事故树分析(Accident Tree Analysis,简称ATA)法起源于
故障树分析法(简称FTA),是安全系统工程的重要分析方法之一,它能对各种系统的危险性进行辨识和评价,不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入地揭示出事故的潜在原因。用它描述事故的
因果关系直观、明了,思路清晰,
逻辑性强,既可定性分析,又可定量分析。
基本介绍
原理
“树”的分析技术是属于系统工程的图论范畴。“树”是其网络分析技术中的概念,要明确什么是“树”,首先要弄清什么是“图”,什么是“圈”,什么是
连通图等。
图论中的图是指由若干个点及连接这些点的连线组成的图形。图中的点称为节点,线称为边或弧。节点表示某一个体事物,边表示事物之间的某种特定的关系。比如,用点可以表示
电话机,用边表示
电话线;用点表示各个生产任务,用边表示完成任务所需的时间等。一个图中,若任何两点之间至少有一条边则称这个图是连通图。若图中某一点、边顺序衔接,序列中始点和终点重合,则称之为圈(或回路)。
树就是一个无圈(或无回路)的连通图。
20世纪60年代初期,很多高新产品在研制过程中,因对
系统的可靠性、安全性研究不够,新产品在没有确保安全的情况下就投入市场,造成大量使用事故的发生,用户纷纷要求厂家进行经济赔偿,从而迫使企业寻找一种
科学方法确保安全。
用例
事故树分析首先由美国
贝尔电话研究所于1961为研究民兵式
导弹发射控制系统时提出来,1974年
美国原子能委员会运用
FTA对核电站事故进行了
风险评价,发表了著名的《拉姆逊报告》。该报告对事故树分析作了大规模有效的应用。此后,在社会各界引起了极大的反响,受到了广泛的重视,从而迅速在许多国家和许多
企业应用和推广。我国开展事故树分析方法的研究是从1978年开始的。目前已有很多部门和企业正在进行普及和推广工作,并已取得一大批成果,促进了企业的
安全生产。80年代末,铁路
运输系统开始把
事故树分析方法应用到安全生产和
劳动保护上来,也已取得了较好的效果。
事故树分析的程序
编制程序
第一步:确定顶上事件
顶上事件就是所要分析的事故。选择顶上事件,一定要在详细占有系统情况、有关事故的发生情况和发生可能、以及事故的严重程度和事故发生概率等资料的情况下进行,而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和
间接原因。然后,根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件,将其扼要地填写在矩形框内。
顶上事件也可以是在运输生产中已经发生过的事故。如车辆追尾、道口火车与汽车相撞事故等事故。通过编制
事故树,找出
事故原因,制定具体措施,防止事故再次发生。
第二步:调查或分析造成顶上事件的各种原因
顶上事件确定之后,为了编制好事故树,必须将造成顶上事件的所有直接原因事件找出来,尽可能不要漏掉。直接原因事件可以是
机械故障、人的因素或环境原因等。
要找出直接原因可以采取对造成顶上事件的原因进行调查,召开有关人员座谈会,也可根据以往的一些经验进行分析,确定造成顶上事件的原因。
第三步:绘事故树
在找出造成顶上事件的和各种原因之后,就可以用相应事件符号和适当的
逻辑门把它们从上到下分层连接起来,层层向下,直到最基本的原因事件,这样就构成一个
事故树。
在用逻辑门连接上下层之间的事件原因时,若下层事件必须全部同时发生,上层事件才会发生时,就用“
与门”连接。逻辑门的连接问题在事故树中是非常重要的,含糊不得,它涉及到各种事件之间的
逻辑关系,直接影响着以后的定性分析和定量分析。
第四步:认真审定事故树
画成的
事故树图是
逻辑模型事件的表达。既然是逻辑模型,那么各个事件之间的逻辑关系就应该相当严密、合理。否则在计算过程中将会出现许多意想不到的问题。因此,对事故树的绘制要十分慎重。在制作过程中,一般要进行反复推敲、修改,除局部更改外,有的甚至要推倒重来,有时还要反复进行多次,直到符合实际情况,比较严密为止。
事故树分析的步骤 事故树分析虽然根据对象系统的性质、分析目的的不同,分析的程序也不同。但是,一般都有下面的十个基本程序。有时,使用者还可根据实际需要和要求,来确定
分析程序。
1、熟悉系统。要求要确实了解系统情况,包括工作程序、各种重要参数、作业情况。必要时画出
工艺流程图和布置图。
2、调查事故。要求在过去事故实例、有关
事故统计基础上,尽量广泛地调查所能预想到的事故,即包括已发生的事故和
可能发生的事故。
3、确定顶上事件。所谓顶上事件,就是我们所要分析的对象事件。分析
系统发生事故的损失和频率大小,从中找出后果严重,且较容易发生的事故,作为分析的顶上事件。
4、
确定目标。根据以往的
事故记录和同类系统的事故资料,进行
统计分析,求出事故发生的概率(或频率),然后根据这一事故的严重程度,确定我们要控制的事故发生概率的
目标值。
5、调查原因事件。调查与事故有关的所有原因事件和各种因素,包括
设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和指挥错误、
环境因素等等,尽量详细查清原因和影响。
6、画出
事故树。根据上述资料,从顶上事件起进行演绎分析,一级一级地找出所有直接原因事件,直到所要分析的深度,按照其逻辑关系,画出事故树。
7、定性分析。根据事故
树结构进行化简,求出最小割集和最小
径集,确定各
基本事件的
结构重要度排序。
8、计算顶上事件发生概率。首先根据所调查的情况和资料,确定所有原因事件的发生概率,并标在事故树上。根据这些基本数据,求出顶上事件(事故)发生概率。
9、进行比较。要根据可维修系统和不可维修系统分别考虑。对可维修系统,把求出的概率与通过统计分析得出的概率进行比较,如果二者不符,则必须重新研究,看原因事件是否齐全,
事故树逻辑关系是否清楚,基本原因事件的数值是否设定得过高或过低等等。对不可维修系统,求出顶上事件发生概率即可。
10、定量分析。定量分析包括下列三个方面的内容:
(1)当事故发生概率超过预定的目标值时,要研究降低事故发生概率的所有可能途径,可从最小割集着手,从中选出最佳方案。
(2)利用最小
径集,找出根除事故的可能性,从中选出最佳方案。
(3)求各基本原因事件的
临界重要度系数,从而对需要治理的原因事件按临界重要度系数大小进行排队,或编出
安全检查表,以求加强人为控制。
事故树分析方法原则上是这10个步骤。但在
具体分析时,可以根据分析的目的、投入人力物力的多少、人的
分析能力的高低、以及对
基础数据的掌握程度等,分别进行到不同步骤。如果事故树规模很大,也可以借助电子
计算机进行分析。