(57)【要約】【課題】ＦＭＥＡによるリスク分析において、影響度を算出した根拠を、計算機利用が可能な形で知識化することで再利用性を高めると同時に、類似する故障モードに対して妥当な影響度の数値を算出する。【解決手段】ＦＭＥＡテーブルは、それぞれの故障モードに対して、事故要因の存在の有無を示す真理値の集合である事故要因レコードと、事故要因、事故の状況及びこれらを関連付ける中間要素の因果関係とをそれぞれ参照する参照情報が関連付けられたレコードを有しており、これらの参照情報を基に影響度を算出し、または、算出された影響度の根拠である因果関係グラフを表示する。【選択図】図１
2010092312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる事故要因を属性とし、前記事故要因の存在の有無を示した真理値の集合を事故要因レコードとして有するテーブルが記録された事故要因データベースと、
事故の状況及び、この事故の状況に対応する影響度を影響度レコードとして有するテーブルが記録された影響度データベースと、
前記事故要因と前記事故の状況とを関連付ける中間要素が記録された中間状態データベースと、
前記事故要因、前記事故の状況、前記中間要素のそれぞれを参照する参照情報及び、これらの因果関係が記録された因果関係データベースと、
前記事故要因レコード及び、前記因果関係をそれぞれ参照する参照情報を有するＦＭＥＡテーブルが記録されたＦＭＥＡデータベースと、
前記因果関係データベースに記録された前記参照情報及び、前記因果関係を用いて影響度を算出する演算装置と、
この演算装置によって算出された影響度を前記ＦＭＥＡテーブルに更新すると共に、この更新された影響度を有するＦＭＥＡテーブルを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする因果関係可視化装置。
【請求項２】
前記更新された影響度を有するＦＭＥＡテーブルが有するリスク優先度のうち、所望の閾値で前記更新された影響度を有するＦＭＥＡテーブルのレコードを分類する要対策要因決定部をさらに具備し、
前記閾値以上の前記リスク優先度を有する前記レコードに関連付けられた前記事故要因レコードを参照する前記参照情報を基にして、前記事故要因レコードを表示することを特徴とする請求項１に記載の因果関係可視化装置。
【請求項３】
前記因果関係は、行列として記録されていることを特徴とする請求項１または２に記載の因果関係可視化装置。
【請求項４】
前記演算装置は、前記因果関係データベースに記録された前記参照情報及び、前記因果関係を用いてＰｅｔｒｉＮｅｔによって表現される因果関係グラフを形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の因果関係可視化装置。
【請求項５】
前記因果関係グラフは、前記表示部により表示されることを特徴とする請求項４に記載の因果関係可視化装置。
【請求項６】
ＦＭＥＡデータベースに記憶されたＦＭＥＡテーブルの一つのレコードを指定し、
この指定されたレコードが有する事故要因レコード及び、因果関係をそれぞれ参照する参照情報を基に、因果関係ダイアグラムを形成し、
この形成された因果関係ダイアグラムに含まれる事故要因に、事故要因の存在の有無を示す真理値を関連付けることで因果関係グラフを形成し、
この形成された因果関係グラフを時間順に表示すると共に、前記因果関係グラフにより算出された影響度を前記ＦＭＥＡデータベースに記憶されたＦＭＥＡテーブルに更新して、この更新されたＦＭＥＡテーブルを表示することを特徴とする因果関係可視化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリスク分析装置に関し、特に、想定される事故シナリオの因果関係を計算機システムによって蓄積・可視化する装置及びその方法である。
【背景技術】
【０００２】
製品の安全性確保は製造者の責任であり、その実現のためには設計時に十分なリスク分析を実施して高リスクに関する対策を実施しなければならない。
【０００３】
