杜志凱
【摘 要】事件樹分析是從一個初始事件開始,按順序分析事件向前發(fā)展中各個環(huán)節(jié)成功與失敗的過程和結(jié)果,其是一種時序邏輯的事故分析方法,屬于系統(tǒng)安全工程中重要的分析方法之一,因此也被廣泛的應(yīng)用于事故調(diào)查中,并發(fā)揮著非常大的作用,因此加強(qiáng)對其的研究非常有必要,基于此本文分析了事件樹分析在事故調(diào)查分析中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】事件樹分析;事故調(diào)查;應(yīng)用
1、事件樹概述
1.1、事件樹概念
事件樹分析(ETA)是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一。曾在美國商用核電站風(fēng)險評價(wAsH—1400)中做出過重要貢獻(xiàn)?;暌言谠S多國家形成標(biāo)準(zhǔn)化的分析方法。
事件樹分析(ETA)的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)工程的決策論。所謂決策論是指在做某項(xiàng)工作或從事某項(xiàng)工程之前,通過分析、評價各種可能的結(jié)果,權(quán)衡利弊,根據(jù)科學(xué)的判斷和預(yù)測做出最佳決策的一種系統(tǒng)的方法論。這種方法克服了憑借經(jīng)驗(yàn)或主觀判斷做出決策的傳統(tǒng)的方法。任何事故都是一個多環(huán)節(jié)事故發(fā)展變化的結(jié)果,因此,事件樹分析(ETA)也稱為事故過程分析。
通過宏觀地分析事故的發(fā)展過程,對掌握事故發(fā)生規(guī)律,控制事故的發(fā)生是極其有益的。事故件樹分析(ETA)的實(shí)質(zhì),是利用邏輯思維的初步規(guī)律和邏輯思維的形式;分析事故形成過程,即以人、物、環(huán)境系統(tǒng)為分析對象,分析其成功與失敗的兩種情況,對事物發(fā)展的整個環(huán)節(jié)給出肯定或否定的判斷,從而得到各種不同的結(jié)果。
通過事件樹分析(ETA)即可以清楚地看出事故發(fā)生和發(fā)展的全部動態(tài)過程,以宏觀角度分析系統(tǒng)可能發(fā)生哪些事故和不使系統(tǒng)發(fā)生事故應(yīng)采取何種措施,便于對職工進(jìn)行直觀的安全教育,又可以找出由不安全因素造成的后果,對系統(tǒng)的危險環(huán)節(jié)采取強(qiáng)化措施以達(dá)到改善系統(tǒng)安全狀況的目的。
1.2、事件樹分析的基本程序
1)熟悉系統(tǒng):要詳細(xì)了解系統(tǒng)狀態(tài)及各種參數(shù),繪出工藝流程圖或布置圖。
2)調(diào)查事故:收集事故案例,進(jìn)行事故統(tǒng)計,設(shè)想給定系統(tǒng)可能發(fā)生的事故。
3)確定頂上事件:要分析的對象即為頂上事件。對所調(diào)查的事故進(jìn)行全面分析,從中找出后果嚴(yán)重且較易發(fā)生的事故作為頂上事件。
4)確定目標(biāo)值:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和事故案例,經(jīng)統(tǒng)計分析后,求解事故發(fā)生的概率(頻率),以此作為要控制的事故目標(biāo)值。
5)調(diào)查原因事件:調(diào)查與事故有關(guān)的所有原因事件和各種因素。
6)畫出事件樹:從頂上事件起,逐級找出直接原因的事件,直至所要分析的深度,按其邏輯關(guān)系,畫出事件樹。
7)定性分析:按事件樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化,確定各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度。
8)事故發(fā)生概率:確定所有事故發(fā)生概率,標(biāo)在事件樹上,進(jìn)而求出頂上事件(事故)的發(fā)生概率。
9)比較:比較分可維修系統(tǒng)和不可維修系統(tǒng)進(jìn)行討論,前者要進(jìn)行對比,后者求出頂上事件發(fā)生概率即可。
10)定量分析。目前我國事件樹分析一般都考慮到第7步進(jìn)行定性分析為止,因?yàn)榛臼录l(fā)生的概率通常是一個統(tǒng)計參數(shù),而此參數(shù)樣本的數(shù)量決定其準(zhǔn)確性。國內(nèi)各類統(tǒng)計參數(shù)的樣本相對不足,其定量分析的數(shù)據(jù)難免失真較重。
2、基于能量模型的事故調(diào)查方法
2.1、事件與原因因素圖表分析法(ECFC/ECFA)
