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確率論的安全性評価と呼ばれ，決定論的安全性評価と対比される．原子炉や各種プラントなどが大規模な損傷にいたる，有意なあらゆる事故について発生頻度と発生時の影響を評価する確率論的手法．事故の発端となる事象として，機器の故障や誤操作などの内的事象と，地震や火災などの外的事象の両者を評価する．地震PSAは代表的な応用例であり，設計基準を上まわる地震時の重大事故発生頻度の評価，内的事象と地震時事故の重大性の相対的比較，耐震設計の合理化に関する知見の蓄積などが可能になる．
