安全系统工程(全)

安全系统工程17系统危险控制重点：1、决策过程、决策要素；2、掌握评分法、决策树法的决策过程；安全系统工程27系统危险控制7.1安全决策概述1）决策概念指人们在追求生存与发展过程中，以事物发展规律及主客观条件的认识为依据，寻求并实现某种最佳(满意)准则和行动方案而进行的活动。2）安全决策的理解决策是在价值判断的基础上作出选择。安全的价值或效用是不容置疑的，所以，安全决策同样是建立在安全价值判断基础上的。安全系统工程37系统危险控制3）决策与评价关系决策与评价既有区别，又有共同点。(1)决策和综合评价有共同的理论基础和组成要素，其方法和步骤大致相同。(2)评价是指评价主体估测评价对象(客体)达到既定需求的过程。它是根据既定的准则体系来测评客体的各种属性量值及其满足主体需求的效用(价值)。决策是主体根据既定的准则考察客体什么情况下的效用最优（价值）。(3)决策往往是事前进行的选择，而系统评价大多在事后进行。(4)决策总是在多个备选方案中作抉择，而系统评价可以只对一个方案进行评判。安全系统工程47系统危险控制4）决策的分类确定型决策、非确定型决策（1）确定型决策定义：在一种已知的完全确定的自然状态下，选择满足目标要求的最优方案。条件：①存在着决策者希望达到的一个明确目标(收益大或损失小)；②只存在一个确定的自然状态；③存在着决策者可选择的两个或两个以上的抉择方案；④不同的决策方案在确定的状态下的益损值可以计算。安全系统工程57系统危险控制（2）非确定型决策定义：当决策问题有两种以上自然状态，事件发生是不确定的，在此情况下的决策称为非确定型决策。包含：风险型决策、完全不确定型决策风险型决策：当决策问题自然状态的概率能确定，即是在概率基础上做决策，但要冒一定的风险。完全不确定型决策：如果自然状态的概率不能确定，即没有任何有关每一自然状态可能发生的信息，在此情况下的决策就称为完全不确定型决策。风险型决策条件：①存在着决策者希望达到的一个明确目标；②存在着决策者无法控制的两种或两种以上的自然状态；③存在着可供决策者选择的两个或两个以上的抉择方案；④不同的抉择方案在不同的自然状态下的益损值可以计算出来；⑤每种自然状态出现的概率可以估算出来。安全系统工程67系统危险控制1）决策要素（1）决策单元和决策者做出决策的主体（包括人和其使用的工具）（2）准则(指标)体系表征或反映备选方案属性(性能、参数)的指标或标准。（3）决策结构和环境决策客体和条件（4）决策规则属性值的排序方法（有最优规则和满意规则）。7.2安全决策过程与决策要素安全系统工程77系统危险控制2）决策过程安全系统工程87系统危险控制3）安全决策步骤（1）确定目标目标应细化，可操作，并最好能量化。（2）明确安全价值准则实施决策的指标（效用），明确效用的确切指标，如：风险度、事故率等。（3）确定决策方案拟出可供选择的方案。方案应完毕、可行、相互之间互斥。安全系统工程97系统危险控制（4）分析与评价（选择方案）根据每个方案达到期望目的的程度进行加权划分。或采用经验法（拍脑袋法）、数学模型，对方案进行分析，优选。（5）潜在问题的分析对备选决策方案，决策者要向自己提出“假如采用这个方案，将要产生什么样的结果；假如采用这个方案，可能导致哪些不良后果和错误。”等问题，从这些可能产生的后果中进行比较，以决定方案的取舍。其中，需要注意：人身安全问题、人的精神和思想问题和人的行为问题。（6）实施与反馈决策方案在实施过程中应注意制定实施规划，落实实施机构、人员职责，并及时检查与反馈实施情况。使决策方案在实施过程中趋于完善并达到预期效果。安全系统工程107系统危险控制7.3决策分析方法1）ABC分析法(主次图法)社会现象中，少数事物（10%~20%）对结果有90%的决定作用。在安全领域就是：事故原因中的少数原因带来较大的损失。按照不同的指标和风险率进行分类和排序，找出其中主要危险或管理的薄弱环节。