多层级系统安全状态量化及动态评价方法

为及时、合理评价生产系统安全状况,促进现场安全管理工作的持续改进,依据生产现场日常隐患排查的安全管理机制,将反映生产现场系统安全属性的安全要素集,根据行业特点进行归类来提取评价指标,形成一个表达系统安全状态的逻辑结构,研究以诸多安全要素风险值来量化评价指标的方法,用以刻画系统安全逻辑结构中指标层的安全状态。采用适用于多样本关联分析的熵权法,客观、动态地确定指标权重;采用加权灰色关联分析法,描述评价样本接近于系统安全目标的程度来确定评价等级,实现了生产现场系统安全动态、定量评价。实例分析表明,通过系统安全状态量化与动态评价能及时甄别反映系统薄弱环节的系统安全主控因素,为现场安全管理提供决策依据。     

系统安全态势的马尔科夫预测模型建立及应用

基于马尔科夫链预测理论,分析研究了系统安全态势的定性与定量预测问题,建立了系统安全态势预测模型.定性预测侧重安全态势的升、降趋势分析,定量预测以系统万人死亡率为依据,划分四个安全状态,从而实现系统安全状态定量预测.定性与定量预测相互检验、相互补充.实例研究表明,马尔科夫定性与定量相结合的预测模型结构简单,计算方便,符合系统安全态势预测特征要求,是系统安全宏观管理的重要参考依据之一.     

城市隧道机电系统模糊综合安全评价

本文对城市隧道机电系统安全指标进行了分析。应用模糊数学理论建立了模糊综合安全评价指标体系和模型,并以厦门云顶隧道为例,对该隧道机电系统进行了模糊综合安全评价,得出隧道机电系统安全运营状态,对提高城市隧道机电系统安全管理水平具有重要的意义。     

区域生态安全演变机制与过程分析

提出基于隐患因素的区域生态安全概念,阐述了隐患因素的作用机制:触发传递机制越弱,控制响应机制越强,系统安全状态相对最好;触发传递机制越强,控制响应机制越弱,系统安全状态相对最差;触发传递机制越弱,控制响应机制越弱,系统安全状态中等;触发传递机制越强,控制响应机制也越强,系统安全状态中等。根据突发性隐患因素与渐发性隐患因素作用的动态变化,基于安全科学的“R-M”基本理论,分析了区域生态安全渐变—突变过程,渐变正相变过程,渐变—突变的突变过程,渐变—突变的正相变过程,突变过程,正相变过程。最后总结生态安全渐变和突变的方法研究,并提出进一步需要解决的问题。     

系统安全分析评价技术方法对比研究

系统安全与评价保护生产系统安全运行的基础。本文将各种系统安全分析与评价进行了归类介绍，从不同的角度和层次上研究了其特点及其应用，对实际系统安全分析与评价具有一定的指导意义。     

复杂系统安全涌现及其控制策略研究

复杂系统事故成因的复杂性促使人们从系统科学和复杂性科学的角度来分析和处理复杂系统的安全问题.通过探讨复杂系统可靠性和安全性的关系,论证安全是复杂系统的整体涌现这一论题.通过分析系统安全涌现的内涵,提出用于度量复杂系统风险状态的风险熵理论,给出了复杂系统安全事故立体致因网络的构建方法,并提出了通过控制复杂致因网络上风险熵的动力学传播过程来控制复杂系统安全涌现的研究思路.研究结论对复杂系统安全问题的研究有推动作用.     

关于建立我国工业企业系统安全分析的理论与方法体系的研究

基于当前世界各国安全科学研究的新成果、新经验，结合我国近年来各类事故频繁，损失惊人的情况，运用系统科学的思想，提出了“系统安全价值”思想和“大安全”观点。进而探讨了系统失效的识别、预测与控制理论和方法，系统安全投入的优化分析与安全价值分析体系，并通过这一体系，建立或改进我国工业企业系统安全管理模式，提高管理水平，实现系统安全化。     

韧性理论在安全科学领域中的应用

为促进韧性理论在安全科学领域的研究与实践,在论述系统安全韧性理论研究价值的基础上,提炼系统安全韧性定义,构建并解析其概念框架;从定性与定量2方面分析系统安全韧性评估与塑造的研究现状,其中定性评估包括概念框架和半定量指标,定量评估包括基于面积的方法和基于系统安全状态的方法;最后探讨系统安全韧性研究中存在的一些问题并进行展望。结果表明,系统安全韧性研究具有重大理论与实践价值,但目前研究存在仅局限于单一技术物理系统等问题,在心理安全韧性与城市生命线安全韧性等方面亟需展开深入研究。     

