蝶ネクタイ図

蝶ネクタイ図は、エネルギーが放出され、起こりうる結果を生み出し、それ自体が傷害や損害などの悪影響をもたらすイベントを引き起こす可能性のあるメカニズムの観点から、起こりうる損害プロセスを説明するために使用されるグラフィックツールです。この図は（通常は意図しない）イベントを中心にしており、左側（図の読み取り開始点）に信頼できる開始メカニズム、右側に結果として生じる結果と関連する影響（傷害、財産の損失、環境への損害など）が示されています。メカニズムから最終的な結果までの可能性のある各パスに対して、必要な制御手段または障壁を特定できます。図の形状は蝶ネクタイに似ているため、この名前が付けられています。^[1]

ボウタイダイアグラムは、故障ツリー（イベントの原因を分析）とイベントツリー（結果を分析）を組み合わせた簡略化された線形定性的な表現と考えることができますが、^[2]定量化されたリスク評価のコンテキストで使用される場合、故障ツリーとイベントツリーの定量的、確率的な側面を維持できます。^[3]

ボウタイ分析は、イベントにさまざまな原因と結果が考えられる状況で、リスクに関する情報を表示および伝達するために使用されます。ボウタイは、原因からイベント、イベントから結果への各経路に有効な管理があり、管理の失敗を引き起こす可能性のある要因（管理システムの失敗を含む）が認識されているかどうかを確認するための管理を評価するときに使用されます。潜在的なイベントを検討するために積極的に使用することも、事故分析などですでに発生したイベントをモデル化するために遡及的に使用することもできます。この図は、フォールトツリー分析やイベントツリー分析が基づいているものと同じ基本原則に従いますが、これらよりもはるかに複雑ではないため、組織のリスク懸念の全体的な範囲を迅速に確立する手段として魅力的であり、それらのより厳密で論理的な方法を正当化できるのはほんのわずかです。^{[4] [5]}

ボウタイダイアグラムは、石油・ガス生産、プロセス産業、航空、金融など、さまざまな業界で使用されています。^{[1] [6]}

ボウタイ法に関する最初の言及は、1979年にオーストラリアのクイーンズランド大学で行われたインペリアル・ケミカル・インダストリーズ（ICI）のハザード分析に関する講義の講義ノートに現れたことが一般的に指摘されている。 ^{[1] [7]他の情報源では、当時のバララット高等教育大学（現在のオーストラリア}連邦大学）のデレク・ヴァイナー（同年）が、損傷プロセスに関する一般化時系列モデル（GTSM）の視覚化の補助としてボウタイ法を描いたとされている。^{[5] [8]}より複雑なリスク分析ツールであるフォールトツリー分析やイベントツリー分析でも、同じ原理が使われている。つまり、物事がうまくいかないのには理由があり、結果もある。その結果が悪影響を生み出す。ボウタイ図は、エネルギーの損傷特性がもはや制御できず、結果と影響をもたらす、中心となるエネルギーベースのイベント（「ボウタイの結び目」）の概念を導入している。^{[5] [3]}

ロイヤル・ダッチ・シェルは、少なくとも1990年代初頭以降、ボウタイ・ダイアグラムをビジネス慣行にうまく取り入れた最初の大手企業であると考えられています。^{[1] [9] [10]}

ボウタイ図は、特定の状況、施設、または生産プロセスで発生する可能性のあるさまざまな種類の危険の識別、説明、および理解に役立ちます。また、特定の危険に関連するリスク管理対策 (障壁) を識別するのにも役立ちます。

ウィリアム・ハッドンが指摘したように、科学的努力は関心のある現象を引き起こすプロセスに焦点を当てることで大きな利益を得られるという事実は、いくつかの科学分野でよく知られています。^[11]一般化時間シーケンスモデル（GTSM）は、望ましくない損傷の現象に至るこのプロセスを理解するのに適したプロセスモデルとして、1970年代にヴァイナーによって開発されました。ボウタイダイアグラムは、これを簡略化して抜粋したもので、講義中に説明を助けるために考案され（その後、学生が命名しました）、学生の理解を深めるために考案されました。^[5]

