事件树分析(ETA)方法由决策树分析(DTA)理论演化而来[29]。事件树分析法是一种逻辑归纳法,它是在给定一个初因事件(初始风险元)的情况下(通常是所研究的隐患),按事件发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果,即分析此初因事件可能导致的各种事件序列的结果,从而进行危险源的辨识,定性定量地评价系统的特性,并帮助分析人员做出正确的决策。事件树分析方法已经成功应用于安全系统的事故风险分析和系统的可靠性分析中。
一起事故的发生,是许多原因事件相继发生的结果。其中,一些事件的发生是以另一些事件首先发生为条件的,而一个事件的出现,又会引起另一些事件的出现,这是非常典型的风险传递现象。在事件发生的顺序上,存在着因果的逻辑关系。事件树分析法是一种时序逻辑的事故分析方法,它以一初始事件为起点,按照事故的发展顺序,分成阶段,一步一步地进行分析,每一事件可能的后续事件只能取完全对立的两种状态(成功或失败,正常或故障,安全或危险等)之一,逐步向结果方向发展,一直到达系统故障或事故为止。所分析的情况用树枝状图表示,故叫事件树。
事件树的绘制从初因事件开始分析,试图生成由这些激发事件引起的所有结果事件。相应地,还生成可能由结果事件导致的分支事件,如此一直进行下去。在概率事件树的分析方法中,事件树可表示为二元树,每个节点引出的两条分支代表事件成功或失败的可能性,并给出其成功或失效的概率,在事件树的每条分支的最末节点处表示各条分支产生的后果事件。这样如果给出了初因事件的频率分布律和各个分支上事件的概率分布率,就可以得到各个后果事件的概率值。一个典型的事件树分析图如图5.1所示。
图5.1 典型的事件树分析图
S(p)—成功的概率;F(p)—失败的概率
事件树既可以定性地了解整个事件的动态变化过程,又可以定量计算出各阶段的概率,最终了解事故发展过程中各种状态的发生概率。
1.事件树的功能
(1)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)作为ETA的分析资料,还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。(www.xing528.com)
(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。
2.事件树的特征
(1)每一个节点引出的分支只有两条,分别表示成功和失败,属于典型的二项分布,分布律为p和1-p。
(2)每一个分支都是表明处于某种确定状态的。
(3)对于某一路径的子节点概率可由式(5.1)递归计算得到。
式中:f(i)表示第i个节点的概率值;S(p)和F(p)表示的是第i个和第i-1个节点之间的路径概率分布值。
(4)事件树多结合事件的时间发展顺序或是结合情景的出现顺序事先给出,而且事件树各节点和路径的概率大多是通过历史数据统计或专家经验得出。
事件树分析方法的关键点是:①得到供分析的事件树;②统计得出各树节点之间传递的概率分布律。
在这两个关键点中,如何得到合理的可供分析的事件树是应用事件树方法进行风险分析的前提和基础,往往也是应用中的难点。在早先的实际应用中,事件树的结构往往由相关专家根据经验并结合事件的时间发展顺序或是结合情景的出现顺序事先给出,而且事件树各节点和路径的概率大多也是通过历史数据统计或专家经验得出。但由于近些年计算机技术的发展,使得存放在计算机中的数据爆炸式增长,这就为使用计算机技术从这些数据中提取事件树结构和历史概率提供了可能。下面就结合数据挖掘技术介绍如何利用计算机生成树型结构。
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