故障樹分析

通過最小切割集與故障樹分析計算來調查根本原因

圖 1、故障樹分析與事件樹分析之蝴蝶結狀效應
圖 1、故障樹分析與事件樹分析之蝴蝶結狀效應

故障樹分析與事件樹分析是互補的方法(且經常一起使用),兩者分別側重不良事件的相反面向。圖 1 顯示它們如何組合在一起。由圖一可知它們組合起來的樣子。有時會將這樣的組合稱為「蝴蝶結狀」模式(因為看起來像一個蝴蝶結),當同時使用故障樹與事件樹分析時,也稱為蝴蝶結手法。

故障樹著眼於分析可能導致事件的錯誤,而事件樹則是希望防止錯誤程度升高。此二者皆能用於質性分析,如果你手邊有數據資料,亦可用於量性分析。

事件樹分析

故障樹構造

  1. 定義錯誤狀況,並將最上層的錯誤紀錄下來。
  2. 使用技術訊息及專業判斷,確定導致錯誤發生的可能原因。記得,這些原因是第二層的元素,因為它們位置是在故障樹的最頂層錯誤之下。
  3. 繼續將每個元素分解到不同次級層別的路徑閘門。必須考量各元素間的關係,以幫助你決定要使用「和(and)」或是「或(or)」的邏輯閘門
  4. 完成並查看完整的故障樹圖。故障鏈只能終止在人為、硬體或軟體的基本錯誤(故障)
  5. 如果可以,評估每個最低級別的元素發生率,並由下至上統計機率。

故障樹分析

  1. 尋找並解釋割集與路徑集合。
  2. 測試成功範圍的邏輯性,進行驗證
  3. 共同原因事件/現象
  4. 尋找並解釋割集
  5. 重要性
  6. 路徑集合
  7. 減少弱點;敏感度測試
圖 2、故障樹分析報告的結構
圖 2、故障樹分析報告的結構
  1. 標題:公司,作者,日期…等。
  2. 執行總結:(完整報告之摘要)
  3. 分析範圍
    簡要的系統描述
    頂端事件(TOP)描述/嚴重度之範圍界限
    分析範圍
    …實體範圍/介面探討
    …作業範圍/解析限制
    …作業階段/暴露間隔
    …在○○○中/外的人員作業/其他
  4. 分析
    方法討論(引用參考文獻)
    使用何軟體
    故障樹的描述/討論
    機率資料來源(如果為量性資料)
    常見原因搜尋(已完成的)
    敏感度測試(如果有進行測試)
    割集(如果有分析結構及/或量化之重要性)
    路徑集(如果已分析)
    權衡分析(Trade Studies);如果已完成
  5. 分析結果 …
    頂端事件(TOP)發生機率(提出信賴區間)
    系統弱點缺陷評論
    主要促成因素
    可能之降低對策(如果適用)
  6. 結論與建議 …
    風險比較(如果適用,使用重複抽樣估計法(亦稱自助抽樣法/拔靴法,Bootstrapping)進行資料統計分析)
    是否需要進一步的分析?建議使用何分析方法?
  7. 敘明何者已完成分析,何者未進行分析。
  8. 將故障樹以圖顯示。將包含資料來源、割集、路徑集…等內容整理成表。