ボウタイ図は、最終的に望ましくない結果をもたらすために必要なエネルギーが放出される中心 イベントを中心に据えています。損害のプロセスの半分を説明したウィリアム・ロウの独創的な研究では、関心のあるイベントは、関心のある結果と結果を生み出すものとして定義され、結果はイベントから生じるものとして定義されています。 ^[12] デレク・ヴァイナーは、イベントを「関心のあるエネルギー源の潜在的に損傷を与える特性の制御が失われた時点」と定義することで、この循環性を解決しました。これは、トップイベント（フォールトツリー用語）またはクリティカルイベントと呼ばれることもあります。したがって、ボウタイ分析はエネルギーベースのイベントを中心に据えています。損傷プロセスにおけるエネルギー源の必要性は、1926年にルイス・デブロワによって早くも指摘されていました^[13]。また、ボウタイ図が導入される10年前の10年には、ギブソン^[14]とハッドン^[11]によっても指摘されていました。あらゆる中心的出来事は複数のメカニズムによって引き起こされる可能性があり、エネルギーの放出に続いてさまざまな結果が生じる可能性があることは明らかです。ロウが明らかにしたように、これらのさまざまな望ましくない結果が傷害、損傷などの悪影響を生み出します。^[12]

信頼できる開始メカニズム（原因、引き金、脅威などと呼ばれることもあります）は中心となるイベントの左側に示され、その最終的な結果と影響（負傷、財産の損失、環境への被害など）は右側に示されます。この左から右へのプロセスの流れは時間軸でもあります。メカニズムから最終的な結果に至るまでの各パスに対して、ハード/エンジニアリングまたは管理/手続き上の制御障壁が特定されます。

たとえば、プロセス容器内の圧力は、封じ込めが破られた場合 (中心イベント) に放出される可能性があるエネルギーの形態です。左側に示されている封じ込め違反の考えられるメカニズムには、構造的劣化 (摩耗、腐食、疲労)、設計制限を超える誤った加圧、不注意による開放などがあります。中心イベントの右側に示されているのは、放出の結果/成果です (例: 騒音、爆風過圧の伝播、飛散物、流体の損失など)。メカニズムと成果、およびそれに続く悪影響への経路が理解されると、アナリストは、開始メカニズムが中心イベントにつながるのを防ぎ、中心イベントが最終的に望ましくない成果や影響につながるのを防ぐための制御手段 (現在では多くの場合、バリアと呼ばれる) が存在することを確認できます。この例では、左側（メカニズム）の制御手段は、外部および内部の表面コーティング、容器の検査（内部および外部）、壁の厚さの測定、圧力安全弁などです。設計と試運転に関連するものもあれば、メンテナンスと状態監視に関連するものもあります。この例の結果（右側）の制御手段には、モデル化された爆発過圧に耐えるように設計された近くの構造物が含まれます。

ボウタイ図は、典型的には定性的なツールであり、単純な損傷プロセス分析だけでなく、プラントオペレータのトレーニングコースや安全ケースのサポートなどの説明目的にも使用されます。ただし、定量化されたリスク分析をサポートするのに適した別のタイプのボウタイ図が存在します。この図は、基本的にフォールトツリーとイベントツリーを組み合わせたものであり、これらのアプローチのブールおよび確率的特徴を維持しています。^[3]

ボウタイ図は、次のようなさまざまな分野やドメインで使用されます。

• 労働安全衛生（OSH）^[1]
• プロセス安全性^[1]
• 航空安全^[6]
• 情報セキュリティとサイバーセキュリティリスク^[15]
• 金融^[1]

ボウタイ図の作成と管理のためのソフトウェア パッケージが市場でいくつか入手可能です。