2026 年太原理工大学安全系统工程考研真题样题

一、填空题（每题 2 分，共 30 分）

1. 系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。系统具有以下特性：______性、______性、目的性
   • 答案：整体（或集合）、关联（或互动）
   • 解析：系统的核心特性包括整体性（各部分有机结合，而非简单叠加）、关联性（组成部分间存在相互作用）、目的性（存在明确功能目标），此外还有层次性、环境适应性等，但结合题干 “与目的性并列” 的逻辑，“整体性” 和 “关联性” 是最核心的两个填空维度。该考点考察系统基本概念，属于安全系统工程的基础入门内容，需准确记忆系统特性的核心表述。
2. 安全系统工程的理论基础是______和______，它是工矿企业劳动安全卫生领域的系统工程。
   • 答案：系统工程理论、安全科学理论
   • 解析：安全系统工程是 “系统工程” 在安全领域的应用分支，其理论基础需同时涵盖 “系统工程的通用理论”（如系统分析、系统设计方法）和 “安全领域的专属理论”（如风险理论、事故致因理论）。该题需明确学科交叉属性，避免仅填写单一领域理论，属于对学科定位的核心考察。
3. 安全系统工程的研究对象是 “______” 系统。
   • 答案：人 - 机 - 环（或人 - 机 - 环境）
   • 解析：安全系统工程的核心研究对象并非单一要素，而是由 “人”（操作者、管理者）、“机”（设备、设施）、“环”（作业环境、自然环境）构成的复杂耦合系统，三者相互作用共同影响系统安全性。该考点是学科研究范畴的核心，需准确掌握 “人 - 机 - 环” 这一经典系统模型。
4. 安全检查的内容主要是查______、查______、查隐患、查事故处理。
   • 答案：思想、制度（或查管理、查现场，需与 “查隐患、查事故处理” 构成经典 “四查” 或 “五查” 体系，此处以 “查思想、查制度” 为标准表述）
   • 解析：安全检查的经典内容体系中，“查思想”（是否树立安全意识）、“查制度”（是否建立完善安全管理制度）是源头性检查维度，与 “查隐患”（现场风险排查）、“查事故处理”（事故后整改与追责）共同构成完整检查框架。该题考察安全检查的基础流程，需记忆经典检查维度的固定表述。
5. 某事故树的最简析取标准式为：T=x1​x2​x3​+x1​x4​+x3​x5​，则该事故树的最小割集为：、、______。
   • 答案：{x1​,x2​,x3​}、{x1​,x4​}、{x3​,x5​}
   • 解析：事故树中，最简析取标准式的每一项对应一个最小割集（最小割集是导致顶事件发生的最低限度基本事件集合，不能再删减任何一个基本事件）。该题直接考察最小割集与析取式的对应关系，属于事故树分析的基础计算考点，需明确 “析取项 = 最小割集” 的逻辑关联。
6. 经定量化的风险率或危害度是否达到我们要求的（期盼的）安全程度，需要有一个界限、目标或标准进行比较，这个标准我们称之为______。
   • 答案：安全标准（或可接受风险标准）
   • 解析：安全标准是衡量系统安全性的基准，通过将实际风险率与预设标准对比，判断系统是否处于 “可接受安全状态”。该题考察安全评价的核心概念，需区分 “安全标准” 与 “风险率” 的定义，明确前者是 “比较基准” 的属性。

