基于业务建模的软件产品系统分析过程与特点分析

系统分析的方法多种多样,本文介绍了一种产品系统分析过程,这个过程使用了实体与行为分离的业务建模的思想来完成系统的分析,在文章中仔细分析了每个步骤怎么样做,输出入什么样的内容,得到什么样的输出,经过这样的分析过程后,使系统最核心的业务被固化下来,达到平台无关、具备更强的扩展性,每个领域内部关系及外部关系、系统中的每一个元素都得到集中的管理,对系统的理解不易产生歧义。本文所研究的系统分析过程具有很强的操作性,具备较高推广价值。

系统理论过程分析在自动驾驶安全分析中的应用综述

安全分析是汽车开发过程的重要一环,随着自动驾驶系统复杂性提升,传统安全分析方法面临着挑战。首先,将故障树分析(FTA)、故障模式与影响分析(FMEA)、危险与可操作性分析(HAZOP)这些传统安全分析方法,与系统理论过程分析方法(STPA)进行对比,重点阐述使用STPA进行自动驾驶系统安全分析的优势。其次,详细论述了STPA在自动驾驶功能安全、预期功能安全、信息安全及人机交互系统等重要领域的应用现状。最后,从拓展STPA分析方法、加强分析与验证闭环、扩大应用范围的角度对STPA在自动驾驶领域的应用进行了展望。

基于改进STPA-DEMATEL的智能航电系统致因要素分析

针对智能航电系统在非线性耦合运行场景下产生的预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)问题,提出一种将系统理论过程分析(systematic theory process analysis,STPA)与决策试验与评价实验法(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)相结合的致因分析框架。首先,在定义系统级危险的基础上构建安全控制结构,识别其不安全控制行为并提取与智能化缺陷相关的STPA致因要素。接下来,引入毕达哥拉斯模糊加权平均算子和闵可夫斯基距离对传统DEMATEL方法进行优化,专家根据控制反馈回路对致因要素进行评价并计算其中心度与原因度。最后,分析STPA致因要素与SOTIF致因属性之间的映射关系,给出关键致因要素的风险减缓措施。以单一飞行员驾驶(single-pilot operation,SPO)模式下的虚拟驾驶员助理系统为例说明了所提方法的可行性与有效性。研究结果表明,改进的STPA-DEMATEL方法可以有效识别关键致因要素,且能够克服专家评价的模糊性与不确定性,为智能航电系统的安全性设计提供了参考依据。

面向人因的船舶极地航行过程安全性分析

为探究船舶极地航行过程中的人机环系统性影响,从人为因素视角出发,构建极地航行人因分析与分类系统(HFACS-PN),辨识出人-组织因素在浮冰水域船舶航行安全的影响因子;建立适用于极地航行环境的系统理论事故模型与过程(STAMP-PN),并采用系统理论过程分析方法(STPA)分析极地航行过程中不安全控制行为及其反馈信息的突出危险。研究结果表明:冰困事故是由复杂的动态系统过程中不安全的控制反馈行为所导致,船舶资源保障和船员极地航行专业素质安全约束力是事故防控的关键。研究结果揭示人为因素对船舶冰困事故发生及后果严重性的影响机理,对全行业提升船员岗位适任能力和应急响应效能具有重要参考意义。

基于融合系统方法的飞机复杂系统安全性分析

面对日益复杂的飞机系统,传统的安全性分析方法对复杂系统间的不安全交互行为和危险源的识别能力不足。为有效评价持续适航阶段的飞机系统安全性,提出了一种融合系统理论过程分析(system theory process analysis,STPA)和动态故障树(dynamic fault tree,DFT)的改进的STPA安全性分析方法和评价模型。模型采用STPA识别出不安全控制行为和致因因素,并将其与动态故障树分析方法相融合,以事故致因理论优化致因分析方法,计算得出不安全控制行为发生概率并确定系统潜在危险的关键致因因素。以飞机起落架系统为例进行分析验证,结果表明,改进后的STPA分析方法可以准确地对系统危险进行识别和分析,为持续适航阶段的安全性分析提供支持。

STPA方法在紧急刹车辅助系统安全分析中的应用

基于系统理论过程分析(system theory process analysis, STPA)提出了一种在汽车驾驶辅助系统中进行安全性分析的方法。该方法应用在紧急刹车辅助系统的原型开发阶段,通过安全分析得到系统的4个不安全控制行为(UCA)。针对不安全控制行为,分析得到不安全控制行为的6个致因场景,导出5个安全需求。

