灾害分析中的数量化问题

灾害分析中，涉及到的不确定性因素常常对分析结果的可信度和精确度起决定性作用。按照其产生的原因和自身特点的不同，不确定性因素可分为主观不确定性因素和随机不确定性因素。如何处理不确定性因素已成为灾害分析研究领域的一个前沿热门问题。本文介绍了一些重要的不确定性处理方法并给予了评价，指出了进行不确定性研究的具体内容和方向。     

考虑不确定性的复合灾害避难疏散风险评估模型

为解决地震-暴雨典型复合灾害情景下避难疏散的不确定性，开展避难疏散风险评估研究。首先，基于我国避难疏散体系规划特征，提出地震暴雨复合灾害下城市避难疏散风险控制目标；其次，考虑避难疏散时间的不确定性，结合地震-暴雨复合灾害避难疏散特点，建立地震-暴雨复合灾害下城市道路通行能力快速评估模型；然后，考虑不同避难需求点风险接受程度的不确定性，提出基于城市规划用地特征的可接受风险水平系数；最后，考虑以上避难疏散过程的不确定性特征，采用优化算法计算最大覆盖应急设施选址决策模型，构建基于地震-暴雨复合灾害避难疏散风险评估模型，并以某北方城市防灾疏散责任区为实证对象，探讨多风险控制目标与多规划方案组合下的风险情况，提出该防灾疏散责任区的最小疏散风险避难场所规划方案。结果表明：该模型能更为实际地评估地震-暴雨复合灾害情景下避难疏散风险，实现不确定因素的量化分析，达到风险评估和空间规划的有效衔接。     

SFEP中因素重要度计算及其不确定性修正方法研究

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process, SFEP)中因素重要性及其不确定性，提出了基于相似性、联系数和信息熵的分析方法。以因素影响下的事件故障概率为基础数据，将因素重要性表征为事件在因素作用下的故障概率相似性和不确定性，建立研究方法和数学模型。首先，研究了因素重要性的由来及不确定性产生的原因。其次，建立了因素重要度计算和不确定性修正方法，提出了因素概率相似度、因素概率犹豫度、因素概率犹豫熵和因素重要度。最后，通过实例展示了分析流程。结果表明，系统故障演化过程中实现上述方法是可行的，能达到预期效果。研究方法和结果可用于系统故障演化过程中因素重要性的确定，并作为基础数据实现因素的化简、合并或删减，以降低演化过程复杂性，也可为类似的因素重要性分析提供支持。     

深部开采煤岩瓦斯动力灾害统一发生机制及监测技术

为研究深部开采冲击地压、煤与瓦斯突出及其复合动力灾害的发生机制,并对其进行有效监测预警,运用事故调研、理论分析、工程实践等方法,分析了我国煤岩瓦斯动力灾害的影响因素,研究了其发生的统一机制和监测技术。结果表明:煤岩瓦斯动力灾害是冲击、突出共性因素和个性因素共同影响下的结果;根据灾害发生过程中能量释放的主体和形式,将煤岩瓦斯动力灾害分为冲击地压、煤与瓦斯突出、冲击-突出型复合动力灾害、突出-冲击型复合动力灾害4种类型;采用多层次统一监测模式,可对深井煤岩瓦斯动力灾害进行全方位连续的统一监测。最后将研究成果应用于煤矿现场实例,效果良好。     

BLEVE事故后果分析软件化实现

对BLEVE的三种主要灾害模式，火球辐射、超压以及碎片抛射进行了研究，研究总结了各自的灾害计算模型及相关的伤害准则，采用STATLSTICA6．0对火球直径、持续时间进行了重新拟合，给出了爆炸能量计算模型中不确定性参数的选取方法，对碎片抛射的各个不确定性参数的分布进行了总结。根据总结得出的模型，采用VB6．0编制了BLEVE事故后果分析软件，并分别以球罐、丙烷的热BLEVE算例及卧罐、二氧化碳的冷BLEVE算例对软件的计算功能进行演示。     

