Дерево событий при моделировании

Метод построения деревьев событий

Метод построения деревьев событий – это графический способ прослеживания последовательности отдельных возможных инцидентов, например отказов или неисправностей каких-либо элементов технологического процесса или системы, с оценкой вероятности каждого из промежуточных событий и вычисления вероятности конечного события, приводящего к убыткам.

Дерево событий строится, начиная с заданных исходных событий, называемых инцидентами. Затем прослеживаются возможные пути развития последствий этих событий по цепочке причинно-следственных связей в зависимости от отказа или срабатывания промежуточных звеньев системы.

Построение дерева событий позволяет последовательно проследить за последствиями каждого возможного исходного события и вычислить максимальную вероятность главного (конечного) события от каждого из таких инцидентов. Основное при этом – не пропустить какой-либо из возможных инцидентов и учесть все промежуточные звенья системы.

Конечно, такой анализ может дать достоверный результат ве­роятности главного события только в том случае, если достоверно известны вероятности исходных и промежуточных событий. Но это и непременное условие любого вероятностного метода.

Анализ риска может происходить и в обратную сторону — от известного последствия к возможным причинам. В этом случае мы получим одно главное событие у основания дерева и множество возможных причин (инцидентов) в его кроне. Такой метод называ­ется деревом отказов и фактически представляет собой инверсию рассмотренного здесь дерева событий. Оба метода являются вза­имно дополняющими друг друга.

Метод «События — последствия»

Метод «События — последствия» (СП-метод) — это тот же метод деревьев событий, но только без ис­пользования графического изображения цепочек событий и оценки вероятности каждого события. По существу, это критический ана­лиз работоспособности предприятия с точки зрения возможных неисправностей или выхода из строя оборудования, который на этапе проектирования широко используется в промышленности. Основная идея — расчленение сложных производственных систем на отдельные более простые и легче анализируемые части. Каждая такая часть подвергается тщательному анализу с целью выявить и идентифицировать все опасности и риски.

В рамках рассматриваемого метода процесс идентификации риска разделяется на четыре последовательных этапа, на каждом из которых следует ответить на свой ключевой вопрос:

1-й этап — каково назначение исследуемой части установки или процесса?

2-й этап — в чем состоят возможные отклонения от нормаль­ного режима работы?

3-й этап — в чем причины отклонений?

4-й этап — каковы последствия отклонений?

Сначала следует выделить одну из частей установки или процесса и определить ее назначение. Очевидно, что это ключевой момент, поскольку, если назначение установлено неточно, то и от­клонения параметров от нормального режима работы нельзя уста­новить точно. Исследование выполняется последовательно для каждой части установки. В целях обеспечения достоверности и полноты анализа необходимо, чтобы такая работа выполнялась группой специалистов-практиков, а не одним человеком.

После того как определены назначение и условия нормально­го функционирования всех частей установки или процесса, необ­ходимо перечислить возможные отклонения параметров от нормальных проектных значений. Перечень отклонений — это и есть, по существу, основное ядро исследований. Чтобы структу­рировать перечень отклонений, используются специальные клю­чевые слова.

Следующий шаг — составление перечня причин каждого от­клонения. Необходимо перечислить все возможные причины, а не только наиболее вероятные или те, которые имели место в про­шлом.

И, наконец, составляется перечень последствий возможных отклонений параметров и режимов. Анализ последствий позволяет разработать различные меры безопасности. Эти меры часто начинают осуществляться уже в процессе анализа риска, не дожидаясь, пока закончится все исследование.

Преимущества СП-метода можно кратко сформировать в виде следующих выводов.

1. Возможные риски выявляются очень детально. Маловероятно, что при таком подходе можно что-либо существенное упустить, при условии, что исследование выполняется компетентными специалистами.

2. Метод позволяет также подробно проанализировать отдельные части или секции сложной системы, что едва ли можно достичь без предварительного структурирования.

Главный недостаток метода заключается в значительных за­тратах времени на проведение полного комплекса исследований. Причем это не только затраты времени риск-менеджера, но и тех специалистов, которые привлекаются к работе. В результате по­добные исследования обходятся довольно дорого.

Второй недостаток связан с методологией анализа. Для того чтобы нарисовать схему установки, часто ее необходимо упростить. Но при этом упускаются некоторые детали, так что всегда существует опасность исключить из рассмотрения некоторые аспекты риска.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Глава 2. Модели и методы прогнозирования происшествий

Рассмотрим общую последовательность моделирования опасных процессов в техносфере с помощью диаграмм причинно-следственных связей типа «дерево происшествия» и «дерево событий» — возможных разрушительных исходов конкретных происшествий. При этом будем исходить из изложенных выше объективных представлений о природе опасности и принципах ее системного исследования. В качестве цели такого моделирования будем считать выявление закономерностей возникновения и предупреждения конкретных происшествий, а главных задач — априорную оценку размеров обусловленного ими техногенного ущерба и выработку оптимальных (по критерию минимума отношения «затраты/эффект») рекомендаций по его снижению.

