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⽆向⽹络中的巨⽚（Giantcomponent）-有向⽹络中的蝴蝶结结构（Bow-ties。
⽬录尽管⽹络科学和传统的图论关于基本概念的定义是⼀致的，但两者在研究⾓度和研究⽅法上有着重要的区别。
传统的图论往往着眼于具有某种规则结构或者节点数较⼩的图，因⽽往往在理论分析时可以采⽤图⽰的⽅法直观地看出图的某些性质(如是否连通)。
然⽽，近年⽹络科学研究中涉及的实际⽹络往往包含数⼗万甚⾄数百万以上的节点，⽽且具有复杂的不规则拓扑结构。
对于如此⼤规模的⽹络不可能通过图⽰的⽅法看出⽹络的拓扑性质，⽽必须借助于强⼤的计算能⼒和统计⽅法。
此外，⽹络科学不仅关注拓扑结构，⽽且更为关注拓扑结构的演化及其与⽹络上的动⼒学⾏为之间的关系等。
⽹络规模尺度上的巨⼤差异使得传统图论和⽹络科学对所研究的相关问题的表述都会不⼀样。
例如，在图论中，如果去除某个顶点就使得⼀个图从连通变为不连通，那么该顶点就称为割点(Cut-vertex) ;如果去除某条边就使得⼀个图从连通变为不连通，那么这条边就称为桥( Bridge)。
但是，在规模巨⼤的复杂⽹络中，去除单个节点或单条边往往并不能对⽹络的拓扑性质(如连通性)产⽣如此⼤的本质影响。
因此，⽹络科学更为关⼼的是：要去除⽹络中多少⽐例的节点或者边才能对⽹络的某个性质(如最⼤连通⽚的⼤⼩)产⽣本质影响？不同的去除策略是否会产⽣显著不同的后果？对⽹络的某种性质如何提⾼其对节点和边的去除鲁棒性？等等。
从更⼀般的科学范围看，研究个体数量较少的系统和研究个体数量极⼤的系统往往采⽤不同的⽅法：在物理学中，前者可以采⽤精确的⽅法，如经典⼒学；后者则往往需要采⽤统计的⽅法，如统计⼒学。
对于这种差异，经典的陈述是诺贝尔奖得主、物理学家Anderson于1972年在《Science》上发表的⼀篇挑战还原论的经典⽂章“多则不同( More is different)”。
⽂中⽴场鲜明地指出:“由⼤量基本粒⼦构成的复杂系统的集体⾏为并不能依据少数粒⼦的性质做简单外推就能理解。
文章标题：深度解析bowtie和bwa的工作原理在生物信息学领域，bowtie和bwa是常用的序列比对工具，它们在基因组学研究和生物信息分析中起着至关重要的作用。
本文将深入探讨bowtie和bwa的工作原理，以帮助读者更加全面、深入地理解这两种工具的内在机制。
1. 简介在介绍bowtie和bwa的工作原理之前，首先需要了解它们的基本概念和作用。
bowtie是一种用于短序列比对的工具，它能够高效地对DNA序列进行比对和定位；而bwa则是一种广泛应用于DNA和RNA序列比对的工具，具有较高的比对准确性和速度。
这两种工具对于基因组序列的分析和解读具有重要意义。
2. bowtie的工作原理2.1 索引建立bowtie的工作原理首先涉及到索引的建立。
在进行比对之前，需要对参考基因组进行索引构建，以便于快速准确地进行比对。
索引建立的过程包括选择合适的索引类型和参数，以及对参考基因组进行分割和编码。
2.2 比对算法bowtie采用的是贪婪算法和回溯算法相结合的方法进行比对。
在比对过程中，bowtie通过匹配查询序列和参考基因组序列，找到最佳的比对结果。
其核心思想是在保证比对准确性的前提下，尽可能地提高比对的速度。
3. bwa的工作原理3.1 空间索引与bowtie不同，bwa采用空间索引的方式进行比对。
空间索引是一种高效的数据结构，能够大大加速比对过程。
bwa利用空间索引快速定位查询序列在参考基因组中的位置，从而实现快速而准确的比对。
3.2 Smith-Waterman 算法在比对过程中，bwa采用Smith-Waterman算法进行序列比对。
这种算法能够在保证比对准确性的充分考虑序列的相似性和差异性，从而有效地进行序列比对和定位。
4. 个人观点bowtie和bwa作为序列比对工具，在基因组学和生物信息学研究中具有重要的地位。
它们的工作原理涉及到索引建立、比对算法和数据结构的应用，是生物信息学领域中的重要技术之一。
基于 Bowtie 模型的地铁自动扶梯安全策略分析摘要：随着我国当前地铁行业的不断发展，地铁自动扶梯客伤问题越来越频繁，已经成为影响地铁运行的主要因素了，因此在实际工作中需要加强对地铁自动扶梯安全管理重视程度，融入Bowtie模型来完成当前的管理方案，并且具备较强的预防功能，防范各种安全问题发生，从而使Bowtie模型运用效果能够得到全面的提高。
本文论述了基于Bowtie模型的地铁自动扶梯安全管理策略。
关键词：Bowtie模型；地铁自动扶梯；安全策略一、Bowtie模型的构建方法在地铁自动扶梯安全管理工作中需要加强对Bowtie模型功能的深入性分析之后，再优化当前系统结构，从而为后续安全管理工作提供重要的基础。
当前大多数地铁运营公司建立风险管理系统时虽然进行了自动扶梯危险源的识别和管理，但是很难减少事故发生的次数以及影响程度，因此在实际工作中需要通过Bowtie模型的构建来提高安全管理的效果，为地铁后续的运营提供重要的基础。
Bowtie模型属于根据危险事件引发过程，在安全屏障理论方法技术上进行安全风险事件的有效分析，将原因、结果进行全面的结合之后，再设置不同的预防屏障，控制屏障将危险降到最低。
在实际管理过程中需要先进危险源的识别之后，再揪出其中的风险隐患，采取更加科学的预防措施，从而使管理者能够更加系统性地完成风险的分析，避免对系统后续的运行产生一定的影响。
在进行Bowtie模型构建过程中，需要根据实际使用要求来创新当前的构建思路，要先进行风险的识别，以风险发生的原因和类型为主来进行顶层设计之后再根据事件危险源，将危险源放置在Bowtie模型的左侧之后，再利用各个直线连接将每个危险源和实现进行相互的匹配，因此来了解事件发生内在联系，提出更加科学的预防措施，避免对系统运行造成一定的影响。
在实际识别过程中可以主动地预防相关的因素，快速地发现在安全管理工作中所存在的问题。
在Bowtie 模型中要将事件很有可能发生的结果利用直线来进行连接，加强对每个潜在后果的深入性分析，同时还需要了解事件和结果之间内在联系，建立相对应的控制措施，识别造成被动控制失效问题的相关因素之后，再根据之前所设定的指令进行有效的安全防护，避免对系统运行造成一定的影响，从而使整体管理水平能够得到全面的提高。
基于FTA、ETA、Bow—tie三种评价方法的结合及其应用研究作者：李婷婷赵姚峰来源：《价值工程》2013年第27期摘要：在FTA与ETA分析方法结合的基础上引入蝴蝶结分析法（Bow-tie法）能很好的克服FTA和 ETA的局限性。
本文将ETA、FTA及Bow-tie法进行结合并将其应用到燃气管道泄漏的安全评价及分析中。
