安全系统工程试题及答案

□习题集形式来研制这一安全装置,这也是主观环节。每种研制形式都有失败的可能,如果研制成功(无论那一种形式),能有6万元收益;若采用"本厂独立完成"形式,则研制费为2.5万元,成功概率为0.7,失败概率为0.3;若采用"外厂协作"形式(包括先评审),则支付研制费用为4万元,成功概率为0.99,失败概率为0.01。试帮助该厂进行安全决策。七、论述题1、在进行系统安全分析方法选择时应考虑哪些问题？2、请叙述对基本事件的重要度分析时包括哪些方面的分析。3、论述安全评价方法选择的原则。

4、在本课程中主要介绍了6种事故致因理论，请选取其中的三种进行分析：说明该事故致因理论的重点是什么，应该采取什么样的措施进行预防？5、什么是事故法则？请简述其含义，并说明事故法则对于我们进行事故预防有什么样的指导意义。

□习题集解答\l"_Toc248165214"一、填空\l"_Toc248165215"二、单项选择题\l"_Toc248165216"三、名词解释\l"_Toc248165217"四、多项选择题\l"_Toc248165218"五、简述题\l"_Toc248165219"六、计算题\l"_Toc248165220"七、论述题一、填空1、危险源辨识，风险控制2、物理，化学，其它3、整体性，目的性，环境适应性。4、接触能量大小，能量集中程度，接触能量的部位。5、若干组成部分，特定功能6、意外事件；7、预测和防止事故安全风险；8、不安全因素9、事故致因理论、系统安全分析、安全评价和安全措施、系统安全分析10、人、物、管理、环境11、01；4、故障模式及影响事故树；12、人为伤亡事故、险肇事故（未遂事故）；13、X114、6000；15、4；16、省略事件二次事件17、事件树事故树；二、单项选择题1、B

2、B

3、B

4、B

5、A6、C

7、B

8、C

9、D

10、B11、A

12、C

13、D

14、C15、D16、A17、B18、A19.B20、.D21、C22、D23、D24、.A25、B26、B27、C28、C29、A30、C31、B32、D33、D34、D35、B36、B37、C38、C39、B40、B41、C42、C43、A44、C45、B46、C47、B48、C49、B50、B51、B52、C53、A；54、C；55、C；56、B；57、C；58、A；59、B；60、C;61、B62、B;63、C；64、D；65、B；66、D；67、A；68、D；三、名词解释1.答：安全系统工程就是在安全工程技术领域里，应用系统工程的原理、技术方法和数学方法，识别、消除或控制系统中的危险，使系统发生事故的可能性减少到最低限度，从而达到系统最优化安全状态。2.答：事故是人们在实现其目的行动过程中，突然发生了与人的意志相违背的，迫使其有目的行动暂时或永久停止的事件。3.答：安全检查表是用于查明某一特定作业活动或设备的安全状况，以表格的形式预先拟定好的问题清单，做为实施时的蓝本。四、多项选择题1、C2、B、C3、A4、A、B、D5、A、D6、A、B、C、D五、简述题1、答：研究对象：①人子系统②机器子系统③环境子系统。

技术手段：①系统安全分析②系统安全评价③安全决策与事故控制2、答：①安全检查表法②预先危险性分析③故障类型和影响分析④危险性和可操作性报告⑤事件树分析⑥事故树分析⑦因果分析。3、答：①表示系统的危险性；②表示顶事件发生的原因组合；③为降低系统的危险性提出控制方向和预防措施。4、答：①确定初始事件②找出与初始事件有关的环节事件③画事件树④说明分析结果。5、答：①增加了毒性的概念和计算②发展了某些补偿系数③增加了几个特殊工程类型的危险性④能对较广范围内的工程及储备设备进行研究。6、简述事件树的功用.答：事件树的功能主要有以下几个方面：（1）ETA可以事前预测事故及不安全因素，估计事故的可能后果，寻求最经济的预防手段和方法；（2）事后用ETA分析事故原因，十分方便明确；（3）ETA的分析资料既可作为直观的安全教育资料，也有助于推测类似事故的预防对策；（4）当积累了大量事故资料时，可采用计算机模拟，使ETA对事故的预测更为有效；（5）在安全管理上用ETA对重大问题进行决策，具有其他方法所不具备的优势。7、简述安全检查表的种类。答：（1）根据检查的周期不同，可分为定期安全检查表和不定期安全检查表。

