安全系統(tǒng)工程極度精簡版

安全系統(tǒng)工程，是以安全學和系統(tǒng)學為理論和基礎(chǔ)，以安全工程、系統(tǒng)工程、可靠性工程等技術(shù)為手段，對系統(tǒng)風險和危險進行分析、預(yù)測、評價、控制，以實現(xiàn)系統(tǒng)及其全壽命周期過程中安全目的的科學技術(shù)。安全與安全性安全的定義為，安全指系統(tǒng)在其全壽命周期范圍內(nèi)，不因人、機、媒介的互相作用而導(dǎo)致系統(tǒng)損失、人員傷亡、任務(wù)受影響或?qū)е聲r間的損失。安全性是系統(tǒng)在可接受的最小事故損失條件下發(fā)揮其功能的一種品質(zhì)，也可將安全性定義為“不發(fā)生事故的能力”。安全是系統(tǒng)的狀態(tài)或條件，安全性是系統(tǒng)的一種性能和能力?？煽啃?、可靠度和可靠性工程可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完畢規(guī)定功能的能力?？煽慷仁侵负饬肯到y(tǒng)可靠性的標準，是指系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完畢規(guī)定功能的概率，安全性和可靠性（1）有些可靠性和安全性的指標是一致的，系統(tǒng)不可靠是系統(tǒng)不安全的因素，即不可靠現(xiàn)象導(dǎo)致不安全事故的發(fā)生。（2）可靠性著眼于維持系統(tǒng)功能的發(fā)揮，實現(xiàn)系統(tǒng)目的；安全性著眼于防止事故發(fā)生，避免人員傷亡和財產(chǎn)損失。安全性還是可靠性，都貫穿于系統(tǒng)的全壽命周期的各個階段。系統(tǒng)和系統(tǒng)工程1.系統(tǒng)系統(tǒng)工程的研究對象是系統(tǒng)系統(tǒng)是由互相作用和互相依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機整體。系統(tǒng)的特性（1）整體性（2）相關(guān)性（3）目的性（4）有序性（5）環(huán)境適應(yīng)性2.系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程是以系統(tǒng)為研究對象，以達成總體最佳效果為目的，為達成這一目的而采用組織、管理、技術(shù)等手段，對系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、實驗和使用等各個階段進行有效的組織管理的一門綜合性的科學技術(shù)。系統(tǒng)工程方法重要有工程邏輯、工程分析、記錄理論與概率、運籌學等。（2）系統(tǒng)工程的原理系統(tǒng)工程的重要原理有系統(tǒng)原理、整分合原理、反饋原理、封閉原理和動態(tài)相關(guān)性原理等。安全系統(tǒng)和系統(tǒng)安全與安全問題相關(guān)的系統(tǒng)稱之為安全系統(tǒng)，安全系統(tǒng)的特性（1）系統(tǒng)性（2）開放性（3）擬定性和非擬定性（4）安全系統(tǒng)是有序與無序的統(tǒng)一體（5）突變性或畸變性（6）安全系統(tǒng)的動力學特性系統(tǒng)安全是指在系統(tǒng)壽命周期的所有階段，以使用效能、時間和成本為約束條件，應(yīng)用工程和管理的原理、準則和技術(shù)，使系統(tǒng)獲得最佳的安全性。系統(tǒng)安全與傳統(tǒng)的安全技術(shù)雖然都是實現(xiàn)系統(tǒng)的安全，但它們在工作范圍和實行方法方面都有較大的區(qū)別。第一，技術(shù)安全的工作范圍是在生產(chǎn)和使用場合，目的是保證操作人員和設(shè)備不致受到傷害和損壞，但不直接涉及產(chǎn)品或系統(tǒng)的設(shè)計。安全系統(tǒng)是研究產(chǎn)品全壽命過程，保證方案論證、設(shè)計、實驗、制造、使用直至報廢解決的各方面安全問題，重點在設(shè)計、研制階段。第二，傳統(tǒng)的技術(shù)安全工作大多數(shù)憑經(jīng)驗和直覺來解決安全問題，較少由表及里，進一步研究，難以徹底改善安全狀態(tài)。系統(tǒng)安全運用系統(tǒng)工程的方法，從系統(tǒng)、子系統(tǒng)和環(huán)境影響以及它們之間的互相關(guān)系來研究安全問題，能比較進一步全面地找到潛在危險，防止事故的發(fā)生。第三，傳統(tǒng)的技術(shù)安全多從定性方面進行研究，只提出安全或不安全的概念，沒有定量描述，難作出準確判斷和評價，不便于控制和管理。系統(tǒng)安全運用危險嚴重性、也許性等參數(shù)和指標來定量評價安全的限度，使防止事故的措施有度量，安全控制限度更明確。第四，傳統(tǒng)的技術(shù)安全是從局部或處在被動狀態(tài)來解決安全問題，即哪里不安全、有隱患就解決哪里，不能從主線上提高系統(tǒng)的安全水平。