二、名词解释（每题 6 分，共 30 分）

1. 安全系统工程
   • 答案：安全系统工程是运用系统工程的理论和方法，结合安全科学的专业知识，对 “人 - 机 - 环” 系统中的安全问题进行识别、分析、评价、控制与决策的一门交叉学科。其核心是通过系统性思维，从整体上识别风险、优化安全措施，实现系统安全目标的最大化，广泛应用于工矿企业、建筑、交通等领域的安全管理与风险防控。
   • 解析：定义需包含 “理论基础（系统工程 + 安全科学）”“研究对象（人 - 机 - 环系统）”“核心功能（识别、分析、评价、控制）”“最终目标（系统安全最大化）” 四个维度，避免仅简单描述 “系统工程在安全中的应用”。该考点是学科核心定义，需全面覆盖学科的交叉属性与实践价值。
2. 事件树分析
   • 答案：事件树分析（ETA）是一种从 “初始事件” 出发，按事件发展的逻辑顺序，逐步分析各环节 “成功” 或 “失败” 的可能结果，最终推导出系统所有可能结局的风险分析方法。其本质是通过 “树枝状” 逻辑图，直观展示事件发展的动态过程，可用于识别系统薄弱环节、计算各结局的发生概率，常用于事故原因追溯与风险预测。
   • 解析：定义需突出 “初始事件→逻辑分支→结局推导” 的核心流程，同时明确 “图形化（事件树）” 和 “概率计算” 的工具属性。需区分事件树（动态过程分析）与事故树（逆向原因分析）的差异，该考点是常用风险分析方法的核心考察内容。
3. 风险
   • 答案：风险是指系统中某一危险事件发生的 “可能性（概率）” 与该事件发生后造成 “后果严重程度（损失）” 的乘积，即 “风险 = 概率 × 后果”。其核心特征是 “不确定性”（事件是否发生、后果如何未知），可通过定量化计算（如风险率）或定性描述（如高、中、低风险）衡量，是安全评价与风险控制的核心研究对象。
   • 解析：定义需紧扣 “概率 × 后果” 的量化本质，同时说明 “不确定性” 这一核心属性，避免仅描述 “危险的可能性”。需明确风险的双重维度（可能性 + 后果），该考点是安全科学的基础概念，贯穿风险分析与评价的全过程。
4. 安全评价
   • 答案：安全评价（也称风险评价）是指依据相关法律法规、标准规范，运用专业方法对系统（如生产系统、工程项目）中的危险有害因素进行识别、分析，量化计算风险程度，并与预设安全标准对比，判断系统安全性是否可接受，最终提出风险控制措施的技术活动。其目的是为安全决策提供科学依据，分为预评价（设计阶段）、现状评价（运行阶段）、验收评价（竣工阶段）三类。
   • 解析：定义需包含 “依据（法规标准）”“流程（识别→分析→量化→对比→措施）”“目的（支撑安全决策）”“分类（预评价、现状评价、验收评价）”，需突出其 “技术性” 与 “决策支撑” 的属性，避免与 “安全检查” 混淆（安全检查侧重现场排查，安全评价侧重系统分析与量化）。
5. 安全决策
   • 答案：安全决策是指在安全系统分析与评价的基础上，结合系统实际情况（如技术可行性、经济成本、社会影响），从多个备选安全方案中选择最优方案，以实现 “风险最低化、安全效益最大化” 的决策过程。其核心是基于科学数据（而非经验），综合权衡技术、经济、管理等多因素，常见于安全措施优化、应急预案制定、安全目标设定等场景。
   • 解析：定义需强调 “基于分析评价”“多方案比选”“综合权衡因素” 三个核心，明确其 “科学决策” 的属性，区别于经验性决策。需说明安全决策与安全评价的衔接关系（评价为决策提供依据），该考点考察安全管理的核心流程环节。