リスク分析には様々な手法が提案されているが、その中の一つにＦＭＥＡ（Ｆａｉｌｕｒｅ  Ｍｏｄｅ  ａｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）がある。ＦＭＥＡは、製品の各部の機能が故障した場合、どのような影響がどの程度の確率で発生するのかを主観的かつ定量的に評価する方法である。具体的には、ユーザが「頻度」、「影響度」、「検出難易度」を離散的な数値で入力し、それらの値を乗算させることによって、故障の重大性を評価する方法である（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００７−３１６７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＭＥＡを用いたリスク分析装置への入力値である「頻度」は、部品の故障情報等から確率的な概念を用いて妥当な値を決定可能である。また、「検出難易度」も、システムの設計構造等から確率的な概念を用いて概算することが可能である。これらに対して、「影響度」は、システム外への影響を想像によって分類するしかないため、妥当な数値設定方法は存在しない。
【０００５】
例えば、対象とするシステムが家庭用電気製品等の個別製品の場合は、システム外の環境は家庭という限定された環境であるため、影響度に対応する事象は「引火」、「使用不可」等である。この場合、システム内部の故障がこれらの事象に至るまでの過程は、複雑ではなく理解しやすい。しかし、航空、鉄道その他の社会インフラシステムにおいてＦＭＥＡを実施する場合、システム外には事故に関係する要因は無数に存在する。従って、事故発生までの過程は複雑であり、影響度決定の根拠を直感的に把握することは困難であるため、影響度の妥当な数値を決定するのは困難である。
【０００６】
また、ＦＭＥＡによるリスク分析の結果を後々活用していくためには、影響度決定の根拠を知識化しておくことが必要である。しかし、現段階では自然言語による備忘録程度の方法しかなく、記入漏れや時間経過、また、属人性により再利用性は十分ではない。
【０００７】
これらの理由により、ＦＭＥＡによるリスク分析においては、影響度を算出した根拠を、計算機利用が可能な形で知識化し、再利用性を高めることで、類似する故障モードに対して妥当な影響度の数値を算出することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を解決するために、本発明の因果関係可視化装置は、それぞれ異なる事故要因を属性とし、事故要因の存在の有無を示した真理値の集合を事故要因レコードとして有するテーブルが記録された事故要因データベースと、事故の状況及び、この事故の状況に対応する影響度を影響度レコードとして有するテーブルが記録された影響度データベースと、事故要因と事故の状況とを関連付ける中間要素が記録された中間状態データベースと、事故要因、事故の状況、中間要素のそれぞれを参照する参照情報及び、これらの因果関係が記録された因果関係データベースと、事故要因レコード及び、因果関係をそれぞれ参照する参照情報を有するＦＭＥＡテーブルが記録されたＦＭＥＡデータベースと、因果関係データベースに記録された参照情報及び、因果関係を用いて影響度を算出する演算装置と、この演算装置によって算出された影響度をＦＭＥＡテーブルに更新すると共に、この更新された影響度を有するＦＭＥＡテーブルを表示する表示部と、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の因果関係可視化方法は、ＦＭＥＡデータベースに記憶されたＦＭＥＡテーブルの一つのレコードを指定し、この指定されたレコードが有する事故要因レコード及び、因果関係をそれぞれ参照する参照情報を基に、因果関係ダイアグラムを形成し、この形成された因果関係ダイアグラムに含まれる事故要因に、事故要因の存在の有無を示す真理値を関連付けることで因果関係グラフを形成し、この形成された因果関係グラフを時間順に表示すると共に、前記因果関係グラフにより算出された影響度を、前記ＦＭＥＡデータベースに記憶されたＦＭＥＡテーブルに更新して、この更新されたＦＭＥＡテーブルを表示することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＦＭＥＡの故障モードに対応した影響度シナリオを可視化して表示部上に呼び出すことが可能であるため、影響度決定の根拠を再確認することが可能となる。