Abstract： Introducing Bow-tie analytical method into the combination of FTA and ETA can well overcome the limitation of FTA and ETA. This article combines ETA， FTA and Bon-tie method and apply it into the safety evaluation and analysis of gas pipeline leakage.关键词： FTA；ETA；Bow-tie分析法；管道燃气泄漏；定性分析；定量分析Key words： FTA；ETA；Bow-tie analytical method；pipeline gas leakage；qualitative analysis；quantitative analysis中图分类号：X820.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）27-0035-030 引言随着现代社会的快速进步，我国各行各业都得到了飞速发展，但在发展的同时各种意外事故频频发生，造成重大的人员伤亡和财产损失。
为了及时预防事故发生、降低事故损失，我们需要采用合理的评价方法及时找出事故发生发展原因，继而采取有效的预防措施防止事故再次发生。
由于现代工业的特殊性、复杂性和危险性，用单一评价方法很难对其进行全面分析，而采用多种评价方法结合的方式则会达到很好的效果。
一般传统的分析方法包括安全检查表法、预先危险性分析（PHA）、失效模式和后果分析（FMEA）、鱼刺图、头脑风暴、事故树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等等，其中事故树（FTA）和事件树（ETA）分析方法因其操作简单、应用广泛而受到大家普遍欢迎。
36 為紅科技2018年•第7期基于b o w-tie的海上防喷器系统风险分析◊长江大学机械工程学院张静王长建为了防止海上石油平台井喷事故的发生，防喷器（B0P)的可靠、安全、高效运行 是关键。
本文采用了 bow-t ie风险分析模型，对造成其故障的原因及后果进行分析。
分析认为：操作人员失误对防喷器故障影响最大，控制系统故障其次。
根据分析结果，提出了防止防喷器故障的安全技术控制措施，为保障防喷器功能正常发挥提供了安全技术指导。
海上平台人员逃生困难、火灾扑救难度大，油气井喷后一 旦发生火灾，便可能发生连续爆炸，从而危及整个平台的安 全防喷器作为海上油气钻井作业中操作人员与平台的重要安全保障，保证其安全、高效运行尤为重要。
通过建立海上钻 井防喷器系统故障bow-tie S型，可以帮助工程技术人员分析导 致防喷器故障的原因，探寻防喷器故障后的控制方法，对于实 际生产有重要的指导意义。
1bow-tie方法bow-tie法是把故障树（F T A)与事件树（E T A)结合起 来，对事故的发生原因、事故后果、事故预防及控制等过程进 行分析的建模方法[“]〇国内外学者已经对bow-tie法展开了研究。
孙殿阁等人将 bow-tie技术应用到对组织缺陷以及人为失误占主导因素的民用 机场运行安全风险分析中，有效地预防了事故的发生™; KH AN等构建并使用海上井控蝴蝶结模型与贝叶斯方法，实现了 钻挪业风险分析'FTA分析方法是一种图形演绎推理方法，通过对其进行定 性、定量分析，可以找出事故发生的主要原因，为分析事故起因、确定安全对策提供了可靠依据m。
ETA分析法是从事故最初 的起始状态开始，用逻辑推理的方法，按照时间的发展顺序从 事故原因到结果的过程分析，通过ETA可以预测出复杂系统中 可能出现的各种事故后果M]。
bow-tie^型示意图如图1所示。
左边为故障树，右边是事件树，事故作为故障树的顶上事件和事件树的起始事件把两者连接起来，从而形成了bow-tie m型。
Bowtie介绍1 Bowtie和一般的比对工具不一样，他适用于短reads比对到大的基因组上，尽管它也支持小的参考序列像amplicons和长达1024的reads。
Bowtie采用基因组索引和reads的数据集作为输入文件并输出比对的列表。
Bowtie设计思路是，1）短序列在基因组上至少有一处最适匹配，2）大部分的短序列的质量是比较高，3）短序列在基因组上最适匹配的位置最好只有一处。
这些标准基本上和RNA-seq, ChIP-seq以及其它一些正在兴起的测序技术或者再测序技术的要求一致。
2 Bowtie有两种比对策略：-n （默认使用-n）该参数要求比对时碱基错配数不超过N，这里N的取值范围是0-3，并且这个错配数是指种子序列上允许的碱基错配数。
在全部错配位置的phred 质量值的和可能会超过参数e。
对于没有质量值的fasta文件，质量值默认是40. -v比对不允许超过V个错配，V的取值范围是0-3.此时忽略质量值。
Strara在-n比对模式下，stratum是定义种子区域的错配数，结合-l参数使用。
在-v比对模式下，stratum定义在所有记录中的错配数，结合-m参数使用。
结果参数–k –a –m –M –best –strara3 Bowtie使用方法3.1 Usage:bowtie [options]* <ebwt> {-1 <m1> -2 <m2> | --12 <r> | <s>} [<hit>]<m1> Comma-separated list of files containing upstream mates (or thesequences themselves, if -c is set) paired with mates in <m2><m2> Comma-separated list of files containing downstream mates (or thesequences themselves if -c is set) paired with mates in <m1><r> Comma-separated list of files containing Crossbow-style reads. Can bea mixture of paired and unpaired. Specify "-" for stdin.<s> Comma-separated list of files containing unpaired reads, or thesequences themselves, if -c is set. Specify "-" for stdin.