三、简答题（每题 10 分，共 50 分）

1. 系统安全性分析的目的和内容是什么？
   • 答案：
     （1）目的：
     1. 识别系统中潜在的危险有害因素（如设备缺陷、操作失误、环境隐患），明确风险来源；
     2. 分析危险因素可能导致的事故类型、发生概率及后果，评估风险等级；
     3. 为后续安全评价、风险控制、安全决策提供科学依据，从源头降低事故发生概率。
        （2）内容：
     4. 系统要素分析：梳理 “人 - 机 - 环” 各要素的功能、特性及相互作用（如人的操作习惯、设备可靠性、环境温湿度影响）；
     5. 危险识别：通过安全检查表、故障类型和影响分析（FMEA）等方法，全面排查潜在危险（如火灾、爆炸、机械伤害）；
     6. 事故逻辑分析：用事故树、事件树等方法，分析危险因素转化为事故的路径及触发条件；
     7. 风险初步评估：定性或定量判断风险的严重程度，划分高、中、低风险等级。
   • 解析：答题需分 “目的” 和 “内容” 两部分，每部分用清晰分点呈现。目的需紧扣 “识别 - 分析 - 支撑决策” 的逻辑链，内容需覆盖 “要素 - 危险 - 逻辑 - 评估” 的完整分析流程。需避免目的与内容混淆（目的是 “为什么做”，内容是 “做什么”），该考点考察系统安全性分析的核心框架，属于学科基础应用内容。
2. 安全检查表的作用及特点有哪些？
   • 答案：
     （1）作用：
     1. 规范检查流程：通过预设的检查项目清单，避免检查遗漏或重复，确保检查全面性；
     2. 降低检查门槛：为检查人员提供标准化依据，即使非专业人员也可按表开展基础排查；
     3. 留存检查记录：检查表可作为安全管理档案，便于追溯隐患整改情况与责任划分；
     4. 推动隐患整改：明确列出隐患类型及整改要求，为后续整改提供清晰目标。
        （2）特点：
     5. 系统性：检查表需覆盖系统 “人 - 机 - 环 - 管” 全维度，避免局部遗漏；
     6. 标准化：检查项目、判断标准（如 “符合规范”“不符合”）统一，确保不同人员检查结果一致性；
     7. 实用性：内容需结合具体场景（如煤矿安全检查表、建筑施工安全检查表），避免通用化；
     8. 动态性：需根据法规更新、系统变化（如设备改造）及时修订，保证检查表的时效性。
   • 解析：作用需突出 “规范 - 便捷 - 记录 - 整改” 的实际价值，特点需紧扣 “系统 - 标准 - 实用 - 动态” 的核心属性。需结合实例（如某行业检查表）辅助理解，避免抽象表述。该考点考察安全检查的核心工具，属于实践高频考点。
3. 什么是危险性和可操作性研究？其研究步骤有哪些？
   • 答案：
     （1）定义：危险性和可操作性研究（HAZOP）是一种通过 “偏离分析”（即分析系统参数偏离设计值的情况），识别系统潜在危险与操作问题的定性风险分析方法。其核心是依托 “引导词 + 参数” 的组合（如 “过量 + 温度”“缺失 + 物料”），激发团队思考，排查可能导致事故的异常工况，常用于化工、石油等流程性行业。
     （2）研究步骤：
     1. 组建团队：包含工艺、设备、操作、安全等专业人员，确保多角度分析；
     2. 确定研究范围：明确分析的系统边界、工艺流程（如某反应釜单元）及设计参数（如正常温度、压力）；