STAMP框架下化学品船智能液货系统风险分析

为分析化学品船智能液货系统的安全性,采用系统理论事故模型与过程(System-Theoretic Accident Model and Processes, STAMP)方法,构建了化学品船智能液货系统控制反馈模型;基于系统理论过程分析(System-Theoretic Process Analysis, STPA),确定系统级事故,识别不安全控制行为并分析不安全控制行为关键致因;将不安全控制行为作为风险因素,利用三角模糊数对不安全控制行为风险进行量化。结果表明,26种不安全控制行为中,泵管阀动态调节、人员监测、数据采集、货品相容性判定等因素对风险影响程度较高。该分析结果可为化学品船智能液货系统的应用和安全管理提供参考。

高放废物地质处置安全全过程系统分析研究进展

高水平放射性废物(以下简称"高放废物")地质处置安全全过程系统分析是对处置库长期安全的综合性系统分析。本文论述了安全全过程系统分析的概念及近20年发展情况,强调了其在高放废物地质处置库规划、选址、设计、建设、运行、关闭和关闭后等各阶段的重要性。以国际原子能机构(IAEA)和经合组织核能署(NEA)技术文件为主,阐述了安全全过程系统分析的背景、安全策略、评价基础、安全评价及综合等核心组成部分,列举了其应用中管理和技术方面的12个关键点,分析了芬兰、瑞典、美国和法国的研究应用现状,并对我国放射性废物地质处置安全全过程系统分析的发展及应用现状进行了探讨。

基于系统理论过程分析的软件安全性分析

通过分析、总结已有的危险分析技术,将系统理论过程分析(STPA)方法与其他方法相比较,总结、形成了软件安全性技术框架。其次,对比已有的分析方法,明确了一种适合软件密集系统的危险分析方法。最后使用STPA方法对飞机除冰系统进行了分析研究,证明了方法的可行性。

基于系统理论过程分析的自动驾驶汽车安全分析方法研究

基于系统理论过程分析(STPA)方法,在现有道路车辆功能安全标准框架下,提出一种面向自动驾驶汽车的安全分析方法,该方法同时适用于分析功能安全和预期功能安全的问题,从系统角度出发,将安全问题视为控制问题,找到系统控制过程中存在的潜在危险,并结合原因分析,最终提出功能安全要求。利用该方法对某开发阶段自动驾驶清扫车进行安全分析,提出了相应的功能安全要求,并验证了所提方法的可行性和有效性。

放射性废物处置安全全过程系统分析中的指标

以往放射性废物处置的安全评价中通常使用放射性安全指标(即剂量和危险),随着放射性废物处置安全全过程系统分析这一概念的提出,辅助指标已成为评价中的一个重要组成部分。本文介绍了安全全过程系统分析中所使用指标的发展、分类和相应标准等。依评价对象不同,辅助指标通常分为安全指标和性能指标,有些组织还提出了安全功能指标;与上述指标相对应的用于比较的标准分别为参考值、指标标准和安全功能指标标准。将处置系统划分为不同库室时,指标还可分为"包容物和浓度"相关指标、"通量"相关指标和"屏障状态"相关指标三类。建议我国尽快开展放射性废物处置的安全全过程系统分析工作,建立完善的指标体系,选取适当的评价指标,并基于我国放射性废物处置的场址特性确定相应的标准,以期实现安全和防护的最优化。

基于系统理论过程分析的软件安全性需求分析与验证方法

针对传统系统理论过程分析(STPA)方法缺乏自动化实现手段、自然语言结果分析存在歧义性的问题,提出一种基于STPA的软件安全性需求分析与验证方法。首先,提取软件安全性需求,并利用算法将其转化为形式化表达式;其次,建立状态图模型来描述软件安全控制行为逻辑,并将其转化为程序可读的形式化语言;最后,采用模型检验技术进行形式化验证。结合某武器发射控制系统案例验证了方法的有效性,结果表明,该方法能够实现安全需求分析的自动化生成与形式化验证,解决了传统方法对于人工干预的依赖问题及自然语言描述问题。

基于STPA-FCM模型的自主航行船舶功能系统分析

为探析自主航行船舶(MASS)功能系统之间的失效机制,提升航行安全,将系统理论过程分析(STPA)方法与模糊认知图(FCM)方法相结合,构建MASS功能系统失效特征分析模型。通过STPA方法对功能系统的控制/反馈关系建模,确定27个控制关系与43个反馈关系,分析潜在的不安全控制行为(UCA)及其产生的关键致因,在此基础上,运用FCM方法构建各功能系统之间的交互关系,并反演出最终稳态下的相对失效概率。结果表明:最为核心的功能模块为电力系统、虚拟船长系统、动力定位系统、避碰系统,其稳定值占比分别为7.66%,7.62%,7.47%,7.14%,应优先确保其可靠性、稳定性和安全性。

基于非均匀网格的岩石破坏过程分析系统

提出了一个新型的能够分析岩石局部破坏过程的非耦合方法,即在岩石破裂过程分析系统(RFPA)中引入非均匀网格,利用其他商业数值模拟软件的优秀前处理功能进行建模,把建好的模型信息导入到RFPA中进行计算和后处理.为了验证程序的可靠性,同原RFPA均匀网格做一个简单误差对比.最后给出一些计算实例.结果表明,此方法不仅突破了原来RFPA的网格和模型的限制,而且操作简便,是值得岩土工程应用和推广的新型数值模拟方法.

