第八章 安全系统工程概述 ·241·
寻找。
(2) 预先危险性分析法(Preliminary Hazards Analysis，简称PHA)
预先危险分析(PHA Preliminary Hazard Analysis) ，也称初始危险分析，是一项实现系统安全危害分析的初步或初始的工作，是在方案开发初期阶段或设计阶段之初完成的，可以帮助选择技术路线。它在工程项目预评价中有较多的应用，应用于现有工艺过程及装置，也会收到很好的效果，一般预先危险分析是一种定性分析。
在每项生产活动之前，特别是在设计开始阶段，预先对系统中存在的危险类别、危险产生条件、事故后果等概略地进行的分析称为预先危险分析。
预先危险分析应该在系统或设备研制的初期进行。随着设计研制工作的进展，这种分析应在不断进行，分析结果用于改进设计和制造。对于现役的系统或设备也可采用预先危险分析，考察其安全性。预先危险性分析的目的在于防止采用不安全的技术路线、使用危险性物质、工艺设备。如果必须使用时，也可以从设计或工艺上采取相应的安全措施以保证危险不至于发展成为事故。
PHA最突出的特点是“预先”两字，即分析工作做在各项活动之前，避免由于考虑不周而造成损失。因此，当系统处于新开发时，对其危险性还没有很深的认识，或者是采取新的操作法，接触新的危险物质、工具设备时，使用PHA法就十分合适。
预先分析的主要优点有：
1) 最初产品设计或系统开发时，可以利用安全分析结果，提出应遵循的注意事项和规程，使得设计更合理。
2) 由于在产品设计时，即可指出存在的主要危险，从一开始便可采取措施，排除、降低和控制危险，大大降低因产品造成危险的可能性和严重程度。
3) 可用来制定设计管理方法和制定技术责任，并可编制成安全检查表以保证实施，提高了设计和加工的可靠性。
(3) 故障类型与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis，简称FMEA)
故障类型影响和致命度分析(Failure Mode Effect and casualty analysis，FMECA) 时危险分析的重要分析方法之一，根据系统的需要，把系统分割为子系统或进一步分割为元素，逐个分析元素的故障和故障类型以及它们对系统产生的影响，然后采取措施，以保证系统可能的最高可靠性的一种归纳方法。这种方法的特点是从元件、器件的故障开始，逐次分析其影响及应采取的对策。其基本内容是为找出构成系统的每个元件可能发生的故障类型及其对人员、操作及整个系统的影响。可以说，故障类型及影响分析从元件的角度出发，回答了“如果??怎么样？”的问题。
故障类型影响和致命度分析时根据系统可以分子系统、设备或元件等特点，按实际需要，将系统进行分割，然后逐个分析各自可能发生的故障类型及其产生的影响，以便采取相应的防治措施，提高系统的安全性。
有时，在FMEA后，对某些可能造成死亡或重大损失的故障类型单独进行详细分析称
·242· 安全工程基础
为致命度分析(Criticality Analysis，简称CA)
把FMEA和CA相结合使用时，叫做故障类型影响致命度分析(FMECA) 。
FMEA的主要功能有，①提高故障的判断、检测和处理方法；②搞清设备元件失效可能导致事故的影响，以便采取措施提高系统可靠性启改进设计、提高工程设计水平；④为合理组织和实施系统维修提供科学依据。
(4) 因果分析图法(也叫鱼刺图分析法)
把系统中产生事故的原因及造成的结果所构成错综复杂的因果关系，采用简明文字和线条加以全面表示的方法称为因果图分析法。用于表述事故发生的原因与结果关系的图型称因果分析图。因为因果分析图之形状象鱼刺，故也叫鱼刺图，则因果分析留法也称鱼刺分析图法。
二、逻辑分析法
(1) 事件树分析法(Event Tree Analysis，简称ETA)
事件树分析法(Event Tree Analysis，ETA) 是判断树在灾害分析上的应用。判断树(Decision Tree) 是以元素的可靠性系数表示系统可靠程度的系统分析方法之一。是一种既能定性，又能定量分析的方法。事件树分析是一种归纳的逻辑分析法，用于研究时间推移过程中各事件间的因果关系。它能动态地反映出系统的运行过程。