（2）根据检查的作用不同，可分为提示（提醒）安全检查表和规范型安全检查表。（3）根据检查对象所处的阶段可分为设计审查用安全检查表和生产安全检查表。（4）按照检查表功能分为专业检查表和综合检查表等。（5）根据检查的对象不同，可分为行业安全检查、厂级安全检查、车间安全检查、工段或岗位安全检查等安全检查表。

8、答:FTEA是从系统的末一级向上一级分析，即从小的、局部的到整个系统进行分析；而FTA恰恰相反，是从系统上一级逐次向下一级进行分析的。9、答:（1）开展评价的动机（2）所需评价结果的类型（3）可用于评价的信息类型（4）所分析问题的特征（5）已发觉与评价对象有关的风险10、答：（1）传统的安全安全工作方法仅局限于对在过去时间里已发事故的经验教训的总结，不具备对事故进行预测的手段和模型。（2）亡羊补牢式的事故补救做法既不经济，又不保险。（3）高能能源(如高能火箭燃料、高压系统及原子裂变)的发现，使事故的灾难程度大为增加。事实上，对于原子爆炸，即使一次事故也是不能容许的。11、答：可靠性研究对象在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。安全性系统在可接受的最小事故损失条件下发挥其功能的一种品质，是对系统的安全程度的一种定量描述。安全性（S）与危险性（D）之间的关系是互补的，即S=1—D。

风险性在一定时间内，造成人员伤亡和财物损失的可能性。风险＝发生概率×损失程度安全性是通过风险值或接受的危险概率来定量评价安全性程度的。可靠性高的产品安全性不一定高。12、答：故障类型、影响及致命度分析(FMECA)是一种归纳分析方法，用于系统安全性和可靠性的分析。尤其是在设计阶段充分考虑并提出所有可能发生的故障，分析故障的类型和严重程度，判明其对系统的影响和发生的概率等。这种方法通常分为两部分，即故障类型及影响分析(FMEA)和致命度分析(CA)。13、答：安全目标管理就是在一定时期内(通常为一年)，根据企业经营管理的总目标，从上到下地确定安全工作目标，并为达到这一目标制定一系列对策措施．开展一系列的组织、协调、指导、激励和控制活动。14、答：传统的安全工作方法（问题出发型的安全方法）：指的是建立在事故发生后，为吸取其经验教训，不断完善而确立的，防止事故重复发生的一种安全工作法。安全系统工程法：从系统内部出发，研究各构成要素之间存在的安全上的联系，查出可能导致事故发生的各种危险因素及其发生途径，通过重建或改造原有系统来消除系统的危险性，把系统发生事故的可能性降低到最小限度。15、答：未履行职能；错误地履行职能；执行职能不全面；执行职能时间不对；按错误程序执行职能；执行未赋予的份外职能。16、答：在危险因素辨识中得到广泛应用的系统安全分析方法主要有以下几种:

