2.5 風險管理方法簡介
2.5.3 FTA
2.5.3 FTA
失誤樹又稱故障樹分析(Fault Tree Analysis)
將各種不欲發生之事故意外之情境，利用一套推理圖由上而下的方式，
回溯發展模式，演繹或推論至其原因來進行分析的方法，其特色如下:
1.強迫分析者應用推理的方法，努力思考可能造成故障之原因。
2.提供明確的圖示方法，以使設計者以外之人，也可很容易地明瞭導致 系統故障的各種途徑。
3.可顯示系統較脆弱的環節。
4.提供了評估系統改善策略的工具。
5.實施失誤樹分析之步驟如下:
(1).定義分析範圍、分析邊界、起始條件、頂端事件。
(2).系統邏輯模型建構以建立失誤樹。
(3).建立失誤率資料檔。。
(4).依工程條件、環境因素等資料修正基本事件失誤率。
(5).定性分析:布林代數化簡、找出最小分割集合。
(6).定量分析:求出頂端事件及最小分割集合之失誤率及機率。
(7).最小分割集合排序。
如圖 8 所示
圖 8 失誤樹示意圖 2.5.4 ETA
事件樹分析(Event Tree Analysis)
1.事件樹是以下而上的前向發展模式，歸納或導引原因(Cause)至其後 果，其特色亦與失誤樹相同，如圖 9。
2.其建立方式也與失誤樹相同。
(1).定義分析範圍、各階段場景、開始事件。
(2).各階段場景模型建構以建立事件樹。
(3).建立損失資料檔。。
(4).依工程條件、環境因素等資料修正事件及損失組合。
(5).決定各場景產生事件之機率及其損失。
圖例 說明
基本事件 不需分析
AND gate 同時發生 往上發展 OR gate
任一發生 往上發展
次因事件 繼續分析
頂上事件 最後結果 發展未完
全的事件
a b c d
Top Even
and or
(6).計算各事件的風險。
圖 9 事件樹示意圖 2.5.5 CCTA
因果樹分析(Cause-Consequence Tree Analysis)，即組合前述失誤樹與 事件樹兩者之分析法。
如圖 10
圖 10 因果樹示意圖
a b c d
Top Even
safe fails
safe fails safe fails
A B C D
and or 失誤樹(事件起因) 事件樹(事件結果)
initial
safe
fails
safe
fails
safe
fails
A
B
C
D
開始 情境1 情境2 結果
2.5.6 布林代數
布林代數(Boolean algebra)[11]
失誤樹的簡化，必用布林代數來運算，可靠度分析人員應熟通之。
1.布林代數原理是由電路之通路及斷路而來，令通電為 1，斷電為 0。
2.很多現象如安全分析、機率分析、電子網路與流體力學與此電路之通 與斷相同，故均可使用來化簡。
3.應用上類同二進位的 0 與 1 之運算。
4.邏輯 0 與 1 之意思如表 2 所示。
表 2 布林代數簡化表
邏輯 0 邏輯 1
偽(false) 斷、開(off) 低(low) 否(no) 閉(closed)
真(true) 通、閉(on) 高(high) 是(yes) 開(open)
AND gate
=A．B
輸入 輸出
A B 通路 on 為 1 斷路 off 為 0
二個都斷路 0．0=0 輸出為斷路
輸入 輸出
A B
其中一個通路 0．1=0 輸出為斷路
輸入 輸出
A B
二個都通路 1．1=1 輸出為通路
推理如下：
0．A=0
(若 A=0 則 0．0=0 若 A=1 則 0．1=0) 1．A=A
(若 A=0 則 1．0=0 若 A=1 則 1．1=1) A．A=A
(若 A=0 則 0．0=0 若 A=1 則 1．1=1)
A=0 A=1 B=0
B=1
0 0 0 1
．
整理如下表 A
B
故可以推論如下：
0+A=A
(若 A=0 則 0+0=0 若 A=1 則 0+1=1) 1+A=1
(若 A=0 則 1+0=1 若 A=1 則 1+1=1) A+A=A
(若 A=0 則 0+0=0 若 A=1 則 1+1=1)
A．A′=0(若 A=0 則 0．1=0 若 A=1 則 1．0=0)稱為互補律 A + A′=1(若 A=0 則 0 + 1=1 若 A=1 則 1 + 0=1)稱為互補律 (A．B)′=A′+B′(此式一般稱為狄摩根定理)
A=0 且 B=0 則(0．0)′=1=1+1 A=0 且 B=1 則(0．1)′=1=1+0 A=1 且 B=0 則(0．0)′=1=1+1 A=1 且 B=1 則(1．1)′=0=0+0 其中 0′=1 且 1′=0
通路 on 為 1 斷路 off 為 0
二個都斷路 0+0=0 輸出為斷路
OR gate A
= A+B
輸入
A=0 A=1 B=0
B=1
