Предлагаются модели, методы и алгоритмы для анализа процессов развития и предотвращения критических сочетаний событий различного рода, приводящих к авариям и катастрофам в человекомашинных и организационных системах. Критические сочетания представляют собой комбинации событий, которые по отдельности относительно неопасны, но в совокупности приводят к аварии. В техногенных системах такими событиями являются отдельные ошибки операторов, отказы техники и неблагоприятные воздействия внешней среды. Для исследования таких сочетаний и определения мер по их предотвращению используются подходы вероятностного анализа безопасности, строятся логические деревья, минимальные сечения которых рассматриваются как модели критических сочетаний событий. Для минимальных сечений строятся графы событий и системы дифференциальных уравнений, из решений которых можно определить вероятность реализации того или иного минимального сечения, а также интенсивность мер по снижению этих вероятностей, которые следует предпринимать на различных интервалах времени для данной системы. В качестве примера анализируются ситуации, связанные с возникновением критических сочетаний событий, приводящих к пожарам в двигателе двухмоторного воздушного судна и его последующей аварийной посадке.