安全系统工程课后题答案

第一章部分习题答案

1．名词解释

风险——是用危险概率及危险严重度表示的可能损失；是对认识主体可能发生灾害的后果的定量描述，是一定时期产生灾害事件的概率与有害事件危及势的乘积。（危及势是系统功能残缺或丧失后造成的损害的总和。）

风险度——是衡量危险性的指标，也叫风险率。

系统——系统就是由相互作用和相互依赖得若干组成部分结合成得具有特定功能的有机整体。

系统工程——系统工程是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。

可靠性——是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。

可靠度——是衡量系统可靠性的标准，它是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。

安全——是指在系统使用的周期内，应用科学管理和安全系统工程原理，鉴别危险性并使风险减少到最小限度，从而使系统在操作效率、耗费时间和投资范围内，达到最佳安全的状态；是一个相对的状态概念，是认识主体在某一限度内受到损伤和威胁的状态。

安全系统——在一个工程系统运行、维修以致废弃时都需要有各种手段（包括设施和措施）保证系统的上述工作得以安全进行，这些设施和措施的总和便构成系统中的安全分系统，也可简称安全系统。

第二章部分习题答案

1．系统安全分析的含义、目的和任务是什么？

系统安全分析含义：

是从安全角度对系统中的危险因素进行分析

系统安全分析目的：

是为了保证系统安全运行，查明系统中的危险因素，以便采取相应措施消除系统故障或事故。

系统安全分析内容：

(1)对可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险因素及其相互关系进行调查和分析。

(2)对与系统有关的环境条件、设备、人员及其他有关因素进行调查和分析。

(3)对能够利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险因素的措施进行

分析。

(4)对可能出现的危险因素的控制措施及实施这些措施的最好方法进行调查和分析。

(5)对不能根除的危险因素失去或减少控制可能出现的后果进行调查和分析。

(6)对危险因素一旦失去控制，为防止伤害和损害的安全防护措施进行调查和分析。2．安全检查表的作用及优点有哪些？

安全检查表的作用：

安全检查表是分析和辩识系统危险性的基本方法，也是进行系统安全性评价的重要技术手段。早在20世纪中期．安全检查表在许多发达同家的保险、军事等部门得到了应用．对系统安全性评价起到了很大作用。随着科学技术的进步和生产规模的扩大，安全检查表引起了人们的高度重视，在各部门和行业生产中得到了广泛应用。

安全检查表的优点：

1.具有全面性

2.具有实现标准化，规范化的特点

3.具有直观性

4.具有职责分明的特点

5.具有监督性

6.具有应用广泛性、适于普及的特点

3．预先危险性分析的目的及程序是什么？

预先危险性分析的目的：

进行预先危险性分析时，一般是利用安全检查表、经验和技术先查明危险因素存在方位．然后识别使危险因素演变为事故的触发因素和必要条件，对可能出现的事故后果进行分析、并采取相应的措施。

预先危险性分析的程序：

1．准备阶段

对系统进行分析之前，要收集有关资料和其他类似系统以及使用类似设备、工艺物质的系统的资料。

2．审查阶段

通过对方案设计、主要工艺和设备的安全审查，辨识其中主要的危险因素，也包括审查设计规范和采取的消除、控制危险源的措施。

3．结果汇总阶段

按照检查表格汇总分析结果。

4．什么是故障、故障类型、故障类型和影响分析？

故障：是元件、子系统、系统在运行时，不能达到设计规定的要求，因而不能完成规定任务或任务完成不好。

故障类型：是故障出现的状态，也是故障的表现形式，一般可从五个方面来考虑。即：运行过程中的故障；过早的起动；规定的时间内不能起动；规定的时间内不能停车；运行能力降级、超量或受阻。

故障类型和影响分析：

通常包括以下四方面：

(1)掌握和了解对象系统；

(2)对系统元件的故障类型和产生原因进行分析；

(3)故障类型对系统和元件的影响;

(4)汇总结果和提出改正措施。

5．什么是危险性和可操作性研究？其研究步骤有哪些？

危险性和可操作性研究：

危险性与可操作性研究是英国帝国化学工业公司(ICI)于1974年开发的，它应用系统的审查方法来审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程总图，以评价因装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。

