《《安全系统工程安全系统工程》》
第七章 事件树分析
西安建筑科技大学安全工程研究所
《《安全系统工程安全系统工程》》
2022/6/23 2
内容提要
事件树分析的基本概念
事件树的建造
事件树的定量分析
事件树的应用
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掌握：事件树的编制与实施，能根据实际分
析对象编制事件树
理解：事件树的含义、原理和作用
了解：事件树分析的注意事项
本章要点
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事件树分析
事件树分析（Event Tree Analysis,简称ETA）
是安全系统工程中最重要的分析方法之一,最
初用于核电站的安全分析，它是建立在概率
论和运筹学的基础之上。可以用于定性分析，
也可以用于定量分析。
事件树分析的理论基础是系统工程的决策论
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含义（是什么）
事件树分析概述
ETAETA Event Tree Analysis
含义含义
从事件的起始状态出发，用逻辑推理的方
法，设想事故发展过程；进而根据这一过
程了解事故发生的原因和条件。
事件树事件树 分析过程所画的树状图就称为事件树。
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事件树分析是一种按事故发展的时间顺序由初
始事件开始推论可能的后果，从而进行危险源
辨识的方法。
一起事故的发生是多种原因事件相继发生的结
果，其中一些事件的发生是以另一些事件首先
发生为条件的。
事件树以一初始事件为起点，按每一事件可能
的后续事件只能取完全对立的两种状态（成功
或失败，正常或故障，安全或危险等）之一的
原则，逐步向结果发展，直至达到系统故障或
事故为止。
事件树分析概述
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事件树示例
A B C
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事件树分析概述
功用（做什么）
3
ETA的资料可
作为安全教育
的资料；
1
可预测事故及
不安全因素，
估计事故的可
能后果，寻求
最佳的预防手
段和方法；
2
事后用它分析
事故原因；
5
可作为确定事
故树顶事件的
一种方法。
4
可定性了解整
个事件的变化
过程，又可定
量了解事故的
各种状态的发
生概率；
事件树与事故树
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事件树分析的基本原理
事故树是按事故发展的时间顺序由初始事件开
始推论可能的后果，从而进行危险源辨识。
其基本原理是：任何事物从初始原因到最终结
果所经历的每一个中间环节都有成功（或正常）
或失败（或失效）两种可能或分支。如果将成
功记为1，并作为上分支，将失败记为0，作为
下分支；然后再分别从这两种状态开始，仍按
成功（记为1）或失败（记为0）两种可能分析；
这样一直分析下去，直到最后结果为止，最后
即形成一个水平放置的树状图。
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事件树分析的步骤
1 2 3 4
确定初始事件：
初始事件可以
是系统或设备
的故障、人失
误或工艺参数
偏离等可能导
致事故的事件。
判定安全功能
（辨识中间事
件）：辨识在
初始事件发生
时消除或减轻
其影响，以维
持系统的安全
防护措施。
发展事件树和
化简事件树：
从初始事件开
始发展事件树。
考察事件一旦
发生时应最先
起作用的安全
功能。
根据需要，标出
各节点的成功与
失败的概率值，
进行定量计算，
求出因失败造成
事故的“发生概
率”。
（1）根据系统设计、系统危
险性评价、系统运行经验或
事故经验等。
（2）根据系统重大故障或事
故的原因分析故障树，从它
的中间事件或初始事件中选
择。
（1）提醒操作者发生初始事
件的报警系统
（2）根据报警或程序要求操
作者采取的措施
（3）缓冲装置，如减振、压
力泄放系统或排放系统
（4）局限或屏蔽措施
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事件树的建造
根据需要，也可标示出各支(成功与失败)
的概率值，以便进行定量计算。实际上，画
图的过程就是分析的过程。
4
3
2
1
直至得出最后结果为止
成功上支(1)，失败下支(0)
从左往右画，每要素两分支
从事故的初始事件开始
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串联系统
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事件树分析定量计算
事件树分析定量计算就是计算每个分支发生的概率。
确定每个因素的概率（可靠度）；求系统的概率。
串联系统概率：若泵A和阀门B、C的概率分别为P(A)、
P(B)、P(C)则系统的概率P(S)为A、B、C均处于成功
状态时即(111)时的概率，即三事件的积事件概率。
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并联系统
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事件树分析定量计算
并联系统概率：各元件A、B、C状态组合