系統(tǒng)安全從產(chǎn)品論證、設(shè)計開始做系統(tǒng)的安全分析，考慮系統(tǒng)中所有也許的危險，子系統(tǒng)之間的接口，安全積極得以實現(xiàn)。第五，傳統(tǒng)的技術(shù)安全目的不明確，不具體，究竟到什么限度才算安全問題解決得好，才干控制事故的發(fā)生，工作盲目性大。系統(tǒng)安全通過安全分析，評價，優(yōu)化技術(shù)，找出最佳的能防止，控制危險的措施，使各子系統(tǒng)之間達成最佳配合，以最少投資獲得最佳的安全效果，最大限度提高產(chǎn)品的安全水平。安全系統(tǒng)工程安全系統(tǒng)工程是指采用系統(tǒng)工程的基本原理和方法，辨認、分析、評價、預(yù)測系統(tǒng)中存在的危險因素，根據(jù)其結(jié)果調(diào)整工藝、設(shè)備、操作、管理、生產(chǎn)周期和投資等因素，使系統(tǒng)也許發(fā)生的事故得到控制，并使系統(tǒng)安全性達成最佳的狀態(tài)，使系統(tǒng)安全性達成預(yù)期目的的工程技術(shù)。安全系統(tǒng)工程的研究對象安全系統(tǒng)工程涉及3部分，即人子系統(tǒng)、機器子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)，它們構(gòu)成了安全工程的研究對象。安全系統(tǒng)工程的研究內(nèi)容1.危險源辨識和控制2.系統(tǒng)安全分析3.系統(tǒng)安全評價4.系統(tǒng)安全預(yù)測5.安全決策和事故控制第三章系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析（systemsafetyanalysis）是從安全角度對系統(tǒng)進行的分析，它通過揭示也許導(dǎo)致系統(tǒng)故障或事故的各種因素及其互相關(guān)聯(lián)來辨識系統(tǒng)中的危險源，以便采用措施消除或控制它們。系統(tǒng)安全分析是系統(tǒng)安全評價的基礎(chǔ)，定性的系統(tǒng)安全分析是定量的系統(tǒng)安全評價的基礎(chǔ)。系統(tǒng)安全分析的目的是為了保證系統(tǒng)安全運營，查明系統(tǒng)中的危險因素，以便采用相應(yīng)措施消除系統(tǒng)故障和事故。二、系統(tǒng)安全分析的方法（1）安全檢查表法（SafetyCheckList，簡稱SCL）（2）預(yù)先危險性分析(PreliminaryHazardAnalysis，簡稱PHA)（3）故障類型和影響分析（FailureModesandEffectsAnalysis，簡稱FMEA）（4）危險性和可操作性研究（HazardandOperabilityAnalysis，簡稱HAZOP）（5）事件樹分析（EventTreeAnalysis，簡稱ETA）（6）事故樹分析（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）（7）因果分析（Cause-ConsequenceAnalysis，簡稱CCA）安全檢查的內(nèi)容重要是查思想、查管理、查隱患、查事故解決。2.安全檢查表安全檢查表是根據(jù)有關(guān)安全規(guī)范、標準、制度以及其它系統(tǒng)安全分析方法分析的結(jié)果，對一個系統(tǒng)或設(shè)備進行安全檢查和安全診斷，找出各種不安全因素，以提問的方式把這些不安全因素按照其重要限度編制成表格，這種安全檢查的專用表格稱之為安全檢查表。安全檢查表是實行安全檢查和安全診斷的項目明細表，是安全檢查結(jié)果的備忘錄。預(yù)先危險性分析又稱初步危險性分析，是指在沒有掌握具體的資料的時候，用來辨識和分析系統(tǒng)中潛在的危險和有害因素，擬定危險等級，并制定相應(yīng)的安全對策措施，防止事故的發(fā)生。盡也許在付諸實踐時找犯錯誤，控制或消除危險。預(yù)先危險性分析的環(huán)節(jié)（1）準備階段（2）審查階段（3）結(jié)果匯總階段3.4故障類型和影響分析故障類型與影響分析的分析程序故障類型和影響分析通常涉及以下5個方面的內(nèi)容。（1）掌握和了解所要分析的對象系統(tǒng)。（2）對系統(tǒng)元件的故障類型和產(chǎn)生因素進行分析。（3）分析故障類型對系統(tǒng)和元件的影響，（4）匯總結(jié)果，提出改正措施。（5）列表。故障類型與影響分析程序。3.5危險性和可操作性分析一、基本概念危險性和可操作性分析（簡稱HAZOP）是指應(yīng)用系統(tǒng)的審查方法，審查設(shè)計已有生產(chǎn)工藝和工程總圖，通過對裝置、設(shè)備、個別部位的誤操作或故障引起的潛在危險進行分析，評價其對整個延續(xù)性生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。（1）意圖意圖是指所研究系統(tǒng)的工藝的某一部分欲完畢的功能。在很多情況下，這種意圖通過流程圖來描述。