积雪灾害防治中的积雪深度与风速的计算

为防止积雪灾害的发生或采取必要的防治措施,必须弄清积雪灾害特征,分析积雪的影响因素,研究积雪灾害的发生机理,理顺积雪灾害的类型,探讨积雪灾害发生的规模,以确保工程建设及人民生命安全。降水量是积雪灾害首要因素,是积雪灾害物质的来源;气温的高低是造成积雪的前提;风不仅对水汽和降雪有影响,而且对积雪有再分配的作用;降雪量直接影响积雪分布,地形、风向、风速(风力)、植被、坡向等对积雪分布也有一定影响。在分析研究灾害积雪的特征、类型、影响因素、发生机制、规模以及发生的规律等同时,探讨了最大积雪深度、最大风速的计算方法。通过定量计算,为研究积雪灾害的防治提供依据。     

基于粒计算的尾矿库安全评价不确定性研究

为了进一步提高尾矿库的安全管理水平，更好地预防和控制尾矿库事故，分析了尾矿库安全评价不确定性的3个来源:地理环境的不确定性、评价依据的不确定性、评价过程的不确定性；结合粒计算的理论知识，对尾矿库安全评价的不确定性从一级粒度、二级粒度上进行研究，并构建尾矿库安全评价不确定性的商空间模型；根据模糊聚类方法，计算影响元素的相似矩阵，建立了尾矿库安全评价不确定性的影响因素的分层递阶结构。结果表明:该研究明确区分了尾矿库安全评价不确定性因素，有利于提高尾矿库评价结果的准确性。     

自然灾害生态环境风险及其评价——以汶川地震极重灾区次生泥石流灾害为例

灾害生态环境风险评价的关键是评价不确定性灾害事件的发生概率和它对人类依存的生态系统造成的负面后果,评价步骤包括4个部分:受体分析、风险源的概率分析、暴露和脆弱性评价、风险表征。以汶川地震10个极重灾区的研究资料为基础,评价地震次生泥石流灾害生态环境风险指数和生态环境损失,并按照生态环境风险指数和生态环境损失大小对未来10县市的生态环境风险进行了排序。综合考虑2个评价结果,汶川县、北川县、绵竹市生态环境风险较高,安县、青川县、什邡市生态环境风险较低。     

基于Monte Carlo与Markov法参数不确定性条件下SIL评估

为了避免由参数不确定性因素导致较大的Markov法SIL评估偏差,且减少计算工作量和复杂性,采用Monte Carlo（MC）仿真方法处理含不确定性参数的Markov模型,并借助Matlab GUI编程开发MC仿真处理参数不确定性条件下Markov法SIL评估可视化仿真计算软件。在理论研究的基础上,为说明该研究方法与计算软件的可行性,以石油天然气工业高完整性压力保护系统（HIPPS）为算例进行SIL评估。结果表明:MC仿真方法可以有效处理Markov法SIL评估中参数不确定性问题;基于Matlab GUI编程设计出的仿真计算软件在一定程度上可以提高计算效率。     

D-S证据理论在油库安全评价中的应用

油库系统复杂,各指标因素之间具有不确定性.证据理论具有数据融合、处理不确定因素等特点,已广泛用于专家决策、人工智能、目标识别等领域. 提出将该理论应用于油库安全评价中,应用该理论来处理因素之间的不确定性问题;运用证据融合准则研究多系统、多因素对评价对象的共同作用.实例表明,D-S证据理论是一种科学的安全评价方法,具有可行性与实用性.     