研究步骤：

1.研究准备

研究对象、范围；建立研究小组；资料收集；制定研究计划。

2.进行审查

对生产工艺的每个部分或每个操作步骤进行审查时，应采取多种形式引导和启发各位专家，对可能出现的偏离及其原因、后果和应采取的措施充分发表意见。

6．预测人失误概率应该注意哪些影响？

预测人的失误概率应注意以下影响：

（1）作业条件：作业的紧迫程度、单调性、不安全感等；

（2）作业者自身因素：人的生理状况、心理状况、训练、教育情况等；

（3）作业环境；

（4）社会影响。

7．人失误分析包括哪些方面？应注意的问题是什么？

（1）调查被分析者的作业程序。

（2）把整个程序分解成单个作业。

（3）把每一单个作业分解成单个动作。

（4）根据经验和实验，适当选择每个动作的可靠度。

（5）用单个动作的可靠度之积表示每个操作步骤的可靠度。如果各个动作中存在非独立事件，则用条件概率计算。

（6）用各操作步骤可靠度之积表示整个程序的可靠度。

（7）用可靠度之补数表示每个程序的不可靠度。

应注意的问题：

（1）故障率、应力条件、各种计算系数的估计与计算误差。

（2）预测对象与所用数据源对象，在技术设计、制造、使用环境、使用应力等方面的相近程度差异。

（3）可靠性模型的选用。

（4）可靠性管理工作有效性对预测精度的影响。如人为失误、工艺欠妥、管理规章、更改手续等方面造成的故障，比零部件可靠度及固有可靠性对预测精度的影响可能更大些。8．对房间照明系统进行故障类型和影响分析。

房间电气照明系统故障类型和影响分析

元素故障类型可能的原因对系统的影响开关／按钮卡住，按不下去质量问题无法启动系统

保险丝不熔断

质量问题

保险丝过粗

短路时不能断开

电路

线路

短路

断路电线质量问题

线路老化

人员操作不当

导致系统瘫痪

引起火灾

灯泡／日光灯不亮

质量问题

使用时间过长

丧失系统功能

停电 线路短路、断路

9、

99.0=A R ，99.0=B R

9801.099.099.0=?==B A S R R R 0199.09801.011=-=-=S S R Q

各元件状态

成功

系统状况

失败0

失败0

成功1

喷淋系统正常

火灾检测系统失效

成功1

火灾检测系统正常

失火

喷淋系统失效

失败

失败

（11） （10）

（0）

（00010）

（00011）

（001） （01010）

（01011）

（011） 各元件状态 成功 系统状况

成功

失败 失败 成功 失败

失败0

失败0

失败0

成功1

失败0

成功1

成功1

钢丝绳断裂

人员操作失误

捞车器失效 捞车器正常 人员操作正常

阻车叉失效 阻车叉正常 连接装置正常

捞车器失效 捞车器正常 人员操作正常 阻车叉失效

阻车叉正常 连接装置断裂

成功1

成功1 成功1

成功1

失败0

失败0

成功

（0100）

10.

410-=A Q ；610-=B Q ；310-=C Q ；210-=D Q ；310-=E Q

()()()()(

)()()

(

)9

15169102

3643

2

3

6423643236410099.1 101099.010999999.010********.0 10

10101010

10

1 101010101010110101011010110 1111-----------------------?=+?+?+?=???+?-???+??-?+?-??-?=???+?-???+??-?+?-??-?=D C B A E D C B A D C B A E D C B A S Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q

第三章 事故树分析

3、解：图3-20

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5

343525153435243251431543321 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X T +++++++++++＝＝＝ 即该事故树有四个最小割集：{}{}{}{}53435251,,,,,,,X X X X X X X X

()()()()()

5453321543321 X X X X X X X X X X X X X T +++++++＝＝

即该事故树有三个最小径集： {}{}{}5453321,,,,,,X X X X X X X 图3-21

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()()7

51651524131752751652651525214214132131217565524131217625431 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X T +++++++++++++++++++++++＝＝＝＝ 即该事故树有五个最小割集：{}{}{}{}{}751651524131,,,,,,,,,,,X X X X X X X X X X X X

