事件树例题.ppt

第六节 事件树分析法（Event Tree Analysis）,事件树分析法是安全系统工程中重要的分析方法之一。它是建立在概率论和运筹学基础上。在运筹学中用于对不确定的问题作决策，又称决策树分析法（Decision Tree Analysis）。 事件树分析法是一种时序逻辑的事故分析方法。是从给定的一个初始事件开始，按时间进程采用追踪方法，对构成系统的各要素（事件）的状态逐项一步一步地进行分析，每一步都从成功和失败两种可能后果考虑，直到最终用水平树状图表示其可能的结果。,事件树分析的理论基础是系统工程决策论。 系统的每个元件都存在具有与不具有某种规定功能的两种可能。元件正常，则说明其具有某种功能，元件失效则说明其不具有某种规定功能。把元件正常状态记为成功，其状态值为1。把失效状态记为失败，其值为0。按照系统的构成状况，顺序分析各元件成功、失败的两种可能，将成功作为上分支，将失败作为下分支，不断延续分析；直到最后一个元件，最后形成一个水平放置的树型图。,ETA的基本原理,ETA的基本原理,（1）确定系统及其构成因素，也就是明确所要分析的对象和范围，找出系统的组成要素（子系统），以便展开分析。 （2）确定系统和寻找可能导致系统严重后果的初始事件，即把分析对象及其分为加以明确。确定初始事件，并进行分类； （3）分析各要素的因果关系及成功与失败的两种状态。逐一列举由此产生的后续事件。 （4）从系统的起始状态或诱发事件开始，按照系统构成要素的排列次序，从左向右逐步编制与展开事件树。进行事件树的简化。 （5）根据需要，可标示出各节点的成功与失败的概率值，进行定量计算，求出因失败而造成事故的“发生概率”。,ETA的基本程序,（1）事件树的建造：初始事件事件树的根（根据系统的实际构成，画出两个分支） （2）事件树的简化： 简化的原则： 失败概率极低的系统不列入事件树中； 当系统已经失败，从物理效果看，在其后继的各系统不可能减缓后果时，或后继系统已由于前置系统的失败而同时失败，则以后的系统就不必再分支。,事件树的建造：,定量计算就是计算每个分支发生的概率。为了计算这些分支的概率，首先必须确定每个因素的概率。如果各个因素的可靠度已知，根据事件树就可求得系统的可靠度。 如（见例题）：串连系统A、B、C的概率分别为RA、RB、RC 则系统的概率Rs Rs=RARBRC 系统的失败概率，即不可靠度Fs=1- Rs 并联系统的概率（见例题）：Rs=RARB+RA1-RB RC,事件树分析的定量计算：,原料输送系统示意图,泵A,阀B,阀C,事件树分析举例：,启动信号,泵A正常（1）,泵A失效（0）,阀B正常（1）,阀B失效（0）,阀C正常（1）,阀C失效（0）,爆炸事故（0）,爆炸事故（10）,爆炸事故（110）,系统正常（111）,事件树分析举例-原料输送系统事件树,若各元件的可靠度（Ri）已知，求取系统的可靠度（Rs）和不可靠度（Fs），RA=0.95(FA=0.05)，RB=0.9(FB=0.1),RC=0.9(FC=0.1)，则可求出系统的可靠度Rs和不可靠度Fs 。 系统正常运行为（111）状态，所以系统可靠度Rs为（111）状态时的概率，即是三事件的积事件概率： Ps=PAPBPC=0.950.90.9=0.7695 而系统失效概率,即不可靠度为:Fs =1-Rs =1-0.7695=0.2305,A,B,C,例2、如下图所示，系统为一个泵和二个阀门并联的简单系统，试绘出其事件树图并求其成功及失败概率(A、B、C的可靠度分别为0.95、0.9、0.9)。,启动信号,泵A正常（1）,泵A失效（0）,阀B正常（1）,阀B失效（0）,阀C失效（0）,系统正常（101）,爆炸事故（100）,爆炸事故（0）,系统正常（11）,阀C正常（1）,解： 系统正常运行为（11）和（101）状态，所以系统可靠度Rs为： Rs=RARB+RAFBRC=RARB+RA（1-RB）RC=0.95*0.9+0.95*(1-0.9)*0.9 )=0.855+0.0855=0.9405 而系统失效概率,即为(100)和(0)状态，所以Fs =FA+RAFBFC=0.05+0.95*0.1*0.1=0.0595 或者Fs =1-Rs =1-0.9405=0.0595,题目：试绘制行人过马路事件树 。