Роль измерений в создании моделей систем: эксперимент и модель, дихотомическая шкала

При экспериментальных исследования изучаемой системы необходимо знать: как организовать и провести эксперимент, какую шкалу максимально допустимой силы можно выбрать для измерений, какие методы обработки (преобразования) применимы к исходным данным, каким образом в алгоритмах обработки учесть реальные особенности протоколов наблюдений.

Эксперимент и модель Отношение между экспериментом и моделью такое же, как между курицей и яйцом: они находятся в одном цикле, и нельзя определить, что было «в самом начале». Модель строится на основании некоторых фактов, полученных в результате наблюдений (пассивного эксперимента). Чтобы уточнить модель, вновь проводится эксперимент. Но постановка этого эксперимента зависит от той модели, которая

уточняется и т.д. Дихотомическая шкала. Дихотомическая шкала, которая позволяет отметить, относится ли данный объект к интересующей нас группе или нет. Дихотомическая шкала - шкала, содержащая только две категории. Пример такой шкалы: пол (мужской и женский).

20. Вероятностный анализ безопасности технических систем: формулировка основных задач ВАБ.

вероятностный анализ безопасности (ВАБ) являетсяодним из наиболее эффективных методов исследования и единственным инструментом комплексной оценки безопасности сложных технических систем объектов повышенной опасности, позволяющий получать качественные и количественные характеристики риска аварий на объектах.
Основная задача На базе знаний о наиболее опасных факторах риска и реакции на них объекта выявлять особенности проекта и/или эксплуатации объекта, чтобы использовать эти знания для снижения риска нежелательных последствий, принятия компенсирующих мер на разных этапах жизненного цикла объекта. Результаты ВАБ являются базовой информацией об опасности объекта. Результаты вероятностных анализов безопасности обеспечивают формирование баз знаний для принятия решений. Становится возможным сравнивать («взвешивать») мероприятия, проводимые с целью повышения уровня безопасности, выбирать затем мероприятия, эффективно направленные на снижение риска, а также устанавливать очередность их реализации с целью оптимального расходования ресурсов на эти цели или ограничивать режимы эксплуатации объекта энергетики до внедрения компенсирующих мер. Очень часто становится очевидным ,что значительное повышение безопасности может быть достигнуто малозатратными средствами, например, такими, как оптимизация эксплуатационных и противоаварийных регламентов и инструкций.

21. Вероятностный анализ безопасности технических систем: анализ исходных событий и аварийных последовательностей.

Объектом анализа опасностей является система Ч-М-С (человек, машина, окружающая среда). Анализ опасностей позволяет определить источники опасностей, потенциальные аварии, последовательности развития событий, величину риска, величину последствий, пути предотвращения аварий и смягчения последствий. Методы расчёта вероятностей и статистический анализ являются составными частями количественного анализа опасностей. Предварительный анализ опасностей (ПАО), заключающийся в выявлении источника опасностей, определении системы или событий, которые могут вызывать опасные состояния, характеристике опасностей в соответствии с вызываемыми ими последствиями. Предварительный анализ опасностей осуществляют в следующем порядке:

- изучают технические характеристики объекта, системы, процесса, используемые энергетические источники, рабочие среды, материалы и устанавливают их повреждающие свойства;

- устанавливают нормативно-техническую документацию, действие которой распространяется на данный технический объект, систему, процесс;

- проверяют существующую техническую документацию на ее соответствие нормам и правилам безопасности;

- составляют перечень опасностей, в котором указывают идентифицированные источники опасностей, повреждающие факторы, потенциальные аварии, выявленные недостатки.

В целом ПАО представляет собой первую попытку выявить оборудование технической системы (в ее начальном варианте) и отдельные события, которые могут привести к возникновению опасностей. Этот анализ выполняется на начальном этапе разработки системы. Детальный анализ возможных событий обычно проводится с помощью дерева отказов, после того как система полностью определена.

Анализ последствий отказов (АПО) – качественный метод идентификации опасностей, основанный на системном подходе и имеющий характер прогноза. АПО является анализом индуктивного типа, с помощью которого систематически, на основе последовательного рассмотрения одного элемента за другим, анализируются все возможные виды отказов или аварийные ситуации и выявляются их результирующие воздействия на

систему. Отдельные аварийные ситуации и виды отказов элементов позволяют определить их воздействие на другие близлежащие элементы и систему в целом. АПО осуществляют в следующем порядке:

- техническую систему (объект) подразделяют на компоненты;

- для каждого компонента выявляют возможные отказы;

- изучают потенциальные аварии, которые могут вызвать отказы на исследуемом объекте;

- отказы ранжируют по опасностям и разрабатывают предупредительные меры.

Этим методом можно оценить опасный потенциал любого технического объекта. По результатам анализов отказов могут быть собраны данные о частоте отказов, необходимые для количественной оценки уровня

опасности рассматриваемого объекта.

22. Вероятностный анализ безопасности технических систем: анализ конечных состояний.

Данный этап заключается в описании конечных состояний и анализе всех возможных видов ущербов в процессе событий. Данный этап предусматривает шаги: 1. Описание конечного состояния 2. Оценка последствий 3. Классификация и группировка.

Описание КС заключается в описании подробной характеристики каждого из отказов, представленных на дереве событий. Оценка последствий связана с анализом прямых и косвенных ущербов, которые могут наступать при данном исходе. КС могут иметь немедленный либо пролоббированный эффект. Если не выполняется какой-либо функции элементом объекта или персоналом может повлечь несколько видов ущерба, то конечное состояние связано с наибольшим ущербом. Классификация и группировка заключаются в сравнении величины эквивалентного ущерба для каждого исхода с величинами приемлемого и допустимого ущерба. Это позволяет разделить конечное состояние на несколько групп: 1. Аварийное состояние – эквивалентный ущерб превышает допустимый ущерб. 2. Неработоспособные опасные состояния – эквивалентный ущерб превышает приемлемый, но меньше допустимого ущерба. 3. Неработоспособное состояние – в этом случае эквивалентный ущерб не превышает приемлемого ущерба (эконом-ущерб). 4. Работоспособное состояние – эквивалентным ущербом пренебречь.

Значение приемлемого и допустимого ущерба является от уровня развития страны и выше качество жизни населения тем ниже значение приемлемого допустимого риска.

23. Вероятностный анализ безопасности технических систем: расчет риска.

Через P { Ei } будем обозначать вероятность нежелательного события Ei.

Для полной группы событий

Для равновозможных событий (P {4 Ei } = p, i = 1,2,…, n), образующих пол-

ную группу событий, вероятность равна

Противоположные события Ei и (- Ei) образуют полную группу, по-

этому

P { E }=1− P {− E }

На практике пользуются формулой объективной вероятности

где n и nE – общее число случаев и число случаев, при которых насту-

пает событие E.

24. Вероятностный анализ безопасности технических систем: анализ результатов расчета риска.

Для решения задачи сравнения нескольких вариантов объекта (по вопросам безопасности) необходимо сопоставить значение риска объектов для которого значение риска является минимальным. Решение задачи выявления принципиальной достижимости безопасности связано сопоставлением вычисленного значения риска с критериальным значением риска.

Дата добавления: 2015-04-24