专利名称：一种用于安全评价的改进型故障树分析法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全评价方法，尤其涉及一种通过设置各基本事件的隶属度，计算各非基本事件的隶属度，进而求取顶上事件隶属度的方法改进故障树分析法。
背景技术：
在全球经济高速发展的同时，伴随着多种突发性安全风险事故的发生，如1984年印度帕博尔农药厂爆炸事故和1986年切尔诺贝利核电站泄漏事件，以及我国2005年的吉林松花江污染和广东北江镉污染事件等，都对人类健康与生态安全造成了严重的危害。因此，人们愈来愈重视从源头上防范安全风险，对安全风险事件发生的可能性和发生后的后果进行评估，并由此提出减少安全风险的合理化方案或措施。由此可见，安全评价对预防或减少安全风险事故的发生具有十分重要的意义。为了使安全评价工作更加科学、合理、有效，必须加大对安全评价工作的研究力度，其中对安全评价方法的研究就是一个极其重要的方面。为了研究、探索更为科学、更为合理的安全评价方法，对常用的故障树分析法(Fault Tree Analysis)进行了较为深入的探讨和研究。
故障树分析法是美国贝尔实验室于20世纪60年代初在研究民兵式导弹发射控制系统的风险性时，提出和发展起来的一门技术。故障树分析法是一种描述事故因果关系的、有固定指向的“树”，是风险系统工程中最重要的风险分析方法之一。
故障树分析法完全遵循人们一贯的思维方法。因符合人们的思维习惯与思维逻辑，因此此法特别易于被接受。但故障树分析法只给出方法，却未指出寻找事故发生的原因时应从哪些方面去考虑，所以应用故障树分析法要求分析者对分析对象十分熟悉，能深入实际，深入进行调查研究。
故障树分析法只抓住一个特殊的事故进行原因分析，而不论这一事故是否真正发生。通过一整套科学有效的方法找出对事故发生起作用的最基本原因，即基本事件，并对这些基本事件按结构重要度系数的大小进行排序，从而得出定性的结论。
故障树分析法是以系统所不希望发生的事件，即顶上事件作为分析对象，通过逐层分析推溯到所有的可能原因，从而找出系统可能存在的原因、安全影响、人为失误与顶上事件之间的逻辑关系，并用倒立的树状图形表示出来。上级事件与下级事件之间用逻辑门相连，常用的是与门(And)和或门(Or)。初步建成故障树后，要进行整理和化简，再进行定性分析。定性分析主要是求最小割集与最小径集，即基本事件对顶上事件产生影响的组合方式与传递途径。此外，故障树分析法还提出了判断各基本事件对顶上事件影响重要程度相对大小的方法，籍此可以找出系统的最薄弱环节。
根据国内外文献资料对故障树分析法的改进分析，不难发现改进的方法均是加强由“原因”至“结果”的推断，体现出人们普遍对运用故障树分析法评价事故发生可能性大小的兴趣与关注。
故障树分析法的分析思路:
I)由“结果”导出“原因”
此法有很强的针对性，即逻辑分析仅用于“某一事件T发生”必然有“事件A或事件B或……”发生或事件“A、B……”同时发生。
2)令某事件发生以“I”表示，不发生以“O”表示。此法对故障树中任意事件的状态只设置了 “O”与“I”两种可能性，或者说，它选用了 “非此即彼”的思维方法。
3)根据故障树分解得出的若干最小割集固然可以从“原因”导致“结果”理出头绪，但这仅是定性的结论，不能进行定量分析。所以说，故障树分析法分析事故原因是强项，但应用于原因导致事故发生的可能性大小推测是弱项。发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的故障树分析法难以进行定量分析且各类事件的状态仅仅只有发生与不发生两种状态而没有考虑各类事件的过度状态的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种用于安全评价的改进型故障树分析法，包括以下步骤:步骤一:采集安全信息并对其进行识别、分类，采集安全信息并对其进行识别、分类，按照故障树分析法原则首先确立顶上事件，然后逐层分析各原因事件，包括基本事件和非基本事件，并依此建立故障树；步骤二:通过调研和统计，对所有的基本事件做出隶属度估值，并对顶上事件的特征值经行估值；步骤三:将步骤二得到的隶属度估值通过加权平