【００１１】
また、類似故障には共通のシナリオダイアグラムを使用することにより、影響度の妥当な数値を決定することができ、矛盾のないリスク分析が可能になる。
【００１２】
また、事故要因ＤＢの内容と、影響度の結果を計算機上で統計的に分析することで、注意すべき事故要因を自動的に決定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係る因果関係可視化装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、航空機誘導システムにおけるリスク分析に対してＦＭＥＡを用いる場合について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る因果関係可視化装置を示す構成図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係る因果関係可視化装置は、入力部（１１〜１４）、データベース（１５〜１９）（以下、ＤＢと称す）、演算部（２０〜２２）、表示部１０で構成される。入力部は、ＦＭＥＡ入力部１１、事故要因入力部１２、影響度入力部１３及びダイアグラム入力部１４からなる。データベースは、ＦＭＥＡデータベース１５（以下、データベースをＤＢと称す）、事故要因ＤＢ１６、影響度ＤＢ１７、中間状態ＤＢ１８及び因果関係ＤＢ１９からなる。演算部は、影響度計算部２０、ダイアグラム生成部２１及び要対策要因決定部２２からなる。
【００１６】
ＦＭＥＡ入力部１１は、ＦＭＥＡＤＢ１５に接続されている。同様に、事故要因入力部１２は事故要因ＤＢ１６に、影響度入力部１３は影響度ＤＢ１７に、そしてダイアグラム入力部１４は、中間状態ＤＢ１８と因果関係データベース１９とにそれぞれ接続されている。これらの入力部１１〜１４は、それぞれ接続されるＤＢ１５〜１９に必要な情報を入力するために設けられている。各ＤＢ１５〜１９は、全て影響度計算部２０に接続されており、各ＤＢ１５〜１９に記憶された情報は、必要に応じて影響度計算部２０に与えられる。また、特にＦＭＥＡＤＢ１５と影響度計算部２０とは、双方向に接続されており、影響度計算部２０による結果は、ＦＭＥＡＤＢ１５に返される。この影響度計算部２０によって算出された結果は、ＦＭＥＡＤＢ１５に返される他に、この計算部２０に接続されたダイアグラム生成部２１にも与えられる。また、ダイアグラム生成部２１の算出結果は、この計算部２１に接続された表示部１０に与えられて、表示される。以下、各種ＤＢを説明する。
【００１７】
図２は、ＦＭＥＡＤＢ１５に保存されるＦＭＥＡテーブルを示す。図２に示すように、ＦＭＥＡテーブルは、それぞれ異なる管理ＩＤが付与された複数のレコードからなる。各レコードは、「故障モード」と、これに対する「頻度」、「検出困難度」、「影響度」、「リスク優先度」とをそれぞれ有する他に、故障モードごとに後述する事故要因ＤＢ１６に記憶された１レコードである「事故要因レコードへの参照情報」と、因果関係ＤＢ１９に記憶された１レコードの一つである「因果関係ダイアグラムへの参照情報」とを有する。頻度、検出困難度は、予めユーザが決定した数値がＦＭＥＡ入力部１１から入力され、事故要因レコード及び、因果関係ダイアグラムへのそれぞれの参照情報は、予め故障モード毎に対応した事故要因レコード及び、因果関係ダイアグラムを参照するように定めておく。これに対し、影響度は、後述する影響度計算部２０により算出された数値が入力される。さらにリスク優先度は、予めユーザが入力した頻度及び検出困難度と、影響度計算部２０により算出された影響度とを用い、それぞれを乗算した結果が自動的に入力される。例えば、図２において、故障モードが座標間違えの場合、この故障モードが発生する頻度として「３」、検出困難度として「５」がＦＭＥＡ入力部１１から入力されている。これらの故障モード及び検出困難度の数値は絶対的な数値ではなく、ユーザが定めた相対的な値である。また、事故要因レコード及び、因果関係ダイアグラムへのそれぞれの参照情報は、それぞれテーブル上の管理ＩＤである「Ｊ−０１」、「Ｃ−０１」として入力されている。なお、影響度計算部２０で算出される影響度の数値「２」及び、この数値と、故障モード、検出困難度の数値とを乗算して算出されるリスク優先度の数値「３０」は、算出される前は空欄であってもよいし、仮データとして何らかの数値等が記録されていてもよい。