为正常状态(11) 、(101)时的概率
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事件树的实例
例1：水泵A与阀门B串联，用ETA分析该系统。若知A、
B可靠度分别为、，�求系统运行成功概率和失
败概率。
解：由图可知，水由泵A抽起，经阀门B排出，假定管
道无故障，则能否顺利的运行将取决于A与B。A有二种
状态，即正常能抽水，故障不能抽水。如果A正常，则
看B的情况，B也是二种状态。故可得到其事件树图如下
所示：
A B
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事件树的实例
例1：
启动
A 正常
1
A故障（）
0
B正常
1
B故障（）
0
（11）
（10）
（0）
系统
状态
S0正常
S1故障
S2故障
各元件
状态
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事件树的实例
例1：
解：P(S)＝×＝
P(S′)=1-P(S)==
或 P(S′)= P(S1)+P(S2)
=×()+()
= +=�
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事件树的实例
例2：有一泵A与二个阀门B、C串联组成物
料输送系统如图，试用ETA分析该系统并画出
ET图，A、B、C的可靠度分别为、、
，�求系统成功概率和失败概率。
A B C
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事件树的实例
例2：
解：由题意，先绘ET图如下：
启动信号
P（A）=
P(A′ )=
1
0
P(B)=
P(B′)=
1
0
P(C)=
P(C’)=
1
0
各元件
状态
（111）
（110）
（10）
（0）
系统
状况
P(S′1)
P(S′2)
P(S′3)
P(S)
A B C
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事件树的实例
由ET图知，只有在三个元件的所有状态都成功的状态
下，它才能成功。故其成功的概率应为概率积求解。
P(S)=P(A)×P(B)×P(C)=××=
对于失败的概率，令其为P(S＇)
则P(S＇)=P(S1＇)+P(S2＇)+P(S3＇)
= P(A)×P(B)× P(C＇)+ P(A)× P(B＇)+P(A＇)
=××()+×()+()
=
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事件树的实例
例3：如下图所示，系统为一个泵和二个阀
门并联的简单系统，试绘出其事件树图并求其
成功及失败概率(A、B、C的可靠度分别为、
、)。
A
B
C
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事件树的实例
例3：
解：由题意,画出ET如图:
所以，P(S)=+=
P(S’)=+=
启 动
P（A）=
P(A′)=
1
0
P(B)=
P(B′)=
1
0
P(C′)=
0
（101）
（100）
（0）
（11）
P（C）=
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例4：
1981年1月，福建省某煤矿发生外源火
灾，死亡28人。试编制该外源火灾伤亡事故
的事件树图。
事件树的实例
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例4：
事件树的实例
火灾发
生
及时扑灭成功
1
及时扑灭
失败
0
撤离烟
雾污染
区成功
1
撤离烟雾污染区失败
0
撤离井下成功
撤离井下
失败
1
0
自救、躲避、外部救援成功
自救、躲避、外部求援失败
1
0
（1）
（011）
（0101）
（0100）
（00）
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一、注意事项
ETA的注意事项及优点
逻辑思维要首
尾一贯，无矛
盾，有根据。
应适当地选定
起因事件 :在选
择时，重点应
放在对系统的
安全影响最大、
发生频率最高
的事件上。
要注意人的不
安全因素，否
则会得错误结
果。
1 2 3
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ETA的注意事项及优点
ETAETA的优点的优点::
1
简单易懂，启
发性强；
3
可以定性，也
可以定量分析。
2
逻辑严密，判
断准确，能找
出事故发展规
律；
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自动灭火事件树
一仓库设有火灾检测系统和喷淋系统组成的
自动灭火系统。设火灾检测系统和喷淋系统
可靠度皆为，应用事件树分析一旦失火
时自动灭火失败的概率。
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提 升 矿 车 事 件 树
一斜井提升系统，为防止跑车事故，在矿车下端安
装了阻车叉，在斜井里安装了人工启动的捞车器。当提
升钢丝绳或连接装置断裂时，阻车叉插入轨道枕木下阻
止矿车下滑。当阻车叉失效时，人员启动捞车器拦住矿
车。设钢丝绳断裂概率10-4，连接装置断裂概率10-6，阻
车叉失效概率10-3，捞车器失效概率10-3，人员操作捞车
器失误概率10-2。画出因钢丝绳（或连接装置）断裂引
起跑车事故的事件树，计算跑车事故发生概率。
