การวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์ ( ETA ) เป็นเทคนิคการสร้างแบบจำลองเชิงตรรกะแบบไปข้างหน้าจากบนลงล่างสำหรับทั้งความสำเร็จและความล้มเหลวที่สำรวจการตอบสนองผ่านเหตุการณ์เริ่มต้นเพียงเหตุการณ์เดียวและวางเส้นทางสำหรับการประเมินความน่าจะเป็นของผลลัพธ์และการวิเคราะห์ระบบโดยรวม^{[ 1 ]} เทคนิคการวิเคราะห์นี้ใช้ในการวิเคราะห์ผลกระทบของระบบที่ทำงานได้หรือล้มเหลวเมื่อเกิดเหตุการณ์ขึ้น^{[ 2 ]}

ETA เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพที่จะระบุผลที่ตามมาทั้งหมดของระบบที่มีความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้นหลังจากเหตุการณ์เริ่มต้น ซึ่งสามารถนำไปใช้กับระบบได้หลากหลาย รวมถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยานอวกาศและโรงงานเคมีเทคนิคนี้สามารถนำไปใช้กับระบบในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการออกแบบเพื่อระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้น แทนที่จะแก้ไขปัญหาหลังจากที่เกิดขึ้นแล้ว^{[ 3 ]}ด้วยกระบวนการตรรกะแบบไปข้างหน้า การใช้ ETA เป็นเครื่องมือในการประเมินความเสี่ยงสามารถช่วยป้องกันผลลัพธ์เชิงลบไม่ให้เกิดขึ้นได้ โดยการให้ข้อมูลความน่าจะเป็นของการเกิดเหตุการณ์แก่ผู้ประเมินความเสี่ยง ETA ใช้เทคนิคการสร้างแบบจำลองประเภทหนึ่งที่เรียกว่า " แผนผังเหตุการณ์ " ซึ่งแยกเหตุการณ์ออกจากเหตุการณ์เดียวโดยใช้ตรรกะบูลีน

ชื่อ "Event Tree" ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในระหว่าง การศึกษา ความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์WASH-1400 (ประมาณปี 1974) ซึ่งทีมงาน WASH-1400 ต้องการวิธีการอื่นแทนการวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาดเนื่องจากแผนผังความผิดพลาดมีขนาดใหญ่เกินไป แม้ว่าจะไม่ได้ใช้ชื่อ Event Tree แต่UKAEAได้นำ ETA มาใช้ในสำนักงานออกแบบเป็นครั้งแรกในปี 1968 โดยเริ่มแรกเพื่อพยายามใช้การประเมินความเสี่ยงของโรงไฟฟ้าทั้งหมดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักเบาแบบผลิตไอน้ำขนาด 500 เมกะวัตต์การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า ETA ย่อการวิเคราะห์ให้อยู่ในรูปแบบที่จัดการได้^{[ 1 ]} ETA ไม่ได้ถูกพัฒนาขึ้นในระหว่าง WASH-1400 แต่เป็นหนึ่งในกรณีแรกๆ ที่มีการใช้งานอย่างละเอียด การศึกษาของ UKAEA ใช้สมมติฐานว่าระบบป้องกันจะทำงานหรือล้มเหลว โดยความน่าจะเป็นของความล้มเหลวต่อความต้องการจะถูกคำนวณโดยใช้แผนผังความผิดพลาดหรือวิธีการวิเคราะห์ที่คล้ายกัน ETA ระบุลำดับทั้งหมดที่ตามมาหลังจากเหตุการณ์เริ่มต้น ลำดับเหล่านี้จำนวนมากสามารถกำจัดออกจากการวิเคราะห์ได้เนื่องจากความถี่หรือผลกระทบมีน้อยเกินไปที่จะส่งผลต่อผลลัพธ์โดยรวม เอกสารที่นำเสนอในการประชุมสัมมนา CREST ที่เมืองมิวนิก ประเทศเยอรมนี ในปี 1971 ระบุถึงวิธีการดำเนินการดังกล่าว ข้อสรุปของการศึกษาร่าง WASH-1400 ของ US EPA ^{[ 3 ]}ยอมรับบทบาทของ Ref 1 และคำวิจารณ์ต่อ แนวทาง อุบัติเหตุที่น่าเชื่อถือสูงสุด (Maximum Credible Accident)ที่ AEC ใช้ MCA กำหนดเป้าหมายความน่าเชื่อถือสำหรับการกักเก็บ แต่เป้าหมายสำหรับระบบความปลอดภัยอื่นๆ ทั้งหมดนั้นกำหนดโดยอุบัติเหตุที่เล็กกว่าแต่เกิดขึ้นบ่อยกว่า และ MCA จะมองข้ามไป