【００１８】
図３は、事故要因ＤＢ１６に保存される事故要因テーブルを示す。事故要因テーブルは、図２に示すＦＭＥＡテーブルの一つのレコードを指定することで参照される管理ＩＤがそれぞれに付与された複数のレコードからなる。各レコードは、属性がそれぞれ異なる事故要因であり、それぞれの事故要因の存在の有無を真理値で示した真理値の集合からなる。すなわち、事故要因ＤＢ１６は、ある故障モードが発生した場合に、事故に至る事故要因が存在したか否かが、ＦＭＥＡＤＢ１５のレコードである故障モードに一対一に対応して、真理値で記録されるＤＢである。例えば図３の場合、属性は「誘導機能欠如」、「他の航空機が存在」、「霧発生」であり、最上段のレコードにおいては、それぞれの属性の真理値が「Ｔ」、「Ｔ」、「Ｔ」である。ここで「Ｔ」は真値であり、最上段においては、「誘導機能欠如」、「他の航空機が存在」、「霧発生」が全て成立していたことを示す。２段目の「Ｆ」は偽値であり、２段目のレコードの場合、「他の航空機が存在」のみが事故要因として成立していたことを示す。これらの真理値は、ＦＭＥＡテーブルの故障モードへの値の入力時に成立する条件を事故要因入力部１２から入力することにより蓄積される。このような事故要因ＤＢ１６に記録された事故要因テーブルが有する各レコードは、図２に示す一個の故障モードを指定することで、ＦＭＥＡＤＢ１５の参照情報を利用することにより呼び出すことが可能である。なお、この事故要因テーブルの属性の追加や削除は可能である。
【００１９】
図４は、影響度ＤＢ１７に保存される影響度テーブルを示す。図４に示す影響度テーブルは、ＦＭＥＡＤＢ１５に記録される影響度の段階数に対応したレコード数を有し、それぞれのレコードには異なる管理ＩＤが付与されている。各レコードは、自然言語による事故の状況を示す影響度変数と、これに対応する影響度からなる。例えば、図４の場合、ＦＭＥＡＤＢ１５に記録される影響度の段階数は２であり、影響度変数「航空機の破損」なる事故が発生する場合には影響度を「１」、影響度変数「人的被害が発生」なる事故が発生する場合には影響度を「２」として定められている。これらの影響度変数及び、これに対応する影響度は、ＦＭＥＡの開始前に予め影響度入力部１３によって入力される。
【００２０】
図５は、中間状態ＤＢ１８に保存される中間状態テーブルを示す。図５に示すように、中間状態テーブルは、異なる管理ＩＤが付与された複数のレコードからなる。各レコードは、自然言語によって表現された中間状態の名称を変数として有する。この中間状態変数は、ある故障モードが発生した場合に、事故が発生するまでのシナリオ表現上に必要なシステムないしは製品の状態を示している。すなわち、中間状態変数とは、図３に示すいくつかの事故要因によって発生しうる状態を示すものである。例えば、図５に示す「衝突可能状態」は、停止灯がつかない等の「誘導機能欠如」という事故要因と、「他の飛行機が存在する」という事故要因とによって発生しうる状態を示している。この中間状態変数は、ダイアグラム入力部１４から入力される。中間状態テーブルに記録される中間状態変数は、ＦＭＥＡの開始前に入力する場合もあるが、後述する因果関係ＤＢ１９の内容作成時に必要に応じて入力してもよい。これは、複数の事故要因と事故との因果関係を、例えば図６に示すような因果関係ダイアグラムで表現する場合、必要に応じて中間状態を定義する必要があるためである。図６に示す因果関係ダイアグラムは、事故要因、影響度変数に対応する影響度及び、中間状態変数を各頂点とし、これらの頂点が矢印で関連付けられたＰｅｔｒｉＮｅｔによって表現されたものである。ここで矢印は、各頂点間の因果関係を示している。すなわち、矢印の始点に存在する頂点を接続元、矢印の終点に存在する頂点を接続先と称すると、矢印は、接続元である原因と、接続先である結果との因果関係を示すものである。
【００２１】