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7643254351212176432762154351217624315431217625431 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X T +++++++++++++++++++++++++++++++＝＝＝＝

该事故树有四个最小径集： {}{}{}

{}764325435121,,,,,,,,,,X X X X X X X X X X X X 4、解：

事故树()T P 计算表

1X 2X 3X

4X

()X Φ ()q q p

p q

0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0100 1000

1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1

()43211q q q q - ()()432111q q q q -- ()43211q q q q - ()43211q q q q - 4321q q q q

0.0000288

0.0019012

0.0000388

0.0000588

0.0000012 ()T P

0.0020288

5、解：

()()5

131542435315234 X X X X X X X X X X X X X X X X T +++=+++=

即该事故树有四个最小割集：{}{}{}{}542435131,,,,,,,,X X X X X X X X X

()()

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()()()()()()()()()

321534153532543531321415523534152314535234152345315234 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X T ++++=++++++++++=+++++++=+++++=+++=　

即该事故树

有三个最小径集：{}{}{}3215341,,,,,,X X X X X X X （1）最小割集法：

()()()002273312.0 54321543254214315315424351315

43215432154321543215431543254215431543214315315

42435131=+----+++=-+++++++++-+++=q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q T P （2）最

小径集法

()()()()()()()()[]

()()()()()()()()()()()()[]()()()()()002273312.0 11111 111111111111 11111111543215321432154313215341=----------+----+----+---+--+---=q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q q T P （3）不交积之和

()()()

(

)

()

(

)

54'

32'

143'

15'31315

4'

32'

1'

31'143'

51'1

'1

5'

313154'

32'1'

3'143'

5'1'15'

31315

42'

3'

1'

3143'

51'151'

3314

43'42''

13'231'221'14

'

3'2'13'2'12'114

1

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E T R r +++=+++++=+++++=+++=+++=+++==←←←←=

则顶事件的发生概率为：

()()()()()002273312

.0 11115432143153131=--+-+-+=q q q q q q q q q q q q q T p

（4）不交事故树法

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()()[]()

()()[

]()[]()[

]()()[]()()()

5

4'

3'

215'

4'

31'

43154'32435

'

3

1

3

1

'

5

4

'

3

2

4

'

3

'

2

'4

5

4'32435

'

3

1

3

1

'

52

'

2

'

3

4'454'

32435

'

3

1

3

1

'

5

2

'34'

454'

32435

'

331'

5234'

452'

334531'

523452345315234 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X T ++++=+++++=+++++=++++=+++++=++++=+++= 则顶事件的发生概率为：

()()()()()()()002273312

.0 111111543215431431543243=--+--+-+-+=q q q q q q q q q q q q q q q q q q T p

第四章 部分习题答案

1．什么是安全评价，它包含哪些内容？

安全评价就是对系统存在的安全因素进行定性和定量分析，通过与评价标准的比较得出系统的危险程度，提出改进措施。 安全评价的内容：

1） 对系统存在的不安全因素进行定性和定量分析，这是安全评价的基础，这里包括有安全测定，安全检查和安全分析；

2） 通过与评价标准的比较得出系统发生危险的可能性或程度的评价； 3） 提出改进措施，以寻求最低的事故率，达到安全评价的最终目的。 2. 什么是安全标准？

经定量化的风险率或危害度是否达到我们要求的（期望的）安全程度，需要有一个界限，

目标或标准进行比较，这个标准我们就称为安全标准。

3. 安全评价的基本程序是什么？

(1)评价前的准备

(2)系统内危险的辨识与分析

(3)危险的定量化

(4)制定安全对策

(5)综合评价

第五章部分习题答案

1．决策

决策是指人们在求生存与发展过程中，以对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. 准则

准则是衡量，判断事物价值的标准，是事物对主体的有效性的标度，是比较评价的基准。

3. 属性

属性是物质客体的规定性。

4. 指标

指标亦常称为目标，常指能数量化的准则，它反映实际存在的事物的数量概念和具体数值，既包括准则的名称，也包括准则的数值。

5、决策的要素有哪些？

（1）决策单元；（2）准则体系；（3）决策结构和环境；（4）决策规则。