（山东科技大学2008年真题） 提示：确定起始事件行人过马路，过马路的状态有没有车子，有车子的话是在车前过还是车后过，车前过的话有没有充裕的时间逃避，司机有没有采取措施考虑每种状态造成的后果是顺利通过，还是涉险通过还是发生车祸。,1、事件树分析的作用： （1）ETA是动态的分析过程，因此通过ETA可以看出系统的变化过程。查明系统中各构成要素对导致事故发生的作用及其相互关系，从而判别事故发生的可能途径及其危害性。 （2）由于事件树分析时，在事件树只有两种可能的状态：成功、失败而不考虑其一局部或具体的故障情节。因此可以快速推断和找出系统的事故，并能之处避免事故发生的途径，便于改进系统的安全状态。 （3）根据系统中各个要素事件的故障概率，可以概略计算出不希望事件的发生概率； （4）找出最严重的事故后果，为事故树分析确定顶上事件提供依据； （5）也可对已发生的事故进行原因分析。,说明,目的：评价初始事件发展为事故的过程及后果 适用范围：设计时找出适用的安全装置，操作时发现设备故障及误操作导致事故 使用方法：各事件发展阶段均有成功和失败两种可能，由初始事件经过各事件、阶段一直分析出事件、发展的最后各种结果 资料准备：有关初始事件和各种安全措施的知识 人力、时间：24人组成小组，分析小型单元几个初始事件需36天，大型复杂单元需24周 效果：定性和定量，找出初始事件发展的各种结果，分析其严重性可在各发展阶段采取措施使之朝成功方向发展,ETA注意事项：,一、注意事项 、应适当地选定起因事件 在选择时，重点应放在对系统的安全影响最大、发生频率最高的事件上。 、逻辑思维要首尾一贯，无矛盾，有根据。 、要注意人的不安全因素，否则会得错误结果。 ETA的优点 、简单易懂，启发性强； 、逻辑严密，判断准确，能找出事故发展规律； 、可以定性，也可以定量分析。,作业：如图所示的系统 三个阀门串连 三个阀门并联 若系统各单元的可靠度：PA=0.95、PB=0.95、PC=0.90、PD=0.90 试绘制事件树图并求出系统的可靠度。,如图所示系统由一个水泵和三个阀门串并联而成，且已知A、B、C、D的可靠度分别为qA0.95, qBqCqD0.9, 试绘制出该系统的事件树图； 求出成功和失败的概率； 叙述成功启动的过程。,4、1984年，某厂工人甲上班，欲从仓库乘升降机上二楼，因不懂开机。请教在场的生产股长乙，乙教甲开机，仓管员丙随机上楼。升降机开至二楼时发生操纵开关失灵，继续上升过五楼，由于升降机无装限位开关，吊钩到极限位置不能停止，甲从吊栏跳出，甲的头、腿被坠吊栏与栏杆剪切死亡。试以事件树分析。 提示：找出起因事件。从整个事故过程可以看出，如果有限位开关，则吊车就不至于到最高极限还停不下来，若能停下来，则可避免这场事故。所以起因事件应为无限位开关。 起因事件确定后，根据其发展过程做事件树。,考研真题： 如图是某反应炉加套的冷却系统。当正常冷却水突然断水（如管道损坏）而造成系统失水，这时失水信号检测器D探得失水信号，将启动备用水泵P1和P2.如果两台备用泵均启动成功，则系统成功，记为(S)；若只有其中一台泵启动成功，则系统是50%的部分成功，记为（P）；两台泵均停则系统失败，记为（F）。试建造事件树，若所有元件的成功概率都是0.99，试算出每个系统输出的概率。,考研真题： 某储罐装有可燃物质，火灾过程为：可燃物质泄露，火源着火，报警灭火，人员脱离。设储罐附近存在火源的概率为F(A)=0.1；可燃物遇火源着火的概率为F(B)=0.6；报警器正确报警的概率为R(C)=0.9；在报警器成功报警的情况下，灭火成功的概率R(D1)=0.8，灭火未成功使人