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事故树计算题

P ( T ) PP 1 PP 2 [1 (1 q 1 )(1 q 2 )][(1 (1 q 2 )(1 q 3 )] ( q 1 q 2 q 1 q 2 )( q 2 q 3 q 2 q 3 ) q1 q 2 q1 q 3 q1 q 2 q 3 q 2 q 2 q 2 q 3 q 2 q 2 q 3 q1 q 2 q 2 q1 q 2 q 3 q1 q 2 q 2 q 3 q1 q 2 q1 q 3 q1 q 2 q 3 q 2 q 2 q 3 q 2 q 3 q1 q 2 q1 q 2 q 3 q1 q 2 q 3 q1 q 3 q1 q 2 q 3 q 2 0 .5 0 . 5 0 .5 0 .2 0 .5 0 .2 0 .4
.
X1 X2 X2
.
X3 X4
P (T ) 1 (1 PE i ) 1 (1 PE 1 ) (1 PE 2 )
i 1
2
1 (1 q i ) (1 q i )
i 1 i 1
2
3
1 (1 q 1 q 2 ) (1 q 2 q 3 q 4 )
x i p r p s —属于第r个或第s个最小径集的第i个
基本事件
P (T ) 1
1 q
i r 1 x i Pr
k
1 r s k x i Pr Ps
1 q 1
i
k 1
r 1 x i P1 P2 P3 Pk
i 1
n
i
)
• 式中:qi——第i个基本事件的发生概率(i=1, 2,……n)。
例如:某事故树共有2个最小割集: E1={X1,X2}, E2={X2,X3,X4 }。 已知各基本事件发生的概率为: q1=0.5; q2=0.2; q3=0.5; q4=0.5; 求顶上事件发生概率?
T
+
E1
E2

k
1 q i
•公式中的第二项 “减去各最小径集P实现的概率的和”(将 各最小径集中的基本事件不发生的概率积 相加);但有重 复计算的情况,因此, •在第二项中 “加上每两个最小径集同时实现的概率”(将 每两个最小径集并集中的各基本事件不发生的概率积 相 加);还有重复计算的情况, •在第三项 “减去每三个最小径集同时实现的概率” (将每 三个最小径集并集的基本事件不发生的概率积 相加) ; •以此类推,加减号交替,直到最后一项 “计算所有最小径 集同时实现的概率”
• 由最小径集定义可知,只要k个最小径集 中有一个不发生,顶事件就不会发生, 则:
k
T
D
r 1
r
1 P (T ) P D r r 1
k
• 故顶上事件发生的概率:
P (T ) 1
1 q
i r 1 x i Pr
k
1 r s k x i Pr Ps
1 q 1
i
k 1
r 1 x i P1 P2 P3 Pk

k
1 q i
式中:Pr —最小径集(r=1,2,……k); r、s—最小径集的序数,r<s; k—最小径集数; (1-qr)—第i个基本事件不发生的概率; x i p r —属于第r个最小径集的第i个基本事件;

E 2 E3 Ek
k
qi
• 式中:r、s、k—最小割集的序号,r<s<k;
i — 基本事件的序号, 1≤r<s≤k—k个最小割集中第r、s两个割集的组合 顺序;
x i E r—属于第r个最小割集的第i个基本事件; —属于第r个或第s个最小割集的第i个基 xi E r E s 本事件。
例如:某事故树共有3个最小割集:试用 最小割集法计算顶事件的发生的概率。 E1={X1,X2, X3 }, E2={X1,X4 } E3={X3,X5} 已知各基本事件发生的概率为: q1=0.01; q2=0.02; q3=0.03; q4=0.04; q5=0.05 求顶上事件发生概率?
P (T )
• xi基本事件的概率重要度系数:
I g i
P (T ) qi
• 式中:P(T)—顶事件发生的概率; qi —第i个基本事件的发生概率。 • 利用上式求出各基本事件的概率重要度 系数,可确定降低哪个基本事件的概率 能迅速有效地降低顶事件的发生概率。
例如:某事故树共有2个最小割集:E1={X1,X2}, E2={X2,X3}。已知各基本事件发生的概率为: q1=0.4; q2=0.2; q3=0.3;排列各基本事件的概率重 要度,
1、列出顶上事件 发生的概率表达式
2、展开,消除每个概率积中 的重复的概率因子 qi ·qi=qi
3、将各基本事件的概率值带 入,计算顶上事件的发生概率 如果各个最小割集中彼此不存在重复的基本事 件,可省略第2步
最小径集法
• 根据最小径集与最小割集的对偶性,利 用最小径集同样可求出顶事件发生的概 率。 • 设某事故树有k个最小径集:P1、P2、…、 Pr、…、Pk。用Dr(r=1,2,…,k)表 示最小径集不发生的事件,用 表示顶 上事件不发生。 T
P (T )