(l)安全检查表法(2)预先危险性分析(3)故障类型和影响分析(4)危险性和可操作性研究

(5)事件树分析(6)事故树分析(7)因果分析17、答：有事件树、事故树、故障类型影响、安全检查表、因果分析法、事故比重图、事故趋势图、事故控制图、主次图等。18、答：事故法则，常称为300：29：1法则，它是一种事故统计规律，表明了1次死亡和29次轻伤是包含在330次事件中，揭示了严重伤害是个偶然事件，但人在被伤害以前却曾多次暴露在不安全因素之中，是以多次隐患或无伤害为前提条件，所以人们在事故预防时对于未遂事故切勿掉以轻心而应引起足够的重视。19、答：所谓“马尔柯夫过程”指的是：若当一连串的状态，在一个有限的状态空间中发生，而每一种状态的出现，完全是由其前一种状态决定时，这一连串状态就被称为一个“马尔柯夫链”。六、计算题1.解：（1）由事故树图的结构函数式T=x1x2（x3＋x4），其事故树图如下：（2）已知事故树图的结构函数式为：T=x1x2（x3＋x4）又有各基本事件发生概率q1=0.01，q2=0.02，q3=0.03，q4=0.04，根据和事件的概率求和公式和概率求积公式：P(A1+A2+A3+…+An)＝1－[1－P(A1)][1－P(A2)][1－P(A3)]…[1－P(An)]P(A1A2A3…An)＝知该事故树顶上事件发生概率有：Q（T）=P（x1x2（x3＋x4））=P（x1）P（x2）P（x3＋x4）=P（x1）P（x2）{1-[1-P（x3）][1-P（x4）]}=0.01*0.02*{1-0.97*0.96}=1.376*10-52.解：(1)从图中可见，物料是经泵A、阀门B、C以后排出的，那么，对于A、B、C而言，它们均可能出现二种状态，即正常(1)或不正常(0)；如果A正常，则要看B的情况，如果B正常，则还需看C阀门的情况。显然，对于该系统，只有在A、B、C都正常的情况下，系统才属正常，否则，系统就失败。因此，可做事件树如下：(2)由ET图知，只有在三个元件的所有状态都成功的状态下，它才能成功。故其成功的概率应为概率积求解。P(S)=P(A)*P(B)*P(C)=0.95×0.9×0.9=0.7695对于失败的概率，令其为P(S＇)则P(S＇)=P(S1＇)+P(S2＇)+P(S3＇)=P(A)*P(B)*P(C＇)+P(A)*P(B＇)+P(A＇)=0.95×0.9×(1-0.9)+0.95×(1-0.9)+(1-0.95)=0.23053、答：（1）用布尔代数化简法求最小割集：得到9个最小割集，分别为：、、、、、、、、。（2）用布尔代数化简法求最小径集：得到事故树的4个最小径集，分别为：、、、（3）以最小径集表示的等效图为：4、解：1..起重钢丝绳断裂事故树：2）.最小割集计算：T=A1+A2+A3=B1B2+X6X7+X8X9=（X1+X2+X3）（X4+X5）+X6X7+X8X9=X1X4+X1X5+X2X4+X2X5+X3X4+X3X5+X6X7+X8X9则最小割集有8个，即K1=｛X1，X4｝；K2=｛X1，X5｝；K3=｛X2，X4｝；K4=｛X2，X5｝；K5=｛X3，X4｝；K6=｛X3，X5｝；K7=｛X6，X7｝；K8=｛X8，X9｝。（2分）3）.最小径集计算：T′=A1′·A2′·A3′=（B1′+B2′）（X6′+X7′）（X8′+X9′）=（X1′X2′X3′+X4′X5′）（X6′+X7′）（X8′+X9′）==X1′X2′X3′X6′X8′+X1′X2′X3′X6′X9′+X1′X2′X3′X7′X8′+X1′X2′X3′X7′X9′+X4′X5′X6′X8′+X4′X5′X6′X9′+X4′X5′X7′X8′+X4′X5′X7′X9′则故障树的最小径集为8个，即P1=｛X1，X2，X3，X6，X8｝；P2=｛X1，X2，X3，X6，X9｝；P3=｛X1，X2，X3，X7，X8｝；P4=｛X1，X2，X3，X7，X9｝；P5=｛X4，X5，X6，X8｝；P6=｛X4，X5，X6，X9｝；P7=｛X4，X5，X7，X8｝；P8=｛X4，X5，X7，X9｝；5、解(1)(2)成功概率为：Q=0.95*0.9*0.9+0.95*0.1*0.9*0.9=0.7695+0.07695=0.84645失败概率为：1-Q=1-0.84645=0.15355(3)成功启动过程有两种情况： 当泵A安全启动，阀门B也正常运行时，此时取决阀门D状态，D正常运行则成功启动； 当泵A安全启动，经阀门B，当B出现故障时，由于B、C并联关系，另选线路经阀门C，到达阀门D，当D状态正常则也成功启动，否则失败。6、解:答：由图可知割集数：4个径集数：9个求最小割集：A1+A2=X1*（X1+X3）*X2+X4*（X6+X4*X5）=X1*X2+X4*X6+X4*X5所以最小割集有：（X1，X2）、（X4、X6）、（X4、X5）7、解：（1）事故树的定性分析：写出事故树的布尔表达式：T＝X1X2A1=X1X2X3A2=X1X2X3(X4+X5)=X1X2X3X4+X1X2X3X5则该事故树的最小割集为：｛X1,X2,X3,X4｝,｛X1,X2,X3,X5｝则该事故树的最小径集为：｛X1｝｛X2｝｛X3｝｛X4,X5｝由最小径集中可以看出其基本事件的概率重要度排序应为：（2）事故树的定量分析：因为事故树中各基本事件发生概率为：q1=0.01,q2=0.08,q3=0.5,q4=0.01,q5=0.051)事故树的概率函数如下：则顶上事件发生概率为：g(q)＝2)计算基本事件的概率重要度：则＝同理可得：＝；＝；＝；＝；基本事件概率重要度排序如下：>>>>3)基本事件的临界重要度：则=1；=1；＝1；＝0.158;=0.825则基本事件的临界重要度排序为：==>>4)结论分析：由于最小割集较少，造成顶上事件发生的途径较少，因此顶上事件发生的途径较少。因此顶上事件T发生的危险性较小。从最小径集分析可知，该事故树有4个最小径集，所以防止顶上事件不发生得途径较多，系统安全性较大。分析可知，无论是结构重要度，概率重要度还是临界重要度，系统中得基本事件X1都是至关重要得，在实际工作中应注意。8、解：①首先画出决策树