基于系统理论过程分析的定检维修疲劳致因分析与控制

定检中机务人员的疲劳会导致失误、遗忘、错误等人为差错,极大增加了民机发生事故的概率。为有效分析和控制定检中机务人员的疲劳,综合考虑人-机-环因素交互的危害,建立了规范化定量化的安全性分析模型。首先运用功能可变性描述规则(functional variability of rules,RFV)和统一建模语言(unified modeling language,UML)对系统理论过程分析(systems-theoretic process analysis,STPA)方法进行改进,建立定检中机务人员疲劳致因与控制的综合分析模型,识别出定检中可变性指数较高的交互回路,分析出75种疲劳致因并制定出11条疲劳管理规范。最后利用形式化工具对机务人员疲劳影响定检模块这一过程进行演绎,查找制约民航安全的因素,为航空公司持续适航安全性方面提供理论参考。

基于工作过程系统化的《工业分析技术》课程改革探索

简要阐述了基于工作过程系统化进行《工业分析技术》课程改革的具体实施思路和方法。教学过程应以工作过程为基础,以工作任务为中心,引导学生自主探究完成任务,从而使其获得职业知识和技能,并应采用动态的过程性评价对课程改革进行导向和质量监控。

基于STPA-BN的船舶航行人为风险因素分析与评估

人为因素是引发船舶事故的最主要因素之一,为了研究船舶人为风险因素的因果关系,从中国海事局发布的船舶事故报告出发,引入系统理论过程分析-贝叶斯网络(STPA-BN)模型对船舶航行人为风险因素进行分析和评估。采用系统理论过程分析(STPA)方法识别出船舶航行中存在的不安全控制行为,结合事故报告内容提取出12种人为风险因素,利用风险因素的内在因果关系和结构学习功能构建贝叶斯网络拓扑结构;将事故报告量化,并对网络进行参数学习,对模型进行验证。在此基础上,利用贝叶斯网络(BN)的推理功能得到船舶航行中7种突出的人为风险因素和3条事故核心致因链,为保障船舶安全航行与船员培训提供数据支持。

医患互动过程分析系统在青光眼教学中的应用

医患互动的质量决定患者的就诊满意度、影响医生对病情判断的准确性。医患互动过程分析系统(roter interaction analysis system,RIAS)是针对语言行为的分类系统,用于评价互动过程中的话语结构。RIAS不仅关注生物医学信息还聚焦于社会心理信息的传递。青光眼是一类典型的生理心理性疾病。医生在关注青光眼患者生理改变的同时,更要关注患者的心理状态在发病和诊疗中的作用。本文总结了苏州大学附属第一医院眼科临床教学的带教方案,强调了医患互动过程分析系统在青光眼诊疗中的辅助作用,并期待推广。

结合STPA和DEMATEL-ISM的民机起落架收放系统风险研究

为从系统整体角度完成对起落架收放系统的风险辨识和影响分析,将系统理论过程分析(Systematic Theory Process Analysis,STPA)与决策实验室分析-解释结构模型(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory Interpretive Structural Modeling,DEMATEL-ISM)相结合来开展分析。首先,定义事故和系统级危险,以民机进近阶段放下起落架为例,运用STPA完成对风险因素的系统化辨识;其次,基于最大平均熵减(Maximum Mean De-entropy,MMDE)算法帮助DEMATEL-ISM模型确定阈值,完成对风险因素影响的重要性分析并识别可能引发系统级危险的风险传递路径,据此挖掘关键致因场景,以给出风险预防建议。结果显示:线路性能退化或失效、位置作动控制组件(Position Action Control Unit,PACU)核心处理器故障为关键原因因素,收放作动筒作动异常、机组成员操作不当、起落架指示灯显示异常、起落架液压选择阀作动异常、PACU信息接收有误为关键结果因素,这些因素均涉及多条可能引发系统级危险的风险传递路径,应予以重点控制。

基于过程分析成套装置的转炉煤气回收系统

阐述了成套系统组成与分析小屋成套装置、过程分析成套系统的功能与装置特点及其测量过程与回收等,并介绍了PS6600型冶金过程分析成套系统在安钢第二炼轧厂150t转炉煤气回收中的应用。