<hit> File to write hits to (default: stdout)3.2 输入参数：Input:-q query input files are FASTQ .fq/.fastq (default)输入fastq文件-f query input files are (multi-)FASTA .fa/.mfa输入fasta文件-r query input files are raw one-sequence-per-line输入raw文件-c query sequences given on cmd line (as <mates>, <singles>)-C reads and index are in colorspace-Q/--quals <file> QV file(s) corresponding to CSFASTA inputs; use with -f -C--Q1/--Q2 <file> same as -Q, but for mate files 1 and 2 respectively-s/--skip <int> skip the first <int> reads/pairs in the input-u/--qupto <int> stop after first <int> reads/pairs (excl. skipped reads)-5/--trim5 <int> trim <int> bases from 5' (left) end of reads-3/--trim3 <int> trim <int> bases from 3' (right) end of reads--phred33-quals input quals are Phred+33 (default)默认质量值--phred64-quals input quals are Phred+64 (same as --solexa1.3-quals)--solexa-quals input quals are from GA Pipeline ver. < 1.3--solexa1.3-quals input quals are from GA Pipeline ver. >= 1.3--integer-quals qualities are given as space-separated integers (not ASCII)Tophat调用bowtie使用的输入参数是-q 。
bowtie:短序列比对的新工具1.Bowtie是一个超级快速的，较为节省内存的短序列拼接至模板基因组的工具。
它在拼接35碱基长度的序列时，可以达到每小时2.5亿次的拼接速度。
Bowtie并不是一个简单的拼接工具，它不同于Blast等。
它适合的工作是将小序列比对至大基因组上去。
它最长能读取1024个碱基的片段。
换言之，bowtie非常适合下一代测序技术。
在使用bowtie前，需要使用bowtie-build来构建比对模板。
如果你需要比对是比较常见的基因组的话，你可以去/manual.shtml下载你所需要的Pre-built indexes文件就可以了。
如前所述，bowtie适合于将短序列拼接至大的模板上，尤其是基因组。
模板最小尺寸不能小于1024碱基，而短序列最长而不能超过1024碱基。
Bowtie设计思路是，1）短序列在基因组上至少有一处最适匹配，2）大部分的短序列的质量是比较高，3）短序列在基因组上最适匹配的位置最好只有一处。
这些标准基本上和RNA-seq, ChIP-seq以及其它一些正在兴起的测序技术或者再测序技术的要求一致。
如果bowtie在你的机器上运行起来很慢，那么你可以试试以下的一些办法来让它跑得快一些：尽可能的使用64位bowtie。
很显然，64位运算会比32位运算更快。
所以最好使用支持64位运算的计算机来运行64位的bowtie。
如果你是从原文件开始编译程序，在g++编译时，你需要传递-m64参数，你也可以在make的时候加入这一信息，比如说传递BITS=64给make，具体的：make BITS=64 bowtie。
想知道你自己运算的是什么版本的bowtie，你可以运行bowtie –version如果你的计算机有多个CPU或者CPU内核，那么请使用-p参数。
-p参数会让bowtie进入多线程模式。
每一个线程都会使用单独的CPU或者CPU内核。
这种并行的运算模式也会大大加快运算速度。
基于Bowtie模型的地铁自动扶梯安全对策研究摘要：随着我国地铁行业的迅猛发展，地铁自动扶梯客伤事件出现的越来越频繁，并逐渐成为地铁运营安全的重大威胁之一。
目前，现有的相关研究缺少对自动扶梯安全运行的全面分析。
本文首次将风险分析及管理方法中的Bowtie模型应用于自动扶梯客伤的分析中，充分利用该方法面面俱到的优势，建立自动扶梯客伤的Bowtie图。
关键词：扶梯客伤；Bowtie模型；风险分析；1前言地铁自动扶梯是方便乘客往返于站台层与站厅层之间、站厅层与地面之间的代步设备，是地铁车站必备的运输工具之一，因其乘坐便捷、运量大，通常情况下，乘客多偏向于选择自动扶梯。
然而因其使用周期长、涉及人员多、乘梯人员庞杂等特点，导致自动扶梯客伤事件频繁发生。
笔者整理了2018年杭州地铁一号线客伤资料，并对客伤事件进行分类总结，如表1、表2所示。
表1 杭州地铁1号线客伤统计资料表2 自动扶梯客伤事件的原因针对地铁自动扶梯客伤事件的分析，传统的分析方法有：初步隐患分析法（PHA）、逻辑图分析法、鱼骨图分析法、故障模式、影响及重要性分析法( FMECA)、事件树分析法( ETA)、故障树分析法( FTA)等，然而这些方法大多仅从逻辑层面上进行分析，目的是为了找出基本事件或事故成因，缺乏各成因之间的关联及应对措施，不能对地铁自动扶梯客伤事件进行全面分析。
目前，不少地铁运营公司建立的风险管理系统（如HRS、Asrisk）虽然对自动扶梯的危险源进行了辨识、登记、管理，但缺乏事故发生后如何将事故影响降至最小或可接受程度的处理方法，而车务系统的工作指引中，虽然有事故处理的相关指引，但又缺乏隐患排查的相关方法，不能有效降低客伤事件的发生。
针对上述问题，本文首次利用Bowtie模型分析自动扶梯客伤事件，包含地铁自动扶梯客伤事件发生的原因、预防措施、顶事件、控制措施、潜在后果，为各地铁运营公司处理该类事件从全局角度提供一种新的方法。
基于bowtie法火灾事故分析引言火灾是一种常见的事故，不仅会造成财产损失，还可能导致人员伤亡。
因此，对于火灾事故的防范和控制非常重要。
在火灾风险管理中，Bowtie法是一种常用的分析方法，它能够清晰地界定事故发生的原因、过程和结果，为消防安全提供可视性和可控性。
本文将以Bowtie法为理论框架，对火灾事故进行分析和探讨，以便更好地了解火灾事故的发生机理和防范控制措施。
一、Bowtie法的基本原理及应用Bowtie法是一种系统性的风险评估和事故分析方法，它通过构建一种图形化的结构，用于清晰地表示事故发生的原因、过程和影响，并且能够将事故发生的可能性和严重程度量化，帮助管理人员全面地评估和处理事故风险。
Bowtie法分析图由一个中央节点、安全控制、事故发生原因和后果组成，中央节点表示事故的基本情况，安全控制包括防范和控制措施，事故发生原因和后果为导致事故发生的因素和事故造成的影响。
Bowtie法的应用可以帮助管理人员深入了解事故的发生机理，找出事故的根本原因，制定合理的防范措施，提高事故预防和应急处置的能力。
因此，Bowtie法已经成为企业、政府部门和各种行业的风险管理的重要工具，被广泛应用于化工、建筑、医药、能源等领域。