ในปี 2552 มีการวิเคราะห์ความเสี่ยงใน การขุด อุโมงค์ใต้น้ำใต้แม่น้ำฮันในเกาหลีโดยใช้เครื่องเจาะอุโมงค์ แบบสมดุลแรงดันดิน ETA ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินความเสี่ยงโดยการให้ความน่าจะเป็นของการเกิดเหตุการณ์ในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้นของการก่อสร้างอุโมงค์เพื่อป้องกันการบาดเจ็บหรือเสียชีวิต เนื่องจากการก่อสร้างอุโมงค์ในเกาหลีมีอัตราการบาดเจ็บและเสียชีวิตสูงที่สุดในประเภทการก่อสร้าง^{[ 4 ]}

การประเมินความเสี่ยงเชิงความน่าจะเป็นเริ่มต้นด้วยชุดของเหตุการณ์เริ่มต้นที่เปลี่ยนแปลงสถานะหรือการกำหนดค่าของระบบ^{[ 3 ]} เหตุการณ์เริ่มต้นคือเหตุการณ์ที่เริ่มปฏิกิริยา เช่น ประกายไฟ (เหตุการณ์เริ่มต้น) สามารถจุดไฟที่อาจนำไปสู่เหตุการณ์อื่น ๆ (เหตุการณ์ระดับกลาง) เช่น ต้นไม้ถูกไฟไหม้ และในที่สุดก็มีผลลัพธ์ เช่น ต้นไม้ที่ถูกไฟไหม้ไม่สามารถให้แอปเปิ้ลสำหรับบริโภคได้อีกต่อไป เหตุการณ์เริ่มต้นแต่ละเหตุการณ์นำไปสู่เหตุการณ์อื่นและดำเนินต่อไปตามเส้นทางนี้ โดยที่ความน่าจะเป็นของการเกิดเหตุการณ์ระดับกลางแต่ละเหตุการณ์สามารถคำนวณได้โดยใช้การวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาด จนกว่าจะถึงสถานะสุดท้าย (ผลลัพธ์ของต้นไม้ที่ไม่สามารถให้แอปเปิ้ลสำหรับบริโภคได้อีกต่อไป) ^{[ 3 ]} เหตุการณ์ระดับกลางมักจะแบ่งออกเป็นไบนารี (สำเร็จ/ล้มเหลว หรือ ใช่/ไม่ใช่) แต่สามารถแบ่งออกเป็นมากกว่าสองอย่างได้ ตราบใดที่เหตุการณ์เหล่านั้นเป็นเหตุการณ์ที่ไม่เกิดขึ้นพร้อมกันหมายความว่าเหตุการณ์เหล่านั้นไม่สามารถเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันได้ หากประกายไฟเป็นเหตุการณ์เริ่มต้น จะมีความน่าจะเป็นที่ประกายไฟจะทำให้เกิดไฟไหม้หรือไม่เกิดไฟไหม้ (ใช่หรือไม่) เช่นเดียวกับความน่าจะเป็นที่ไฟจะลามไปยังต้นไม้หรือไม่ลามไปยังต้นไม้ สถานะสุดท้ายจะถูกจัดกลุ่มเป็นความสำเร็จหรือความรุนแรงของผลกระทบ ตัวอย่างของความสำเร็จคือไม่มีไฟไหม้เกิดขึ้นและต้นไม้ยังคงให้แอปเปิ้ลสำหรับเป็นอาหาร ในขณะที่ความรุนแรงของผลกระทบคือไฟไหม้เกิดขึ้นและเราสูญเสียแอปเปิ้ลเป็นแหล่งอาหาร สถานะสุดท้ายที่เป็นการสูญเสียอาจเป็นสถานะใดๆ ในตอนท้ายของเส้นทางที่เป็นผลลัพธ์เชิงลบของเหตุการณ์เริ่มต้น สถานะสุดท้ายที่เป็นการสูญเสียขึ้นอยู่กับระบบเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังวัดกระบวนการคุณภาพในโรงงาน สถานะสุดท้ายที่เป็นการสูญเสียคือผลิตภัณฑ์ต้องได้รับการแก้ไขใหม่หรือทิ้งลงถังขยะ สถานะสุดท้ายที่เป็นการสูญเสียที่พบบ่อยบางประการ: ^{[ 3 ]}