     3. 选择引导词与参数：确定常用引导词（如过量、不足、异常）和系统参数（如温度、流量、浓度）；
     4. 分析偏离情况：对每一组 “引导词 + 参数”，分析偏离原因、可能后果及现有防控措施；
     5. 记录与评估：整理分析结果，判断风险等级，提出改进措施（如增加报警装置、优化操作流程）。
   • 解析：定义需突出 “引导词 + 参数”“偏离分析”“团队协作” 三个核心，步骤需按 “准备 - 分析 - 总结” 的逻辑排序，明确每一步的具体任务。需区分 HAZOP 与其他分析方法（如 FMEA 侧重故障影响，HAZOP 侧重参数偏离），该考点考察流程行业常用风险分析方法，属于专业应用考点。
4. 最小割集在事故树分析中有何作用？
   • 答案：最小割集是事故树分析（FTA）的核心输出结果，其作用主要包括：
     1. 识别事故致因组合：每个最小割集代表 “导致顶事件（事故）发生的最低限度基本事件集合”，明确事故发生的必要条件（如割集{x1​,x4​}表示只要x1​和x4​同时发生，顶事件必发生）；
     2. 评估系统风险等级：通过最小割集的数量（割集越多，系统越危险）和包含的基本事件数量（割集元素越少，风险越高，如 2 元素割集比 3 元素割集更易触发），定性判断系统安全性；
     3. 指导风险控制优先级：优先控制 “包含基本事件少、发生概率高” 的最小割集（如控制 2 元素割集比 3 元素割集更高效），或通过破坏任一最小割集中的基本事件（如增加防护措施使x1​不发生），即可阻止顶事件发生；
     4. 简化事故树计算：基于最小割集可简化顶事件发生概率的计算（如首项近似法仅计算最大割集的概率贡献），降低计算复杂度。
   • 解析：作用需从 “致因识别 - 风险评估 - 控制指导 - 计算简化” 四个维度展开，每个维度需结合最小割集的 “最小性”（不可删减）属性说明。需避免仅描述 “割集是致因组合”，需深入阐述其在实际风险控制中的应用价值，该考点是事故树分析的核心应用考点。
5. 安全评价应遵循哪些基本原理？
   • 答案：安全评价需遵循以下基本原理，以确保评价结果的科学性与合理性：
     1. 相关性原理：系统的安全状态与 “人 - 机 - 环 - 管” 各要素高度相关，评价时需分析要素间的相互作用（如人的操作失误会增加设备故障概率，设备故障又会恶化环境风险），避免孤立评估单一要素；
     2. 类推原理：若两个系统的结构、功能、危险因素相似，可借鉴已评价系统的结果类推待评价系统的风险（如同一类型化工厂，可参考同类企业的评价结论分析本企业风险），适用于缺乏数据的新系统评价；
     3. 惯性原理：系统的安全状态具有 “惯性”（即过去的风险趋势会延续到未来），评价时需基于历史数据（如过去 5 年事故统计）预测未来风险，同时考虑系统变化（如设备更新）对惯性的影响；
     4. 量变到质变原理：系统风险是 “危险因素数量积累” 的结果（如轻微设备缺陷未整改，积累到一定程度会引发重大事故），评价时需识别风险的量变过程，确定 “临界值”（如缺陷数量超过 3 个即触发高风险），避免仅关注单一危险因素。
   • 解析：原理需按 “相关性 - 类推 - 惯性 - 量变到质变” 的经典分类阐述，每个原理需说明 “核心逻辑” 与 “评价应用场景”，避免抽象表述。需结合实例（如类推原理应用于新工厂评价）增强理解，该考点考察安全评价的理论基础，属于学科核心方法论考点。

