安全系統工程，是以安全學和系統學為理論和基礎，以安全工程、系統工程、可靠性工程等技術為手段，對系統風險和危險進行分析、預測、評價、控制，以實現系統及其全壽命周期過程中安全目的的科學技術。安全與安全性安全的定義為，安全指系統在其全壽命周期范圍內，不因人、機、媒介的互相作用而導致系統損失、人員傷亡、任務受影響或導致時間的損失。安全性是系統在可接受的最小事故損失條件下發揮其功能的一種品質，也可將安全性定義為“不發生事故的能力”。安全是系統的狀態或條件，安全性是系統的一種性能和能力。可靠性、可靠度和可靠性工程可靠性是指系統在規定的條件下和規定的時間內完畢規定功能的能力。可靠度是指衡量系統可靠性的標準，是指系統在規定的時間內完畢規定功能的概率，安全性和可靠性（1）有些可靠性和安全性的指標是一致的，系統不可靠是系統不安全的因素，即不可靠現象導致不安全事故的發生。（2）可靠性著眼于維持系統功能的發揮，實現系統目的；安全性著眼于防止事故發生，避免人員傷亡和財產損失。安全性還是可靠性，都貫穿于系統的全壽命周期的各個階段。系統和系統工程1.系統系統工程的研究對象是系統系統是由互相作用和互相依賴的若干組成部分結合成的具有特定功能的有機整體。系統的特性（1）整體性（2）相關性（3）目的性（4）有序性（5）環境適應性2.系統工程系統工程是以系統為研究對象，以達成總體最佳效果為目的，為達成這一目的而采用組織、管理、技術等手段，對系統的規劃、研究、設計、制造、實驗和使用等各個階段進行有效的組織管理的一門綜合性的科學技術。系統工程方法重要有工程邏輯、工程分析、記錄理論與概率、運籌學等。（2）系統工程的原理系統工程的重要原理有系統原理、整分合原理、反饋原理、封閉原理和動態相關性原理等。安全系統和系統安全與安全問題相關的系統稱之為安全系統，安全系統的特性（1）系統性（2）開放性（3）擬定性和非擬定性（4）安全系統是有序與無序的統一體（5）突變性或畸變性（6）安全系統的動力學特性系統安全是指在系統壽命周期的所有階段，以使用效能、時間和成本為約束條件，應用工程和管理的原理、準則和技術，使系統獲得最佳的安全性。系統安全與傳統的安全技術雖然都是實現系統的安全，但它們在工作范圍和實行方法方面都有較大的區別。第一，技術安全的工作范圍是在生產和使用場合，目的是保證操作人員和設備不致受到傷害和損壞，但不直接涉及產品或系統的設計。安全系統是研究產品全壽命過程，保證方案論證、設計、實驗、制造、使用直至報廢解決的各方面安全問題，重點在設計、研制階段。第二，傳統的技術安全工作大多數憑經驗和直覺來解決安全問題，較少由表及里，進一步研究，難以徹底改善安全狀態。系統安全運用系統工程的方法，從系統、子系統和環境影響以及它們之間的互相關系來研究安全問題，能比較進一步全面地找到潛在危險，防止事故的發生。第三，傳統的技術安全多從定性方面進行研究，只提出安全或不安全的概念，沒有定量描述，難作出準確判斷和評價，不便于控制和管理。系統安全運用危險嚴重性、也許性等參數和指標來定量評價安全的限度，使防止事故的措施有度量，安全控制限度更明確。第四，傳統的技術安全是從局部或處在被動狀態來解決安全問題，即哪里不安全、有隱患就解決哪里，不能從主線上提高系統的安全水平。系統安全從產品論證、設計開始做系統的安全分析，考慮系統中所有也許的危險，子系統之間的接口，安全積極得以實現。第五，傳統的技術安全目的不明確，不具體，究竟到什么限度才算安全問題解決得好，才干控制事故的發生，工作盲目性大。系統安全通過安全分析，評價，優化技術，找出最佳的能防止，控制危險的措施，使各子系統之間達成最佳配合，以最少投資獲得最佳的安全效果，最大限度提高產品的安全水平。