基于模糊熵-云理论的二维深基坑施工风险评价

为有效降低深基坑施工风险评价过程中因量化基础数据存在模糊性与随机性所带来的不利影响,构造了基于模糊熵-云理论的二维风险评价模型.首先利用最小信息熵原理确定评价指标的组合权重,并借助指标的云熵优化权重;其次对根据黄金分割定理划分的标准云数字特征进行修正,并提出一种正态云相似度的计算方法以确定指标的风险等级;然后为解决指标风险等级归属不确定、不一致的问题,引入模糊熵作为第二维评价参数反映评价结果的复杂程度;最后将该模型应用于工程实例并与模糊综合评判法进行对比.研究表明,该模型既兼顾了评价过程中的模糊性与随机性,又对指标风险等级归属差异做出了合理解释,比传统一维风险评价方法更加全面.     

基于模糊实物期权的煤矿安全投资价值研究

在煤矿安全投资过程中,传统的净现值法和实物期权法均存在一定的缺陷。传统的安全投资评价方法忽视了投资项目的期权价值;传统的实物期权方法虽然考虑了投资项目的期权价值,但已有的研究都假定期望现金流现值和投资成本等为确定值,实际上由于煤矿安全投资项目的不确定性,要准确估计这些变量比较困难。因此,引入模糊数学理论,用模糊数集合来表述和处理实物期权定价模型中的参数,应用模糊实物期权方法评价煤矿安全投资项目价值,使投资者和管理者可以用模糊数表示影响安全投资项目价值变化参数的区间,克服了实物期权定价模型中根据已有知识和经验估计的参数准确化的弊端。     

基于蒙特卡罗法的煤巷锚杆支护结构可靠性分析

应用工程结构可靠性理论,建立煤巷锚杆支护结构可靠性模型,针对其结构稳定性的极限状态功能函数高度非线性的特征,采用蒙特卡罗法在Matlab环境下直接产生服从各相应概率分布函数的随机变量数组计算其结构可靠度,编程过程简化,计算速度快,精度高,且不受极限状态方程非线性、随机变量非正态的限制,开辟了煤巷锚杆支护结构可靠度计算的新途径。建立了支护参数与可靠度的关系,指出了提高煤巷锚杆支护结构可靠度的方法和措施,为煤巷锚杆支护参数设计和优化提供了科学依据。     

基于Fuzzy AHP的煤矿安全生产风险评价模型

基于经典层次分析理论的特征值法,建立煤矿安全生产风险FuzzyAHP评价模型,旨在为煤矿安全生产的监察监管与评估管理提供一种有效的科学方法。为处理评价中存在的模糊性和不确定性,评价值采用三角模糊数定量的模糊语言值来描述,并通过参数函数方程组等价变换提出模糊权重的求解方法,解决了模糊运算问题。     

安全等级特征量及其计算方法

指出了目前用模糊评价法确定系统的安全等级所存在的问题和不足之处。分别运用模糊随机变量理论和模糊集理论而提出了安全等级模糊随机特征量和安全等级模糊特征量的概念及其计算方法。安全等级特征量及安全等级变量,均为安全等级取值论域上的模糊子集,而并非是一个确定的点。还给出了安全等级的绝对可能性和相对可能性的计算方法。实例表明,笔者所提出的安全等级特征量及可能性的计算方法是科学的、合理的     

超高压容器爆破压力的概率分布

应用数理统计方法,对超高压容器的爆破压力进行分析,得到两个结论:1描述爆破压力实测值与理论值之比的随机变量基本符合正态分布;2在双侧置信度为98%时,该随机变量分布参数范围为:均值应不小于0.984 50且不大于1.070 3,标准差应不小于0.071 82且不大于0.133 95,变异系数应不小于0.06710且不大于0.136 06。     

基于神经网络的闸阀模糊可靠度计算

为提高闸阀可靠度计算准确性,将模糊准则引入闸阀可靠性设计,将闸阀应力与阀体通径、内压之间隐式关系显式化,并基于神经网络构建地震工况下闸阀数学模型;利用蒙特卡洛法,计算闸阀在常规方法下的可靠度;利用正态型隶属函数描述闸阀强度的模糊性,计算闸阀在考虑模糊强度时的可靠度;对比强度的模糊性对可靠度计算结果的影响,分析不同隶属函数下的闸阀模糊可靠度。与传统随机可靠度计算方法相比,该方法对不确定性描述更合理,理论上对可靠度的计算更加准确。     