図７は、因果関係ＤＢ１９に保存される内容を示す。因果関係ＤＢ１９には、事故要因ＤＢ１６、影響度ＤＢ１７、中間状態ＤＢ１８の内容の因果関係が、例えば図６のようにＰｅｔｒｉＮｅｔで表現された因果関係ダイアグラムとして保存される。なお、図７（ａ）は、このＰｅｔｒｉＮｅｔで表現された因果関係ダイアグラムの一般的な形状であり、これを計算機上で実現するには、図７（ｂ）に示すような隣接行列の形で表現する。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す各頂点１〜５間の因果関係を示す矢印を行列で表現したものであり、例えば１行目は、接続元が頂点１であり、この頂点１の接続先が頂点２及び４であることを示している。図６やＰｅｔｒｉＮｅｔの場合は、青山・内平・平石、“ペトリネットの理論と実践“、１９９５ 朝倉書店、等により、全てのＰｅｔｒｉＮｅｔは２部有向グラフであることが知られており、上記の記録方法で計算機上に実現することが可能である。因果関係ＤＢ１９に保存される因果関係は、事故要因テーブルの各属性と、影響度テーブルが有する影響度と、中間状態テーブルが有する中間状態変数との関係をダイアグラムとしてダイアグラム入力部１４から入力する。これらはＰＣ画面上のＧＵＩとして人間とのインタラクティブな動作により実現することが可能であるが、テキストファイルによる記述等によっても入力することは可能である。なお、上述した各ＤＢに入力する各入力装置１１、１２、１３、１４は、ＰＣのような普及しているものから、その他の専用機器まで様々なものが想定される。
【００２２】
次に、本実施形態による影響度算出及び、因果関係を可視化するための動作を、図８乃至図１１を参照して説明する。
【００２３】
図８は、ＦＭＥＡＤＢ１５に記録された特定の故障モードを指定し、この故障モードの影響度を算出し、その算出の根拠を表示するまでの因果関係可視化装置の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
図８に示すように、本実施形態の因果関係可視化装置は、まず、ＦＭＥＡＤＢ１５の特定の故障モードが指定される（Ｓ１０１）。この故障モードの指定は、例えば図２に示すＦＭＥＡテーブル（ただし、影響度、リスク優先度は決定されていない）を、例えばディスプレイ装置等の表示部１０を用いてユーザに対して表示し、表示されたＦＭＥＡテーブルの所望の故障モードをクリックすることで指定する。このように故障モードを指定すると、装置内部では、影響度計算部２０を用いて、指定した故障モードに対応づけられた因果関係ダイアグラムの参照情報を解釈する。
【００２５】
次に、参照情報をもとに因果関係ＤＢ１９に記憶された特定の因果関係ダイアグラムデータを、影響度計算部２０に読み出し、因果関係ダイアグラムを作成する（Ｓ１０２）。因果関係ダイアグラムは、前述したように、事項要因ＤＢ１６の属性、影響度変数に対応する影響度、中間状態変数を各頂点としてそれぞれ指定し、これらを関連づけることにより形成されるものであるが、この因果関係ダイアグラムの形成方法を、図９に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００２６】
まず、因果関係ＤＢ１９のレコードに記憶された特定の因果関係ダイアグラムデータを、影響度計算部２０に読み出す（Ｓ２０１）。次に、事故要因ＤＢ１６に記録された各属性に対応付けられた参照情報を参照して、事故要因の属性（図６における「誘導機能欠如」、「他の航空機が存在」、「霧発生」）が読み出される（Ｓ２０２）。次に、影響度ＤＢ１７に記録された影響度変数に対応付けられた影響度への参照情報を参照して、影響度（図６における「影響度：１」、「影響度：２」）が読み出される（Ｓ２０３）。次に、中間状態ＤＢ１８に記録された中間状態変数に対応付けられた参照情報を参照して、中間状態変数（図６における「衝突可能状態」）が読み出される（Ｓ２０４）。以上のように、因果関係ダイアグラムの各頂点が読み出されると、これらの読み出しと同時に、これらの各頂点が関連付けられ、図６に示すような因果関係ダイアグラムが形成される。すなわち、因果関係ダイアグラムデータは、ダイアグラムの各頂点を指定する参照情報及び、これらの指定先である各頂点を関連づける矢印をレコードとして有するものである。