安全系統工程安全系統工程是指采用系統工程的基本原理和方法，辨認、分析、評價、預測系統中存在的危險因素，根據其結果調整工藝、設備、操作、管理、生產周期和投資等因素，使系統也許發生的事故得到控制，并使系統安全性達成最佳的狀態，使系統安全性達成預期目的的工程技術。安全系統工程的研究對象安全系統工程涉及3部分，即人子系統、機器子系統、環境子系統，它們構成了安全工程的研究對象。安全系統工程的研究內容1.危險源辨識和控制2.系統安全分析3.系統安全評價4.系統安全預測5.安全決策和事故控制第三章系統安全分析系統安全分析（systemsafetyanalysis）是從安全角度對系統進行的分析，它通過揭示也許導致系統故障或事故的各種因素及其互相關聯來辨識系統中的危險源，以便采用措施消除或控制它們。系統安全分析是系統安全評價的基礎，定性的系統安全分析是定量的系統安全評價的基礎。系統安全分析的目的是為了保證系統安全運營，查明系統中的危險因素，以便采用相應措施消除系統故障和事故。二、系統安全分析的方法（1）安全檢查表法（SafetyCheckList，簡稱SCL）（2）預先危險性分析(PreliminaryHazardAnalysis，簡稱PHA)（3）故障類型和影響分析（FailureModesandEffectsAnalysis，簡稱FMEA）（4）危險性和可操作性研究（HazardandOperabilityAnalysis，簡稱HAZOP）（5）事件樹分析（EventTreeAnalysis，簡稱ETA）（6）事故樹分析（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）（7）因果分析（Cause-ConsequenceAnalysis，簡稱CCA）安全檢查的內容重要是查思想、查管理、查隱患、查事故解決。2.安全檢查表安全檢查表是根據有關安全規范、標準、制度以及其它系統安全分析方法分析的結果，對一個系統或設備進行安全檢查和安全診斷，找出各種不安全因素，以提問的方式把這些不安全因素按照其重要限度編制成表格，這種安全檢查的專用表格稱之為安全檢查表。安全檢查表是實行安全檢查和安全診斷的項目明細表，是安全檢查結果的備忘錄。預先危險性分析又稱初步危險性分析，是指在沒有掌握具體的資料的時候，用來辨識和分析系統中潛在的危險和有害因素，擬定危險等級，并制定相應的安全對策措施，防止事故的發生。盡也許在付諸實踐時找犯錯誤，控制或消除危險。預先危險性分析的環節（1）準備階段（2）審查階段（3）結果匯總階段3.4故障類型和影響分析故障類型與影響分析的分析程序故障類型和影響分析通常涉及以下5個方面的內容。（1）掌握和了解所要分析的對象系統。（2）對系統元件的故障類型和產生因素進行分析。（3）分析故障類型對系統和元件的影響，（4）匯總結果，提出改正措施。（5）列表。故障類型與影響分析程序。3.5危險性和可操作性分析一、基本概念危險性和可操作性分析（簡稱HAZOP）是指應用系統的審查方法，審查設計已有生產工藝和工程總圖，通過對裝置、設備、個別部位的誤操作或故障引起的潛在危險進行分析，評價其對整個延續性生產系統的影響。（1）意圖意圖是指所研究系統的工藝的某一部分欲完畢的功能。在很多情況下，這種意圖通過流程圖來描述。（2）偏離偏離是指背離設計意圖，與設計意圖不一致。在分析過程中，需對的地運用引導詞，系統地審查系統的工藝參數，找出偏離的情況。