Les systèmes instrumentés de sécurité (SIS) sont des barrières techniques qui ont pour rôle de mettre un process dans une situation de sécurité fonctionnelle. L’allocation du niveau d’intégrité de sécurité (SIL), mesure cible d’évaluation, peut se faire par des méthodes qualitatives ou quantitatives. C’est cette dernière catégorie que nous avons privilégié dans cette thèse en utilisant les équations simplifiées pour déterminer la probabilité moyenne de défaillance à la demande (𝑃𝐹𝐷𝑎𝑣𝑔) du SIS. Les valeurs du 𝑃𝐹𝐷𝑎𝑣𝑔 présentent des imperfections qui crée une incertitude en ce qui concerne l'efficacité du SIS. Afin de corriger ce problème, dans ce travail, on a proposé deux nouveaux modèles, basés sur la norme CEI 61508, mais tenant compte de l'efficacité et de la performance des tests périodiques. Les résultats obtenus montrent que les modélisations proposées apportent une meilleure précision que le modèle standard CEI 61508.