（2）偏離偏離是指背離設(shè)計意圖，與設(shè)計意圖不一致。在分析過程中，需對的地運用引導(dǎo)詞，系統(tǒng)地審查系統(tǒng)的工藝參數(shù)，找出偏離的情況。（3）因素此處的因素是指引起偏離的因素，這些因素也許是物的故障、人的失誤、成分變化等意外的工藝狀態(tài)和外界的破壞等。（4）后果此處的后果是指偏離系統(tǒng)設(shè)計意圖所導(dǎo)致的結(jié)果。（5）工藝參數(shù)此處的工藝參數(shù)是指有關(guān)系統(tǒng)工藝的物理和化學特性，涉及一般參數(shù)，如反映、混合、濃度、pH值等，還涉及特殊參數(shù)，如溫度、壓力、相態(tài)、流量等。當系統(tǒng)工藝的某個部分或某個操作環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)偏離了設(shè)計意圖時，系統(tǒng)的運營狀態(tài)必然發(fā)生變化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的故障或引起事故。（6）引導(dǎo)詞引導(dǎo)詞是指在辨識危險源過程中，引導(dǎo)、啟發(fā)人的思維，對設(shè)計意圖定性或定量描述的簡樸詞語。3.7事件樹分析基本概念事件樹分析是一種按事故發(fā)展順序、由初始時間開始推斷也許的后果，從而進行危險辨識的一種分析方法。事件樹圖的表達形式圖3-9事件樹圖的表達形式3.8事故的因果分析一、基本概念事故的因果分析是以事故致因理論的事故因果理論（即事故因果連鎖理論）為基礎(chǔ)的。圖3-12海因里希多米諾骨牌的示意圖根據(jù)事物因果致因理論，事故發(fā)生有三種類型。（1）集中型（2）連鎖型（3）復(fù)合型三、事故因果分析的方法1.因果分析圖法（魚刺圖法）2.事件樹和事故樹結(jié)合的因素—結(jié)果分析法第四章事故樹分析事故樹分析方法是安全系統(tǒng)工程中常用的一種分析方法。這種方法將系統(tǒng)也許發(fā)生的某種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的各種因素之間的邏輯關(guān)系用樹形圖的方式表達出來，通過對事故樹的定性和定量分析，找出事故發(fā)生的重要因素，為擬定安全對策提供可靠依據(jù)，達成防止和控制事故發(fā)生的目的。事故樹的編制方法有兩種，第一種方法為人工編制，第二種方法為計算機輔助編制。事故樹的布爾代數(shù)表達將事故樹中連接各事件的邏輯門用相應(yīng)的布爾代數(shù)運算表達，就得到事故樹的布爾代數(shù)表達式。事故樹的概率函數(shù)事故樹的概率函數(shù)是指事故樹中由基本領(lǐng)件函數(shù)所組成的頂上事件概率的計算式。4事故樹的定性分析事故樹的定性分析是根據(jù)事故樹的結(jié)構(gòu)擬定頂上事件的發(fā)生模式、起因以及影響限度，為采用有效措施，防止事故發(fā)生提供依據(jù)。在定性分析中，還需規(guī)定出最小割集、最小徑集、結(jié)構(gòu)重要度，來了解影響強度。某些基本領(lǐng)件一起發(fā)生就可以導(dǎo)致頂事件的發(fā)生。將同時發(fā)生就能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的基本領(lǐng)件的組合稱為割集。最小割集是可以引起頂上事件發(fā)生的最低數(shù)量的基本領(lǐng)件的組合。最小割集的作用（1）表達頂事件發(fā)生的因素，事故發(fā)生必須是某個最小割集中的基本領(lǐng)件同時發(fā)生的結(jié)果，求出最小割集就掌握了事故發(fā)生的各種也許。（2）每個最小割集代表了一種事故模式，可根據(jù)最小割集發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，判斷出最危險情況，最小割集中的基本領(lǐng)件個數(shù)越少，事故模式的危險性越大。（3）判斷重要度，計算頂事件發(fā)生概率。根據(jù)最小割集判斷基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度，計算事故發(fā)生概率。每一個最小割集就是一種失效模式，就是一個危險源（薄弱環(huán)節(jié)）。二、最小徑集不同時發(fā)生時，可以使頂事件不發(fā)生的基本領(lǐng)件組合稱徑集。最小徑集是指可以使得頂事件不發(fā)生的最低數(shù)量的基本領(lǐng)件的組合。最小徑集的作用（1）表達事故樹系統(tǒng)的安全性：事故樹系統(tǒng)中的最小徑集數(shù)量越多，防止頂事件發(fā)生的措施越多，系統(tǒng)安全性越大。（2）可用于選擇最佳的事故控制方案，依據(jù)基本領(lǐng)件個數(shù)少的最小徑集選用事故控制措施比依據(jù)基本領(lǐng)件個數(shù)多的最小徑集選擇事故控制措施更容易。（3）可進行結(jié)構(gòu)重要度分析。