• การเสียชีวิตหรือการบาดเจ็บ/เจ็บป่วยของบุคลากร^{[ 3 ]}
• ความเสียหายหรือการสูญเสียอุปกรณ์หรือทรัพย์สิน (รวมถึงซอฟต์แวร์) ^{[ 3 ]}
• ความเสียหายที่ไม่คาดคิดหรือความเสียหายที่เกิดขึ้นโดยไม่ตั้งใจอันเป็นผลมาจากการทดสอบ
• ภารกิจล้มเหลว^{[ 3 ]}
• การสูญเสียความพร้อมใช้งานของระบบ^{[ 3 ]}
• ความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 3 ]}

เป้าหมายโดยรวมของการวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์คือการกำหนดความน่าจะเป็นของผลลัพธ์เชิงลบที่เป็นไปได้ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายและเป็นผลมาจากเหตุการณ์เริ่มต้นที่เลือกไว้ จำเป็นต้องใช้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับระบบเพื่อทำความเข้าใจเหตุการณ์ระดับกลาง สถานการณ์อุบัติเหตุ และเหตุการณ์เริ่มต้นเพื่อสร้างแผนผังเหตุการณ์ แผนผังเหตุการณ์เริ่มต้นด้วยเหตุการณ์เริ่มต้นซึ่งผลที่ตามมาของเหตุการณ์นี้จะเป็นแบบไบนารี (สำเร็จ/ล้มเหลว) แต่ละเหตุการณ์สร้างเส้นทางซึ่งจะเกิดความสำเร็จหรือความล้มเหลวตามลำดับ โดยสามารถคำนวณความน่าจะเป็นโดยรวมของการเกิดเหตุการณ์นั้นได้ ความน่าจะเป็นของความล้มเหลวสำหรับเหตุการณ์ระดับกลางสามารถคำนวณได้โดยใช้การวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาดและความน่าจะเป็นของความสำเร็จสามารถคำนวณได้จาก 1 = ความน่าจะเป็นของความสำเร็จ (ps) + ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว (pf) ^{[ 3 ]}ตัวอย่างเช่น ในสมการ 1 = (ps) + (pf) ถ้าเรารู้ว่า pf=.1 จากการวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาดแล้ว เราสามารถแก้หา ps ได้โดยผ่านพีชคณิตอย่างง่าย โดยที่ ps = (1) - (pf) แล้วเราจะได้ ps = (1) - (.1) และ ps=.9

แผนภาพต้นไม้เหตุการณ์จำลองเส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากเหตุการณ์เริ่มต้น เหตุการณ์เริ่มต้นจะเริ่มจากด้านซ้ายเป็นเส้นแนวนอนที่แตกแขนงออกเป็นแนวตั้ง แขนงแนวตั้งแสดงถึงความสำเร็จ/ความล้มเหลวของเหตุการณ์เริ่มต้น ที่ปลายแขนงแนวตั้งจะมีเส้นแนวนอนลากอยู่ทั้งด้านบนและด้านล่าง แสดงถึงความสำเร็จหรือความล้มเหลวของเหตุการณ์แรก โดยมีคำอธิบาย (โดยปกติคือความสำเร็จหรือความล้มเหลว) เขียนไว้พร้อมกับแท็กที่แสดงถึงเส้นทาง เช่น 1s โดยที่ s คือความสำเร็จและ 1 คือหมายเลขเหตุการณ์ ในทำนองเดียวกันกับ 1f โดยที่ 1 คือหมายเลขเหตุการณ์และ f หมายถึงความล้มเหลว (ดูแผนภาพที่แนบมา) กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าจะถึงสถานะสุดท้าย เมื่อแผนภาพต้นไม้เหตุการณ์ถึงสถานะสุดท้ายสำหรับทุกเส้นทางแล้ว จะมีการเขียนสมการความน่าจะเป็นของผลลัพธ์^{[ 1 ] [ 3 ]}