事故原因往往是多方面的,事故調(diào)查不僅應(yīng)關(guān)注事件本身,還應(yīng)關(guān)注影響其序列的環(huán)境因素,事件與原因因素圖表分析法(Eventsand Causal Factors Chartingand Analysis,ECFC/ECFA)正是應(yīng)這樣的要求而提出的一種事故調(diào)查的圖表分析方法[11]。它以檢查表形式全面鑒別導(dǎo)致事故發(fā)生的技術(shù)和管理方面的因素,通過對證據(jù)的組織和整理來描述事故中各事件發(fā)生的次序。在圖表中,事件和環(huán)境分別用矩形和橢圓表示,要求盡可能對每一事件進(jìn)行精確而簡單的描述,其分析過程如圖1所示。
其中事件次序包括:基本事件次序,在表中按發(fā)生的時間先后從左到右水平排列;次生事件次序,在基本事件次序的合適地方添加對事故調(diào)查有積極意義的因素;環(huán)境影響因素,是在基本事件和次生事件上或下標(biāo)注的對事件有消極影響的因素(非事件本身)。
圖1所示的過程是找出事故原因關(guān)鍵的第一步,由于事件和偶然因素不在序列中研究,還需要利用演繹法來最終確定事故的事件和環(huán)境影響因素。ECFC分析方法的優(yōu)點(diǎn)是:
1)將事故的系列以圖形的形式按時間順序排列,能揭示邏輯缺陷,預(yù)防不準(zhǔn)確結(jié)論,并可用于對事故的分析和調(diào)查證據(jù)的評估,檢驗(yàn)調(diào)查目的是否達(dá)成;
2)通過在空白項(xiàng)添加信息對事故原因進(jìn)行導(dǎo)向性解釋,使事件序列和原因描述更簡單,而不需要復(fù)雜的方法學(xué);
3)深刻、準(zhǔn)確、客觀,清晰的圖表推理可視化地展現(xiàn)了組織和人的關(guān)系,使調(diào)查過程和調(diào)查報告更加有效;
4)關(guān)注于能改善總體效應(yīng)的積極因素,并提出預(yù)防對策防止事故再次發(fā)生;
5)ECFC能保證調(diào)查的客觀性要求。基于自身的優(yōu)勢,ECFC經(jīng)常作為一種獨(dú)立的分析技術(shù)單獨(dú)使用,但與其他的方法如FTA,MORT,BA,CA等結(jié)合使用時更加有效。
2.2、變化分析
變化是指任何打破系統(tǒng)平衡的因素,即系統(tǒng)在操作上出現(xiàn)的偏差。變化分析(ChangeAnalysis,CA)鑒別出不希望結(jié)果的預(yù)期或非預(yù)期變化,通過分析非預(yù)期變化與實(shí)際事件次序的偏差,找出無事故環(huán)境與事故預(yù)測之間的差異,在此基礎(chǔ)上評價事故是否是由于此差異而產(chǎn)生的。
2.3、事件時間序列圖
事件時間序列圖(Sequential Timed Events Plotting,STEP)按事件發(fā)生的時間次序,提出基于過程模型的多線性次序系統(tǒng)的事故調(diào)查過程及事故發(fā)展過程的觀點(diǎn),并以模塊形式來描述復(fù)雜的、多線性的事故過程[12]。STEP模型中將每個執(zhí)行者和事件按時間順序橫向排列,用箭頭指向描述事件的次序,并將提出安全建議及其后續(xù)工作納入事故調(diào)查中。STEP中事故實(shí)際是事件鏈,事故調(diào)查的工作是找出可能的一個或多個原因,對這些原因的調(diào)查和安全建議的落實(shí)可按行業(yè)指派完成。STEP有四大特點(diǎn):
1)認(rèn)為事故和調(diào)查都不是簡單的時間線性關(guān)系,而是可能有好幾種事件同時發(fā)生。
2)用事件數(shù)據(jù)模塊描述工作清單,每一模塊描述一個事件。
3)用箭頭流向表示事件的邏輯發(fā)展過程。4)事故的產(chǎn)生和發(fā)展過程是相似的,都包括執(zhí)行者、執(zhí)行動作,可用類似的事故調(diào)查程序來調(diào)查,要求調(diào)查分析方法一旦被掌握后能重復(fù)運(yùn)用。
2.4、人、技術(shù)和組織分析
人、技術(shù)和組織(Man,TechnologyandOrganiza-tion,MTO)分析方法強(qiáng)調(diào)應(yīng)同等關(guān)注人、組織、技術(shù)等方面的因素,其分析綜合了結(jié)構(gòu)分析、變化分析和障礙分析等3種分析方法。
MTO方法用檢查表鑒定失效原因,包括:工作組織、工作實(shí)踐、管理、變化程序、技術(shù)缺陷、溝通、教育/能力、工作環(huán)境等,其分析工作表(見圖2)
分析步驟如下:
1)用模塊縱向分析事件次序;
2)鑒別每一事件可能的技術(shù)上或人為因素,在圖表中垂直表示;
3)分析技術(shù)、人因或組織屏障的失效,并說明情況;
4)評估偏離正常狀態(tài)的變化,在圖2中列出。對每一個上級失效原因,都有相應(yīng)的下級基本原因分析檢查表.