一個最小徑集就是一種改善措施，就是一條事故控制的途徑。三、基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度在采用措施時，應(yīng)當分出輕重緩急，一方面消除影響重大的基本領(lǐng)件。基本領(lǐng)件對頂上事件的影響限度用結(jié)構(gòu)重要度來衡量。1.根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)，鑒定基本領(lǐng)件對頂上事件的影響限度(4-28)這種方法十分麻煩，對復(fù)雜系記錄算將十分困難。2.應(yīng)用最小割（徑）集鑒定基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度（1）包含基本領(lǐng)件越少，且互不交叉的最小割（徑）集，其基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度越大。（2）僅出現(xiàn)在同一最小割（徑）集中的所有基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度相等。（3）當多個最小割（徑）集中的基本領(lǐng)件的個數(shù)相等時，在各最小割（徑）集中出現(xiàn)次數(shù)越多的基本領(lǐng)件，結(jié)構(gòu)重要度越大。（4）兩個基本領(lǐng)件出現(xiàn)在基本領(lǐng)件個數(shù)不等的多個最小割（徑）集中時，其結(jié)構(gòu)重要度依次按下列情況擬定。①假如它們出現(xiàn)在最小割（徑）集中出現(xiàn)的次數(shù)相等，則在具有基本領(lǐng)件少的最小割（徑）集中出現(xiàn)的基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度大。②假如它們在具有基本領(lǐng)件少的最小割（徑）集中出現(xiàn)的次數(shù)小，在具有基本領(lǐng)件多的出現(xiàn)的次數(shù)多時，或者更為復(fù)雜的情況。可以用下列近似式來計算。(4-29)其中：：基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度；：基本領(lǐng)件屬于最小割（徑）集；：基本領(lǐng)件所在最小割（徑）集中包含基本領(lǐng)件的個數(shù)。在分析時應(yīng)注意以下3點。（1）運用上述4個原則判斷基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度時，必須嚴格按照順序進行，否則出現(xiàn)錯誤；（2）選擇最小割集，還是最小徑集，判斷事件結(jié)構(gòu)重要度是一致的。通常，選擇兩者較少的情況比較起來容易一些；（3）擬定基本領(lǐng)件的結(jié)構(gòu)重要度，可以用于制定事故控制方案，還可以用來制定安全檢查表，找出平常管理的依據(jù)。4.5事故樹的定量分析定量分析的基本任務(wù)是根據(jù)基本領(lǐng)件的發(fā)生概率，計算頂事件的發(fā)生概率以及基本領(lǐng)件的概率重要度和臨界重要度。頂上事件發(fā)生概率的計算方法1.直接計算法當通過事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)得到概率函數(shù)后，將各基本領(lǐng)件的發(fā)生概率值直接代入，就可以算出頂上事件的發(fā)生概率。當基本領(lǐng)件發(fā)生的概率很小?1時，基本領(lǐng)件邏輯“加”的概率和邏輯“乘”的概率可以近似表達2.最小割集法求出事故樹的最小割集后，可用其表達事故樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)。。（1）當不同的最小割集中不包含相同的基本領(lǐng)件時，事故樹的概率函數(shù)可以寫成最小割集邏輯“加”形式。（2）有相同的基本領(lǐng)件，按即容斥公式計算事故樹頂上事件的發(fā)生概率。3.最小徑集法而最小徑集數(shù)目較少。用最小徑集法計算頂上事件發(fā)生的概率比較方便（1）當不同的最小徑集中不包含相同的基本領(lǐng)件時，事故樹的概率函數(shù)可以寫成最小徑集邏輯“乘”形式：（2）包含相同事件，按容斥公式計算事故樹頂事件發(fā)生概率。4.不交化方法(4-45)式中：表達事故樹的k個最小割集。不同命題的不交化之和定理如下。（1）若集合a和b不包含共同的基本領(lǐng)件，則直接應(yīng)用不交化之和定理(4-46)（2）若集合a和b包含共同的基本領(lǐng)件，則(4-47)式中，a0為集合a中有的，而集合b中沒有的基本領(lǐng)件的集合。（3）若集合a和c包含共同的基本領(lǐng)件，集合b和c包含共同的基本領(lǐng)件，則(4-48)式中，a0為集合a中有的，而集合c中沒有的基本領(lǐng)件的集合。b0為集合b中有的，而集合c中沒有的基本領(lǐng)件的集合?