收集数据，进行统计分析计算风险率或严重度各项指标对计算结果进行排序，并绘图累加值小于80%的为主要因素，其余次要因素。决策过程安全系统工程117系统危险控制7.3决策分析方法2）智力激励法（1）专家评审法（2）德尔菲法安全系统工程127系统危险控制7.3决策分析方法3）多属性决策法概念：在两个或两个以上具有多个属性的可行方案中，选择一个较佳方案的分析判断过程。决策基础：决策矩阵（方案集+属性向量）属性向量集方案的偏好信息决策方法：优势法（两两优势比较）连接法（设置切除值，“高过，低不过”原则）执行切除值可由低到高逐步变化分离法（选择包含优势属性方案）备选方案有多方面的特点，如何综合考虑这些特点，进行选择。安全系统工程137系统危险控制7.3决策分析方法4）决策树法（概率分析决策）决策树的结构将影响安全决策方案的有关因素画成树状图。决策结点状态结点结果结点方案概率枝121581112130.80.30.40.950.880.82收益概率安全系统工程147系统危险控制7.3决策分析方法4）决策树法（概率分析决策）决策步骤：根据决策问题绘制决策树；计算概率分支的概率值和相应的结果节点的收益值；计算各状态点的收益期望值（多种时，求和）；确定最优方案。决策结点状态结点结果结点方案概率枝121581112130.80.30.40.950.880.82收益概率安全系统工程157系统危险控制7.3决策分析方法5）技术经济评分法（1）技术评价确定技术性能项目和评价指标；分项进行指标评分；技术指标总评价nniiiii=1i=1tmaxmaxVg/nVgW=VnV分别计算技术评价和经济评价值，然后综合考虑。安全系统工程167系统危险控制7.3决策分析方法5）技术经济评分法（2）经济评价按成本分析方法，求出各方案制造费Ci；确定理想制造费CL，确定经济价值LwiiC0.7CW=CCM,minLCC=0.7C=0.7siC=C市场价标准价格确定经济价值越大越好。安全系统工程177系统危险控制7.3决策分析方法5）技术经济评分法（3）技术经济综合评价相对价tw1W=W+W2（）均值双曲线法twW=WW以W大者为优，一般要求w0.65。优度图优势方案安全系统工程187系统危险控制（1）评分标准一般按5分制评分：优、良、中、差、最差。当然也可按7个等级评分，这要视决策方案多少及其之间的差别大小和决策者的要求而定。（2）评分方法评分方法多数是采用专家打分的办法，即以专家根据评价目标对各个抉择方案评分，然后取其平均值或除去最大，最小值后的平均值作为分值。（3）评价指标体系评价指标一般应包括三个方面的内容：技术指标、经济指标和社会指标。对于安全问题决策，若有几个不同的技术抉择方案，则其评价指标体系技术指标大致有如下内容：技术先进性、可靠性、安全性、维修性、可操作性等；经济指标有成本、质量可靠性、原材料、周期、风险率等；社会指标有劳动条件、环境、精神习惯、道德伦理等。当然要注意指标因素不宜过多，否则不但难于突出主要因素，而且会造成评价结果不符合实际。7.3决策分析方法6）评分法安全系统工程197系统危险控制（4）加权系数由于各评价指标其重要性程度不一样，必须给每个评价指标一个加权系数。为了便于工作于计算，一般取各个评价指标的加权系数gi之和为1。加权系数值可由经验确定或用判断表法计算。判断表法是将评价目标的重要性两两比较，同等重要各给2分；某一项重要者则分别给3分和1分；某一项比另一项重要得多，则分别给4分和0分。将上述对比的给分填入表中。1/niiiigkk4124ik411.0ig被比者比较者ABCDkiA10120.083B31260.250C433100.417D32160.250重要程度排序C＞B，D＞A安全系统工程207系统危险控制（5）计算总分计算总分也有多种方法，见表5-3，可根据其适用范围选用，总分或有效值高者当为首选方案。