Drzewo zdarzeń

Z Encyklopedia Zarządzania

Drzewo zdarzeń to indukcyjny diagram pozwalający na analizę potencjalnych skutków danego wydarzenia zawierający chronologiczną serię zdarzeń, będących następstwem wydarzenia inicjującego[1]. Zdarzeniami mogą być konkretne działania lub stany natury. Obrazuje progresję zdarzeń od inicjującego do wyniku końcowego przy pomocy algebry Boole'a, ich konsekwencje, a także uwzględnia zjawiska mające szczególne znaczenie dla stanu obiektu (systemu)[2].

Owe narzędzie analityczne jest podstawą do zastosowania metody Event Tree Analysis ETA czyli Analizy Drzewa Zdarzeń. Uznawana za jedną z metod oceny ryzyka ilościowego, pozwala na wyznaczenie prawdopodobieństwa wystąpienia poszczególnych skutków danego zdarzenia[3]. Jej pochodzenie nie zostało jednoznacznie ustalone, jednak po raz pierwszy użyto jej oficjalnie w raporcie NRC (Nuclear Regulatory Commision) czyli amerykańskiego Urzędu Dozoru Jądrowego The Reactor Safety Study[4].

Sama struktura drzewa daje szansę spojrzeć na ryzyko związane z danym wydarzeniem również z perspektywy analizy jakościowej, a więc na zorientowanie się w sytuacji, która została poddana ocenie[3].

Etapy tworzenia i analizy drzewa

Nie istnieje żaden uniwersalny standard pozwalający na konstrukcję drzewa zdarzeń, jednak za Marvinem Rausand'em można przytoczyć poniższy schemat[4]:

  1. Planowanie i przygotowanie.
  2. Zdefiniowanie zdarzenia inicjującego.
  3. Identyfikacja barier i zdarzeń następujących.
  4. Budowa drzewa zdarzeń.
  5. Opis wydarzeń końcowych.
  6. Ustalenie prawdopodobieństwa lub częstotliwości zdarzeń końcowych.
  7. Podsumowanie.

Probabilistyczna ocena ryzyka rozpoczyna się zdefiniowaniem systemu, którego analiza dotyczy, a następnie inicjujących wydarzeń, które zmieniają stan czy konfigurację owego środowiska. Należy uświadomić sobie cele i ograniczenia, zgromadzić istotne dane, a w końcu wybrać jedno zdarzenie od którego rozpoczniemy. Jeśli pojawiło się więcej niż jedno niezależne zdarzenie, należy zbudować kilka osobnych diagramów, albowiem drzewo powinno zaczynać się od jednego konkretnego punktu wyjścia.

Zdarzenie inicjujące musi zostać starannie określone i pozostawać w określonych ramach (odpowiadając na przykład na pytanie co, gdzie, kiedy?)[4]. Dzieje się to w kroku drugim gdzie niejako kategoryzuje się zdarzenie.

W kroku trzecim określa się bariery, szanse, kluczowe wydarzenia mające znaczenie dla danego systemu, a związane z wydarzeniem z punktu drugiego.

Dalej konstruuje się samo drzewo. Pierwsze zdarzenie, określone w kroku drugim, rozpoczyna cały proces, na przykład rozpalenie zapałki czy włączenie lampy. Każde kolejne jest jego konsekwencją ujętą zazwyczaj binarnie, to znaczy dostępne są dwa warianty skutków danego wydarzenia: tak lub nie albo inaczej sukces lub porażkaBłąd rozszerzenia cite: Brak znacznika zamykającego </ref> po otwartym znaczniku <ref>:

Przykład:

Znając prawdopodobieństwo wystąpienia każdego zdarzenia zawartego w diagramie, wyznacza się szansę na wystąpienie zdarzeń końcowych. Jest ona iloczynem poszczególnych wartości na ścieżce do niego prowadzącej z prawdopodobieństwem zdarzenia inicjującego włącznie [5]:

Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle P(W) = P(Z_I)*P(Z_Z1)* … *P(Z_n)}

Ostatnim etapem jest podsumowanie znalezionych wariantów i stworzenie uporządkowanego raportu[4].