【００２７】
以上のように因果関係ダイアグラムが形成されると、再び図８のフローチャートに戻り、図１に示した影響度計算部２０は、指定された故障モードの参照情報に基づいて、この参照情報に対応付けられた事故要因レコードに記録された真理値の集合を事故要因ＤＢ１６から読み出す（Ｓ１０３）。事故要因ＤＢ１６から読み出された真理値の集合は、成立している事故要因を示すものである。事故要因レコードの真理値は、Ｓ１０２のプロセスで作成された因果関係ダイアグラムに対応づけられ、因果関係グラフが形成される。この因果関係グラフの形成方法については、図１０に示すフローチャートにより詳細に説明する。
【００２８】
まず、指定された故障モードの事故要因ＤＢ１６への参照情報を影響度計算部２０に読み出すと、影響度計算部２０は、この参照情報を計算し（Ｓ３０１）、この参照情報に基づいて、事故要因レコードの真理値を影響度計算部２０に読み込む（Ｓ３０２）。次に、Ｓ３０２で読み込まれた事故要因レコードの真理値を、因果関係ダイアグラムの事故要因が示される頂点に対応付ける（Ｓ３０３）。以上により、因果関係ダイアグラムにおける事故要因の各属性に、事故要因レコードの真理値が対応付けられ、因果関係グラフが形成される。すなわち、因果関係グラフは、図６に示すようにＰｅｔｒｉＮｅｔによって表現される場合、図１１（ａ）に示されるように、因果関係ダイアグラムの頂点にトークンとよばれる黒点を対応づけることで形成される。これらの情報により、特定の故障モード時に起こりうるシナリオの因果関係と成立する事故要因の情報が使用可能になり、因果関係グラフが作成される。
【００２９】
次に、因果関係グラフが形成されると、再び図８のフローチャートに戻り、表示部１０は事故発生シナリオを、例えば図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるようにアニメーションで時間発展表示を行う（Ｓ１０４）。この時間発展表示とは、以下の通りである。すなわち、影響度計算部２０において、事故要因プレースにトークンが存在する状態（図１１（ａ））から変換を開始する。変換は、矢印の接続元である全てのプレースにトークンが存在すれば、これらのプレースの接続先であるプレースにトークンを移動することで行われる。例えば「誘導機能欠如」、「他の飛行機が存在」なる接続元のプレースに、互いにトークンが存在する場合（図１１（ａ））、これらのプレースの接続先である「衝突可能状態」なるプレースにトークンを移動する（図１１（ｂ））。すなわち、因果関係グラフの時間発展表示とは、トークンの移動の様子を時間順に表示することである。なお、ＰｅｔｒｉＮｅｔにおいては、トークン配置の状態の到達可能性決定問題としてモデル化され、有限時間で決定可能である。また、トークンの移動における到達可能性のアルゴリズムは、網羅的に全ての遷移を探索する方法で実現可能である。
【００３０】
以上のようにトークンの移動が繰り返され、影響度に対応したプレースにトークンが到達すれば、その影響度は故障モードの影響度として採用される。
【００３１】
ＰｅｔｒｉＮｅｔは非同期かつ分散な動作を行うため、複数の影響度にトークンが到達する場合があるが、その際は最悪の影響度を採用するか、平均値を切り上げる等の処理を行って影響度を決定する。
【００３２】
影響度計算部２０は、以上のように得られた影響度を、ＦＭＥＡＤＢ１５の影響度を記憶する領域に書き戻し、当該故障モードの影響度を更新する。これにより、指定された故障モードに対応する影響度が自動的に決定されると同時に、リスク優先度も自動的に決定される。
【００３３】
このように、影響度及びリスク優先度の値が、算出された影響度の値及び、これを基に算出されたリスク優先度の値に更新されたＦＭＥＡテーブルは、例えばディスプレイ装置等の表示部１０上に表示される。さらに、影響度決定の根拠である上述の因果関係グラフは、この因果関係グラフを形成するために影響度計算部２０に読み出された各要素を図１に示すダイアグラム生成部２１に与え、ダイアグラム生成部２１でこの因果関係グラフのアニメーションが可視化され、表示部１０上に表示される。なお、この因果関係グラフは、影響度及びリスク優先度が決定された後、再び当該故障モードを指定することで、表示部１０に表示可能である。
