子学习领域三——系统安全定量分析-山东管理学院继续教育.ppt

子学习领域三 ——系统安全定量分析 学习目标 掌握并能够熟练应用系统安全定量分析技术； 了解事故树编制方法； 掌握事故树分析方法，并能够根据分析结果提出事故和改进系统安全状况的意见或建议。 一、系统可靠性分析 可靠性技术是为了分析由于机械零部件的故障或人的差错而使设备或系统丧失原有功能或功能下降的原因而产生的学科。故障（物的不安全状态）和差错（人的不安全行为）不仅使设备或系统功能下降，而且往往还是意外事故和灾害的原因。因此，可靠性在安全系统工程中占有很重要的位置。它不仅直接反映着产品的质量指标，而且还关系到整个系统运行过程中的可靠性和安全性。 可靠性分析研究的是随机事件或随机现象。 世界上有些事件是确定的，只要满足了一定条件，这些事件的结果是不变的，如水由两个氢原子和一个氧原子组成；地球是自西向东旋转的等等。 但世界上有些事是不确定的，每次观测的结果是不同的，是有差异的。如测量同一批规格零件尺寸，会出现不同的结果。 1.可靠性工程的发展 萌芽期 20世纪40年代是可靠性萌芽时期， 1943年美国成立了电子管研究委员会专门研究电子管的可靠性问题。 形成期 1951年ARINC开始了最早的一个可靠性改进计划； 1952年美国国防部成立了电子设备可靠性咨询组(AGREE)； 1955年AGREE开始实施从设计、试验、生产到交付、储存和使用的全面的可靠性发展计划，并于1957年发表了《军用电子设备可靠性》的研究报告，从9个方面阐述了可靠性设计、试验及管理的程序及方法，确定了美国可靠性工程的发展方向，成为可靠性发展的奠基性文件，标志着可靠性已经成为一门独立的学科，是可靠性工程发展的重要里程碑。 1.可靠性工程的发展 成熟与综合发展 20世纪60年代~70年代,是可靠性工程全面发展和步入成熟的阶段。美国在许多武器装备中推行可靠性工程，美军形成了一系列较完善的标准； 20世纪80年代以来，可靠性向更广泛和更深入的方向发展，并以武器装备的效能为目标，将可靠性、维修性和保障性有机的综合在一起，形成可靠性系统工程； 我国从20世纪80年代，才真正在武器装备中开展可靠性工程； 21世纪初，可靠性工程在我国全面深入的研究与应用。 2. 可靠性分析的意义 2. 可靠性分析的意义 在进行定量的系统安全分析时，比如事件树或事故树分析时各种事件的发生概率（包括事件树起始事件的发生概率、环节事件成功或失败的概率、事故树基本事件的发生概率）一般都需要通过分析相关设备或单元以及人的可靠性来获得。 因此，可靠性分析是系统安全定量分析的基础，在安全系统工程中占有很重要的位置。 3. 基本概念 （1）可靠性和可靠度 3. 基本概念 （1）可靠性和可靠度 3. 基本概念 （1）可靠性和可靠度 3. 基本概念 3. 基本概念 （2）维修度 维修度是指系统在发生故障后在规定的条件下和容许的时间内完成维修的概率。其中，规定的条件是与维修人员的技术水平、熟练程度、维修方法、备件以及补充部件的后勤体质等密切相关。 对于可维修系统（贵重耐用的产品，如生产设备、汽车、计算机、电视机等），通常在发生故障后并不可能马上抛弃，而是经过维修后再继续正常使用。这类产品或系统，除了要有不发生故障的可靠度外，还要有易于维修的特性。 对于这类系统，是否易于维修对系统实现其功能有重要影响。可修复系统维修的难易程度一般可用维修度来衡量。 3. 基本概念 （2）维修度 要提高产品或系统的维修度，就必须要考虑维修三要素： （1）维修性设计时，要做到产品发生故障时，易于发现或检查，且易于修理； （2）维修人员要有熟练的技能； （3）维修设备、后勤系统要优良。 对于可维修的产品或系统，其广义可靠性包括： （1）不发生故障的狭义可靠度； （2）发生故障后进行修复的维修度。 广义可靠性就是系统的有效度。 3. 基本概念 （3）有效度 有效度是指对于可维修系统在规定的使用条件和时间内能够保持正常使用状态的概率。 系统有效度的计算公式： 给定某系统的预期使用时间为t，维修所容许的时间为τ（远小于t），该系统的可靠度为R(t)， 维修度为M(τ)，有效度为A(t, τ)，则 式中， 第一项是在时间t内不发生故障的可靠度R(t) ； 第二项包括在时间t内发生故障的概率[1- R(t)]和在时间τ 内维修好的概率M(τ)。 由此可见，提高系统的有效度可以提高系统的可靠度和系统的维修度。 3. 基本概念 （3）有效度 为了满足某种有效度，最好一开始就做到高维修度或高可靠度。 当然，也可以使可靠度很低，通过提高维修度来满足所需要的有效度，但这样就会经常发生故障，导致维修费用提高；反之，若采用高可靠度低维修度，则产品的初始费用过高（即初始投资高）。 因此，设计