Zalety metody

Główne zalety zastosowania drzewa zdarzeń i jego analizy:

  • Łatwość przyswojenia oraz zastosowania[6].
  • Modelowanie skomplikowanych systemów w przejrzysty sposób[6].
  • Wyznaczenie prawdopodobieństwa[6].
  • Pozwala określić punkty newralgiczne, luki w systemie czy jego zabezpieczeniach, dzięki czemu można je zaadresować[7].
  • Brak potrzeby przewidywania zdarzeń końcowych, wynikają one z poprzednich [7].
  • Cały proces może zostać zautomatyzowany za pomocą oprogramowania[6].

Wady metody

Drzewo zdarzeń i jego analiza ma również swoje wady:

  • Brak jednoznacznie określonego standardu graficznego[4].
  • Nie obsługuje możliwości zatrzymania przed zdarzeniem końcowym lub ominięcia któregoś zdarzenia pośredniego[4].
  • W niektórych przypadkach wyznaczenie prawdopodobieństwa zdarzenia pośredniego może być skomplikowane lub niedokładne[7].
  • Może zawierać tylko jedno zdarzenie inicjujące na raz[7].
  • Zdarzenia są zazwyczaj subiektywnie wybierane przez tworzącego diagram[7].

Drzewo Porażek

Drzewo porażek (lub inaczej błędów) może być niejako dopełnieniem obrazu sytuacji opisywanej przez drzewo zdarzeń. Jak wspomniano, może umożliwić obliczenie prawdopodobieństwa porażki. Jego struktura jest jednak odwrotna. W tym przypadku rozpoczyna się od określenia skutku, a gałęzie do niego prowadzące są potencjalnymi przyczynami, które mogły doprowadzić do danego zdarzenia[8]. Analiza drzewa porażek służy do przestudiowania przyczyn danego zdarzenia, kiedy analiza drzewa zdarzeń nakreśla potencjalne scenariusze następstw tego samego wypadku.

Pozwala na zobrazowanie potencjalnych wariantów sytuacji, dzięki czemu można się na nie przygotować wprowadzając środki zaradcze i zminimalizować prawdopodobieństwo osiągnięcia niepożądanego skutku[8].

Tak jak Drzewo zdarzeń jest narzędziem koniecznym analizie drzewa zdarzeń, tak drzewo porażek jest używane w analizie drzewa porażek.

Oprogramowanie wspomagające tworzenie diagramu

W celu ułatwienia i przyspieszenia procesu przygotowania diagramu drzewa zdarzeń oraz wykonania obliczeń probabilistycznych na rynku pojawiło się wiele oprogramowań. Istnieją zarówno licencjonowane, wykorzystywane w przemyśle, jak na licencji wolnej (Open Source), a więc dostępne dla każdego. Przykłady:

  • RiskSpectrum PSA – używane w przemyśle jądrowym
  • ALD Services

Przypisy

  1. ↑ J. X. Wang, M. L. Roush 2000
  2. ↑ Event Tree 2021
  3. ↑ 3,0 3,1 W. Mąka 2006
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 M. Rausand 2011
  5. ↑ Event Tree Analysis 2021
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 Błąd rozszerzenia cite: Błąd w składni znacznika <ref>; brak tekstu w przypisie o nazwie hazard
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 P.L. Clemens, R.J. Simmons 1998
  8. ↑ 8,0 8,1 Fault Tree Analysis 2021

Bibliografia

  • Clifton A., Ericson II (2005), Hazard Analysis Techniques for System Safety, John Wiley & Sons, Inc.
  • Clemens P.L., Simmons R.J. (1998), System Safety and Risk Management: NIOSH Instructional Module, "National Institute for Occupational Safety and Health"
  • Event tree (2021), "Wikipedia"
  • Event tree analysis(2021), "Wikipedia"
  • Event-Tree-Analysis-ETA (2021), "ALD Services"
  • Fault tree analysis (2021), "Wikipedia"
  • Ferdous R., Khan F., Sadiq R., Amyotte P., Veitch B. (2009), Handling data uncertainties in event tree analysis, "Process Safety and Environmental Protection"
  • Projektowanie Sieci Komputerowych: Analiza Ryzyka (2006), Mąka W.
  • Rausand M. (2011), Risk Assessment: Theory, Methods, and Applications, John Wiley & Sons, Inc.
  • Wang J.X., Roush M. L. (2000), What Every Engineer Should Know About Risk Engineering and Management, Marcel Dekker Inc.

Autor: K T

Źródło: „https://mfiles.pl/pl/index.php?title=Drzewo_zdarzeń&oldid=120531”