②根据上述数据计算各结点的收益(收益=效益-费用)

独立研制成功的收益:60-5-25=30(千元)

独立研制失败的收益:0-5-25=-30(千元)

协作研制成功的收益:60-5-40=15(千元)

协作研制失败的收益:0-5-40=-45(千元)

按照期望值公式计算期望值,期望值公式:

独立研制成功的期望值:

E(V6)=0.7×30+0.3×(-30)=12

协作研制成功的期望值:

E(V7)=0.99×15+0.01×(-45)=14.4

③根据期望值决策准则,若决策目标是收益最大,则采用期望值最大的行为方案;如果决策目标是使损失最小,则选定期望值最小的方案。本例选用期望值最大者,即选用协作完成式。七、论述题1、答：在进行系统安全分析方法选择时应考虑的问题包括以下4个方面：①分析的目的

②资料的影响

③系统的特点

④系统的危险性2、答：①对基本事件的结构重要度分析；②基本事件的关键重要度；③基本事件的概率重要度。结构重要度系数给系统安全设计者选用部件可靠性及改进系统的结构提供了依据；关键重要度系数从敏感度和基本时间发生概率大小反映对顶事件发生概率大小的影响；概率重要度系数为降低基本事件发生概率对顶事件发生的概率大小提供了依据。3、答：

在进行安全评价时，应该在认真分析并熟悉被评价系统的前提下，择安全评价方法。选择安全评价方法应遵循充分性、适应性、系统性、针对性和合理性的原则。

（1）充分性原则。

充分性是指在选择安全评价方法之前，应该充分分析评价的系统，掌握足够多的安全评价方法，并充分了解各种安全评价方法的优缺点、适应条件和范围，同时为安全评价工作准备充分的资料。也就是说，在选择安全评价方法之前，应准备好充分的资料，供选择时参考和使用。

（2）适应性原则

。

适应性是指选择的安全评价方法应该适应被评价的系统。被评价的系统可能是由多个子系统构成的复杂系统，评价的重点各子系统可能有所不同，各种安全评价方法都有其适应的条件和范围，应该根据系统和子系统、工艺的性质和状态，选择适应的安全评价方法。

（3）系统性原则

。

系统性是指安全评价方法与被评价的系统所能提供安全评价初值和边值条件应形成一个和谐的整体，也就是说，安全评价方法获得的可信的安全评价结果，是必须建立真实、合理和系统的基础数据之上的，被评价的系统应该能够提供所需的系统化数据和资料。（4）针对性原则

。

针对性是指所选择的安全评价方法应该能够提供所需的结果。由于评价的目的不同，需要安全评价提供的结果可能是：危险有害因素识别、事故发生的原因、事故发生概率、事故后果、系统的危险性等，安全评价方法能够给出所要求的结果才能被选用。

（5）合理性原则。

在满足安全评价目的、能够提供所需的安全评价结果的前提下，应该选择计算过程最简单、所需基础数据最少和最容易获取的安全评价方法，使安全评价工作量和要获得的评价结果都是合理的，不要使安全评价出现无用的工作和不必要的麻烦。

4、答：（1）因果连锁论：触发事故的原因主要是人的不安全行为和物的不安全状态。预防原则：工程技术方面改进、说服教育、人事调整、惩戒。(2)系统理论：系统安全理论认为事故的发生是来自人的行为与机械特