功能安全HARA分析当中, STPA到底如何实现危害分析?

Question

如题所述

Answer 1

深入探索：STPA在功能安全HARA分析中的独特实践

在功能安全领域，STPA（System Theoretic Accident Model and Process Analysis，系统理论事故模型与过程分析）提供了一种超越传统分解法的解决方案，以应对复杂系统中的交互性危害。传统上，通过分解系统为独立组件进行逐一检查，这种方法在单一组件故障分析上效果显著，但面对现代系统间的复杂交互，STPA的系统理论视角显得尤为重要。

分解法依赖于每个组件的独立运行，而STPA则认识到“整体大于部分之和”。它基于MIT的Nancy G. Leveson在《Engineering a Safer World》中的STAMP模型，将焦点从单一组件故障扩展到系统内部的交互不安全。STPA的主动分析方法，旨在揭示开发过程中潜在的事故原因，从而有效控制或消除风险源。

STPA的四步分析法，如同一部逻辑严谨的剧本，确保了全面的风险评估：

明确分析目标：首先，确定分析目标，关注利益相关者难以接受的任何损失，如生命安全、财产损失等。定义明确的危险状态，如化工厂的泄漏问题，要考虑到风向、天气等触发因素。
构建控制结构：这是系统模型的核心，通过反馈控制回路，设计抽象的控制结构，并逐步细化子系统、受控行为和控制器，构建出完整的系统模型。
识别不安全行为：区分四种主要的不安全控制行为，如未提供、提供不当、时机不当或持续性问题，如飞机刹车系统的实例展示。
识别致因场景：分析可能导致不安全行为的诱发因素，包括控制器故障、控制算法的鲁棒性问题、不安全的输入以及控制模型的不完善，从而揭示风险的根源。

STPA作为传统分解法的升级，如今在信息安全和预期功能安全的HARA（危害及风险评估）分析中扮演着关键角色。随着系统复杂性的不断升级，STPA的分析深度和精确度将愈发凸显，帮助我们更好地理解并管理这些复杂系统的风险。

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——上海控安功能安全研究院