四、计算分析题（共 40 分）

6. 求如下图所示事故树的最小割集和最小径集（10 分）

（1）最小割集求解

• 答案：
  1. 先写出事故树的布尔表达式：
     顶事件T=G1⋅G2（与门，G1 和 G2 同时发生则 T 发生）；G1=E1⋅E2（与门），E1=x1⋅x2（与门），E2=x3（基本事件），故G1=x1⋅x2⋅x3；G2=E3⋅E4（与门），E3=x3⋅x4（与门），E4=x5（基本事件），故G2=x3⋅x4⋅x5；
     综上，T=(x1⋅x2⋅x3)⋅(x3⋅x4⋅x5)=x1⋅x2⋅x3⋅x4⋅x5。
  2. 简化布尔表达式：由于所有基本事件均为 “与” 关系，且无冗余元素，故最小割集为{x1,x2,x3,x4,x5}。

（2）最小径集求解

• 答案：
  1. 求事故树的对偶树（成功树）：将原树的 “与门” 改为 “或门”，“或门” 改为 “与门”，顶事件改为 “成功事件”（T′）；
     成功树布尔表达式：T′=G1′+G2′（或门）；G1′=E1′+E2′（或门），E1′=x1′+x2′（或门），E2′=x3′，故G1′=x1′+x2′+x3′；G2′=E3′+E4′（或门），E3′=x3′+x4′（或门），E4′=x5′，故G2′=x3′+x4′+x5′；
     综上，T′=(x1′+x2′+x3′)+(x3′+x4′+x5′)=x1′+x2′+x3′+x4′+x5′。
  2. 成功树的最小割集即为原树的最小径集：故原树最小径集为{x1}、{x2}、{x3}、{x4}、{x5}。
• 解析：最小割集求解需遵循 “写出布尔表达式→简化→提取割集” 的流程，最小径集需通过 “对偶树（成功树）” 转换后求解（成功树割集 = 原树径集）。需注意逻辑门类型（与门 / 或门）对表达式的影响（与门用 “・”，或门用 “+”），若题干树逻辑门类型不同，需相应调整表达式。该考点考察事故树定量分析的基础计算，需熟练掌握布尔代数简化与对偶树转换方法。

7. 某事故树的最小割集为{x1,x2}、{x1,x3}、{x2,x3,x4}，已知各基本事件的发生概率分别为：q1=0.01，q2=0.02，q3=0.03，q4=0.04（注：题干未明确给出割集与概率，基于常见考题补全关键数据）

（1）用精确计算法和首项近似法计算顶事件的发生概率值（精确到小数点后第四位）（10 分）

• 答案：

  设最小割集为K1={x1,x2}，K2={x1,x3}，K3={x2,x3,x4}，基本事件发生概率q1=0.01，q2=0.02，q3=0.03，q4=0.04。
  ① 精确计算法（容斥原理）：

  顶事件发生概率P(T)=P(K1∪K2∪K3)=ΣP(Ki)−ΣP(Ki∩Kj)+P(K1∩K2∩K3)
  • 第一步：计算单个割集概率ΣP(Ki)P(K1)=q1q2=0.01×0.02=0.0002P(K2)=q1q3=0.01×0.03=0.0003P(K3)=q2q3q4=0.02×0.03×0.04=0.000024ΣP(Ki)=0.0002+0.0003+0.000024=0.000524
  • 第二步：计算两个割集交集概率ΣP(Ki∩Kj)P(K1∩K2)=P(x1x2∩x1x3)=P(x1x2x3)=q1q2q3=0.01×0.02×0.03=0.000006P(K1∩K3)=P(x1x2∩x2x3x4)=P(x1x2x3x4)=q1q2q3q4=0.01×0.02×0.03×0.04=0.00000024P(K2∩K3)=P(x1x3∩x2x3x4)=P(x1x2x3x4)=0.00000024ΣP(Ki∩Kj)=0.000006+0.00000024+0.00000024=0.00000648
  • 第三步：计算三个割集交集概率P(K1∩K2∩K3)P(K1∩K2∩K3)=P(x1x2∩x1x3∩x2x3x4)=P(x1x2x3x4)=0.00000024
  • 第四步：代入容斥公式P(T)=0.000524−0.00000648+0.00000024≈0.00051776≈0.0005（精确到小数点后第四位）
  ② 首项近似法：

  当基本事件发生概率较小时（qi≤0.1），可忽略割集交集的概率贡献，仅保留单个割集概率之和，即：P(T)≈ΣP(Ki)=0.0002+0.0003+0.000024=0.000524≈0.0005
• 解析：精确计算法需严格遵循容斥原理（“加单集 - 减交集 - 加三集交”），首项近似法需满足 “小概率事件” 前提（忽略交集）。计算时需注意交集的布尔简化（如K1∩K2是两个割集的公共基本事件组合），避免直接相乘导致错误。该考点考察事故树定量计算的核心方法，需熟练掌握容斥原理与近似计算的适用场景。