任何事故的发生都是一个多环节事件发展变化的过程结果，事件树分析的实质，就是利用归纳逻辑思维的形式，分析事故的形成过程。
所谓事件树分析可理解为：从事故的初因事件开始，按照事故的发展顺序，将事件分成若干阶段，一步一步地进行分析，每经一个事件都按成功和失败两种状态进行考虑，用树枝代表事件发展过程，成功状态作为上枝，失败状态作为下枝，直至最后结果为止的，用水平树状图表示的方法。事件树也是一种决策树，但是它的结果仅仅依赖于系统的内在客观规律，而不是像在决策树中取决于决策者的主观控制和影响。
事件树可以描述系统中可能发生的事件，特别是在安全分析中，在寻找系统可能导致的严重事故时，是一种有效方法。事件树和决策树都强调获得事件序列的最后结果。事件树的初因事件可能来自系统内的失效或者外部事件，在初因事件发生后相继引发的事件仅仅由系统的设计功能所决定，它们投入的次序是一定的。
事件树分析的主要特点与功用；①把系统运行过程中的成功和失败事件清楚地反映在ET图上，直观表现系统的动态系统过程；②简化为成功和失败两种简单状态分析，可快速推断和查明导致系统事故的原因；③把ET图中各事件看成独立事件，给定事件概率，则可计算出系统成功或失败的总概率；④可为事故树分析提供顶上事件。
(2) 事故树分析法(Fault Tree Analysis，简称FTA法)
事故树分析(Fault Tree Analysis, FTA) 技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确
第八章 安全系统工程概述 ·243·
性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。一般来讲，安全系统工程的发展也是以事故树分析为主要标志的。
事故树分析法指的是，将某一特定事件(事故) 进行演绎分析，寻找出所有导致事故发生的原因及其相互间的逻辑关系，构造出逆向逻辑树国，进而分析求解。确定出各种导致事故发生事件的组合的方法。事故树演绎地表示事故事件发生原因及其逻辑关系的逻辑树图。因其形状像一棵倒置的树，并且其中的事件一般地都是事故事件，故而得名。
在事故树中，作为被分析对象的特定事故事件(或事故) 被画在事故树的顶端，叫做顶事件。导致顶事件发生的最初始原因事件位于事故树各分支的终端，叫做基本事件。处于顶事件和基本事件之间的事件叫做中间事件，它们既是造成项事件的原因，又是基本事件产生的结果。
事故树中事件之间的关系是因果关系或逻辑关系，用逻辑门来表示。这里使用的逻辑门主要为逻辑与门和逻辑或门，分别表达全部原因事件都发生结果事件才发生，以及任一原因事件发生结果事件就会发生的逻辑关系。
事故树分析法可分为定性和定量分析两种。
FTA的主要功用是用于查明和发现潜在的危险因素，全面掌握系统的防灾要点，准确判断危险因素之间的关系，分析事故发生的全部原因。
(3) 管理失误和风险树分析法(Management Oversight Risk Tree，简称MORT法) MORT法是以生产系统为分析对象，以管理因素为主要矛盾，综合分析管理缺陷和失误的一种方法。
该方法是在事故树的基础上发展起来的。二者的分析方法基本相同，而MORT法则侧重于管理上的缺陷和失误，它也是一种按一定顺序和逻辑方法分析安全管理系统的逻辑树。
(4) 人的可靠性分析方法(HRA)
人的可靠性分析(英文缩写HRA)是评价人的可靠性的各种方法的总称。人的可靠性是指使系统可靠或正常运转所必须的人的正确活动的概率。人的可靠性分析可作为一种设计方法，使系统中人为失误的概率减少到可接受的水平。人为失误的严重性是根据可能导致的后果来划分的，如损害系统的功能、降低安全性、增加费用等。在大型人－机系统中，人的可靠性分析常作为系统概率危险评价的一部分。
(5) 危险性和可操作性研究
全面地审查生产工艺过程，对各个部分进行系统的提问，发现可能的偏离设计意图的情况，分析其产生原因及其后果，并针对其产生原因采取恰当的控制措施。
当工艺的某个部分或某操作步骤的工艺参数偏离了设计意图时，则将使系统的运行状态发生变化，甚至导致整个系统故障或事故。在进行危险性和可操作性研究时，依次利用引导词，如“不(没有) ”、“多”、“少”等来设想对象部分或操作步骤出现了由引导词与工艺参数相结合而构成的与意图的偏离，如“没流量”、“流量过大”等，于是可以详细地分析出现偏离的可能的原因，偏离可能造成的后果，进而研究为防止出现偏离应该采取的安全措施。
