مقدمه مولف
در طول 40 سال تخصص و تجربۀ من، در ایمنی سیستم دو چیز درباره تجزیه و تحلیل خطر وجود داشت که همیشه باعث رنجش خاطرم میشدند. نخست اینکه یک توصیف رسمی تئوری خطر که اجزاء یک خطر و فرایند بکار اندازی خطر-رویداد ناگوار را تعریف کند هرگز وجود نداشت. دوم اینکه کمبود منابع مفید که به طور مفصل توضیح دهد ، تکنیکها یا روش شناسیهای تجزیه و تحلیل خطر چگونه عمل میکنند، وجود دارد. این کتاب را برای حل این مسائل جهت مهندسین و کارآموزان ایمنی سیستم نوشتم. این کتاب برای هر دو گروه افراد حرفهای با تجربه و تحلیلگرانی که فقط قصد دارند در این رشته کار کنند قابل استفاده میباشد.
یکی از مشخصههای اصلی کتاب این است که تئوری خطر را با جزئیات توصیف میکند. در این کتاب ارتباط خطر-ریسک- رویداد ناگوار با توضیح و مثالهایی که فراهم شده، ارائه شده است. علاوه بر این، سه جزء مورد نیاز یک خطر همراه با مدل مثلث خطر بیان شده است.
مشخصه دیگر کتاب این است که 22 روششناسی تجزیه و تحلیل خطر که به طور معمول بیشتر از بقیه مورد استفاده قرار میگیرند در نظام ایمنی سیستم توصیف شده است. در این کتاب هر یک از این 22 روششناسی تجزیه و تحلیل خطر در قالب یک بخش که مختص فقط همان تکنیک است پوشش داده شده است. علاوه بر این، هر بخش روششناسی در یک الگوی مشابه که قصد دارد تا سازگار با پاسخ به سوالات متداول که یک تحلیلگر میتواند داشته باشد سازمان دهی شده است. مثالهایی با جزئیات برای کمک به تحلیلگرانی که روششناسیها را یاد گرفته و میفهمند فراهم شده است.
ایمنی سیستم یک نظام مهندسی اثبات شده است که در طول گسترش سیستم به منظور تعیین و کاهش خطرات، و همچنین حذف یا کاهش ریسک رویدادهای ناگوار بالقوه و حوادث به کار برده میشود. نهایتا ایمنی سیستم به منظور حفظ جانها کاربرد دارد. این بزرگترین امیدواری من است که خواننده این کتاب بتواند از این کتاب جهت فهم بهتر شناسایی و تجزیه و تحلیل خطرات استفاده کند. این موضوع ابتدا به سیستمهای طرح ریزی و طراحی که ایمن هستند، کمک خواهد کرد که در نتیجه آن باعث حفظ جانهای زیادی میشود.
کالیفتن آ. اریکسون
مقدمه مترجمین
تمام زندگی ما از سیستمهای مختلفی تشکیل شده است که حوزههای مختلف زندگی ما را تسخیر نمودهاند. برای مثال خانهها، اتومبیلها، بردهای کنترل فرایندها، سیستمهایی کامپیوتری، شبکههای تولید و توزیع برق، هواپیماهای تجاری و ... نمونهای از سیستم ها می باشند که وجود آنها به عنوان یک ضرورت برای زندگی امروز ما مطرح می شوند. برحسب مشخصاتی که هر سیستم دارد به علت خرابی، نقص، و یا پایان چرخه عمر سیستم، ممکن است ریسکهایی آنرا همواره تهدید کند که طی شرایط خاصی منجر به بروز حادثه یا رخداد ناگوار گردد. همانطور که یک سیستم را به وجود میآوریم و آنرا توسعه میدهیم، باید همواره درباره حذف و کاهش ریسک حادثه یا رویداد ناگوار آن نیز تمهیداتی را اندیشیده باشیم. با توجه به این مهم، جهت حذف و یا کاهش ریسک رویداد ناگوار در سیستمها، ایمنی سیستم و بکارگیری تلاشهایی در این زمینه مطرح میشود. ایمنی سیستم ، فرآیندی متشکل از شناسایی و کنترل ریسک رویداد ناگوار میباشد. برای موفقیت در کنترل خطرات ضروریست که خطرات را فهمید و دانست که چگونه آنها را شناسایی و تجزیه و تحلیل نمود. هدف این کتاب فهم بهتر خطرات و ابزارها و تکنیکهایی برای شناسایی آنها میباشد تا بتوان آنها را طی توسعه سیستم به طور موثری کنترل نمود.