；绢I(lǐng)件的概率重要度和臨界重要度1.基本領(lǐng)件的概率重要度基本領(lǐng)件概率重要度反映了基本領(lǐng)件發(fā)生的概率的變化對頂上事件發(fā)生概率的影響限度，即頂事件發(fā)生概率對該基本領(lǐng)件發(fā)生概率的變化率。（4-56）式中，—故障樹的概率函數(shù)—第i個基本領(lǐng)件的發(fā)生概率知道概率重要度，就可以知道在諸多基本領(lǐng)件中，減少哪個基本領(lǐng)件的發(fā)生概率，就可以迅速減少頂事件的發(fā)生概率。有效控制概率重要度大的基本領(lǐng)件，減少發(fā)生概率。2.基本領(lǐng)件的臨界重要度基本領(lǐng)件發(fā)生概率的相對變化率與頂事件發(fā)生概率的相對變化率之比，表達基本領(lǐng)件的重要限度。這個比值，稱臨界重要度，又稱關(guān)鍵重要度?；绢I(lǐng)件的臨界重要度重要反映了當基本領(lǐng)件發(fā)生概率變化時，對頂上事件發(fā)生概率變化量的影響限度。(4-57)式中，—第i個基本領(lǐng)件的臨界重要度；—頂事件發(fā)生概率（故障樹的概率函數(shù)）；—第i個基本領(lǐng)件的發(fā)生概率；—第i個基本領(lǐng)件的概率重要度系數(shù)。第五章系統(tǒng)安全評價（風險評價）5.1系統(tǒng)安全評價概述一、風險的基本概念根據(jù)風險事件的后果，風險可以分為純粹風險和投機風險。純粹風險是一種只有損失機會的風險；投機風險是一種既有損失也許又有贏利也許的風險。在安全風險學中，風險為特定危險性事件發(fā)生的也許性與事故后果的結(jié)合，屬于純粹風險。因此，我們在系統(tǒng)安全工程中所研究的風險，要同時考慮如下兩個方面的內(nèi)容。定義一：Rish=Uncertainty×Damage(5-1)風險是否可靠損害定義二：Rish=Hazard/safeguards(5-2)風險危險源（安全防護）二、系統(tǒng)安全評價系統(tǒng)安全評價是運用系統(tǒng)工程方法對擬建成或已有工程、系統(tǒng)也許存在的危險及其也許產(chǎn)生的后果進行綜合評價和預(yù)測，通過與評價標準的比較，得出系統(tǒng)的危險限度，提出改善措施，達成工程、系統(tǒng)安全的目的。三、安全標準經(jīng)定量化的風險率或危害度是否達成我們規(guī)定的（或盼望的）安全限度，需要有一個界線、目的或標準進行比較，這個標準稱為安全標準。四、安全評價原理（1）相關(guān)原理。（2）類推和概率推斷原則。（3）慣性原理：（4）量變到質(zhì)變原理。七、安全評價的常用方法（1）安全檢查法（2）生產(chǎn)作業(yè)條件安全評價（3）危險物質(zhì)加工解決安全評價（4）概率危險性安全評價（5）BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價（6）模糊數(shù)學綜合評價5.2安全檢查評價法一、安全檢查評價法的基本概念安全檢查又稱為過程安全檢查（ProcessSafetyReview），或避免危險檢查（LossPreventionReview），或設(shè)計檢查（DesignReview）。二、安全檢查評價法的內(nèi)容和環(huán)節(jié)（1）檢查準備（2）進行檢查（3）編制檢查結(jié)果文獻一、LEC評價法LEC評價法是針對在生產(chǎn)作業(yè)條件下，發(fā)生事故危險性的評價。L表達發(fā)生事故的也許性，E表達人員暴露頻率，C表達發(fā)生故障后果的嚴重度，又被稱為影響生產(chǎn)作業(yè)的三要素。該方法分別擬定三要素的評價等級分數(shù)，并按下式計算三者的分數(shù)乘積，從而得到生產(chǎn)作業(yè)條件的危險分值D。(5-6)式中：D—生產(chǎn)作業(yè)條件危險性計算分值；L—事故發(fā)生的也許性分值；E—人員暴露頻率分值；C—事故發(fā)生的后果嚴重度分值。4.危險性大小D的分值表5-6危險性等級分值危險限度危險性分析（D）危險性級別極其危險不能繼續(xù)作業(yè)>320一級高度危險需要立即整改160~320二級顯著危險需要整改70~160三級一般危險需要注意20~70四級稍有危險可以接受<20五級二、MES評價法MES評價法是對LEC評價法的改善，改善的基本內(nèi)容如下。（1）將事故發(fā)生也許性L改為控制措施的狀態(tài)M（注重控制）；（2）將事故后果的嚴重度要素C中的人員傷害限度、設(shè)備財產(chǎn)損失情況用S表達。增長職業(yè)病發(fā)病狀況，環(huán)境影響狀況兩項影響因素。（3）將危險分值D的評價標準進行改善，用R表達，改善后公式可以表達如下。(5-7)其中，R—生產(chǎn)作業(yè)條件的危險性限度計算分值；M—控制設(shè)備狀態(tài)的分值；E—人員暴露頻率分值；S—事故后果嚴重限度分值。三、MLS評價法MLS評價法是對MES評價法和LEC評價的進一步改善。