控制危险）；记录与报告功能（记录监测数据、预警信息、干预措施）；反馈与学习功能（根据事件信息优化控制策略）。**解析思路：*按照安全控制系统的逻辑组成或作用，列出其核心功能模块，如感知、预警、执行、记录、学习等。5.简述安全教育与培训在安全系统中的作用。**答案要点：*安全教育与培训是安全系统的重要组成部分，作用在于：提高人员的安全意识和安全知识水平；使人员掌握必要的安全技能和操作规程；减少人为失误；增强员工对安全系统的理解和配合；培养积极的安全文化。**解析思路：*从人员因素角度出发，说明教育和培训如何提升人的安全素质、减少风险、支持系统有效运行。三、论述题1.论述系统安全分析技术在复杂系统安全中的应用价值。**答案要点：*复杂系统通常具有层级结构多、部件交互密集、运行环境多变、不确定性高等特点，导致其安全风险分析难度大。系统安全分析技术（如FTA、ETA、HAZOP等）的应用价值体现在：1）系统性：能够系统地识别贯穿整个系统生命周期的各种潜在危险源及其相互作用；2）深入性：能深入分析危险事件的发展过程和触发条件，揭示潜在的事故链；3）前瞻性：在设计阶段就能介入，预防危险的发生，而不是事后补救；4）量化评估：部分方法（如FTA）可以进行风险量化，为风险决策提供依据；5）沟通工具：分析结果（如故障树图）清晰直观，便于不同专业背景人员沟通和达成共识。通过应用这些技术，可以有效降低复杂系统的固有风险，提高其整体安全性。**解析思路：*首先点明复杂系统的特点及其安全分析难点。然后逐一论述系统安全分析技术在应对这些难点时的优势和价值，结合具体技术的特点（系统性、深入性、前瞻性、量化、沟通工具）展开。最后总结其对降低风险、提高安全性的贡献。2.试述安全系统设计与传统系统设计的区别与联系。**答案要点：*区别：1）目标不同：传统系统设计主要关注功能实现和性能优化，而安全系统设计在满足功能需求的同时，必须将安全性作为首要目标之一，并贯穿始终；2）方法不同：传统设计可能侧重于故障后的处理，而安全系统设计强调在设计和开发阶段就通过预防措施消除或控制危险；3）视角不同：传统设计可能主要关注硬件和软件，而安全系统设计需要更广义的视角，包括人因工程、组织管理、环境因素等；4）流程不同：安全系统设计需要在传统设计流程基础上，增加安全分析、安全设计、安全评价等环节。联系：1）安全是系统有效运行的基础保障，安全系统设计必须以实现系统功能为目的；2）许多安全措施本身也是系统功能的一部分（如安全监控、报警系统）；3）两者都需要系统工程的方法论指导，都需要考虑成本效益；4）最终目标都是交付一个既满足功能需求又安全可靠的系统。**解析思路：*采用对比法，从目标、方法、视角、流程等方面明确两者的区别。然后阐述两者并非完全割裂，存在功能与保障的联系、措施与功能的重合、方法论和最终目标的共同性。四、计算题1.某工厂某设备发生事故的概率为0.0001次/小时，事故发生后造成人员伤亡的概率为0.05，造成财产损失的概率为0.8（假设人员伤亡和财产损失互斥）。求该设备单位时间内造成人员伤亡的风险和造成财产损失的风险。**答案要点：*单位时间内造成人员伤亡的风险R_伤亡=事故发生概率×人员伤亡概率=0.0001×0.05=0.000005。单位时间内造成财产损失的风险R_财产=事故发生概率×财产损失概率=0.0001×0.8=0.00008。**解析思路：*根据风险定义（可能性×严重性），分别计算造成人员伤亡和财产损失的风险。注意题目已说明人员伤亡和财产损失互斥，可以直接相乘。这里“严重性”简化理解为事件发生的概率，因为后果的严重程度是定性的，计算风险时通常关注其发生的可能性。2.某安全系统采用冗余设计，包含两个相互独立的子系统，正常工作时各自的失效概率分别为0.01和0.02。系统要求达到的安全可靠度不低于0.99。问该冗余设计能否满足系统要求？（假设系统为串联冗余系统）**答案要点：*（假设为串联冗余，即系统失效当且仅当两个子系统都失效）。系统失效概率P_失效=P(子1失效)×P(子2失效)=0.01×0.02=0.0002。系统可靠度R_系统=1-P_失效=1-0.0002=0.9998。由于0.9998>0.99，该冗余设计满足系统要求。**解析思路：*首先明确串联冗余系统的失效条件（两个子系统都失效）。然后根据独立事件的概率乘法规则计算系统失效概率。再根据可靠度定义计算系统可靠度。最后将计算出