基于人因组织因素分析的海洋平台火灾爆炸动态风险评估方法研究

In order to improve traditional risk assessment methods, a new dynamic risk assessment method is proposed in this program based on analyzing human and organizational factors. A Quantitative Human and Organizational Dynamic Analysis Model，which is based on simulation and dynamic science, is built after researching the human error mechanism to reveal the dynamic effects of human and organizational factors to system risk by integrating System Dynamics Model with Bayesian Network. Then by incorporating it with the Technical System Risk Assessment Model which is built by Event Tree and Fault Tree, a Dynamic Risk Assessment Model for fire and explosion of offshore platform will be built. Based on historical data and data from questionnaire survey, the probabilities of basic events are predicted using Fuzzy Analytical Hierarchy Process method. The modular BN parameter learning method with multi-source incomplete data will be researched using Expectation-maximization algorithm to get the parameter Model of BN. Thereafter, sensitivity analysis method will be used to verify the models built. Upon verification, the optimized risk control measures will be identified by cost-benefit analysis using Evidence Reasoning method after considering the root causes of human and organization error. The last part of the program is to develop a fire and explosion risk evaluation software for fire and explosion of offshore platform. This program is theoretically important and has significant contributions to risk assessment theories and accident prevention of offshore platform fire and explosion.

针对传统风险评估方法没有考虑人因组织因素的不足，提出基于人因组织因素分析的动态风险评估新方法：研究人因失误机理，用系统动力学和贝叶斯网络模型相耦合的方法，构建基于动态仿真的人因组织因素定量分析模型，揭示其对系统风险的影响规律；运用事件树和事故树分析方法构建技术系统风险评估模型，与已建人因组织因素分析模型相结合，建立海洋平台火灾/爆炸动态风险评估模型；依据历史数据和问卷调研数据，采用模糊层次分析法预测基本事件初始概率；用期望最大化算法研究多源不完备数据条件下的模块化贝叶斯网络参数学习方法，获得其参数模型。采用敏感性分析方法验证所建模型的准确性；从人因组织错误的根源出发提出降低风险的措施，运用证据推理方法进行成本-效益分析，确定最优风险控制方案；开发基于人因组织因素分析的海洋平台火灾/爆炸动态风险评估软件。本项目的研究对于发展风险评估理论和预防火灾/爆炸事故，具有重要的理论意义与工程应用价值。

海洋平台环境恶劣, 设备高度集中, 存在大量易燃易爆物质和油气输送管道、法兰等泄漏源, 加上某些人人组织错误的发生，容易导致油气泄漏，进而可能会引起大火和爆炸, 这不仅会造成人员伤亡和重大经济损失, 还会对近海周边环境和海洋生态造成严重污染和破坏。海洋平台的高昂造价、火灾/爆炸后果的严重性和复杂多变的海域环境决定了火灾/爆炸风险评估的必要性和艰巨性。本项目针对传统风险评估方法没有考虑人因组织因素的不足，提出基于人因组织因素分析的动态风险评估新方法：研究人因失误机理，用系统动力学和贝叶斯网络模型相耦合的方法，构建基于动态仿真的人因组织因素定量分析模型，揭示其对系统风险的影响规律；运用事故树分析方法构建技术系统风险评估模型，与已建人因组织因素分析模型相结合，建立海洋平台火灾/爆炸动态风险评估模型；依据历史数据和问卷调研数据，采用模糊层次分析法预测基本事件初始概率。运用系统动力学模型和贝叶斯网络模型研究海洋平台火灾爆炸风险，揭示影响海洋钻井平台火灾爆炸风险的人因组织因素和相关技术因素，探讨事故直接经济损失、事故总损失与安全效益之间的动态关系；采用敏感性分析方法验证所建模型的准确性；从人因组织错误的根源出发提出降低风险的措施，运用证据推理方法进行成本-效益分析，确定最优风险控制方案；开发基于人因组织因素分析的海洋平台火灾/爆炸动态风险评估系统。本项目丰富和发展了风险评估理论，对于降低火灾风险和预防火灾/爆炸事故，具有重要的理论意义与工程应用价值。