經(jīng)與MES和LEC相比較，該方法的評價結(jié)果更近于實際情況。評價方法思維計算公式如下。(5-8)式中：R—生產(chǎn)作業(yè)條件的危險限度計算分值；n—危險因素的個數(shù)；Mi—對第i個危險因素的控制與監(jiān)控措施Mi=Mi1+Mi25.4危險物質(zhì)加工解決安全評價一、火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法（道法）2.評價計算程序道化學公司的“火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法”風險分析計算程序，如圖5-4所示。二、火災(zāi)爆炸毒性指數(shù)法（蒙德法）火災(zāi)爆炸毒性指數(shù)法（蒙德法），或稱ICIMond法，或稱英國帝國化學公司蒙德法。該方法在道法基礎(chǔ)上進行補充。擴充了以下內(nèi)容。（1）增長了毒性的概念和計算；（2）擴展了某些補償系數(shù)；（3）增長了幾個特殊工程類型的危險性，如：腐蝕接頭，墊圈的泄露、振動；靜電危害，強氧化劑等；（4）能對較廣范圍內(nèi)的工程及儲存設(shè)備進行研究。安全評價圖如圖5-6所示劃分劃分單元綜合危險指數(shù)D物質(zhì)系數(shù)B一般工藝危險值P特殊工藝危險值S配置危險值L綜合危險性R數(shù)量危險值Q火災(zāi)載荷系數(shù)F單元毒性指數(shù)U主毒性指數(shù)C爆炸指數(shù)E氣體指數(shù)A修正的危險性指數(shù)R2毒性危險值T特殊物質(zhì)危險性M通過改善工藝使D、F、U、E、A值發(fā)生變化，重新估計R值，R1由安全與防止措施重新進行安全對策、措施、補償系數(shù)綜合危險性評價，涉及器皿危險性系數(shù)K1管理R1安全度R1防火R1物質(zhì)隔離R1消防活動R1改善工藝對危險性項目采用適當?shù)谋Ｗo和防止措施圖5-6安全評價圖(5-25)三、六階段安全評價法第一階段，對相關(guān)資料進行整理和討論。。第二階段，定性評價。第三階段，定量評價。第四階段，安全措施的制定和實行。第五階段，由事故案例進行再評價。第六階段，用事故樹進行再評價。5.5概率危險性安全評價概率危險性安全評價是以某種傷亡事故或財產(chǎn)損失事故的發(fā)生概率為基礎(chǔ)進行的系統(tǒng)危險性評價方法。一、概率危險性安全評價程序危險性的量化應(yīng)用概率危險性進行安全評價時，往往以危險度作為衡量的指標，客觀描述系統(tǒng)的危險性。危險度定義為事故發(fā)生概率與事故后果嚴重度的乘積。(5-26)其中：D—系統(tǒng)的危險限度，稱危險度；P—給定期間間隔內(nèi)系統(tǒng)事故發(fā)生的概率；C—事故后果的嚴重限度，稱嚴重度。嚴重度可以用經(jīng)濟損失金額、反映人員傷害嚴重限度的損失工作日及傷亡人數(shù)表達。為了強調(diào)事故后果嚴重度的社會心理影響，常用下式計算系統(tǒng)危險度。(5-27)式中：k—社會心理影響指數(shù)，是一個大于1的數(shù)。當社會影響力越大，指數(shù)就越大。系統(tǒng)事故也許帶來不同形式和不同嚴重度的后果，并且各種形式后果及其嚴重度相應(yīng)地有不同的發(fā)生率。在這種情況下，用累積概率分布函數(shù)或危險曲線來描述危險性更符合實際，更容易比較。5.6人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全評價法一、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是指運用工程技術(shù)手段模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與功能的一種技術(shù)系統(tǒng)，是一種大規(guī)模并行的非線性動力學系統(tǒng)。神三、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評價環(huán)節(jié)5.7模糊安全評價模糊安全評價是運用模糊數(shù)學工具，對所研究的系統(tǒng)進行危險性分析。一、模糊安全評價的數(shù)學模型1.建立綜合因素的評價集合2.分派各評價因素的權(quán)重3.建立子因素的評價集合4.分派各子因素的權(quán)重5.建立評價矩陣6.求綜合評價矩陣7.求總評價矩陣8.求系統(tǒng)的總得分9.綜合評價系統(tǒng)的安全等級第六章系統(tǒng)安全預(yù)測系統(tǒng)安全預(yù)測也稱為系統(tǒng)危險性預(yù)測，是對系統(tǒng)未來的安全狀況進行估計和判斷，預(yù)測危險的存在及其危險的限度。6.1系統(tǒng)安全預(yù)測的概述預(yù)測是運用各種知識和科學手段，分析、研究歷史資料，對安全生產(chǎn)發(fā)展的趨勢或也許的結(jié)果進行事先的推測和估計，即預(yù)測就是由過去和現(xiàn)在去推測未來，由已知去推測未知。