基于随机Petri网的城市轨道交通应急系统安全性能分析

为分析城市轨道交通应急系统安全性能,采用随机Petri网理论,考虑运营生产、治安消防和自然灾害3类应急预案,构建城市轨道交通应急系统的随机Petri网模型,并基于模型的马尔科夫链得到系统处于各种状态时的稳态概率表达式,通过改变各个变迁的触发速率,分析系统各种状态稳态概率的变化情况。结果表明,这个模型能够体现影响城市轨道交通应急系统安全性能的各因素之间的关系,并能通过数值变化趋势反映不同事故情况下提高安全性能的关键所在,达到分析系统安全性能的目的。     

系统安全状况波动原因分析

以灰色系统理论为基础，给出了系统安全状况的波动特征及其动因分析方法，并结合实例找出了影响系统安全的主要制约因素。     

Accident analysis model based on Bayesian Network and Evidential Reasoning approach

In this paper, an accident analysis model is proposed to develop the cost-efficient safety measures for preventing accidents. The model comprises two parts. In the first part, a quantitative accident analysis model is built by integrating Human Factors Analysis and Classification System (HFACS) with Bayesian Network (BN), which can be utilized to present the corresponding prevention measures. In the second part, the proposed prevention measures are ranked in a cost-effectiveness manner through Best-Fit method and Evidential Reasoning (ER) approach. A case study of vessel collision is analyzed as an illustration. The case study shows that the proposed model can be used to seek out accident causes and rank the derived safety measures from a cost-effectiveness perspective. The proposed model can provide accident investigators with a tool to generate cost-efficient safety intervention strategies.     

一种新的基于图模型的间歇过程故障监测方法

目前多元统计方法被广泛用于间歇过程故障监测并已经取得了比较好的效果。但是,统计模型的可解释性能比较差,很难直接利用操作人员积累的安全经验。为应对这些不足,提出了一种基于图模型的间歇过程故障监测方法。利用提出的定性建模方法,过程机理及操作人员的安全经验能够方便地表达。利用在线的过程变量数据和正向推理算法推断生产应处于的状态,利用安全知识及时地发现生产异常。当推断的结论与在线测得的结果矛盾或过程变量超过设定的安全限时,给出解释性输出。通过一个间歇反应案例,验证了提出的方法在模型的可解释性和利用安全经验方面的优势。     

企业班组安全生产管理新模式研究

为提高企业班组安全管理效率和水平,本文在对电力、矿山、化工、钢铁冶炼等行业企业的班组安全管理现状进行调研的基础上,提出我国代表性班组安全管理模型存在的问题;基于实践和研究,从核心思想、工作理念、工作原则、安全生产目标指标与责任制系统建设、基础保障5大方面阐释班组安全管理新模式,并应用于实践。研究表明:班组安全生产管理的新模式可以全方位、全层次有效提升班组安全管理的水平,更具有系统性和有效性。     

基于SEM的企业安全氛围诊断与测评研究

回顾和总结国外安全氛围诊断与测评的典型结构方程模型(SEM)。提出安全氛围需求-认知-参与模型及5因子结构,采用LISREL8.53软件对模型中的安全需求、安全认识、安全参与、安全地位、安全实施各因子及要素之间关系进行实证研究。研究发现,安全需求、安全认识、安全参与因子与企业管理层和员工对生产经营中的安全态度具有正效应;安全地位和安全实施因子,能反映企业安全管理和安全文化建设进程。     

高危行业企业安全文化成熟度测度研究

为了更为客观、全面地评估高危行业中企业的安全文化建设真实状况,分析哪些方面有进一步提高空间。在构建高危行业企业安全文化评价指标体系基础上,提出AHP-云模型组合测度模型,并以某集团为实例进行研究,结果表明该集团企业安全文化等级为可管理级,安全价值和安全制度2个维度的表现差强人意,下一步需要着重进行改善。研究结果表明:提出的评价体系与测度模型兼具科学性与可操作性,可为同类高危行业企业的安全文化建设工作提供参考和借鉴。     

现代系统安全观点分析及分层安全模型研究*

为适应系统复杂性的提高和智能科学及数据技术的涌现，分析现代系统安全观点，并提出系统的分层安全模型，以应对系统安全及可靠性面临的质疑和变革。根据Leveson提出的学术观点，提出分层的系统安全模型。通过论述7个系统安全研究的新观点，提出系统安全的层级结构，分为社会层、系统层、技术层和运行层；建立系统安全的虫洞模型；结果表明:通过该方法可得到系统故障过程区划图和故障过程有向图，同时空间故障树理论也可用于该模型的定量计算。     