（2）求各基本事件的概率重要度系数和关键重要度系数（精确到小数点后第四位）（15 分）

• 答案：

  ① 概率重要度系数（Ig(i)）：定义为 “顶事件概率对基本事件概率的偏导数”，公式为Ig(i)=∂P(T)/∂qi，基于精确计算的P(T)推导：
  • 对x1：Ig(1)=∂P(T)/∂q1=q2+q3−q2q3−q2q3q4−q2q3q4+q2q3q4=q2+q3−q2q3−q2q3q4

    代入数值：0.02+0.03−0.02×0.03−0.02×0.03×0.04=0.05−0.0006−0.000024=0.049376≈0.0494
  • 对x2：Ig(2)=∂P(T)/∂q2=q1+q3q4−q1q3−q1q3q4−q1q3q4+q1q3q4=q1+q3q4−q1q3−q1q3q4

    代入数值：0.01+0.03×0.04−0.01×0.03−0.01×0.03×0.04=0.01+0.0012−0.0003−0.000012=0.010888≈0.0109
  • 对x3：Ig(3)=∂P(T)/∂q3=q1+q2q4−q1q2−q1q2q4−q1q2q4+q1q2q4=q1+q2q4−q1q2−q1q2q4

    代入数值：0.01+0.02×0.04−0.01×0.02−0.01×0.02×0.04=0.01+0.0008−0.0002−0.000008=0.010592≈0.0106
  • 对x4：Ig(4)=∂P(T)/∂q4=q2q3−q1q2q3−q1q2q3+q1q2q3=q2q3−q1q2q3

    代入数值：0.02×0.03−0.01×0.02×0.03=0.0006−0.000006=0.000594≈0.0006
  ② 关键重要度系数（Igk(i)）：定义为 “基本事件概率变化对顶事件概率变化的影响程度”，公式为Igk(i)=(qi/P(T))×Ig(i)
  已知P(T)≈0.00051776，代入数值：
  • Igk(1)=(0.01/0.00051776)×0.049376≈19.3136×0.049376≈0.9537
  • Igk(2)=(0.02/0.00051776)×0.010888≈38.6278×0.010888≈0.4206
  • Igk(3)=(0.03/0.00051776)×0.010592≈57.9417×0.010592≈0.6138
  • Igk(4)=(0.04/0.00051776)×0.000594≈77.2557×0.000594≈0.0459
• 解析：概率重要度需基于偏导数公式推导，关键重要度需结合 “概率重要度 + 基本事件概率 + 顶事件概率” 计算。需注意公式推导的正确性（避免遗漏容斥项），且计算时需保留足够小数位数（避免中间过程误差）。该考点考察事故树重要度分析的核心计算，需熟练掌握两种重要度的定义与公式应用。

（3）按关键重要度系数的大小排序，分析为提高系统安全性，应优先安排针对哪个基本事件的治理措施（5 分）

• 答案：
  ① 关键重要度系数排序：Igk(1)≈0.9537>Igk(3)≈0.6138>Igk(2)≈0.4206>Igk(4)≈0.0459
  ② 治理优先级分析：关键重要度系数越大，说明 “基本事件概率的微小变化对顶事件概率的影响越大”，因此应优先治理关键重要度最高的基本事件。
  综上，需优先安排针对x1的治理措施（如增加x1的防护装置、优化操作流程降低x1发生概率），其次依次为x3、x2、x4。通过降低x1的发生概率（如从 0.01 降至 0.005），可最显著地降低顶事件（事故）的发生概率，提升系统安全性。
• 解析：排序需基于上一问计算结果，分析需紧扣 “关键重要度 = 影响程度” 的核心逻辑，明确 “优先治理高重要度事件” 的原因（投入产出比最高）。需避免混淆概率重要度与关键重要度（概率重要度仅反映偏导数，关键重要度结合了事件本身概率，更贴合实际治理场景），该考点考察重要度分析的实际应用价值，属于决策层面的核心考点。