【００３４】
以上に示すように、本実施形態による因果関係可視化方法においては、ＦＭＥＡの故障モードに対応した影響度シナリオを因果関係グラフとして可視化して表示部１０上に呼び出すことが可能であるため、影響度決定の根拠を確認することが可能となる。
【００３５】
また、特定の故障モードに類似した故障モードにおいては、共通のシナリオである因果関係ダイアグラムを使用することにより、影響度の妥当な数値を決定することができるため、矛盾のないリスク分析が可能になる。
【００３６】
以上に、本実施形態に係る因果関係可視化装置及びその動作について説明した。しかし実施の形態は上述に限定されるものではない。
【００３７】
例えば、図２に示すＦＭＥＡテーブルが有する参照情報は、メモリ上の物理アドレスまたは仮想アドレスを指す場合であってもよいし、オペレーティングシステムのファイルシステム上の所在地のパスを示すハイパーリンク、または、別のＲＤＢシステムへのクエリー文等でも実現可能である。
【００３８】
また、因果関係ダイアグラムとしては頂点と有向辺を備えるグラフ表現であれば何であってもよく、単純な有向グラフやベイジアンネットワーク等のグラフィカルなモデルであってもよい。さらに、有向辺の要素である頂点の集合のポインタを集めたリストによって実現されても良い。ポインタは物理的アドレスであってもハイパーリンク等によって実現されていてもよい。
【００３９】
また、因果関係可視化装置の動作について、Ｓ１０１のステップで説明した故障モードの指定は、図１に図示していない指示部をＦＭＥＡＤＢ１５に接続させて設け、この指示部からコマンド等を入力することで指定してもよい。
【００４０】
また、因果関係ダイアグラムの形成方法における事項要因ＤＢ１６の属性、影響度変数に対応する影響度、中間状態変数のそれぞれの読み出し（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）に関しては、順序は順不同に行われてもよい。
【００４１】
また、因果関係グラフの形成方法において、事故要因ＤＢ１６の属性をプレースと呼ばれる頂点で示し、この属性たる事故要因をトークンと呼ばれるラベルで示してもよい。このようなプレースとトークンで因果関係グラフが形成された場合、特定の頂点に接続される各頂点がラベルを有する場合、特定の頂点にラベルを与えることで、図１１（ａ）〜（ｃ）と同様にアニメーション表示が可能である。なお、事故要因を示すプレースにトークンを対応付ける方法は、上述の他に、グラフの色変化や、文字情報による表示等の各種形態であってもよい。
【００４２】
また、図１１（ａ）〜（ｃ）は、三段階の離散的な変化を示しているが、表示方法としては連続的な変化を加えたアニメーションであってもよい。なお、上述のような因果関係グラフの時間的な変化を表示する場合、この表示の一時停止や再開の機能を装置が具備していてもよい。
【００４３】
また、トークンの移動における到達可能性のアルゴリズムは、網羅的に全ての遷移を検索する方法の他、ソフトウェア工学分野のモデル検査の方法を応用した、Ｓｈｉｎｇｏ Ｙａｍａｇｕｃｈｉ, Ｍｕｎｅｎｏｒｉ Ｙａｍａｇｕｃｈｉ, Ｍｉｎｏｒｕ Ｔａｎａｋａ、 "Ａ Ｓｏｕｎｄｎｅｓｓ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＴｏｏｌＢａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＳＰＩＮ Ｍｏｄｅｌ Ｃｈｅｃｋｅｒ ｆｏｒ Ａｃｙｃｌｉｃ Ｗｏｒｋｆｌｏｗ Ｎｅｔｓ" 、Ｐｒｏｃ. ｏｆ ＩＴＣ−ＣＳＣＣ ２００８, ｐｐ.２８５−２８８, ２００８.７.に示される方法によっても実現可能である。
【００４４】
以上に説明した本実施形態の因果関係可視化装置においては、事故要因ＤＢ１６の属性を説明変数、ＦＭＥＡＤＢ１５の影響度を被説明変数として組とし、一定数を演算対象として呼び出すことで重要事故要因を決定することが可能になる。以下、本実施形態の因果関係可視化装置の応用例として、重要事故要因の決定方法について説明する。
【００４５】
