工业系统是一个动态的复杂系统,其构成要素繁多且相互关联,任何一种要素的失效都可能引发连锁反应,最终导致系统性事故。有效的风险评估能够全面辨识系统中的危险因素、准确预测系统风险大小,为科学的风险管理决策提供依据,防止事故的发生或扩大。然而传统的风险评估方法大部分为静态评估,忽略了系统的动态关联特性,评估结果与实际情况存在较大偏差。为了克服传统静态风险评估方法的不足,需要开展风险动态评估理论与方法的研究。按照不同类型评估对象风险表征方法的不同,从整体风险辨识、设备风险评估、过程风险评估、管理风险评估四个方面分别进行理论与方法的研究,并在天然气站场进行了应用。本文的主要研究内容及结论如下:(1)针对现有事故致因理论与模型中信息不完备、缺乏系统性与一致性的缺点,结合系统工程与控制工程相关理论,提出了“主体+功能”的系统失效模式,进一步构建了事故原因分析与分类模型。该模型为辨识天然气站场综合风险因素提供了结构化的理论框架,提高了风险辨识的完备性。(2)针对故障征兆与后果间对应关系复杂的特点,基于规则表示与Petri网图形化建模方法,以压缩机故障推理为例构建了Petri网状模型,提出了“先反向后正向”的并发风险动态推理策略,定性分析了风险的动态传播路径,构建了并发风险可达树。通过与传统事故树分析的比较,说明了Petri网在复杂因果关联图形化表示及并发风险动态推理方面的优势。(3)针对常规的模糊Petri网定量计算模型缺乏层次性、不能进行局部求解的问题,提出一种分层的模糊推理Petri网风险评估方法,制定了Petri网分层原则,提高了模型的结构性与层次性。通过构建压缩机热力学性能失效故障诊断Petri网,说明了方法的可操作性。(4)针对传统作业风险评估方法在对过程进行分解的同时,忽视了风险的关联性与动态传播性的缺点,提出了风险动态累积理论并进行了定义,构建了作业风险动态评估模型。同时,设计了连续递增型风险矩阵描述风险大小。以站场开气作业过程为例对方法进行了应用,得到作业风险累积变化曲线。通过与实际风险情况进行比对,论证了方法的有效性。(5)为克服传统静态模糊综合评估方法因素选择主观性太强、静态性的不足,提出一种基于Spearman秩相关性分析的关键指标确定方法;结合动态模糊理论,提出了动态模糊评估方法。通过将该方法应用于企业HSE管理风险评估中,并与传统静态模糊综合评估方法进行比较,说明了动态模糊综合评估在管理风险动态指标获取及其等级定性预测方面的优势。