二、火灾事故的发生机理火灾是一种常见的自然灾害和事故，它通常由于可燃物、氧气和点火源三要素同时存在而引起。
在工业生产、商业服务和日常生活中，火灾事故的发生机理主要包括以下几个方面：1. 可燃物：可燃物是火灾发生的前提条件，它是指在一定条件下能够燃烧的物质，如纸张、木材、石油制品、化工原料等。
在工业生产和日常生活中，大量的可燃物都可能成为火灾事故的导火线。
2. 氧气：氧气是火灾燃烧的氧化剂，没有足够的氧气，火灾就不会发生。
在封闭空间、狭小通道和高架构筑物中，氧气供应不足可能会导致火灾事故扩散和蔓延。
3. 点火源：点火源是引发火灾的因素，它包括明火、电火花、静电等。
在工业生产中，设备故障、操作不当、线路短路等都可能成为火灾的点火源。
Bow-tie 模型安全屏障事故前预防措施消除源头风险预防防止恶化减轻后果事故后控制措施风险事件危险源事故后果所示的贝叶斯网络为例，X1、X2、X3称为根节点，B1、B2为中间节点，AB2的父节点。
贝叶斯定理的基本公式为：其中，Xi 为节点A发生的某个前提条件，P(Xi|A)表示在节点A发生的情况下，X于贝叶斯网络，若节点xj （j=1,2,……m）为节点yi的同级父节点，且xj之间条件独立，则有：借助贝叶斯网络及相关算法，可进行三种推理：一是风险预测。
在已知根节点（事件）先验概率和节点间条件概率前提下，预测风险事件及结果事件的发生概率。
二是诊断性推理。
在风险事件发生的情况下，推断根事件发生概率，用于事故发生后的原因分析与查找。
三是重要性分析。
计算各根事件对风险事件影响程度，找出关键根事件。
（2）其中，M是表示事件i的聚合模糊值，w是专家 j的权重，通常由专家的专业等级、其中X*（见图3）为梯形模糊数的解模糊值（FP S）。
4. 模糊可能性及模糊概率。
Onisawa (1988)提出将解模糊值（FP S）转化为模糊概率（FP其中：（四）基于Bow-tie模型的模糊贝叶斯网络风险评估框架Bow-tie模型为基础，结合Esmaeil Zarei梯形模糊数的隶属函数图4 基于Bow-tie 模型的模糊贝叶斯网络风险评估框架事前预防措施事后控制措施安全屏障节点结果节点风险源风险事件事故后果Bow-tie 模型分析中间节点根节点模糊贝叶斯网络构建中间节点叶节点叶节点根节点贝叶斯网络构建聚合去模糊化模糊可能值模糊严重程度专家意见提取模糊集理论安全屏障节点结果节点贝叶斯网络计算风险预测风险评估诊断分析重要性判断办公大楼消防管理风险Bow-tie 模型办公大楼消防管理风险贝叶斯网络办公大楼发生严重火灾消防给水设施建筑隔离机房防火设施避难层避难消防疏散规范作业消防培训应急值班火灾报警设备消防救援建筑及装修防火楼层防火门发行库防火隔离通风排烟火灾响应消防检查灭火设备易燃易爆物电气火源高温明火人员伤亡发行基金毁损重要业务系统瘫痪办公大楼严重毁损毗连建筑毁损E 11.火灾培训不足E 10.灭火器失效E 13.火灾报警设备失灵E 9.灭火喷淋系统失灵E 5.消防检查疏漏S 6.楼层防火门S 5.机房防火设施S 2.消防通道疏散S 1.消防排烟风机排烟S 3.避难层避难S 4.发行库防火隔离S 7.建筑及装修防火S 8.建筑隔离C 4.办公大楼严重毁损I 3.火势增长I 2.大楼起火I 1.点火源I 6.消防设备无效I 5.火灾响应不充分I 7.火灾响应不充分I 8.消防水源系统故障I 10.无法及时获得消防救援E 14.未及时呼叫消防支持E 15.消防通道拥堵E 4.易燃易爆物品堆放E 3.高温E 2.明火E 1.电气火源E 12.应急值班缺位I4.火势蔓延与烟气传播C 3.重要业务系统瘫痪C 2.发行基金被毁C 1.人员伤亡C 5.毗连建筑受损E 6.消防管道不通E 7.消防阀门无法开启E 8.消防泵无法运转表2 事件严重程度模糊数语言术语语言术语(0.8，1，1，1)(0，0，0，0.25)(0，0.25，0.25，0.50)(0.25，0.50，0.50，0.75)(0.50，0.75，0.75，1.0)(0.75，1，1，1)(0，0，0，0.2)(0，0，0.1，0.3)(0，0.2，0.2，0.4)(0.2，0.35，0.35，0.5)(0.3，0.5，0.5，0.7)(0.5，0.65，0.65，0.8)(0.6，0.8，0.8，1)(0.7，0.9，1，1)(0.8+0.2λ，1)(0，0.25-0.25λ)(0.25λ，0.5-0.25λ)(0.25+0.25λ，0.75-0.25λ)(0.50+0.25λ，1-0.25λ)(0.75+0.25λ，1)(0，0.2-0.2λ)(0，0.3-0.2λ)(0.2λ，0.4-0.2λ)(0.2+0.15λ，0.5-0.15λ)(0.3+0.2λ，0.7-0.2λ)(0.5+0.15λ，0.8-0.15λ)(0.6+0.2λ，1-0.2λ)(0.7+0.2λ，1)一个月发生一次整个生命周期中都未发生15-20年发生一次10-15年发生一次5-10年发生一次1-5个月发生一次6-12个月发生一次3-6个月发生一次1-3个月发生一次非常高(VH)轻微不严重严重(M)非常严重性(H)灾难性(VH)非常低(VL)低-非常低(L-VL)低(L)比较低(FL)中等(M)比较高(FH)高(H)高-非常高(H-VH)λ截集λ截集模糊数模糊数语言描述3. 中间节点概率确定。
Bowtie使用说明（内部资料，严格保密）1. 简介 (2)2. 下载与安装 (3)2.1 下载软件包 (3)2.2 下载Index文件 (3)2.3非编译与编译安装 (3)3. Bowtie用法详解 (4)3.1两个主要步骤 (4)3.2Bowtie必须参数 (5)3.3 Bowtie可选参数 (5)3.3.1输入参数 (5)3.3.2比对控制参数 (6)-n模式参数 (6)-v模式参数 (6)3.3.3 结果（报告）控制参数 (6)3.3.4 输出参数 (7)3.3.5 SAM文件的控制参数 (7)3.3.6 性能参数 (7)关于性能的更多说明 (8)4. 关于质量分数之和的控制参数 (9)5. 案例分析 (11)5.1单端比对 (11)5.1.1软件版本和数据 (11)5.1.2建立index文件 (11)5.1.3结果文件详解 (11)5.1.4控制参数详解 (13)5.2双端比对 (19)5.2.1数据 (19)5.2.2成对文件输入 (20)5.2.3插入片段长度 (21)5.2.4 双端比对的错配罚分 (22)5.2.5 双端比对的结果报告控制参数 (24)本文内容由高山整理，参与者还有陈程杰、孙瑜等同学。
其他人还可以进一步修改，提高。
请大家珍惜利用每一个机会提高自己。
1.简介Bowtie是一个超级快速的，较为节省内存的，将短序列（<=1024bp）比对到参考基因组（>=1024bp）的工具，可以在Windows，MAC OS X，Linux和Solaris 等环境下通过命令行运行。