預(yù)測由4個部分組成，即預(yù)測信息、預(yù)測分析、預(yù)測技術(shù)和預(yù)測結(jié)果。（1）預(yù)測信息。（2）預(yù)測分析。（3）預(yù)測技術(shù)。（4）預(yù)測結(jié)果。三、預(yù)測的分析程序1.擬定預(yù)測的目的和計劃2.資料的收集與檢查3.預(yù)測解決4.預(yù)測結(jié)果的鑒定和修正四、系統(tǒng)安全預(yù)測的基本原則（1）連貫原則（2）系統(tǒng)原則（3）實事求是原則（4）大量觀測原則6.2系統(tǒng)安全預(yù)測的方法1.經(jīng)驗推斷預(yù)測方法2.時間序列預(yù)測法3.計量模型預(yù)測法一、回歸分析預(yù)測法2.一元線性回歸分析方法一元線性回歸法是根據(jù)自變量與因變量的互相關(guān)系，用自變量的變動來推測因變量變動的方向和限度，其基本方程式為(6-1)式中，y—因變量；x—自變量；a，b—回歸系數(shù)。進行一元線性回歸，應(yīng)一方面收集事故數(shù)據(jù)，并在以時間為橫坐標的坐標系中，畫出各個相相應(yīng)的點。根據(jù)圖中各點的變化情況，就可以大體看出事故變化的某種趨勢，然后進行計算，求出回歸直線。回歸系數(shù)a，b是根據(jù)記錄的事故數(shù)據(jù)，通過以下方程組來決定的。(6-2)式中，x—自變量，為時間序號；y—因變量，為事故數(shù)據(jù)；n—事故數(shù)據(jù)總數(shù)。解上述方程組得(6-3)和擬定之后就可以在坐標系中畫出回歸直線。在回歸分析中，為了了解回歸直線對實際數(shù)據(jù)變化趨勢的符合限度的大小，也就是2個變量x和y之間的相關(guān)限度，應(yīng)求出相關(guān)系數(shù)r。其計算公式如下(6-4)式中，相關(guān)系數(shù)r取不同的數(shù)值時，分別表達實際數(shù)據(jù)和回歸直線之間的不同符合情況。時，說明2個變量x和y之間完全線性相關(guān)，表白回歸直線與實際數(shù)據(jù)的變化趨勢完全相符。r=0時，說明2個變量x與y之間完全沒有線性關(guān)系，表白回歸直線與實際數(shù)據(jù)的變化趨勢完全不符。時，需要判別變量x與y之間有無密切的線性相關(guān)關(guān)系。一般來說，r越接近1，說明x與y之間的線性關(guān)系越強，用線性回歸方程來描述越適合，運用回歸方程求得的預(yù)測值就越可靠。3.一元非線性回歸分析方法非線性回歸分析方法是通過一定的變換，將非線性問題轉(zhuǎn)化為線性問題，再運用線性回歸的方法進行回歸分析。（1）雙曲線。令，，則有。（2）密函數(shù)。令，，，則有。（3）指數(shù)函數(shù)。令，，則有。（4）指數(shù)函數(shù)，令，，，則有。（5）對數(shù)函數(shù)，令，則有。（6）S形曲線。令，，則有。二、馬爾柯夫鏈預(yù)測法1.馬爾柯夫鏈預(yù)測法的基本概念假如事物的發(fā)展過程及狀態(tài)只與事物當時的狀態(tài)有關(guān)，而與以前狀態(tài)無關(guān)時，則此事物的發(fā)展變化稱為馬爾柯夫鏈。馬爾柯夫鏈是表征一個系統(tǒng)在變化過程中的特性狀態(tài)，可用一組隨時間進程而變化的變量來描述。假如系統(tǒng)在任何時刻上的狀態(tài)是隨機性的，則變化過程是一個隨機過程。當時刻t變到t+1，狀態(tài)變量從某個取值變到另一個取值，系統(tǒng)就實現(xiàn)了狀態(tài)轉(zhuǎn)移。系統(tǒng)從某種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到各種狀態(tài)的也許性大小，可用轉(zhuǎn)移概率來描述。2.馬爾柯夫鏈計算的公式假設(shè)系統(tǒng)的初始狀態(tài)可用狀態(tài)向量表達為(6-5)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣為(6-6)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣是一個n階方陣，滿足概率矩陣的一般性質(zhì)，即有且。也就是說，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的所有行向量都是概率向量，所有行向量都是概率向量組成的矩陣，即為概率矩陣。一次轉(zhuǎn)移向量為(6-7)二次轉(zhuǎn)移向量為(6-8)類似地（6-9）三、灰色預(yù)測法1.灰含義“灰”指信息部分已知，部分未知，即信息不完全。從我們研究的對象來看，“信息不完整”和“非惟一解”就是“灰”的重要含義。若有些信息暫時還不擬定，尚未獲知，則稱為非本征性灰色系統(tǒng)。3.安全系統(tǒng)的灰色特性安全系統(tǒng)具有典型的灰色特性，（1）表征系統(tǒng)安全的參數(shù)是灰數(shù)（2）影響系統(tǒng)安全的因素是灰元（3）構(gòu)成系統(tǒng)安全的各種關(guān)系是灰關(guān)系因此，安全系統(tǒng)是信息部分已知、部分未知的不具有物理原型的本征性灰色系統(tǒng)。