0 1 1 1 +
輸出
輸入 輸出
輸入 輸出
其中一個通路 0+1=1 輸出為通路
兩個都通路 1+1=1 輸出為通路 A
B
A
B
A
B
整理如下表 B
5.綜合上面的屬性可依數學定義歸納如下：
(1).交換律
①：A．B=B．A
②：A + B=B + A (2).結合律
①：A．(B．C)=(A．B)．C
②：A + (B + C)=(A + B) + C (3).分配律
①：A．(B + C)=A．B + A．C
②：A + (B．C)=(A + B)．(A + C) (4).恆等律(全等性)
①：A．A=A
②：A + A=A (5).吸收律
①：A．(A + B)=A
②：A+A．B=A (6).互補律
①：A．A′=0
②：A + A′=1
③：(A′)′=A
(7).狄摩根定理(De Morgan’s Theorem)
①：(A．B)′=A′+B′
②：(A+B)′=A′B′
(8).0 與 1 運算
①：0．A=0
②：1．A=A
③：0 + A=A
④：1 + A=1
⑤：0′=1
⑥：1′=0 (9).其它運算
①：A + A′．B=A + B
②：A．(A′+ B)=A．B
③：A′．(A + B′)=A′．B′=(A + B)′
舉例如圖 11 所示
左圖可化簡為右圖 A=A1．A2
=(B+C)(B+D)使用分配律 =B+CD
左圖可化簡為右圖 A=A1．A2
=(B．C)(B+D)
=BC+BCD = BC(1+D) =BC
圖 11 布林代數簡化圖
2.5.7 層級分析
層級分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）[15]
最早為 Saaty 所提出（Saaty，1977），是公認可協助決策者進行方 案評估之有效方法。首先將要分析的問題使用層級結構的方式分解成好 幾個評估因子，再利用群體的評論方式來進行每一階層各個因子間之成 對比較及評量，最後形成比對矩陣計算後，提供數據來讓決策者來選擇 最要方案，其建立方法如下。
1.建立層級結構：
將欲評選之各方案中所有重要的評估因子予以納入，並以層級的 結構方式建立。
2.問卷設計及調查：
以各因子間成對比較之問卷設計方式，並將比較結果區分為非常 重要、較重要、同等重要、較不重要及非常不重要五個等級，用以評 量兩兩因子間之相對重要度。問卷是以目標層（第一層）為基準，進 行主評估因子間（第二層）之相對比較。同理，次評估因子間（第三 層）之相對比較，係以主評估因子（第二層）為基準。最後，再以次 評估因子（第三層）為基準，針對各次因子對每兩個間之相對重要度 進行詢問。
3.一致性檢定
在問卷回收後需對問卷進行一致性的檢定，其主要目的在於確認 受訪者在成對比較過程中，其評估與判斷為前後一致，此可以一致性 指標（Consistency Index，C.I.）來加以檢定。若C.I.等於 0，表 示受訪者的前後判斷完全具有一致性，否則表示存有不一致性。通常 以小於或等於 0.1 ， 作為一致性之可容許誤差.
4.建立成對比較矩陣
由各專家對因子間的評量結果，利用表列可據以建立比較矩陣：
如表 3 所示。
表 3 成對比較矩陣表
2.5.8 本質較安全策略[13][30]
2.5.9 創意方法[14]
創意方法有腦力激盪、卡片法、心智圖、列表法、因果法、NM 法、
演繹法、歸納法、魚骨圖法、PERT 法、得懷術（Delphi）、複眼思考、
三維思考、TTHS 法、TRIZ 法等。本論文採用心智圖及列表法來進行最 2.列表法又稱矛盾矩陣表(Contradiction Sheet)
將待解決的問題以文字敘述，試著找出問題的矛盾，由那些相互矛
圖 14 所示。
圖 14 列表法創作流程圖
本文應用前述兩種方法，首先將不確定性的關念，利用心智圖作一大 致的關連與腦力激盪，在得出一些心得或聯想之後，可以將上述的聯想與 心得利用矛盾表來分類，首先將可改善的特性列為一列，將想避免惡化的 特性列為一列，想辦法來增進可改善並避免想惡化的，如此讓創意有一大 原則性的聯想，不致天馬行空，或漫無目的使創意無法成為法則，在上述 兩個大致法則下，儘量使自已各種不同的想法呈現，不管是可行或不可行，
甚至是無邏輯或異想天開的念頭都可納入，這就是創意的源頭。將上述過 程與本質較安全策略整合如圖 15 所示。
圖 15 本質較安全結合創意圖
欲改善的特性 AND 避免惡化的特性
矛盾表 創新法則
創意方法 創意階段
本質較安全法 產生可行方案
心智圖 轉矛盾表
腦力激盪
本質較安全策略 化
避免 應
化 作。
第三章