（3）因素此處的因素是指引起偏離的因素，這些因素也許是物的故障、人的失誤、成分變化等意外的工藝狀態和外界的破壞等。（4）后果此處的后果是指偏離系統設計意圖所導致的結果。（5）工藝參數此處的工藝參數是指有關系統工藝的物理和化學特性，涉及一般參數，如反映、混合、濃度、pH值等，還涉及特殊參數，如溫度、壓力、相態、流量等。當系統工藝的某個部分或某個操作環節的工藝參數偏離了設計意圖時，系統的運營狀態必然發生變化，從而導致系統的故障或引起事故。（6）引導詞引導詞是指在辨識危險源過程中，引導、啟發人的思維，對設計意圖定性或定量描述的簡樸詞語。3.7事件樹分析基本概念事件樹分析是一種按事故發展順序、由初始時間開始推斷也許的后果，從而進行危險辨識的一種分析方法。事件樹圖的表達形式圖3-9事件樹圖的表達形式3.8事故的因果分析一、基本概念事故的因果分析是以事故致因理論的事故因果理論（即事故因果連鎖理論）為基礎的。圖3-12海因里希多米諾骨牌的示意圖根據事物因果致因理論，事故發生有三種類型。（1）集中型（2）連鎖型（3）復合型三、事故因果分析的方法1.因果分析圖法（魚刺圖法）2.事件樹和事故樹結合的因素—結果分析法第四章事故樹分析事故樹分析方法是安全系統工程中常用的一種分析方法。這種方法將系統也許發生的某種事故與導致事故發生的各種因素之間的邏輯關系用樹形圖的方式表達出來，通過對事故樹的定性和定量分析，找出事故發生的重要因素，為擬定安全對策提供可靠依據，達成防止和控制事故發生的目的。事故樹的編制方法有兩種，第一種方法為人工編制，第二種方法為計算機輔助編制。事故樹的布爾代數表達將事故樹中連接各事件的邏輯門用相應的布爾代數運算表達，就得到事故樹的布爾代數表達式。事故樹的概率函數事故樹的概率函數是指事故樹中由基本領件函數所組成的頂上事件概率的計算式。4事故樹的定性分析事故樹的定性分析是根據事故樹的結構擬定頂上事件的發生模式、起因以及影響限度，為采用有效措施，防止事故發生提供依據。在定性分析中，還需規定出最小割集、最小徑集、結構重要度，來了解影響強度。某些基本領件一起發生就可以導致頂事件的發生。將同時發生就能導致頂事件發生的基本領件的組合稱為割集。最小割集是可以引起頂上事件發生的最低數量的基本領件的組合。最小割集的作用（1）表達頂事件發生的因素，事故發生必須是某個最小割集中的基本領件同時發生的結果，求出最小割集就掌握了事故發生的各種也許。（2）每個最小割集代表了一種事故模式，可根據最小割集發現系統中的薄弱環節，判斷出最危險情況，最小割集中的基本領件個數越少，事故模式的危險性越大。（3）判斷重要度，計算頂事件發生概率。根據最小割集判斷基本領件的結構重要度，計算事故發生概率。每一個最小割集就是一種失效模式，就是一個危險源（薄弱環節）。二、最小徑集不同時發生時，可以使頂事件不發生的基本領件組合稱徑集。最小徑集是指可以使得頂事件不發生的最低數量的基本領件的組合。最小徑集的作用（1）表達事故樹系統的安全性：事故樹系統中的最小徑集數量越多，防止頂事件發生的措施越多，系統安全性越大。（2）可用于選擇最佳的事故控制方案，依據基本領件個數少的最小徑集選用事故控制措施比依據基本領件個數多的最小徑集選擇事故控制措施更容易。（3）可進行結構重要度分析。一個最小徑集就是一種改善措施，就是一條事故控制的途徑。三、基本領件的結構重要度在采用措施時，應當分出輕重緩急，一方面消除影響重大的基本領件。基本領件對頂上事件的影響限度用結構重要度來衡量。1.根據結構重要度系數，鑒定基本領件對頂上事件的影響限度(4-28)這種方法十分麻煩，對復雜系記錄算將十分困難。2.