کتاب حاضر ترجمه پارسی کتاب Hazard Analysis Techniques for System Safety نوشته Clifton A. Ericson میباشد که در سال 2005 توسط انتشارات John Wiley & Sons, Inc. منتشر شده است. طبق گفته نویسنده، این کتاب نتیجه 40 سال تجربه وی در نظام مهندسی ایمنی سیستمها می باشد که مطالب ارزشمند و مفیدی را جهت خوانندگان این حوزه اعم از مهندسین و کارآموزان ایمنی سیستم ارائه کرده است. این کتاب حاوی 26 بخش و سه پیوست میباشد. در بخش اول کتاب مبانی ایمنی سیستم بیان شده است و کلیاتی در مورد سیستمها، انواع آنها، چرخه عمر سیستم، گسترش سیستمها، و ایمنی آنها ارائه شده است. در بخش دوم کلیاتی در مورد خطرات، رویداد ناگوار و ریسک آورده شده و در بخش سوم انواع تجزیه و تحلیل و تکنیکهای خطر بیان شده است که تکنیکهای معرفی شده در کتاب بر پایه فصل سه دستهبندی شدهاند. در بخشهای 4 تا 25 به ترتیب 22 روششناسی کاربردی مربوط به تکنیکهای تجزیه و تحلیل خطر که به طور متداول و بیشتر از سایر تکنیکها مورد استفاده قرار میگیرند، آورده شده است. در این بخشها ضمن تشریح کامل هر تکنیک، مثالهای کاربردی جهت فهم بهتر تکنیکها و همچنین به عنوان الگو جهت بکارگیری تکنیکها در ایمنی سیستم ارائه شده است. در نهایت، در بخش 26 کتاب خلاصه تکنیکهای تجزیه و تحلیل خطر در ایمنی سیستمها (بخش 4 تا 25) آورده شده است. کتاب حاضر مجموعهای منسجم و ارزشمند جهت ایمنی سیستمها میباشد که با استفاده از آن در حوزههای مختلف و سیستمهای گوناگون میتوان خطرات سیستم را شناسایی کرد و با انتخاب تکنیک مناسب، ایمنی آنرا مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
ترجمه پارسی این کتاب با احترام به تمامی مهندسین و متخصصین درگیر در ایمنی سیستم تقدیم میگردد. امید است محتوای این کتاب بتواند منبع مناسبی جهت شناسایی و تجزیه و تحلیل خطرات سیستمها و متعاقب آن کاهش و یا حذف خطرات سیستم و نجات جان انسانها باشد. با توجه به اینکه مترجمین این کتاب متن ترجمه شده کتاب مذکور را خالی از اشکال و اشتباه نمیدانند، پیشاپیش ضمن پوزش ، بدین وسیله از خوانندگان گرامی تقاضا میگردد، نظرات، انتقادات و پیشنهادات ارزنده خود را جهت بهبود ترجمه کتاب از طریق ایمیل (mououdi2006@yahoo.com) در اختیار مترجمین کتاب قرار دهند تا در نوبت چاپهای بعدی ویرایش شده و در اختیار خوانندگان قرار گیرد.