均法求得与之相对应的非基本事件的隶属度；步骤四:将步骤三得到的隶属度通过加权平均法求得顶上事件的隶属度；步骤五:对比步骤四得到的顶上事件的隶属度和步骤二得到的顶上事件的特征值，判断顶上事件是否发生以及发生的可能性的大小；前述顶上事件为系统所不希望发生的事件，即假定发生的不安全事件；基本事件和非基本事件均为导致顶上事件的原因事件，一个以上的基本事件对应并决定一个非基本事件的隶属度，一个以上的非基本事件对应并决定顶上事件的隶属度，前述隶属度的取值范围均是〔0，I〕，前述顶上事件的隶属度大于等于顶上事件的特征值时，事件发生，顶上事件的隶属度小于顶上事件的特征值时，事件不发生。
本方法对每一基本事件发生的隶属度均进行估值，再通过基本事件的隶属度求得与之相对应的非基本事件的隶属度，最后求取顶上事件的隶属度，该推导过程尽可能利用一切有用的信息，避免信息的丢失；此外，因为每个事件是否发生不能简单地归结为非零即一，而是采用设定或调查统计各基本事件的隶属度，然后采用加权求平均的方法，由下一层事件的隶属度，算出上一层事件的隶属度，不会抹去任一因素的价值或贡献。
为避免设定或调查统计的主观性，提高分析的准确性，步骤二中对基本事件的隶属度估值分三步估值:1)按需要将基本事件的估值在O到I的范围内分成η档，η > 2，并对熟悉该过程的多方面的人员进行调查，请调查对象在自己认为合适的档内打钩；2)进行统计、整理，得隶属度μ i(x)函数:μ i (χ) = {χ0/第一档估值、X1/第二档估值、......Xlri/第 η档估值}，其中\表示每一档打钩出现的频率
权利要求
1.一种用于安全评价的改进型故障树分析法，其特征是，包括以下步骤: 步骤一:采集安全信息并对其进行识别、分类，按照故障树分析法原则首先确立顶上事件，然后逐层分析各原因事件，包括基本事件和非基本事件，并依此建立故障树； 步骤二:通过调研和统计，对所有的基本事件做出隶属度估值，并对顶上事件的特征值经行估值； 步骤三:将步骤二得到的隶属度估值通过加权平均法求得与之相对应的非基本事件的隶属度； 步骤四:将步骤三得到的隶属度通过加权平均法求得顶上事件的隶属度； 步骤五:对比步骤四得到的顶上事件的隶属度和步骤二得到的顶上事件的特征值，判断顶上事件是否会发生以及发生的可能性的大小； 前述顶上事件为系统所不希望发生的事件，即假定发生的不安全事件；基本事件和非基本事件均为导致顶上事件的原因事件，一个以上的基本事件对应并决定一个非基本事件的隶属度，一个以上的非基本事件对应并决定顶上事件的隶属度，前述隶属度的取值范围均是〔O，I〕，前述顶上事件的隶属度大于等于顶上事件的特征值时，事件发生，顶上事件的隶属度小于顶上事件的特征值时，事件不发生。
2.根据权利要求1所述的一种用于安全评价的改进型故障树分析法，其特征是，步骤二中对基本事件的隶属度估值分三步估值: 1)按需要将基本事件的估值在O到I的范围内分成η档，η> 2，并对熟悉该过程的多方面的人员进行调查，请调查对象在自己认为合适的档内选档； 2)进行统计、整理，得隶属度μi(x)函数:μ iOO = !^/第一档估值、X1/第二档估 η值、......Xlri/第η档估值}，其中Xi表示每一档打钩出现的频率
全文摘要
本发明公开了一种用于安全评价的改进型故障树分析法，包括以下步骤1)采集安全信息并对其进行识别、分类，按照故障树分析法原则首先确立顶上事件，然后逐层分析各原因事件，包括基本事件和非基本事件，并依此建立故障树；2)通过调研和统计，对所有的基本事件做出隶属度估值，并对顶上事件的特征值经行估值；3)将步骤二得到的隶属度估值通过加权平均法求与之对应的非基本事件隶属度；4)将步骤三得到的隶属度通过加权平均法求顶上事件隶属度；5)对比步骤四的顶上事件隶属度和步骤二的顶上事件特征值，判断顶上事件是否发生及发生可能性的大小。本发明应用模糊数学中的可能性分布改进了故障树分析法，较完善的考虑到所有的可能因素，使结果准确、全面具体。
文档编号G06F19/00GK103150484SQ20131010982
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者卜全民, 芮昊宇 申请人:卜全民