·244· 安全工程基础
三、统计图表分析法
(1) 事故比重图
形象地反映各种事故构成所占的比例(百分比) 的圆形平面图。 可直观分析各类事故所占的比例。 (2) 事故趋势图
根据某一单位的事故统计数量的多少，按时间与事故数量间的关系绘制成图，以一连续曲线的升降表示事故的状态变化过程的图形。
可以直观看出不同时间的事故状况，及分析事故的趋势。 (3) 控制图
控制图是一种有控制界线的事故趋势变化的坐标图，其根坐标为时间，纵坐标为管理对象(因素)的特征值。
根据控制图的状态，人们可对工作的危险状况作出判断，并采取必要的决策。 (4) 主次图
对分析因素按其统计数量的多少，顺序依次排列的条形图与统计百分比曲线图相结合的坐标图。
主次国可直观反映出各分析因素的危险严重程度，有助于找出未来的主要危险因素。 除上述简介的十几种分析方法外，常见的还有危险预知活动法(简称KYT) ；行为分析法；抽样判别法等。
第六节 系统安全评价方法简述 安全评价起源于20世纪30年代美国的保险行业。60年代初，美国道化系公司公开发表了火灾爆炸物指数评价方法以来，德、英、荷兰、日本、中国先后提出了多种评价方法。目前国内外使用的安全评价方法也达几十种。安全评价的类型也从初期的定性评价扩展到半定量和定量评价。
根据评价的目的、对象的不同，具体的评价内容和指标不同，所采用的评价方法也不同。目前应用比较广泛的主要有评分法、概率法、系统安全分析评价法、模糊综合评价法等。
一、评分法
这是一种较为广泛使用的评价方法，它根据评价对象的具体情况选定评价项目，对每个评价项目均订出评价的分值范围，在此基础上，由评价者根据评价项目的安全情况给予评分，然后通过一定的运算求出总分值，作为评价等级划分的结果。根据运算方法的不同，评分法又可分为加法评分法、加权评分法和加乘评分法三种。
(1) 加法评分法
加法评分法是将各评价项目的得分依次相加，各项得分之和即为系统的评价总分，其公式为：
第八章 安全系统工程概述 ·245·
S??Si
i?1n式中：S一评价总分；Si—第i个项目的得分；n一评价项目数；?一连加符号。
(2) 加权评分法
加权评分法是在考虑了各评价项目在系统中的重要程度后(赋予某个权值) 的分值的相加。这种处理，使得评价结果能较客观反映被评价系统的状况，较加法评分法准确，计算公式为：
S??WiSi
i?1n式中：Wi一第i个评价项目的权值。
采用此法，权值赋给的准确性将直接影响到评价结果的精度。 (3) 加乘评分法
加乘评分法是将各评分项目分成若干组，首先计算各组评分值之和，然后将各组的分值连乘，其积便是系统评价总分值。其公式为；
S???Sij
i?1j?1mn式中：S一评价总分；Sij一第i组中的第j项得分；?一连乘符号；i一第i组；
n一第i组中的项目数；m一分成的组数。
二、概率危险评价技术
概率安全评价方法是通过综合分析单个要素或元件的设计和操作性能来估算出整个系统发生事故概率的方法。它把事故后果的分析同实际运行中的可导致事故发生的基本原因事件(危险因素) 发生概率分析结合起来，根据系统中各危险因素的发生概率，或系统各组成要素的故障率及失误率，确定出系统发生事故的概率，然后同既定的目标值相比较，判断是否达到预期的安全要求，作为对系统安全性的评定及作为制定安全措施的依据。
自60年代末，提出概率危险评价方法以来，主要应用于下述三方面：
① 提供某种技术的危险分析情况，用于制定政策、答复公众咨询、评价环境影响等。 ② 提供危险定量分析值及减小危险的措施，帮助建立有关法律和操作程序。 ③ 在工厂设计、运行、质量管理、改造及维修时提出安全改进措施。
概率危险评价是评价和改善技术安全性的一种方法。用这种方法可建造导致不希望后果的事件链(称为事件树)或事故树，用来分析事故原因。通过估计事件发生概率或事故率以及损失值，可定量表示危险性大小。损失值通常用生命损失、受伤人数、设备和财产损失表示，有时也用生态危害来表示。
三、系统安全分析评价法
由系统安全分析定义可知，它是用于分析、了解、查明系统存在的危险因素，估计其危