重要事故要因の決定方法は、要対策要因決定部２２に、ある一定値以上のリスク優先度を有する故障モードと、これに対応する影響度及び事故要因ＤＢ１６への参照情報を読み込む。次に、要対策要因決定部２２では、読み込まれた故障モードに対応付けられた事故要因ＤＢ１６への参照情報を参照し、読み込まれた故障モードに対応するレコードを、例えば図１２（ａ）に示されるように表示する。図１２（ａ）は実際には例示された３条件だけではなく、さらに多くのその他の条件を含んでいるものとする。このように、リスク優先度がある一定値以上である故障モードに対応付けされた影響度と事故要因の各属性の真理値を表示することで、重要事故における影響度決定の主要因を決定することができる。例えば図１２（ａ）によれば、影響度が２のとき、「他の航空機が存在する」という事故要因の真理値がＴであり、影響度が１のとき、事故要因の真理値がＦであることが分かる。これは、影響度を決定する事故の主要因が「他の航空機が存在する」であることを意味する。なお、図１２（ｂ）のイメージ図に示すように、影響度と事故要因の真理値との一致の割合が高いほど事故要因を上位ノードに配置する決定木を表示すれば、影響度決定の主要因を視覚的に知ることができる。この決定木の実現手段としては、データマイニングアルゴリズムの一種である決定木の出力結果の根または根付近の事故要因を対象とする方法や、古典的多変量解析方法である因子分析等の方法を採用することが想定される。また、図１３に示すように、影響度と事故要因の真理値との一致の割合が高い順に事故要因を配列して表示すると同時に、因果関係グラフを同一画面上に表示してもよい。
【００４６】
以上に示すように、事故要因ＤＢ１６の内容と、算出された影響度を計算機上で統計的に分析することで、注意すべき事故要因を自動的に決定することが可能になる。
【００４７】
なお、上述の実施形態は、航空機誘導システムにおけるリスク分析に対してＦＭＥＡを用いる場合であったが、本発明の実施形態はこれに限るものではなく、ＦＭＥＡを用いたあらゆるリスク分析において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態による因果関係可視化装置の構造を示すブロック図である。
【図２】ＦＭＥＡデータベースに記憶されるＦＭＥＡテーブルを示す図である。
【図３】事故要因データベースに記憶される事故要因テーブルを示す図である。
【図４】影響度データベースに記憶される影響度テーブルを示す図である。
【図５】中間状態データベースに記憶される中間状態テーブルを示す図である。
【図６】ＰｅｔｒｉＮｅｔによる因果関係ダイアグラムを示す図である。
【図７】因果関係構造データベースに記憶される因果関係ダイアグラムを示し、（ａ）はＰｅｔｒｉＮｅｔによる表示であり、（ｂ）は行列による表示である。
【図８】本発明の実施形態による因果関係可視化装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】因果関係ダイアグラムの作成方法を説明するフローチャートである。
【図１０】因果関係ダイアグラムと事故要因レコードが有する真理値とを関連付ける方法を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態による因果関係可視化装置による因果関係グラフの時間発展表示を示す。
【図１２】本発明の実施形態による因果関係可視化装置による応用例を説明する説明図である。
【図１３】本発明の実施形態による因果関係可視化装置による応用例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０：表示部、１１：ＦＭＥＡ入力部、１２：事故要因入力部、１３：影響度入力部、１４：ダイアグラム入力部、１５：ＦＭＥＡＤＢ、１６：事故要因ＤＢ、１７：影響度ＤＢ、１８：中間状態ＤＢ、１９：因果関係構造ＤＢ、２０：影響度計算部、２１：ダイアグラム生成部、２２：要対策要因決定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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