應用最小割（徑）集鑒定基本領件的結構重要度（1）包含基本領件越少，且互不交叉的最小割（徑）集，其基本領件的結構重要度越大。（2）僅出現在同一最小割（徑）集中的所有基本領件的結構重要度相等。（3）當多個最小割（徑）集中的基本領件的個數相等時，在各最小割（徑）集中出現次數越多的基本領件，結構重要度越大。（4）兩個基本領件出現在基本領件個數不等的多個最小割（徑）集中時，其結構重要度依次按下列情況擬定。①假如它們出現在最小割（徑）集中出現的次數相等，則在具有基本領件少的最小割（徑）集中出現的基本領件的結構重要度大。②假如它們在具有基本領件少的最小割（徑）集中出現的次數小，在具有基本領件多的出現的次數多時，或者更為復雜的情況。可以用下列近似式來計算。(4-29)其中：：基本領件的結構重要度；：基本領件屬于最小割（徑）集；：基本領件所在最小割（徑）集中包含基本領件的個數。在分析時應注意以下3點。（1）運用上述4個原則判斷基本領件的結構重要度時，必須嚴格按照順序進行，否則出現錯誤；（2）選擇最小割集，還是最小徑集，判斷事件結構重要度是一致的。通常，選擇兩者較少的情況比較起來容易一些；（3）擬定基本領件的結構重要度，可以用于制定事故控制方案，還可以用來制定安全檢查表，找出平常管理的依據。4.5事故樹的定量分析定量分析的基本任務是根據基本領件的發生概率，計算頂事件的發生概率以及基本領件的概率重要度和臨界重要度。頂上事件發生概率的計算方法1.直接計算法當通過事故樹的結構函數得到概率函數后，將各基本領件的發生概率值直接代入，就可以算出頂上事件的發生概率。當基本領件發生的概率很小?1時，基本領件邏輯“加”的概率和邏輯“乘”的概率可以近似表達2.最小割集法求出事故樹的最小割集后，可用其表達事故樹的結構函數。。（1）當不同的最小割集中不包含相同的基本領件時，事故樹的概率函數可以寫成最小割集邏輯“加”形式。（2）有相同的基本領件，按即容斥公式計算事故樹頂上事件的發生概率。3.最小徑集法而最小徑集數目較少。用最小徑集法計算頂上事件發生的概率比較方便（1）當不同的最小徑集中不包含相同的基本領件時，事故樹的概率函數可以寫成最小徑集邏輯“乘”形式：（2）包含相同事件，按容斥公式計算事故樹頂事件發生概率。4.不交化方法(4-45)式中：表達事故樹的k個最小割集。不同命題的不交化之和定理如下。（1）若集合a和b不包含共同的基本領件，則直接應用不交化之和定理(4-46)（2）若集合a和b包含共同的基本領件，則(4-47)式中，a0為集合a中有的，而集合b中沒有的基本領件的集合。（3）若集合a和c包含共同的基本領件，集合b和c包含共同的基本領件，則(4-48)式中，a0為集合a中有的，而集合c中沒有的基本領件的集合。b0為集合b中有的，而集合c中沒有的基本領件的集合。基本領件的概率重要度和臨界重要度1.基本領件的概率重要度基本領件概率重要度反映了基本領件發生的概率的變化對頂上事件發生概率的影響限度，即頂事件發生概率對該基本領件發生概率的變化率。（4-56）式中，—故障樹的概率函數—第i個基本領件的發生概率知道概率重要度，就可以知道在諸多基本領件中，減少哪個基本領件的發生概率，就可以迅速減少頂事件的發生概率。有效控制概率重要度大的基本領件，減少發生概率。2.基本領件的臨界重要度基本領件發生概率的相對變化率與頂事件發生概率的相對變化率之比，表達基本領件的重要限度。這個比值，稱臨界重要度，又稱關鍵重要度。基本領件的臨界重要度重要反映了當基本領件發生概率變化時，對頂上事件發生概率變化量的影響限度。