參考表 4 各項內容後取各模式的交集，風險辨識→風險評估→風險 用 FMEA 及加上結合失誤樹 (Fault Tree Analysis，FTA)及事件 樹(Event Tree Analysis，ETA)之因果樹分析法再加上 5W2H(who why when where what how how much)方法來進行風險的評估，評 估的結果以風險曲線(Farmer risk assessment curve)來呈現，
將其中不可接受之風險項目找出進行改善，使用化學工業上常用
2.結合 5W2H 及 FMEA 與改良之因果分析法進行風險的定性及定量分 析。
3.利用分析結果建立風險管制曲線(Farmer risk assessment curve) 進行風險評估。
3.2.1 危害辨識
1.上一階段資料細部過程使用失誤模式及影響分析 FMEA(Failure Modes and Effects Analysis)加以分析，並加上 5W2H 以利轉換為因果樹時 之聯想，其中事為因果樹的事件，時為時間軸，人、物、地及如何為
有一可發展性的思維，更可作出明確並完整的分析表。
轉入 FMEA 表時，詳見表 5
(1).項目→事(Why)、地(Where) (2).失誤型式→人(Who)、物(What) (3).可能原因→如何(How)
(4).造成的影響→損失(How much) (5).事件前後→時(When)
表 5 FMEA 與 5W2H 聯想表 項目 失誤型式 可能原因
(如何)
造成的影響
(損失) 機率 嚴重性 建議改善 措施 疏忽 死傷 0.3 中 教育 工人(人)
酒醉 死傷 0.2 中 酒測 疏忽 車撞擊 0.1 大 訓練 侵入
(事) 鐵軌
(地) 車輛(物)
故障 車撞擊 0.1 大 維修 侵入
(事) 電車線
(地)
吊車(物) … … … … …
… … … …
左側定性分析← →右側定量分析
使用 FMEA 表之優勢尚可將機率，嚴重度與改善措施填入，可初步的進行量 化，在表格的前半為定性分析，即事件的發生經過描述，後半為定量分析，
即事件的機率、嚴重度資料的填寫，其缺點是發生的過程與相依性無法以 表格方式來呈現，且若無 5W2H 來輔助，表格的製作也有因果不明的缺失，
因此本文加入 5W2H 與因果分析樹，將以上缺點改正，並互相輔助，除去各 項缺點。
3.因果分析之建構理論係結合失誤樹與事件樹成因果樹[28]，其機率之 計算與損失之計算階可依邏輯圖之相互關係來進行，另參考最近之論 文，學者提出演繹因果分析 DCCA(Deductive Cause-Consequence Analysis)[29]，其提出 FMEA 結合因果分析可更仔細的了解事件發生 的前因後果，其演繹的過程將更加完整，因此本文利用 FMEA 來輔助因 果分析，另外本文首創將因果樹由直式改為橫式並加上時序，將各因 子之機率及損失依大小由上至下排列以彰顯其重要性，接著進行定性 定量分析，並將計算式與後果的嚴重度填列於圖中如圖 20。其優點條 列於下：
(1).時間由左至右排序，可大致了解事件發生的過程，利用最左之原 因可進行發生原因的治本防制，在時間緊迫下可利用最右之損失 最大之項目進行治標但快速收效的防制。
(2).人的左右視野大於上下，故目前電腦螢幕寬高比均趨向 16:9，故 將圖型橫置更方便閱讀。
(3).嚴重度與發生頻率作一大致的分類，由上至下來排序，可讓人們 立刻掌握重要的項目。
(4).利用圖型，可進行布林代數化簡，更可精確的量化
圖 20 將直式因果樹改為橫式圖
a
b
d c
Top Even safe
fails
safe
fails
safe
fails
A
B
C
D or
and
a b c d
Top Even
safe fails
safe fails safe fails
A B C D
and or
直式因果樹 橫式因果樹
加入時間軸
3.2.3 風險評估
風險評估必需製作風險曲線(Farmer risk assessment curve)，以上 一階段計算得出之風險之平均值建立風險管制曲線如下圖所示，曲線內側 為可接受風險，而曲線外側為不可接受風險，在不可接受風險側選出其中 風險值最高的項目(位於右上角方塊項目)來進行改善，目的是讓其機率及 損失或兩者降低至曲線內側成為可接受風險。
此外在風險管理的階段，不可接受風險是相對而非絕對，其影響因素 有下列 3 點。
1. 社會安全意識提昇，風險容忍度降低。
2. 工藝水準進步，不可接受風險增加。
3. 安全管理研究得到突破，找出降低風險方法。
因此，製作風險曲線並非定義可接受或不可接受風險，而是找出風險最高 之項目予以改善，在可能的範圍內儘量使管制曲線降低，達成持續改善，
因此，製作風險曲線並非定義可接受或不可接受風險，而是找出風險最高 之項目予以改善，在可能的範圍內儘量使管制曲線降低，達成持續改善，