مترجمین
آبان 94
فهرست
فصل 1 ايمني سيستم 1
1.1 مقدمه 2
1.2 پیش زمینه ایمنی سیستم 3
1.3 ویژگیهای ایمنی سیستم 4
1.4 فرایند ایمنی سیستم 6
1.5 مفهوم سیستم 7
1.5.1 مدل سیستم عمومی 7
1.5.2 ارتباطات سیستم 9
1.5.3 انواع سیستم 10
1.5.4 چرخه عمر سیستم 11
1.5.5 توسعه سیستم 13
فصل 2 خطرات، رویداد ناگوار و ریسک 15
2.1 مقدمه 17
2.2 تعاریف مرتبط با خطر 17
2.3 تئوری خطر 18
2.4 راه اندازی خطر 22
2.5 عاملهاي سببی خطر 24
2.6 احتمال خطر- رویداد ناگوار 27
2.7 تشخيص خطر 27
2.8 توصيف خطر 32
فصل 3 انواع تجزیه و تحلیل خطر و تکنیکها 35
3.1 الگوها و تکنيکها 36
3.2 توصيف انواع تجزیه و تحلیل خطر 40
3.3 زمانبندي انواع تجزیه و تحلیل خطر 50
3.4 رابطهي متقابل انواع تجزيه و تحليل خطر 51
3.5 تکنيکهاي تجزیه و تحلیل خطر 52
3.6 تکنيکهاي قياسي و استقرايي 56
3.7 تکنيکهاي کمي و کيفي 59
فصل 4 ليست مقدماتي خطر 63
4.1 مقدمه 64
4.2 پيشزمينه 64
4.3 تاريخچه 65
4.4 تئوري 65
4.5 روش شناسی 67
4.6 برگه کار 70
4.7 چکليستهاي خطر 71
4.8 راهنماها 74
4.9 مثال سيستم موشکي ACE 75
4.10 مزايا و معايب 82
4.11 اجتناب از اشتباهات رايج 83
فصل 5 تجزیه و تحلیل مقدماتي خطر 85
5.1 مقدمه 86
5.2 پيشزمينه 86
5.3 تاريخچه 87
5.4 تئوري 88
5.5 روششناسی 89
5.6 برگه کار 92
5.7 راهنماها 95
5.8 مثال سيستم موشکي ACE 96
5.9 مزايا و معايب 100
5.10 اجتناب از اشتباهات رايج 101
فصل 6 تجزيه و تحليل خطرات زير سيستم 111
6.1 مقدمه 112
6.2 پيشزمينه 112
6.3 تاريخچه 113
6.4 تئوري 113
6.5 روش شناسی 115
6.6 برگه کار 117
6.7 راهنماها 119
6.8 مثال سيستم موشکي ACE 121
6.9 مزايا و معايب 126
6.10 اجتناب از اشتباهات رايج 127
فصل 7 تجزيه و تحليل خطر سيستم 135
7.1 مقدمه 136
7.2 پيشزمينه 137
7.3 تاريخچه 138
7.4 تئوري 138
7.5 روش 139
7.6 برگه کار 142
7.7 دستورالعملها 144
7.8 مثال 146
7.9 مزايا و معايب 152
7.10 اجتناب از اشتباهات رايج 152
فصل 8 تجزیه و تحلیل خطر عملیاتی و پشتیبانی 155
8.1 مقدمه 156
2.8 پيشزمينه 156
8.3 تاريخچه 158
8.4 تعاريف 158
8.5 تئوري 160
8.6 روششناسي 161
8.7 برگه کار 162
8.8 چکليست خطرات 167
8.9 ابزار پشتیبانی 167
8.10 راهنما 169
8.11 مثالها 170
8.12 مزايا و معايب 180
8.13 خطاهای رايجي که بايد از آن اجتناب کرد 180
فصل 9 ارزيابي خطر سلامتي 183
9.1 مقدمه 184
9.2 پيشزمينه 184
9.3 تاريخچه 185
9.4 تئوری 185
9.5 روششناسي 186
9.6 برگه کار 189
9.7 چکليست 192
9.8 مثال 192
9.9 مزايا و معايب 198
9.10 اشتباهات رايجي که بايد از آنها اجتناب کرد 198
فصل 10 تجزیه و تحليل معيارها یا الزامات ايمني 199
10.1 مقدمه 200
10.2 پيشزمينه 200
10.3 تاريخچه 201
10.4 تئوری 201
10.5 روششناسي 202
10.6 برگه کار 203
10.7 مثال 206