ขั้นตอนในการวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์: ^{[ 1 ] [ 3 ]}

1. กำหนดระบบ:ระบุว่าอะไรบ้างที่ต้องเกี่ยวข้อง หรือจะกำหนดขอบเขตอย่างไร
2. ระบุสถานการณ์อุบัติเหตุ:ดำเนินการประเมินระบบเพื่อค้นหาอันตรายหรือสถานการณ์อุบัติเหตุภายในโครงสร้างระบบ
3. ระบุเหตุการณ์เริ่มต้น:ใช้การวิเคราะห์อันตรายเพื่อกำหนดเหตุการณ์เริ่มต้น
4. ระบุเหตุการณ์ระหว่างทาง:ระบุมาตรการรับมือที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์เฉพาะนั้นๆ
5. สร้างแผนภาพต้นไม้เหตุการณ์
6. หาความน่าจะเป็นของความล้มเหลวของเหตุการณ์:หากไม่สามารถหาความน่าจะเป็นของความล้มเหลวได้ ให้ใช้การวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาด (Fault Tree Analysis)ในการคำนวณ
7. ระบุความเสี่ยงของผลลัพธ์:คำนวณความน่าจะเป็นโดยรวมของเส้นทางเหตุการณ์และกำหนดความเสี่ยง
8. ประเมินความเสี่ยงของผลลัพธ์:ประเมินความเสี่ยงของแต่ละเส้นทางและพิจารณาว่ายอมรับได้หรือไม่
9. แนะนำมาตรการแก้ไข: หาก ความเสี่ยงของผลลัพธ์จากเส้นทางนั้นไม่เป็นที่ยอมรับ ให้พัฒนาการเปลี่ยนแปลงการออกแบบเพื่อลดความเสี่ยงลง
10. บันทึกเวลาที่คาดว่าจะแล้วเสร็จ (ETA):บันทึกกระบวนการทั้งหมดลงในแผนภาพลำดับเหตุการณ์ และอัปเดตข้อมูลใหม่ตามความจำเป็น

1 = (ความน่าจะเป็นของความสำเร็จ) + (ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว)

ความน่าจะเป็นของความสำเร็จสามารถหาได้จากความน่าจะเป็นของความล้มเหลว

ความน่าจะเป็นโดยรวมของเส้นทาง = (ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ 1) × (ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ 2) × ... × (ความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่ n)

การวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์สามารถนำมาใช้ในการประเมินความเสี่ยงได้ โดยการหาค่าความน่าจะเป็นที่ใช้ในการกำหนดความเสี่ยง เมื่อคูณด้วยอัตราความเสี่ยงของเหตุการณ์ การวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์ช่วยให้เห็นได้ง่ายว่าเส้นทางใดที่สร้างความน่าจะเป็นสูงสุดของความล้มเหลวสำหรับระบบเฉพาะนั้น ๆ โดยทั่วไปมักพบความล้มเหลวแบบจุดเดียวที่ไม่มีเหตุการณ์แทรกกลางระหว่างเหตุการณ์เริ่มต้นและความล้มเหลว ด้วยการวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์ เราสามารถกำหนดเป้าหมายความล้มเหลวแบบจุดเดียวโดยการเพิ่มขั้นตอนแทรกกลางที่จะช่วยลดความน่าจะเป็นโดยรวมของความล้มเหลว และลดความเสี่ยงของระบบลงได้ แนวคิดของการเพิ่มเหตุการณ์แทรกกลางสามารถเกิดขึ้นได้ทุกที่ในระบบสำหรับเส้นทางใด ๆ ที่สร้างความเสี่ยงสูงเกินไป เหตุการณ์แทรกกลางที่เพิ่มเข้ามาสามารถลดความน่าจะเป็นและลดความเสี่ยงลงได้

