中文摘要：

航空航天系统、武器系统、核电站等复杂系统的安全事故往往会造成人员伤亡、设备和环境破坏及财产损失等严重后果，因而对这些系统进行安全风险评估是至关重要的。现有的安全风险理论和方法在评估这些复杂系统的安全性时存在诸多困难，亟需研究新的概念、模型和方法。本项目将以典型复杂系统为背景，以研究安全风险评估方法为主要内容，在充分认识系统复杂特性的基础上，以贝叶斯网络为主要建模工具，从模型与数据两个角度，研究基于贝叶斯网络的复杂系统安全风险评估概念、模型和算法，开发图形化分析软件，并对实际工程技术系统进行安全风险评估。本项目研究对于推动复杂系统安全风险评估向一体化、规范化、实用化方向发展具有重要的理论与实际意义。

结论摘要：

针对现代工程技术系统的复杂特性，研究了基于贝叶斯网络的安全风险评估方法（1）针对现有FMEA方法分析初始事件存在的缺陷，提出了基于模糊DEA模型的FMEA分析方法，并将决策者的个人偏好以相对保证域的形式嵌入进去，构建了基于模糊DEA-AR模型的FMEA分析方法，给出了不同水平下模糊效率截集上下界算法及其证明。（2）在静态系统安全风险评估研究方面，以事件树/故障树为基础，构建系统的静态贝叶斯网络模型，给出了后果概率计算方法，研究了一般系统重要度的概念和计算方法，提出了描述共因问题的显式模型、混合模型和隐式模型。此外，还研究了基于贝叶斯网络的二态单调系统最小路集（最小割集）算法和多态单调系统最大下相关向量（最小上相关向量）算法，并给出了最大下相关向量算法的正确性证明。（3）在时序系统安全风险评估研究方面，以事件树/动态故障树为基础，构建动态贝叶斯网络模型和离散时间贝叶斯网络模型，研究了时序系统后果概率、重要度的概念和计算方法。（4）在控制系统安全风险评估研究方面，针对现有文献中简单环概率收敛证明的问题，采用构造法给出了简单环概率收敛的充要条件，并建立了简单反馈控制系统安全风险评估的有环贝叶斯网络模型。研究了基于扩展动态贝叶斯网络的过程控制系统建模方法。（5）对于存在性能退化部件的复杂系统，提出一种考虑性能退化的安全风险水平估计方法。给出了退化失效部件状态的可靠性建模方法，构建系统运行过程中的安全风险模型，并给出模型输入信息的处理方法；基于给定的判定准则和计算所得系统处于各个安全风险状态的概率对安全风险水平进行判定，并利用自助法分析误判率“安全风险弃真概率”和“安全风险采伪概率”。在给出安全风险重要度的定义后，提出基于重要度的安全风险控制方法。（6）对于存在软件、人因交互的复杂系统，根据软件、人因与系统的交互过程，采用两阶段建模方法，建立了基于面向对象贝叶斯网络的安全风险评估模型。研究了基于证据理论的面向对象贝叶斯网络参数学习方法，并且针对其中的先验分布确定问题，提出了一种基于证据理论的多源先验信息融合方法。