2000m~3丙烯球罐壳体水压试验的可靠性分析

随着大型化、高参数化球罐的广泛使用,可靠性设计方法在球罐设计中起着日益重要的作用。应用有限元分析软件ANSYS的概率设计功能,将压力载荷、球壳壁厚、壳体直径、屈服极限作为随机输入变量,对球罐壳体水压试验进行可靠性分析,获得了壳体的可靠度、壳体应力分布对各随机变量的灵敏度等参数,为大型球罐的设计提供理论依据。     

基于模糊随机可靠性的边坡稳定性评价

影响边坡稳定性的因素中包含有很多的不确定性,这些不确定因素既具有随机性也具有模糊性。基于模糊分析理论,建立了模糊随机可靠性分析模型,提出了边坡模糊随机可靠性分析的点估计法,并运用该方法对一露天矿边坡稳定的的可靠性进行分析,通过对影响边坡稳定的各个力学参数进行模糊处理,然后应用统计矩点估计方法估计边坡的安全系数均值和可靠度,得出边坡的失稳概率。这种方法由于考虑到了各个力学参数的模糊性,比较符合客观实际,因而更具有实际指导意义。     

煤企安全投入评价的G-INFNs-MCGDM方法及应用

为提高煤炭资源利用效率、保障企业安全生产正常运行,提出将灰色(G)理论、直觉正态模糊数(INFNs)及多准则群决策(MCGDM)相结合,用以合理确定安全投入结构的G-INFNsMCGDM方法。首先,基于关联直觉正态模糊Bonferroni混合几何(R-INFNBHG)算子计算灰关联主权重、辅助权重及多维复合评价权重。然后,通过平衡多维复合权重与专家均值评价权重得到优化多维复合评价权重。由各层因素的优化多维复合评价权重计算总体评价权重,并依此对安全投入进行排序分析。以某煤企为例,计算分析结果表明,该煤企应当重视安全投入效率;工业卫生及教育宣传投入对其安全投入整体水平有显著影响;G-INFNs-MCGDM方法能够统筹灰关联主权重及各类辅助权重,协调多维复合权重与专家均值评价权重,因此有助于优化安全投入结构。     

基于信息熵的垫片密封模糊可靠度

在充分考虑垫片密封的随机性和模糊性的基础上,提出了垫片密封模糊可靠性的概念.基于信息熵理论,按模糊泄漏率导出垫片密封的模糊可靠度计算公式,并用算例说明了公式的应用.     

高层建筑火灾风险的二级可变模糊评价

随着国民经济的迅速发展,结构复杂、人员密集的高层建筑正在逐渐增多,由于其特殊的结构形式,高层建筑火灾的性质与一般建筑火灾不同,因此,高层建筑的火灾风险评价方法是火灾安全学中的一个热门研究方向。本文以可变模糊集理论为基础,建立了一种新的高层建筑火灾风险评价模型—二级可变模糊评价模型。以某高层建筑火灾安全评价为例,运用二级可变模糊评价模型进行风险等级计算,并与其他评价方法的评价结果进行了比较分析。最后,通过变动权值,对该建筑的火灾风险等级进行了重新评价,结果表明,本文建立的模型有效,且评价结果对指标的权值依赖较小。该模型考虑了隶属度的相对性,使评价结果更为可靠,具有普遍适用性。     

模糊灰色聚类和组合赋权法在铁路信号系统可靠性评估中的应用

针对模糊综合评判法在进行列车运行控制系统可靠性评估时的不足,提出基于模糊灰色聚类和组合赋权法的可靠性评估方法,以更客观地评估铁路信号系统的可靠性,降低评估结果的不准确性和不可靠性。首先,利用组合赋权法分别计算CTCS-3级列车运行控制系统各子系统基本单元的权重。然后,采用灰色聚类法评估列车运行控制系统各子系统的可靠性。最后,在对列车运行控制系统子系统可靠性评估结果的基础上,结合各子系统权重值,利用模糊综合评判方法,评估整个列车运行控制系统的可靠性。结果表明,基于模糊灰色聚类和组合赋权法的可靠性评估方法能够实现CTCS-3级列车运行控制系统可靠性评估,评估结果符合实际情况。     

基于可变模糊集理论的硫化矿炸药自爆危险性评价

为了判定某高硫矿山的炸药自爆危险性,采用可变模糊集理论对矿山中的黄铁矿含量、装药时间等8个影响炸药自爆的因素进行评价。根据可变模糊评价模型确定指标评价区间矩阵Iab、可变范围评价区间Icd和点值矩阵M,利用熵权法确定各影响因素权重,并根据指标特征值xij,Mih得到综合相对隶属度矩阵,结合判断准则得出该矿山炸药自爆危险性等级。研究结果表明:该矿山的炸药自爆危险等级为Ⅱ级,自爆危险性一般,与实际生产情况相符,可变模糊集理论在评价炸药自爆危险性时具有有效性。     