k
qi
r 1 xi E r
1 r s k xi E r


Es
q i ( 1)
k 1 r 1 x i E1

E 2 E3 Ek
k
qi
公式中的第一项 “求各最小割集E的发生概率的和”(将各最 小割集中的基本事件的概率积 相加);但有重复计算的情况, 因此, 在第二项中 “减去每两个最小割集同时发生的概率”(将每两 个最小割集并集的基本事件的概率积 相加);还有重复计算 的情况, 在第三项 “加上每三个最小割集同时发生的概率” (将每三 个最小割集并集的基本事件的概率积 相加) ; 以此类推,加减号交替,直到最后一项 “计算所有最小割集同 时发生的概率”
例如:某事故树共有4个最小径集, P1={X1,X3 }, P2={X1,X5 }, P3={X3,X4}, P3={ X2, X4,X5} 已知各基本事件发生的概率为: q1=0.01; q2=0.02; q3=0.03; q4=0.04; q5=0.05 试用最小径集法求顶上事件发生概率?
P (T ) 1
P ( T ) 1 [(1 q 1 )(1 q 3 ) (1 q 1 )(1 q 5 ) (1 q 3 )(1 q 4 ) (1 q 2 )(1 q 4 )(1 q 5 )] [(1 q 1 )(1 q 3 )(1 q 5 ) (1 q 1 )(1 q 3 )(1 q 4 ) (1 q 1 )(1 q 2 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 ) (1 q 1 )(1 q 5 )(1 q 3 )(1 q 4 ) (1 q 1 )(1 q 2 )(1 q 4 )(1 q 5 ) (1 q 2 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 )] [(1 q 1 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 ) (1 q 1 )(1 q 2 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 ) (1 q 1 )(1 q 2 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 ) (1 q 1 )(1 q 2 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 )] (1 q 1 )(1 q 2 )(1 q 3 )(1 q 4 )(1 q 5 )
二、顶上事件发生的概率 1.如果事故树中不含有重复的或相同的基本事 件,各基本事件又都是相互独立的,顶上事件 发生的概率可根据事故树的结构,用下列公式 求得。 • 用“与门”连接的顶事件的发生概率为:
P (T )

i 1
n
qi
• 用“或门”连接的顶事件的发生概率为:
P (T ) 1
(1 q
T .
P1 + P2 +
X1
X2
X2
X3
三、基本事件的概率重要度
• 基本事件的重要度:一个基本事件对顶 上事件发生的影响大小。 • 基本事件的结构重要度分析只是按事故 树的结构分析各基本事件对顶事件的影 响程度,所以,还应考虑各基本事件发 生概率对顶事件发生概率的影响,即对 事故树进行概率重要度分析。
k
T
• 顶上事件发生概率为:
E
r 1
r
P (T ) P E r r 1
k
• 化简,顶上事件的发生概率为:
P (T )

k
qi
r 1 xi E r
1 r s k xi E r


Es
q i ( 1)
k 1 r 1 x i E1

k
qi
r 1 xi E r
1 r s k xi E rr 1 x i E1

E 2 E3 Ek
k
qi
E1={X1,X2, X3 }, E2={X1,X4 } E3={X3,X5}
P (T ) q1 q 2 q 3 q1 q 4 q 3 q 5 q1 q 2 q 3 q 4 q1 q 2 q 3 q 5 q1 q 3 q 4 q 5 q1 q 2 q 3 q 4 q 5 0 .0 0 1 9 0 4 8 7 2
2.但当事故树含有重复出现的基本事件时, 或基本事件可能在几个最小割集中重复 出现时,最小割集之间是相交的,这时, 应按以下几种方法计算。
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