安全系统工程217系统危险控制7）模糊决策利用模糊数学的办法将模糊的安全信息定量化，从而对多因素进行定量评价与决策，就是模糊决策。传统的安全管理，基本上是凭经验和感性认识去分析和处理生产中各类安全问题，对系统的评价只有“安全”或“不安全”的安性估计。这样的分析，忽略了问题性质的程度上的差异，而这种差异有时是很重要的。例如在分析和识别高处作业的危险性时，不能简单地划分为“安全”、“不安全”，而必须考虑“危险性”这个模糊概念的程度怎样。模糊概念不是只用“1”（安全），“0”（不安全）两个数值去度量，而是用0～1之间一个实数去度量，这个数就叫“隶属度”。用函数表示不同条件下隶属度的变化规律称为“隶属函数”，隶属度可通已知的隶属函数或统计法求得。模糊决策主要分为两步进行：首先按每个因素单独评判，然后再按所有因素综合评判。安全系统工程227系统危险控制（1）建立因素集因素集是指以所决策（评价）系统中影响评判的各种因素为元素所组成的集合，通常用U表示，即：12{,,,}mUuuu各元素ui（i=1，2，…，m）即代表各影响因素。这些因素通常都具有不同程度的模糊性。例如，评判作业人员的安全生产素质时，为了通过综合评判得出合理的值，可列出影响作业人员的安全生产素质取值的因素,一般包括:u1—安全责任心；u2—所受安全教育程度；u3—文化程度；u4—作业纠错技能；u5—监测故障技能；u6—一般故障排除技能；u7—事故临界状态的辨识及应急操作技能。上述因素u1~u7都是模糊的，由它们组成的集合，便是评判操作人员的安全生产技能的因素集。安全系统工程237系统危险控制（2）建立权重集一般说来，因素集U中的各因素对安全系统的影响程度是不一样的。为了反映各因素的重要程度，对各个因素应赋予一相应的权数ai。由各权数所组成的集合：maaaA,,21A称为因素权重集，简称权重集。各权数ai应满足归一性和非负性条件：11(0)niiiaa安全系统工程247系统危险控制（3）建立评判集评判集是评判者对评判对象可能作出的各种总的评判结果所组成的集合。通常用V表示，即：各元素vi即代表各种可能的总评判结果。模糊综合评判的目的，就是在综合考虑所有影响因素基础上，从评判集中得出一最佳的评判结果。12,,,nVvvv安全系统工程257系统危险控制（4）单因素模糊评判单独从一个因素进行评判，以确定评判对象对评判集元素的隶属度，称为单因素模糊评判。设对因素集U中第i个因素ui进行评判，对评判集V中第j个元素vj的隶属度为rij，则按第i个因素ui的评判结果，可得模糊集合：12(,,,)iiiinRrrr同理，可得到相应于每个因素的单因素评判集如下：111121(,,,)nRrrr221222(,,,)nRrrr12(,,,)mmmmnRrrr…1111,,,,nmmnrrRrr将各单因素评判集的隶属度行组成矩阵，又称为评判（决策）矩阵。分别对应Vj结果的可能性ui安全系统工程267系统危险控制（5）模糊综合决策单因素模糊评判，仅反映了一个因素对评判对象的影响。要综合考虑所有因素的影响，得出正确的评判结果，这就是模糊综合决策。如果已给出决策矩阵R，再考虑各因素的重要程度，即给定隶属函数或权重集A，则模糊综合决策模型为：BAR评判集V上的模糊子集，表示系评判集诸因素的相对重要程度。安全系统工程277系统危险控制例：设评判某类事故的危险性，一般可考虑事故发生的可能性、事故后的严重度、对社会造成的影响以及防止事故的难易程度。这4个因素就可构成危险性的因素集，即：U={事故的发生的可能性（u1），事故后的严重程度（u2），对社会造成的影响程度（u3），防止事故的难易程度（u4）}。由于因素集中各因素对安全系统影响程度是不一样的，因此，要考虑权重系数。若评判人确定的权重系数用集合表示，即权重集为：)1.0,2.0,2.0,5.0(A建立评判集。若评判人对评判对象可能作出各种总的评语为危险性很大、较大、一般、小，则评判集为：V={很大（v1）、较大（v2）、一般