2.1. Общие принципы прогнозирования техногенного риска

Как уже упоминалось выше, самое широкое распространение в моделировании опасных процессов получили ныне диаграммы причинно-следственных связей, имеющие ветвящуюся структуру и называемые “деревом происшествия” и “деревом событий” – исходов интересующих нас происшествий. Под такими семантическими моделями подразумеваются не ориентированные, конечные и связные графы, не имеющие циклов. Из последнего следует, что каждая пара их вершин должна быть соединена таким образом, чтобы они одновременно не являлись началом одних и концом других замкнутых маршрутов (цепочек событий со связями между ними).

Дерево происшествия. Семантическая модель в форме дерева происшествия (см. рис. 2.1а) обычно включает одно головное событие, которое соединяется с помощью конкретных логических условий с промежуточными и исходными предпосылками, обусловившими в совокупности его появление.

Головное событие такого “дерева” представляет собой исследуемую аварию, несчастный случай или катастрофу, а его “ветвями” служат наборы соответствующих предпосылок — их причинные цепи. “Листья” же дерева происшествия — исходные события-предпосылки (ошибки, отказы и неблагоприятные внешние воздействия), дальнейшая детализация которых нецелесообразна.

а) дерево происшествия б) дерево событий — его исходов

Рис. 2.1. Модели диаграмм типа “дерево”

Процесс появления конкретного происшествия интерпретируется данной моделью как прохождение некоторого сигнала от каких-либо исходных предпосылок, инициирующих причинную цепь (служащих истоками такого сигнала), к головному событию, являющемуся его стоком. В качестве промежуточных состояний рассматриваемого дерева применяются предпосылки верхнего и последующих уровней, а узлов-регуляторов потока — логические условия сложения -«или» и перемножения -«и», используемые в булевой алгебре.

Дерево событий. Подобно дереву происшествия, дерево событий — его исходов (см. рис. 2.1б) также имеет одно событие, называемое центральным, и несколько исходящих из него ветвей. В качестве центрального события всегда рассматривается какое-либо происшествие (чаще всего — головное событие соответствующего дерева), а ветвей — сценарии причинения ущерба различным ресурсам, отличающиеся по условиям нежелательного высвобождения, распространения, трансформации и воздействия на них потоков энергии и вещества, высвободившихся в результате происшествия.

В отличие от дерева происшествия, дерево событий — его возможных разрушительных исходов не имеет логических узлов «и» и «или». В сущности, данная семантическая модель представляет собой вероятностный граф (многоярусное дерево решений), построенное таким образом, что сумма вероятностей каждого разветвления должна составлять единицу. Иначе говоря, все события каждого уровня должны образовывать полную группу независимых событий.

Символика. Как видно из рис. 2.1, при моделировании возможных происшествий и их разрушительных последствий с помощью диаграмм причинно-следственных связей типа “дерево”, обычно используется специальная символика. В ней исследуемые события изображаются в виде прямоугольника или окружности с надписями или цифровыми кодами, логические узлы – кругами с внутренними знаками: “+” (для логического условия “или”) и “·” (для условия “и”), а связи между ними – линиями, иногда со стрелками.

Методика прогнозирования техногенного риска. Общая процедура моделирования и априорной количественной оценки среднего ущерба от техногенных происшествий с помощью диаграмм причинно-следственных связей типа «дерево» обычно включает совокупность итераций, каждая из которых состоит из следующих этапов:

1)выбор опасного процесса и уточнение цели его моделирования;

2)построение моделей типа «дерево происшествия» и «дерево событий — его исходов»;

3)проведение качественного анализа моделируемого процесса;

4)количественная оценка техногенного риска (величины среднего ущерба), ожидаемого при осуществлении исследуемого процесса;

5)обоснование мероприятий по снижению техногенного риска.

Рассмотрим подробнее особенности реализации второго и последующих этапов прогнозирования техногенного риска, полагая, что под выбором опасного процесса подразумевается определение состава и структуры человекомашинной системы, используемой на производстве и транспорте, а также уточнение характера взаимодействия ее компонентов между собой и окружающей их средой.

Источник

Презентация, доклад Методы построения дерева событий и дерева отказов. (Лекция 7)

Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Методы построения дерева событий и дерева отказов. (Лекция 7). Презентация на заданную тему содержит 23 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!

Слайд 1

Источник