高层建筑火灾风险的二级可变模糊评价

随着国民经济的迅速发展,结构复杂、人员密集的高层建筑正在逐渐增多,由于其特殊的结构形式,高层建筑火灾的性质与一般建筑火灾不同,因此,高层建筑的火灾风险评价方法是火灾安全学中的一个热门研究方向。本文以可变模糊集理论为基础,建立了一种新的高层建筑火灾风险评价模型—二级可变模糊评价模型。以某高层建筑火灾安全评价为例,运用二级可变模糊评价模型进行风险等级计算,并与其他评价方法的评价结果进行了比较分析。最后,通过变动权值,对该建筑的火灾风险等级进行了重新评价,结果表明,本文建立的模型有效,且评价结果对指标的权值依赖较小。该模型考虑了隶属度的相对性,使评价结果更为可靠,具有普遍适用性。     

A methodology to model causal relationships on offshore safety assessment focusing on human and organizational factors

INTRODUCTION: Focusing on people and organizations, this paper aims to contribute to offshore safety assessment by proposing a methodology to model causal relationships. METHOD: The methodology is proposed in a general sense that it will be capable of accommodating modeling of multiple risk factors considered in offshore operations and will have the ability to deal with different types of data that may come from different resources. Reason's "Swiss cheese" model is used to form a generic offshore safety assessment framework, and Bayesian Network (BN) is tailored to fit into the framework to construct a causal relationship model. The proposed framework uses a five-level-structure model to address latent failures within the causal sequence of events. The five levels include Root causes level, Trigger events level, Incidents level, Accidents level, and Consequences level. To analyze and model a specified offshore installation safety, a BN model was established following the guideline of the proposed five-level framework. A range of events was specified, and the related prior and conditional probabilities regarding the BN model were assigned based on the inherent characteristics of each event. RESULTS: This paper shows that Reason's "Swiss cheese" model and BN can be jointly used in offshore safety assessment. On the one hand, the five-level conceptual model is enhanced by BNs that are capable of providing graphical demonstration of inter-relationships as well as calculating numerical values of occurrence likelihood for each failure event. Bayesian inference mechanism also makes it possible to monitor how a safety situation changes when information flow travel forwards and backwards within the networks. On the other hand, BN modeling relies heavily on experts' personal experiences and is therefore highly domain specific. IMPACT ON INDUSTRY: "Swiss cheese" model is such a theoretic framework that it is based on solid behavioral theory and therefore can be used to provide industry with a roadmap for BN modeling and implications. A case study of the collision risk between a Floating Production, Storage and Offloading (FPSO) unit and authorized vessels caused by human and organizational factors (HOFs) during operations is used to illustrate an industrial application of the proposed methodology.     

安全阀失效模糊综合评价方法的研究

针对安全阀在实际使用过程中的失效涉及诸多因素影响的特点,运用模糊综合评价的数学模型,将安全阀失效的相关影响因素作为因素集,把可能产生故障的元件作为评价集,按照权重的大小对安全阀的故障进行综合评价,以提高维修人员对安全阀故障的判断能力和综合检修能力,达到设备稳定运行的目的。     

Prioritizing highway safety improvement projects: A multi-criteria model and case study with SafetyAnalyst

This paper presents a multi-criteria model for prioritizing highway safety improvement projects, in which a set of criteria related to the project’s technical, economic, and social impacts are properly weighted in consideration. The proposed model features an Analytical Hierarchy Process (AHP) framework to tackle the multi-criteria decision making problem. Different from the conventional AHP, this paper adds a fuzzy scale level between the criteria level and the alternative level, which offers the advantage of preventing the vagueness and uncertainty on judgments of the decision-maker(s). Such a unique modeling feature is further embedded with a non-linear optimization formulation to maximize the consistency in pair-wise comparison and weight estimation for each criterion. Case study results reveal that the proposed model is efficient not only for selecting the most suitable project for a specific site, but also for determining the priorities for implementing those suitable projects among multiple sites given the budget constraint. Comparative study between the proposed model and the existing ranking methods has also indicated its capability to capture the comprehensive impacts of all contributory factors which have been neglected by most existing single multi-criteria approaches during the safety project selection process. The clarity of model inputs, ease of synthesizing the final score of each candidate project, and the interpretation of results with respect to different selection criteria offer its best potential to be used as an effective tool for highway safety managers to assess and refine the safety improvement investments.