(4-57)式中，—第i個基本領件的臨界重要度；—頂事件發生概率（故障樹的概率函數）；—第i個基本領件的發生概率；—第i個基本領件的概率重要度系數。第五章系統安全評價（風險評價）5.1系統安全評價概述一、風險的基本概念根據風險事件的后果，風險可以分為純粹風險和投機風險。純粹風險是一種只有損失機會的風險；投機風險是一種既有損失也許又有贏利也許的風險。在安全風險學中，風險為特定危險性事件發生的也許性與事故后果的結合，屬于純粹風險。因此，我們在系統安全工程中所研究的風險，要同時考慮如下兩個方面的內容。定義一：Rish=Uncertainty×Damage(5-1)風險是否可靠損害定義二：Rish=Hazard/safeguards(5-2)風險危險源（安全防護）二、系統安全評價系統安全評價是運用系統工程方法對擬建成或已有工程、系統也許存在的危險及其也許產生的后果進行綜合評價和預測，通過與評價標準的比較，得出系統的危險限度，提出改善措施，達成工程、系統安全的目的。三、安全標準經定量化的風險率或危害度是否達成我們規定的（或盼望的）安全限度，需要有一個界線、目的或標準進行比較，這個標準稱為安全標準。四、安全評價原理（1）相關原理。（2）類推和概率推斷原則。（3）慣性原理：（4）量變到質變原理。七、安全評價的常用方法（1）安全檢查法（2）生產作業條件安全評價（3）危險物質加工解決安全評價（4）概率危險性安全評價（5）BP人工神經網絡評價（6）模糊數學綜合評價5.2安全檢查評價法一、安全檢查評價法的基本概念安全檢查又稱為過程安全檢查（ProcessSafetyReview），或避免危險檢查（LossPreventionReview），或設計檢查（DesignReview）。二、安全檢查評價法的內容和環節（1）檢查準備（2）進行檢查（3）編制檢查結果文獻一、LEC評價法LEC評價法是針對在生產作業條件下，發生事故危險性的評價。L表達發生事故的也許性，E表達人員暴露頻率，C表達發生故障后果的嚴重度，又被稱為影響生產作業的三要素。該方法分別擬定三要素的評價等級分數，并按下式計算三者的分數乘積，從而得到生產作業條件的危險分值D。(5-6)式中：D—生產作業條件危險性計算分值；L—事故發生的也許性分值；E—人員暴露頻率分值；C—事故發生的后果嚴重度分值。4.危險性大小D的分值表5-6危險性等級分值危險限度危險性分析（D）危險性級別極其危險不能繼續作業>320一級高度危險需要立即整改160~320二級顯著危險需要整改70~160三級一般危險需要注意20~70四級稍有危險可以接受<20五級二、MES評價法MES評價法是對LEC評價法的改善，改善的基本內容如下。（1）將事故發生也許性L改為控制措施的狀態M（注重控制）；（2）將事故后果的嚴重度要素C中的人員傷害限度、設備財產損失情況用S表達。增長職業病發病狀況，環境影響狀況兩項影響因素。（3）將危險分值D的評價標準進行改善，用R表達，改善后公式可以表達如下。(5-7)其中，R—生產作業條件的危險性限度計算分值；M—控制設備狀態的分值；E—人員暴露頻率分值；S—事故后果嚴重限度分值。三、MLS評價法MLS評價法是對MES評價法和LEC評價的進一步改善。經與MES和LEC相比較，該方法的評價結果更近于實際情況。評價方法思維計算公式如下。(5-8)式中：R—生產作業條件的危險限度計算分值；n—危險因素的個數；Mi—對第i個危險因素的控制與監控措施Mi=Mi1+Mi25.4危險物質加工解決安全評價一、火災爆炸指數評價法（道法）2.評價計算程序道化學公司的“火災、爆炸危險指數評價法”風險分析計算程序，如圖5-4所示。