基于粗糙集理论的路段交通事故多发点成因分析

交通事故多为多种原因综合造成且具有不确定性。判别各因素对于引发交通事故的影响程度存在困难,因此,需要引入不确定性分析方法。基于粗糙集理论具有处理不精确、不确定与不完全数据的优势,是一种先进的并处于不断发展的不确定性分析和推理方法。笔者提出路段上交通事故成因分析的模型和方法。具体做法是,根据该路段事故多发点的统计数据建立基于粗糙集理论的决策表,再利用粗糙集模型的简约算法求出各个因素的重要性,从而判断各因素对交通事故的影响程度大小,为决策提供依据。以算例说明模型和方法的可用性。     

基于因素分析法的煤矿灾害安全性分析

为了解煤矿安全性与灾害因素之间的关系,利用已有大量的安全记录作为基础数据,使用因素空间理论中的因素分析法对煤矿灾害安全性进行分析。论述了因素空间和因素分析法的基本特点,及目前定性安全评价中的问题。对所举实例分析表明:因素分析法可以挖掘出蕴含在安全信息中的灾害因素与煤矿安全性之间的因果关系,并可分析出所得结果的可信程度。该例煤矿灾害安全性因素决定度排序为:冒落瓦斯岩爆透水。基础信息比较客观,分析结果可信度为85.7%。     

国外灾害风险评估模型对比分析

灾害风险评估模型是灾害风险管理的科学工具,为灾害应急管理决策提供技术支持。本文对国外几个应用较为广泛的灾害风险评估模型进行了系统总结,分析了风险评估的基本流程、方法及要点,从评估方法、应用特点、使用效果等多个角度对这些模型的优缺点进行详细的对比分析。同时,总结了灾害风险评估模型具备良好的科学性和实用性应符合的基本原则,并以本文介绍的风险评估模型为例,对其基本原则的符合性进行了对比分析。分析结果表明,灾害风险评估模型只有在科学性与实用性之间获得最佳平衡点,并与应急规划、风险管理与减灾过程充分结合才能获得最佳的应用效果;建立灾害风险评估模型尤其要重视公众充分参与、在风险相关部门和人群中通过风险沟通建立统一的认识、准确界定脆弱性人群、有效解决数学模型或专家判断的不确定性等关键问题。     

尾矿库溃坝灾害风险分级评估的加权云模型研究

为了实现尾矿库坝灾害风险的准确分析,提出了一种尾矿库溃坝灾害风险分级评估的加权云模型。首先基于文献计量法以及相关分级标准构建了尾矿库溃坝灾害风险分级指标体系;然后基于博弈论确定了频次法和投影寻踪算法的组合权重;最后采用云模型来表述各风险等级之间的模糊性和不确定性,并结合基于博弈论的组合权重确定了尾矿库溃坝灾害风险等级的综合隶属度,再采用9组尾矿库实例进行验证加权云模型的评估结果。结果显示,加权云模型评估的9组尾矿库样本结果与实际相符,表明模型具有较高的预测精度,可以为尾矿库溃坝灾害风险等级评估提供可靠的依据。     

灾害演化网络时序性风险评估模型

为探究灾害演化过程中风险的时变特征和时序性风险评估的可行性,采用灾害演化理论和方法,综合考虑灾害链式效应、灾害后果时变性和政府干预等因素,首先,建立由灾害损失度、灾害发生概率、灾害直接风险和灾害综合风险共4个子模型构成的灾害演化网络时序性风险评估模型;然后,通过数值算例验证该模型的可行性;最后,分析所提模型的优越性。研究结果表明:所提模型可评估灾害演化网络直接风险和综合风险水平及其动态变化趋势;可分析得到灾害演化网络中关键节点高风险出现时机以及持续时间等风险时变特征。     

生命周期评价中清单的不确定性分析

生命周期评价中存在着广泛的不确定性,尤其是生命周期评价中清单的不确定性因素会严重影响研究结果的可信性.结合生命周期清单中不确定性的特点,指出不确定性分析的作用.综述目前常用的生命周期清单的不确定性分析方法,包括在不确定性评估中常用的质量指标法、蒙特卡罗(Monte Carlo)法、结合法及常用的敏感性分析方法.指出各种方法存在的优缺点以及在实际中的应用,最后提出生命周期清单中不确定性分析的研究方向.     