Bowtie的优点：1)快速：允许使用多个处理器来加速进程，因此在比对35bp长度的序列时，一个普通的工作站可以达到每小时2500万条序列到人类基因组的比对速度。
2)系统资源占用少：Bowtie对参考基因组编纂Burrows-Wheeler索引来保证它具有小型的存储印记（memory footprint），对于人类基因组的单端比对，只需要2.2GB的索引，而双端比对只需要2.9GB，节省了大量的系统资源。
Active Bow TieA tool for displaying and improving hazard analysis and energising safety managementRisk SupportRisk Management Consultants88 Kingwood RoadLondon SW6 6SSUnited KingdomTelephone +44 (0)20 7385 1432Facsimile +44 (0)20 7385 7844Email vmt@Active Bow TieA tool for displaying and improving hazard analysis and energising safety managementJuly 2007Version 1.7Revision Date Approved1.1 February 2004 V.M. Trbojevic1.5 June 2004 V.M. Trbojevic1.7 July 2007 V.M. TrbojevicCONTENTS1INTRODUCTION (1)1.1 B ACKGROUND (1)1.2 D ESCRIPTION OF B OW T IE A NALYSIS (2)1.2.1Hazard Analysis (2)1.2.2Process Model (4)1.2.3Linking Risk and Process Models (4)1.3 I NTEGRATED S AFETY M ANAGEMENT S YSTEM (4)1.3.1Risk Evaluation (5)1.4 D ATABASE S TRUCTURE (6)2STARTING (8)2.1 I NSTALLING A CTIVE B OW T IE (8)2.2 U SER M ANUAL (9)2.3 S ETTING U P A N EW C ASE/D ATA F ILE (10)2.4 D EFINING R EFERENCE D ATA (11)2.4.1Personnel (11)2.4.2Competencies (12)2.4.3Effectiveness (12)2.4.4Activity Categories (13)2.4.5Frequencies (13)2.4.6Control Types (13)2.4.7Risk Matrix (14)3HAZARD ANALYSIS (17)3.1 H AZARD C ATEGORIES AND T OP E VENTS (17)3.2 T HREATS AND C ONSEQUENCES (18)3.3 B ARRIERS AND B ARRIER D ECAY M ODES (19)3.4 R ISK A NALYSIS (21)4ACTIVITIES AND TASKS (23)4.1 A CTIVITIES (23)4.2 T ASKS (24)4.3 A DDITIONAL A CTIVITY I NPUT (25)4.3.1Objectives (26)4.3.2Management Actions (26)4.3.3Inputs (26)4.3.4Outputs (26)4.3.5Performance (26)4.3.6Deficiencies (27)5LINKING TASKS AND CONTROLS (28)6REPORTS (31)6.1 D ISPLAYING I NFORMATION IN B OW T IES (31)6.1.1Box Style (31)6.1.2PEAR (31)6.1.3Barrier Effectiveness (31)6.1.4Barrier Post Indicator (31)6.2 R EPORTS (32)7PRINTING BOW TIES, COPYING, PASTING, DELETING, ETC (37)7.1 B OW TIES (37)7.2 C OPYING,P ASTING AND D ELETING (37)7.3 R EORDERING (37)1INTRODUCTION1.1BackgroundBow tie approach1 was originally devised to energise the safety managementsystem. The theory behind the bow tie approach can be found in the “Swiss cheesemodel” of Reason2. The approach is mostly used in the hazard identification andthe development of the hazard register, to link hazard barriers and operationalsystems and procedures in place to eliminate the hazard or reduce its frequency ofoccurrence, or mitigate its potential consequences. As such it also a hazard andrisk control display tool. A more mature extension of the approach was based ona desire to overcome the following shortcomings in a safety case regime:1.The transfer of information from hazard and risk analysis through to theworkings of the management system (i.e. to operations) has beeninsufficient. This means that link between the major accident hazards andthe safety management system (SMS) is not usually explicitly presented.The emergency response plans typically provide the chain