二、火災爆炸毒性指數法（蒙德法）火災爆炸毒性指數法（蒙德法），或稱ICIMond法，或稱英國帝國化學公司蒙德法。該方法在道法基礎上進行補充。擴充了以下內容。（1）增長了毒性的概念和計算；（2）擴展了某些補償系數；（3）增長了幾個特殊工程類型的危險性，如：腐蝕接頭，墊圈的泄露、振動；靜電危害，強氧化劑等；（4）能對較廣范圍內的工程及儲存設備進行研究。安全評價圖如圖5-6所示劃分劃分單元綜合危險指數D物質系數B一般工藝危險值P特殊工藝危險值S配置危險值L綜合危險性R數量危險值Q火災載荷系數F單元毒性指數U主毒性指數C爆炸指數E氣體指數A修正的危險性指數R2毒性危險值T特殊物質危險性M通過改善工藝使D、F、U、E、A值發生變化，重新估計R值，R1由安全與防止措施重新進行安全對策、措施、補償系數綜合危險性評價，涉及器皿危險性系數K1管理R1安全度R1防火R1物質隔離R1消防活動R1改善工藝對危險性項目采用適當的保護和防止措施圖5-6安全評價圖(5-25)三、六階段安全評價法第一階段，對相關資料進行整理和討論。。第二階段，定性評價。第三階段，定量評價。第四階段，安全措施的制定和實行。第五階段，由事故案例進行再評價。第六階段，用事故樹進行再評價。5.5概率危險性安全評價概率危險性安全評價是以某種傷亡事故或財產損失事故的發生概率為基礎進行的系統危險性評價方法。一、概率危險性安全評價程序危險性的量化應用概率危險性進行安全評價時，往往以危險度作為衡量的指標，客觀描述系統的危險性。危險度定義為事故發生概率與事故后果嚴重度的乘積。(5-26)其中：D—系統的危險限度，稱危險度；P—給定期間間隔內系統事故發生的概率；C—事故后果的嚴重限度，稱嚴重度。嚴重度可以用經濟損失金額、反映人員傷害嚴重限度的損失工作日及傷亡人數表達。為了強調事故后果嚴重度的社會心理影響，常用下式計算系統危險度。(5-27)式中：k—社會心理影響指數，是一個大于1的數。當社會影響力越大，指數就越大。系統事故也許帶來不同形式和不同嚴重度的后果，并且各種形式后果及其嚴重度相應地有不同的發生率。在這種情況下，用累積概率分布函數或危險曲線來描述危險性更符合實際，更容易比較。5.6人工神經網絡安全評價法一、人工神經網絡的基本概念所謂人工神經網絡，是指運用工程技術手段模擬人腦神經網絡的結構與功能的一種技術系統，是一種大規模并行的非線性動力學系統。神三、人工神經網絡的評價環節5.7模糊安全評價模糊安全評價是運用模糊數學工具，對所研究的系統進行危險性分析。一、模糊安全評價的數學模型1.建立綜合因素的評價集合2.分派各評價因素的權重3.建立子因素的評價集合4.分派各子因素的權重5.建立評價矩陣6.求綜合評價矩陣7.求總評價矩陣8.求系統的總得分9.綜合評價系統的安全等級第六章系統安全預測系統安全預測也稱為系統危險性預測，是對系統未來的安全狀況進行估計和判斷，預測危險的存在及其危險的限度。6.1系統安全預測的概述預測是運用各種知識和科學手段，分析、研究歷史資料，對安全生產發展的趨勢或也許的結果進行事先的推測和估計，即預測就是由過去和現在去推測未來，由已知去推測未知。預測由4個部分組成，即預測信息、預測分析、預測技術和預測結果。（1）預測信息。（2）預測分析。（3）預測技術。（4）預測結果。三、預測的分析程序1.擬定預測的目的和計劃2.資料的收集與檢查3.預測解決4.預測結果的鑒定和修正四、系統安全預測的基本原則（1）連貫原則（2）系統原則（3）實事求是原則（4）大量觀測原則6.2系統安全預測的方法1.經驗推斷預測方法2.時間序列預測法3.