第七章系統(tǒng)安全決策決策是人們在生產(chǎn)和生活中，以對事物發(fā)展規(guī)律及主客觀條件的結(jié)識為依據(jù)，尋求并實現(xiàn)某種最佳（最滿意）的準則和行動方案而進行的一系列活動。7.1系統(tǒng)安全決策的概述二、安全決策的類型（1）系統(tǒng)安全管理決策。（2）解決工程項目建設(shè)問題。（3）公司安全管理決策。（4）解決事故決策。（1）擬定型決策。（2）非擬定型決策。風險型決策完全不擬定型決策7.2安全決策的方法一、擬定性多屬性的決策方法1.優(yōu)勢法優(yōu)勢法的操作過程可以分為以下5個環(huán)節(jié)。（1）從備選方案集合中任意取出兩個方案，記為。（2）若決策者認為劣于，則剔去，保存。（3）若無法區(qū)分兩者的優(yōu)勢，則皆保存。（4）將留下的方案與R中的第三個方案做比較，結(jié)果劣于，則剔去前者。（5）如此下去，經(jīng)（n-1）步后，便擬定了非劣方案的解集合。2.連接法連接法又稱為滿意法，該方法規(guī)定決策者對表征方案的每一個屬性提供一個可接受的最低值，這個最低值稱為切除值。只有當一個方案的每一個屬性值均不低于相應(yīng)的切除值時，該方案才干保存。若方案x被接受，則有(7-1)式中，—j個屬性的切除值。3.分離法這種方法與連接法相同之處在于，在篩選方案時，仍要對每個屬性設(shè)定切除值。但與連接法不同的是，分離法不規(guī)定每個屬性值都超過這個切除值，只要方案中至少有一個屬性值超過切除值就被保存。按此原則方案x，則滿足(7-3)式中：—規(guī)定的切除值。二、智力激勵法智力激勵法又稱頭腦風暴法或集思廣義法，是一種運用集體智慧的方法。1.專家評審法邀集同行專家，各抒己見，針對需選擇的對策進行評審。2.德爾菲法德爾菲法也稱專家預(yù)測法三、評分法評分法根據(jù)預(yù)先規(guī)定的評分標準，對各方案達成的指標進行定量的計算和比較。根據(jù)比較的結(jié)果，對各方案進行排序，將預(yù)先規(guī)定的標準用分值形式作為衡量選擇優(yōu)劣的尺度。1.評分標準評分標準一般按5分制。2.評分方法多數(shù)采用專家打分的方法。3.評價指標體系第一，技術(shù)指標。第二，經(jīng)濟指標。第三，社會指標。4.加權(quán)系數(shù)5.定性指標的定量解決6.計算總分計算總分方法很多，可根據(jù)具體情況而定，總分或有效值高者為最佳方案。（1）分值相加法。這種方法計算簡樸，直觀?？偡钟嬎愎綖?7-6)（2）分值相乘法。采用這種方法，各方案的總分相差大，便于比較。總分計算公式為(7-7)（3）均值法。這種方法計算簡樸，直觀?？偡钟嬎愎綖?7-8)（4）相對值法。該方法中Q≤1，能看出與抱負方案的差距。總分計算公式為(7-9)（5）有效值法（加權(quán)計分法）。這種方法在總分中考慮各評價指標的重要度?？偡钟嬎愎綖?7-10)式中，Q—方案總分值；N—有效值；n—評價指標數(shù)；ki—各評價指標的評分值；gi—各評價指標的加權(quán)系數(shù)；Q0—抱負方案總分值。四、決策樹法決策樹法是決策過程的一種有序的概率圖解表達方法，又稱為概率分析決策方法，是風險型決策中的基本方法之一。2.決策樹法的分析環(huán)節(jié)（1）一方面根據(jù)具體需要決策的安全問題，繪制決策樹。（2）由左向右逐個進行分析。根據(jù)概率分枝的概率值和相應(yīng)結(jié)果節(jié)點的收益值，計算各概率點的收益盼望值，并分別標在各概率點上。（3）根據(jù)概率點盼望值的大小，選擇最優(yōu)方案。五、技術(shù)經(jīng)濟評價法技術(shù)經(jīng)濟評價法是根據(jù)抉擇方案的各項技術(shù)指標評分和成本價進行決策的一種方法。1.技術(shù)評價技術(shù)評價是針對決策方案的各項技術(shù)指標進行評價，從而得到?jīng)Q策方案的技術(shù)價。(7-11)式中，Wt—技術(shù)價Vi—各技術(shù)評價指標的評分值Vmax—各技術(shù)評價指標的最高分（對抱負方案，5分制的取5分）n—技術(shù)評價指標的個數(shù)gi—各技術(shù)評價指標的加權(quán)系數(shù)，取=1.0(7-12)在技術(shù)評價中，技術(shù)價Wt越高，方案的技術(shù)性能越好。Wt=1，是抱負方案技術(shù)價；Wt=0.6，為許用技術(shù)價；Wt<0.6，表達方案不可取，也許是技術(shù)不成熟、不安全、不可靠或其它因素。2.經(jīng)濟評價(7-15)在經(jīng)濟評價中，經(jīng)濟價Ww的值越大，方案的經(jīng)濟效果就越好。Ww=1，是抱負方案經(jīng)濟價，表達實際生產(chǎn)成本等于抱負成本。Ww=0.7，為許用范圍，表達實際生產(chǎn)成本等于許用成本。Ww<0.7，表達方案成本高，不可取。3.技術(shù)