ofcommunication in an emergency, the organisational structure, tasks ofresponsible persons, and the list of actions to be carried out in the event of aspecific emergency situation following a major hazard event. A linkbetween the technical system descriptions in the Safety Report, and thedemonstration of the working of the management system in the context ofmajor hazard control, is usually missing. This is not unusual because themethodologies for hazard analysis and risk assessment, in general, do notdeal with the complex technical and organisational systems in a unifiedmanner.2.The Quantitative Risk Assessment may take into account operator error inthe causation part of the assessment, while it is rare to account for humanfactors in the escalation part of the assessment, unless a specific operatoraction is intended to be a safety barrier. However, even then, the quality oforganisation and management is not accounted for. For example, toincorporate the “probability of partial malfunction of the emergencysystem” is unheard of. This does not mean that the quality of organisation,or “organisational factors” cannot be evaluated; they can be accounted for inthe overall shifting of the risk profile or the scaling of the failure rates.3.The operational process model may be established for the purpose of qualitymanagement system, but not for the purpose of major hazards and the SMS.There is, in general, a “fuzzy” link between the hazards and operationalactivities and tasks, and even “fuzzier” link between risk controls andoperational tasks.1 Shell International Exploration and Production BV, Thesis HSE Manual, EP-95 0323, 1995.2 James Reason, Human Error, Cambridge University Press, 1990.1.2Description of Bow Tie Analysis1.2.1Hazard AnalysisIn this example, Figure 1.1, hazard is derailment and hazard realisation is the topevent “passenger train derailment”. The threats (that can lead to the top event) are“obstruction on tracks”, “rolling stock faults”, “track faults”, etc. The possibleconsequences of this event could be “injuries and fatalities”, “damage to trainsand tracks”, etc.Figure 1.1 Derailment Bow tieTo protect from threats, barriers are provided (denoted by a box with a thick blackbar on the right), Figure 1.2. The barriers against “obstructions on tracks” are to“ensure operational tracks” and “regular track inspections”. However, the barrier“ensure operational tracks” may decay because of the “inadequate maintenance”,or may fail due to “obstructions due to track maintenance”. This barrierdecay/failure mode3 is denoted by the box with the thick red line at the bottom. Ifthe barrier decay/failure mode is identified than it may be required to provide asecondary barrier to prevent the decay/failure mode. These secondary barriersreinforce primary barriers (which protect from threats). The numbers of theprimary and secondary barriers are governed by the risk acceptance criteria.3 Barrier decay/failure mode is also called “Escalation factor” (e.g. in Thesis)Figure 1.2 Barriers and Barrier Decay/Failure ModesRisk Support Ltd. 3 Active Bow Tie Manual v1.7The barriers with different coloured bars on the right hand side are intended torepresent different type of barriers, or groups of workers, subcontractors, etc.Similarly, if all barriers are breached, and the top event (loss of control) isreached, then (protection / mitigation) barriers should be provided to protect fromtop event and/or mitigate unwanted consequences. These barriers and theirdecay/failure and are treated in the similar way as the barriers on the left-handside of the bow tie.1.2.2Process ModelIn parallel with the bow tie risk analysis, the “systems model” is developed whichdescribes all processes of the Company. Furthermore a set of activities and tasksare identified required to keep the “process” functioning on a daily basis. Foreach activity and each task within an activity responsible persons is identified.The duty of a responsible person is to carry out the task/activity in a specifiedmanner and record any deviations. The development of the process model isiterative and in many cases the risk model drives the new tasks and vice versa. 1.2.3Linking Risk and Process ModelsIn the next step the tasks are matched to the barriers. This means that for eachbarrier there should be a task the purpose of which is to ensure that the barrier isoperational at all times. This process is also iterative and may require some“matching” before a proper link between the task and the barrier is established. InFigure 1.2, in the lower part of the barrier box, the post indicator of theresponsible person (or contractor’s organisation) and the corresponding tasksshown (e.g. X1, X2, Y1, etc denotes personnel group and position, and “A.01.02”denoted task 2 of activity A.01). As mentioned before the development of bow tierisk model and the corresponding process model proceeds in an iterative manner.The activities and tasks taken to ensure that risk controls are effective at all timesare called “safety-critical”. An activity comprises a set of tasks with the samemanagement objective.1.3Integrated Safety Management SystemThe operational part of the safety management system (SMS) can now bedeveloped as a natural extension of the above approach. In fact, each activity withits set of tasks represents a “procedure” in the old sense, except that each task is“hard wired” to the corresponding risk barrier. Therefore to close the continuousimprovement loop, the following components of the SMS, shown in Figure 1.3,are added:•Management objective for the activity and action required to implement it,•Performance indicators and criteria for measuring the execution of tasks,•Feedback loop for the improvement and operational changes,•Input and output for the activity; for example, if the absence of a written procedure could result in infringement of the safety policy or breaches oflegislative requirements or