• ช่วยให้สามารถประเมินข้อผิดพลาดและความล้มเหลวที่เกิดขึ้นพร้อมกันหลายรายการได้^{[ 1 ]}
• ทำงานพร้อมกันในกรณีความล้มเหลวและความสำเร็จ^{[ 1 ]}
• ไม่จำเป็นต้องคาดการณ์เหตุการณ์สุดท้าย^{[ 1 ]}
• พื้นที่ที่เกิดความล้มเหลวเพียงจุดเดียว ความเปราะบางของระบบ และมาตรการตอบโต้ที่มีผลตอบแทนต่ำ สามารถระบุและประเมินเพื่อจัดสรรทรัพยากรได้อย่างเหมาะสม^{[ 1 ]}
• เส้นทางในระบบที่นำไปสู่ความล้มเหลวสามารถระบุและติดตามเพื่อแสดงมาตรการแก้ไขที่ไม่มีประสิทธิภาพ^{[ 1 ]}
• งานสามารถทำผ่านคอมพิวเตอร์ได้^{[ 3 ]}
• สามารถดำเนินการได้ในระดับรายละเอียดต่างๆ^{[ 3 ]}
• ความสัมพันธ์เชิงสาเหตุและผลทางสายตา^{[ 3 ]}
• เรียนรู้และดำเนินการได้ค่อนข้างง่าย^{[ 3 ]}
• จำลองระบบที่ซับซ้อนให้เป็นรูปแบบที่เข้าใจได้^{[ 3 ]}
• ติดตามเส้นทางความผิดพลาดข้ามขอบเขตของระบบ^{[ 3 ]}
• ผสมผสานฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ สภาพแวดล้อม และปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์^{[ 3 ]}
• อนุญาตให้ประเมินความน่าจะเป็น^{[ 3 ]}
• ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์มีให้บริการ^{[ 3 ]}

• จัดการเฉพาะเหตุการณ์เริ่มต้นเพียงเหตุการณ์เดียวในแต่ละครั้ง^{[ 1 ]}
• นักวิเคราะห์ต้องระบุความท้าทายเริ่มต้น^{[ 1 ]}
• นักวิเคราะห์ต้องระบุเส้นทาง^{[ 1 ]}
• ระดับการสูญเสียสำหรับแต่ละเส้นทางอาจไม่สามารถแยกแยะได้หากไม่มีการวิเคราะห์เพิ่มเติม^{[ 1 ]}
• การหาความน่าจะเป็นของความสำเร็จหรือความล้มเหลวเป็นเรื่องยาก^{[ 1 ]}
• สามารถมองข้ามความแตกต่างของระบบเล็กน้อยได้^{[ 3 ]}
• ความสำเร็จ/ความล้มเหลวบางส่วนไม่สามารถแยกแยะได้^{[ 3 ]}
• ต้องใช้นักวิเคราะห์ที่มีการฝึกอบรมและประสบการณ์เชิงปฏิบัติ^{[ 3 ]}

แม้ว่า ETA จะค่อนข้างง่าย แต่ซอฟต์แวร์สามารถใช้กับระบบที่ซับซ้อนกว่าเพื่อสร้างแผนภาพและคำนวณได้รวดเร็วยิ่งขึ้น พร้อมทั้งลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ในกระบวนการ มีซอฟต์แวร์หลายประเภทที่ช่วยในการดำเนินการ ETA ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ ซอฟต์แวร์ RiskSpectrum เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งมีทั้งการวิเคราะห์แผนผังเหตุการณ์และการวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาด นอกจากนี้ยังมี ซอฟต์แวร์ฟรีระดับมืออาชีพให้เลือกใช้มากมาย SCRAM เป็นตัวอย่างหนึ่งของเครื่องมือโอเพนซอร์สที่ใช้มาตรฐานเปิดOpen-PSA Model Exchange Format สำหรับการประเมินความปลอดภัยเชิงความน่าจะ เป็น

• การวิเคราะห์แผนผังความผิดพลาด
• การวิเคราะห์รูปแบบความล้มเหลวและผลกระทบ