城市埋地天然气管道系统脆弱性评估指标研究

脆弱性作为安全领域研究的新兴名词,用来表示系统承受外界扰动的敏感性和易损性以及面对灾害后果的承受力和应对能力,是联系灾害与风险研究的重要桥梁,是系统安全状况的重要综合指标。文章在引用以及重新界定＂脆弱性＂概念的基础上,将其引入城市天然气管道系统的安全研究,结合城市天然气管道系统的灾害事故特点,分析影响城市埋地天然气管道系统脆弱性的主要因素,根据因素间的相互关系,建立包括致灾因子、灾害后果和应对措施等3个方面2、2项指标的多因素多级评价指标体系。运用层次分析法（AHP）的原理和计算过程确定各评价指标的权重,根据指标权重的大小比较,分析各指标对城市天然气管道系统安全脆弱性的影响程度,从而确定安全治理的主要方向。     

灾害背景下提升应急供应链韧性影响因素研究

灾害背景下提升应急供应链韧性对于提高减灾救灾能力意义重大。针对突发灾害情况下的应急供应链的紧急性、不确定性、政府组织保障等特征从供应链采购系统、运输系统、仓储系统及组织保障系统、信息系统共5个方面，找出影响应急供应链韧性的16个因素，再利用DEMATEL(决策试验分析法)方法计算综合影响矩阵并求解各影响因素的影响度、被影响度、中心度、原因度及层级结构图，并使用解释结构模型(ISM)方法计算可达矩阵并进行层次分级后构建应急供应链韧性影响因素多级递接结构模型，再结合DEMATEL-ISM集成建模方法结果进行综合分析。结果显示，应急供应链韧性影响因素可划分为6级4阶的多级递阶结构，其中，当地政府管治能力为根本影响因素；运输网络管理能力、基础设施建设水平及信息协同能力为间接影响因素；应急物资仓储容量、仓库吞吐效率、运输及时性及故障恢复能力为直接影响因素。最后，根据研究结果为维持应急供应链系统的长效运转提供相应建议，并提出了提升灾害背景下的应急供应链韧性在时间安排上的优先策略与资源分配策略，为提升应急供应链韧性提供理论依据。     

模糊故障树分析及其应用研究

基于某些实际情况下系统故障发生概率具有模糊性和不确定性的特点 ,笔者将模糊集理论引入故障树分析并针对自动化立体仓库的故障特征 ,对立体仓库各个环节发生故障时所遇到的各种模糊信息进行了科学的、定量的处理。实例证明 ,该方法是行之有效的 ;它能解决传统故障树分析不能处理同时存在随机不确定性和模糊不确定性的故障事件的问题     

城市燃气管道泄漏多因素耦合致灾机制研究

城市燃气管道很容易因复杂的城市环境影响而发生失效泄漏,而多灾害因素共同作用下的城市燃气泄漏的灾害后果更加严重,灾害形势更为复杂。为揭示城市燃气管道泄漏后多因素耦合作用下的动态致灾过程及灾害特征,首先采用系统框图对城市燃气管道泄漏灾害系统的内部结构进行分析,并在此基础上构建多因素耦合致灾数学模型;然后基于系统动力学理论,分别以燃气火灾、爆炸及毒害气体灾害为子模块,建立灾害系统动力学模型,并以模型检验来验证其适用性;最后应用于实际案例分析,采用系统动力学专用仿真软件,分别讨论了不同耦合条件下的单灾害和多灾害的动态致灾过程。结果表明:灾害子系统内部耦合度及同质耦合度增加,会促进各种灾害的增长速度、加速灾害发展,但不改变灾害损失的程度;而子系统间的耦合度增加,不仅会加快灾害的发展速度,还会提高其损失的程度、增加灾害损失的严重度。这表明,为有效控制复杂环境下的城市燃气管道泄漏灾害,应该削弱系统内部的因素耦合,孤立子系统间的因素耦合。