薄壁圆柱壳初始爆破强度的可靠度分析

充分考虑固体火箭发动机壳体的结构特点,建立用中径公式预测其初始爆破强度的方法,对固体火箭发动机壳体爆破强度的可靠度进行了探索。研究表明:①固体火箭发动机壳体实际初始爆破强度与中径公式的名义值之比是符合正态分布的随机变量;②借助于钢制薄壁内压容器的爆破试验数据,在置信度为99%时,得到了该随机变量的分布参数;③应用强度-载荷干涉模型,推导得到了固体火箭发动机壳体爆破强度的可靠度指标计算公式;④固体火箭发动机壳体的可靠度在一定范围内变动。     

基于熵权和模糊综合评价的航空公司安全风险研究

针对航空公司安全风险诸多影响因素的模糊性,引入模糊综合评价理论对航空公司安全风险进行评价,从机组、飞机、环境和管理4个方面提出了航空公司安全风险评价的指标体系,采用熵权和层次分析法确定评价指标的拟合权重,建立了航空公司安全风险评价的模糊综合评价模型。以该模型对国内某航空公司安全风险状况进行评价。分析认为,该航空公司的安全风险介于高风险与较高风险之间,急需加强安全防范,尤其应该加强飞行机组和飞机的安全管理。     

安全投资决策的可变模糊优选方法

合理进行安全投资,实现企业本质安全,是建立企业安全生产长效机制的有效途径之一,对社会生产的良性发展起着至关重要的作用。在分析了安全投资决策问题和重要性概念的基础上,提出了一种客观确定指标重要性的可变模糊优选方法。该方法首先利用灰色关联分析确定各指标的重要性排列顺序,然后对各指标进行重要性的二元比较以确定权重向量,最后依据指标特征值矩阵,结合指标权重向量,计算各方案在不同模型下的相对优属度向量,进而得到平均相对优属度向量,并以此进行决策。通过实例评价及分析,可变模糊优选方法科学实用,计算过程简单易懂,能够提高决策的可靠性,评价结果清晰展现了企业以往安全投资状况,为今后科学合理地制定安全投资策略指明了方向。     

基于区间直觉模糊信息TODM法的水利工程应急决策研究

为更合理地进行应急方案比选,减少不确定因素和决策者偏好对决策结果的影响,构造了1种更加适应水利工程应急决策的模型。针对应急决策环境的模糊性和不确定性,引入区间直觉模糊集表达评价信息,采用区间直觉模糊熵计算各指标权重;通过构造备选方案两两比较矩阵,运用区间直觉模糊距离测度公式计算方案间的损益值;结合TODIM法计算各方案相对占优度并进行比较排序,确定最优方案。研究结果表明:在损失规避系数确定的前提下,选择任一区间直觉模糊距离公式都不影响方案的优劣排序,决策模型具有一定的可靠性和稳定性。     

基于三角模糊熵-理想点法的LNG接收站选址评价模型研究

为了对LNG接收站选址进行科学评价,综合考虑了环境、政策、交通及经济4方面因素,选取自然条件、安全性及城市发展规划等14个指标作为LNG接收站选址评价指标体系;结合三角模糊熵组合赋权法确定评价指标权重,根据理想点法原理计算理想点贴近度,得到LNG接收站选址评价结果;构建了基于三角模糊熵-理想点法的评价模型,并进行评价模型实例应用。实例应用结果表明:该评价模型的评价结果与LNG接收站选址论证单位的比选结果相一致,验证了该评价模型的可行性和合理性以及评价方法的有效性。该方法为LNG接收站选址评价提供了1种新的思路。     

An extension of the fuzzy improved risk graph and fuzzy analytical hierarchy process for determination of chemical complex safety integrity levels

The risk graph (RG) is widely used to evaluate the safety integrity level (SIL) of safety instrument systems (SIS). However, subjective opinion-based conventional RGs cannot provide successful results for the problems of risk parameters, such as shortages or lack of data; hence, the output of a conventional approach lacks sufficient reliability. We introduced the fuzzy improved risk graph (FIRG), an extension of fuzzy set theory, to deal with possible ambiguities during SIL study and increase the reliability of conventional RGs. In the present study, the levels of consequences defined as linguistic terms were converted into qualitative intervals; therefore, by correlating the proposed approach with experts’ opinions and attributing weight factors, a desired SIL value was obtained. The output of this new approach can be compared directly with quantitative risk assessment techniques to improve the safety performance of industrial systems.