10.8 مزايا و معايب 211
10.9 اشتباهات رايج 211
فصل 11 تجزیه و تحليل درخت خطا 213
11.1 مقدمه 214
11.2 پيشزمينه 216
11.3 تاريخچه 218
11.4 تئوری 218
11.5 روششناسي 220
11.6 نمودار بلوکی کارکردی 229
11.7 نقاط برش 231
11.8 الگوريتم MOCUS 231
11.9 الگوريتم پايين به بالا 233
11.10 رياضيات 233
11.11 احتمال 236
11.12 اقدامات مهم 238
11.13 مثال 1 241
11.14 مثال 2 242
11.15 مثال 3 251
11.16 FTA وابسته به زمان و مرحله 252
17.11 FTA پويا 254
11.18 مزايا و معايب 255
11.19 اشتباهاتي که بايد از آنها اجتناب کرد 256
فصل 12 تجزیه و تحليل درخت اتفاق 259
12.1 مقدمه 260
12.2 پيشزمينه 260
12.3 تاريخچه 261
12.4 تعاريف 261
12.5 تئوري 262
12.6 روششناسي 265
12.7 برگه کار 268
12.8 مثال يک 269
12.9 مثال 2 269
12.10 مثال 3 269
12.1 مثال 4 270
12.12 مزايا و معايب 271
12.13 اشتباهات رايج 272
فصل 13 تجزیه و تحليل حالت نقص و اثرات آن 275
13.1 مقدمه 276
13.2 پيشزمينه 276
13.3 تاريخچه 277
13.4 تعاريف 278
13.5 تئوري 279
13.6 روششناسی 287
13.7 برگه کار 288
13.8 مثال 1 FMEA سختافزار 293
13.9 مثال 2: FMEA کارکردی 296
13.10 مزایا و معایب 298
13.11 پیشگیری از اشتباهات رایج 299
فصل 14 تجزيه و تحليل خطر خطا 303
14.1 مقدمه 304
14.2 پیش زمینه 304
14.3 تاریخچه 305
14.4 تئوری 305
14.5 روششناسی 306
14.6 برگه کار 308
14.7 مثال 309
14.8 مزایا و معایب 312
14.9 پیشگیری از اشتباهات رایج 312
فصل 15 تجزیه و تحلیل خطر كاركردي 315
15.1 مقدمه 316
15.2 پیش زمینه 316
15.3 تاریخچه 317
15.4 تئوری 318
15.5 روششناسی 318
15.6 برگههای کار 321
7.15 مثال 1: کارکردهای پرواز هواپیما 324
15.8 مثال 2 نرمافزار چرخ دنده فرود هواپیما 324
15.9 مثال 3: سیستم موشکی ACE 325
15.10 مزایا و معایب 326
15.11 پیشگیری از اشتباهات رایج 331
فصل 16 تجزیه و تحلیل مدار حركت پنهاني 337
16.1 مقدمه 338
16.2 پیش زمینه 338
16.3 تاریخچه 340
16.4 تعاریف 341
16.5 تئوری 341
16.6 روش شناسی 342
16.7 مثال 1: مسیر حرکت پنهانی 349
16.8 مثال 2: برچسب حرکت پنهانی 349
16.9 مثال 3: شاخص حرکت پنهانی 350
16.10 مثال 4: اثرات حرکت پنهانی 351
16.11 آنالیز مدار حرکت پنهانی نرم افزار 352
16.12 مزایا و معایب 354
16.13 پیشگیری از اشتباهات رایج 354
فصل 17 آنالیز شبکهی پتری 357
17.1 مقدمه 358
17.2 پیش زمینه 358
17.3 تاریخچه 359
17.4 تعاریف 359
17.5 تئوری 360
17.6 روش شناسی 361
17.7 مثالها 365
17.8 مزایا و معایب 366
17.9 اجتناب ازاشتباهات رایج 367
فصل 18 تجزیه و تحلیل مارکوف 369
18.1 مقدمه 370
18.2 پیش زمینه 370
18.3 تاریخچه 371
18.4 تعاریف 371
18.5 تئوری 373
18.6 روش شناسی 373
18.7 مثالها 378
18.8 تجزيه و تحليل مارکوف و مقایسه با FTA 382