計量模型預測法一、回歸分析預測法2.一元線性回歸分析方法一元線性回歸法是根據自變量與因變量的互相關系，用自變量的變動來推測因變量變動的方向和限度，其基本方程式為(6-1)式中，y—因變量；x—自變量；a，b—回歸系數。進行一元線性回歸，應一方面收集事故數據，并在以時間為橫坐標的坐標系中，畫出各個相相應的點。根據圖中各點的變化情況，就可以大體看出事故變化的某種趨勢，然后進行計算，求出回歸直線。回歸系數a，b是根據記錄的事故數據，通過以下方程組來決定的。(6-2)式中，x—自變量，為時間序號；y—因變量，為事故數據；n—事故數據總數。解上述方程組得(6-3)和擬定之后就可以在坐標系中畫出回歸直線。在回歸分析中，為了了解回歸直線對實際數據變化趨勢的符合限度的大小，也就是2個變量x和y之間的相關限度，應求出相關系數r。其計算公式如下(6-4)式中，相關系數r取不同的數值時，分別表達實際數據和回歸直線之間的不同符合情況。時，說明2個變量x和y之間完全線性相關，表白回歸直線與實際數據的變化趨勢完全相符。r=0時，說明2個變量x與y之間完全沒有線性關系，表白回歸直線與實際數據的變化趨勢完全不符。時，需要判別變量x與y之間有無密切的線性相關關系。一般來說，r越接近1，說明x與y之間的線性關系越強，用線性回歸方程來描述越適合，運用回歸方程求得的預測值就越可靠。3.一元非線性回歸分析方法非線性回歸分析方法是通過一定的變換，將非線性問題轉化為線性問題，再運用線性回歸的方法進行回歸分析。（1）雙曲線。令，，則有。（2）密函數。令，，，則有。（3）指數函數。令，，則有。（4）指數函數，令，，，則有。（5）對數函數，令，則有。（6）S形曲線。令，，則有。二、馬爾柯夫鏈預測法1.馬爾柯夫鏈預測法的基本概念假如事物的發展過程及狀態只與事物當時的狀態有關，而與以前狀態無關時，則此事物的發展變化稱為馬爾柯夫鏈。馬爾柯夫鏈是表征一個系統在變化過程中的特性狀態，可用一組隨時間進程而變化的變量來描述。假如系統在任何時刻上的狀態是隨機性的，則變化過程是一個隨機過程。當時刻t變到t+1，狀態變量從某個取值變到另一個取值，系統就實現了狀態轉移。系統從某種狀態轉移到各種狀態的也許性大小，可用轉移概率來描述。2.馬爾柯夫鏈計算的公式假設系統的初始狀態可用狀態向量表達為(6-5)狀態轉移概率矩陣為(6-6)狀態轉移概率矩陣是一個n階方陣，滿足概率矩陣的一般性質，即有且。也就是說，狀態轉移矩陣的所有行向量都是概率向量，所有行向量都是概率向量組成的矩陣，即為概率矩陣。一次轉移向量為(6-7)二次轉移向量為(6-8)類似地（6-9）三、灰色預測法1.灰含義“灰”指信息部分已知，部分未知，即信息不完全。從我們研究的對象來看，“信息不完整”和“非惟一解”就是“灰”的重要含義。若有些信息暫時還不擬定，尚未獲知，則稱為非本征性灰色系統。3.安全系統的灰色特性安全系統具有典型的灰色特性，（1）表征系統安全的參數是灰數（2）影響系統安全的因素是灰元（3）構成系統安全的各種關系是灰關系因此，安全系統是信息部分已知、部分未知的不具有物理原型的本征性灰色系統。第七章系統安全決策決策是人們在生產和生活中，以對事物發展規律及主客觀條件的結識為依據，尋求并實現某種最佳（最滿意）的準則和行動方案而進行的一系列活動。7.1系統安全決策的概述二、安全決策的類型（1）系統安全管理決策。（2）解決工程項目建設問題。（3）公司安全管理決策。（4）解決事故決策。（1）擬定型決策。（2）非擬定型決策。風險型決策完全不擬定型決策7.2安全決策的方法一、擬定性多屬性的決策方法1.