3、事件樹分析在事故調(diào)查分析中的應(yīng)用
3.1、事故調(diào)查時間進(jìn)度無法保障
由于事件樹本身的特點(diǎn)決定了事件樹的編制通常需要的時間較長,這對于事故調(diào)查這種有時間限制的任務(wù)來說,造成很大的麻煩,因?yàn)槭鹿试蚴鞘鹿收{(diào)查的最重要環(huán)節(jié)??梢哉f事故原因不清楚,后續(xù)工作幾乎沒法完成。
難以通過事件樹分析結(jié)果來認(rèn)定事故性質(zhì)責(zé)任
下面以鍋爐超壓事件樹為例:
圖1鍋爐超壓事件樹分析圖
通過圖1可以看到,事件樹分析所得到的事故原因都是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因,而對事故性質(zhì)和事故責(zé)任判定起重要作用的間接原因如:培訓(xùn)教育不足、勞動組織不合理、操作規(guī)程或制度不健全等不能直接通過事件樹分析得到。事件樹的編制過程中往往要忽略這部分原因,因?yàn)槿绻鱿氯?dǎo)致3個惡果:
1)事件樹整體過于龐大,對求其最小割集等定性分析過程造成困難,使得分析時間變得更長。
圖2某公司雙甲庫區(qū)火災(zāi)爆炸事件樹分析
2)事件樹底部的邏輯關(guān)系不易理清。
3)事件樹無法量化。
3.3、資源浪費(fèi)
事件樹分析的目標(biāo)是查出導(dǎo)致事故發(fā)生的所有可能性事件,即找出所有原因事件。
這就會導(dǎo)致事故調(diào)查過程中對人力、物力等資源消耗變大,調(diào)查時間變長,因?yàn)橥ǔ挂榍宓脑蚴录鄬τ诒敬问鹿实脑騺碚f過于龐大,不能將資源、能力聚焦于本起事故的原因上。
3.4、定性分析結(jié)果對控制措施指導(dǎo)意義不大
事件樹定性分析的結(jié)果,即各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度,對本次事故的防范控制措施的制定指導(dǎo)意義不大。因?yàn)槭录浞治龅幕臼录?,并不都是?dǎo)致本次事故發(fā)生的原因。
由于事故發(fā)生的偶然性,本起事故的原因可能只是基本事件中結(jié)構(gòu)重要度相對較小的,所以依照事件樹結(jié)構(gòu)重要度來制定的本起事故控制措施針對性不強(qiáng)。
總之,事故是指造成人員傷亡、職業(yè)病、設(shè)備損壞、財產(chǎn)損失或環(huán)境污染的一個或一系列事件。
其發(fā)生是危險在一定觸發(fā)因素作用下,經(jīng)歷一定演化過程,即系統(tǒng)狀態(tài)變化的過程后產(chǎn)生不期望的后果。而通過事件樹進(jìn)行事故的分析能夠查清導(dǎo)致事故的所有可能基本事件,制定控制措施,有效杜絕同一類事故的二次發(fā)生,因此需要引起我們的重視。
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