9.18 مزایا و معایب 386
18.10 پیشگیری از اشتباهات رایج 386
فصل 19 تجزيه و تحليل مانع 389
19.1 مقدمه 390
19.2 پیش زمینه 390
19.3 تاریخچه 391
19.4 تعاریف 391
19.5 تئوری 392
19.6 روششناسی 393
19.7 برگه کار 402
19.8 مثال 404
19.9 مزایا و معایب 405
19.10 پیشگیری از اشتباهات رایج 405
فصل 20 تجزيه و تحليل سنجاق خمیده 409
20.1 مقدمه 410
20.2 پیش زمینه 410
20.3 تاریخچه 411
20.4 تئوری 411
20.5 روش شناسی 413
20.6 برگه کار 414
20.7 مثال 416
20.8 مزایا و معایب 418
20.9 اشتباهات معمول که باید از آنها اجتناب کرد 421
فصل 21 تجزیه و تحلیل عملیاتی و خطر 423
21.1 مقدمه 424
21.2 پیش زمینه 424
21.3 تاریخچه 425
21.4 تئوری 426
21.5 روششناسی 427
21.6 برگه کار 434
21.7 مثال1 436
21.8 مثال2 438
9.21 مزایا و معایب 440
21.10 اشتباهات معمول که باید از آنها اجتناب کرد 440
فصل 22 تجزیه و تحلیل علت – معلول 443
22.1 مقدمه 444
22.2 پیش زمینه 444
22.3 تاریخچه 445
22.4 تعاریف 445
22.5 تئوری 446
22.6 روششناسی 447
22.7 نمادها 449
22.8 برگه کار 449
22.9 مثال 1: سیستم موازی سه جزئی 450
22.10 مثال 2: سیستم خط لوله گاز 451
22.11 مزایا و معایب 456
22.12 اشتباهات معمول که باید از آنها اجتناب شود 457
فصل 23 تجزیه و تحلیل شکست علت مشترک 459
23.1 مقدمه 460
23.2 پیش زمینه 460
23.3 تاریخچه 462
23.4 تعاریف 462
23.5 تئوری 465
23.6 روششناسی 468
23.7 مکانیسمهای دفاعی 479
8.23 مثال 479
23.9 مدلها 485
23.10 مزایا و معایب 486
23.11 اشتباهات معمول که باید از ارتکاب آتها جلوگیری نمود 486
فصل 24 مدیریت نظارت تجزیه و تحلیل درخت ریسک 489
24.1 مقدمه 490
24.2 پیش زمینه 490
24.3 تاریخچه 491
24.4 تئوری 491
24.5 روش شناسی 492
24.6 برگه کار 492
24.7 مزایا و معایب 496
24.8 اشتباهات معمول که باید از آنها اجتناب گردد 497
فصل 25 ارزیابی ایمنی نرمافزار 499
25.1 مقدمه 500
25.2 پیش زمینه 500
25.3 تاریخچه 501
25.4 تئوری 501
25.5 روش شناسی 502
25.6 روش شناسی 502
25.7 برگه کار 504
25.8 سطح ریسک نرمافزار 506
25.9 مثال 506
25.10 مزایا و معایب 515
25.11 اشتباهات معمول که باید از آنها اجتناب نمود 516
فصل 26 خلاصه 519
26.1 اصل 1: خطرات، رویدادهای ناگوار، و ریسک اتفاقات شانسی نیستند 520
26.2 اصل 2: خطرات در زمان طراحی ایجاد میشود 521
26.3 اصل 3: خطرات از سه جزء تشکیل شده است 522
26.4 اصل 4: مدیریت ریسک خطر و رویداد ناگوار قلب فرایند ایمنی است 523
26.5 اصل 5: تجزیه و تحلیل خطر یک عنصر کلیدی مدیریت خطر و ریسک رویداد ناگوار است 524
26.6 اصل 6: مدیریت خطر شامل هفت نوع تجزیه و تحلیل خطر کلیدی میباشد 524
26.7 اصل 7: تجزیه و تحلیل خطر در درجه اول شامل هفت تکنیک تجزیه و تحلیل خطرمیباشد 526
26.8 نکات پایانی 527
پيوستها 531