performance criteria, then the additionalprocedure represents an input for the activity. Similarly, output from anactivity may represent the input for another activity, etc.Figure 1.3 Safety Critical ActivityIn associating tasks with risk controls, distributing responsibilities, definingobjectives and the sources and means of measurement, the integrity of themanagement system is demonstrated.A similar approach can be utilised to extend the safety management system tocover the management and organisational aspects.1.3.1Risk EvaluationRisk evaluation is carried out by assessing the likelihood and the severity ofconsequences using either risk matrix approach, or the results of quantitative riskanalysis. Typically these risk can be low (acceptable), medium (tolerable ifreduced to be As Low As Reasonably Practicable – ALARP) and high/intolerable(operation is not allowed). The evaluated risks are then assessed against riskacceptability criteria.Risk criteria are developed in terms of the required number of barriers for eachrisk level. Risk criteria can also be formulated in conjunction with safety rating orthe effectiveness of risk controls which depends on the barrier effectiveness,availability, independence, means of control over barrier, etc. An example of riskcriteria without barrier rating is presented in Figure 1.4.Risk reduction is then carried out in accordance with the risk tolerability doctrine, or thenational safety legislation, etc.Figure 1.4 An Example of Risk Criteria1.4Database StructureThe data structure in Active Bow Tie starts with the Study (or Safety Case) whichcovers one or several Locations. Each location is exposed to Hazards and has anActivity Set. A set of Hazards comprises of one or several Hazard Groups, eachof which is mapped into one or several Top Events.Each Top Event can be triggered by a set of Threats (within a Threat Group), andto prevent hazard realisation Barriers are put in place. Factors that can reducebarrier effectiveness called Barrier Decay Modes (B.D.M.). To protect thebarriers from this decay modes the Secondary Barriers can be specified.Escalation from Top Event can lead to a Consequence Group containing one orseveral unwanted Consequences. There are Barriers in place top protect from topevent and mitigate the consequences. These barriers can be associated with thebarrier decay modes, which are controlled by secondary barriers.Each Activity Set contains one or several Activity Groups each of which compriseone or several Activities. Each Activity comprises of Tasks, some of which aresafety critical; i.e. the purpose of those tasks is to ensure that barriers areoperational at all times. An activity also comprises of the associated safetyobjectives, management actions, input, output, performance indicators and criteria(Figure 1.3). A graphical representation of the data structure is presented in Figure 1.5.Figure 1.5 Database StructureRisk Support Ltd. 7 Active Bow Tie Manual v1.7。