優勢法優勢法的操作過程可以分為以下5個環節。（1）從備選方案集合中任意取出兩個方案，記為。（2）若決策者認為劣于，則剔去，保存。（3）若無法區分兩者的優勢，則皆保存。（4）將留下的方案與R中的第三個方案做比較，結果劣于，則剔去前者。（5）如此下去，經（n-1）步后，便擬定了非劣方案的解集合。2.連接法連接法又稱為滿意法，該方法規定決策者對表征方案的每一個屬性提供一個可接受的最低值，這個最低值稱為切除值。只有當一個方案的每一個屬性值均不低于相應的切除值時，該方案才干保存。若方案x被接受，則有(7-1)式中，—j個屬性的切除值。3.分離法這種方法與連接法相同之處在于，在篩選方案時，仍要對每個屬性設定切除值。但與連接法不同的是，分離法不規定每個屬性值都超過這個切除值，只要方案中至少有一個屬性值超過切除值就被保存。按此原則方案x，則滿足(7-3)式中：—規定的切除值。二、智力激勵法智力激勵法又稱頭腦風暴法或集思廣義法，是一種運用集體智慧的方法。1.專家評審法邀集同行專家，各抒己見，針對需選擇的對策進行評審。2.德爾菲法德爾菲法也稱專家預測法三、評分法評分法根據預先規定的評分標準，對各方案達成的指標進行定量的計算和比較。根據比較的結果，對各方案進行排序，將預先規定的標準用分值形式作為衡量選擇優劣的尺度。1.評分標準評分標準一般按5分制。2.評分方法多數采用專家打分的方法。3.評價指標體系第一，技術指標。第二，經濟指標。第三，社會指標。4.加權系數5.定性指標的定量解決6.計算總分計算總分方法很多，可根據具體情況而定，總分或有效值高者為最佳方案。（1）分值相加法。這種方法計算簡樸，直觀。總分計算公式為(7-6)（2）分值相乘法。采用這種方法，各方案的總分相差大，便于比較。總分計算公式為(7-7)（3）均值法。這種方法計算簡樸，直觀。總分計算公式為(7-8)（4）相對值法。該方法中Q≤1，能看出與抱負方案的差距。總分計算公式為(7-9)（5）有效值法（加權計分法）。這種方法在總分中考慮各評價指標的重要度。總分計算公式為(7-10)式中，Q—方案總分值；N—有效值；n—評價指標數；ki—各評價指標的評分值；gi—各評價指標的加權系數；Q0—抱負方案總分值。四、決策樹法決策樹法是決策過程的一種有序的概率圖解表達方法，又稱為概率分析決策方法，是風險型決策中的基本方法之一。2.決策樹法的分析環節（1）一方面根據具體需要決策的安全問題，繪制決策樹。（2）由左向右逐個進行分析。根據概率分枝的概率值和相應結果節點的收益值，計算各概率點的收益盼望值，并分別標在各概率點上。（3）根據概率點盼望值的大小，選擇最優方案。五、技術經濟評價法技術經濟評價法是根據抉擇方案的各項技術指標評分和成本價進行決策的一種方法。1.技術評價技術評價是針對決策方案的各項技術指標進行評價，從而得到決策方案的技術價。(7-11)式中，Wt—技術價Vi—各技術評價指標的評分值Vmax—各技術評價指標的最高分（對抱負方案，5分制的取5分）n—技術評價指標的個數gi—各技術評價指標的加權系數，取=1.0(7-12)在技術評價中，技術價Wt越高，方案的技術性能越好。Wt=1，是抱負方案技術價；Wt=0.6，為許用技術價；Wt<0.6，表達方案不可取，也許是技術不成熟、不安全、不可靠或其它因素。2.經濟評價(7-15)在經濟評價中，經濟價Ww的值越大，方案的經濟效果就越好。Ww=1，是抱負方案經濟價，表達實際生產成本等于抱負成本。Ww=0.7，為許用范圍，表達實際生產成本等于許用成本。Ww<0.7，表達方案成本高，不可取。3.技術