内集-外集模型的计算机仿真检验

基于信息分配方法建立的内集 -外集模型 ,用于计算可能性 -概率风险 ,可以表达概率估计的模糊性。实践证明 ,用这一模型计算出来的自然灾害模糊风险能对减灾方案进行合理的筛选 ;实验证明 ,我们还可以用这一模型替代专家依据给定的样本进行模糊概率估计。本文用计算机仿真技术 ,在期望值的意义上 ,检验这一模型的可靠性。仿真结果显示 ,用内集 -外集模型计算出来的可能性 -概率分布的均值甚至比传统直方图分布的均值更靠近真实概率分布的期望值。这一研究表明 ,内集-外集模型用于自然灾害模糊风险评估 ,在期望值的意义上是一个可靠的模型。     

自然灾害软风险区划图模式研究

如何表达风险值估计不准,是深层次风险区划研究的问题.将模糊风险研究引向自然灾害风险区划领域,探讨了风险值估计不准条件下自然灾害风险区划的图型模式.给出了一种带有“层次“结构的“多值的“的自然灾害风险区划图图型模式.这是应用软计算的思想和方法得到的一种自然灾害风险区划图,我们称之为自然灾害软风险区划图.自然灾害软风险区划图不仅提供了表达风险值估计不准这一信息,而且提供了风险信息的可靠性,为改进自然灾害风险区划提供一种新的思路.     

对不完备样本下风险分析方法的改进及应用：以湖南省农村种植业水 …

对自然灾害的风险分析，核心是对某一指标进行概率密度估计。本文首先对不完备样本的密度估计方法－－信息扩散方法进行了修正，通过计算机仿真证实了修正后的模型提高了估计精度。在此基础上，应用修正后的模型对湖南省农村种植业水灾进行了风险分析。建立了自然灾害风险评估模型，并通过绘制风险等值线图，直观地展示了全省农村种值业的水灾风险分布，以及随着灾害程序增大的风险的空间变化趋势。     

对不完备样本下风险分析方法的改进及应用——以湖南省农村种植业水灾为例

对自然灾害的风险分析,核心是对某一指标进行概率密度估计。本文首先对不完备样本的密度估计方法——信息扩散方法进行了修正,通过计算机仿真证实了修正后的模型提高了估计精度。在此基础上,应用修正后的模型对湖南省农村种植业水灾进行了风险分析,建立了自然灾害风险评估模型,并通过绘制风险等值线图,直观地展示了全省农村种植业的水灾风险分布,以及随着灾害程度增大的风险的空间变化趋势。     

自然灾害动态风险分析的一个形式化模型

根据自然灾害动态风险分析基本原理,将概率风险模型改造成一个动态风险分析的形式化模型。由条件概率密度函数和动态脆弱性函数耦合而成的风险,随着综合环境和内在属性的变化而变化。我们建议用正态信息扩散方法估计条件概率密度函数和动态脆弱性函数。这两个重要函数的估计都不依赖人为假设,分析过程透明,结果可解释性强,具有一定的可靠性。     

自然灾害风险区划图的一个潜在发展方向

由于自然灾害系统的复杂性及数据资料的不完备性,人们不可能精确估计任何自然灾害发生的概率,"概率值估不准"是现有超越概率风险区划图的致命弱点.简要回顾了针对这一问题已进行的提高估计精度和进行模糊风险计算的有关研究,并将模糊风险研究引入风险区划图的编制,给出了自然灾害软风险区划图的定义和一个初步的样式.讨论了这种风险图在体现风险值估不准方面,以及在为用户提供更多风险信息,为决策者提供调整余地等方面的优点.研究结果表明,软风险区划图是自然灾害风险区划图的一个潜在发展方向.为推进这一研究领域的发展,对今后的工作提出了一些建议.     

自然灾害的模糊风险

分析了自然灾害风险的本质含义,提出自然灾害分析的瓶颈在于系统的复杂性,解决或缓解这一问题的途径之一是用模糊系统的观点看待自然灾害风险,进行模糊风险分析。介绍了模糊风险的研究现状,给出模糊风险的一般性定义。对最简单的一类模糊风险－可能性－概率风险的定义和表达方法作了介绍。     

中国大陆地区年最大平均风速的概率密度函数

根据中国大陆地区1951-2002年的实测风速数据资料，采用密度演化方法进行了各站点年最大平均风速的概率密度函数估计，给出了大陆地区年最大平均风速均值和标准差的等值线分布图。与常用的基于拟合优度检验的概率密度函数估计和统计量分析不同，所提方法不需要进行先验分布类型的假定，可以通过直接计算给出与基本数据经验分布函数符合得较好的概率密度函数与概率分布函数。对比研究表明，该方法给出的统计结果是可信的，具有工程实用参考价值。     

内集-外集模型的一个简便算法

用现代计算数学的升降序排列工具,提出了内集-外集模型的一个简便算法,避免了复杂的组合运算,彻底解决了内集-外集模型计算难的问题,为该模型广泛应用于自然灾害模糊风险评价提供了方便.     

基于模糊综合评价法的泥石流风险评价

在既有的泥石流危险度模糊综合评价模型中加入易损度因子,首次建立了泥石流风险度模糊综合评价模型,使用该模型对神农架林区内的5条泥石流沟进行风险评价,得出了"模糊综合评价模型可用于泥石流风险评价"的结论。针对"模糊综合评价模型的计算结果能反映风险大小,不能表现风险特点"的问题,将模糊综合评价法与平面坐标相结合,提出一种新的泥石流风险评价法:模糊坐标法。该方法对泥石流的危险度及易损度分别进行模糊综合评价,用评价结果组成坐标点,并定义坐标点到原点的距离为风险度,利用平面坐标的二维属性使得评价结果既能表现危险度又能表现易损度,泥石流风险的具体特点也得以表达。将两种方法的计算结果进行比较分析,得出"模糊坐标法的评价结果更符合实际,模糊综合评价法的计算结果偏安全"的结论。     

深水平台施工过程自然风险定量评估

在分析现有风险理论的基础上,结合海洋施工实际,提出了一种对海洋施工自然风险进行定量评估的模型。根据目标系统各风险事件与影响因素之间存在高度非线性复杂映射的特点,提出了利用BP神经网络拟合方法,对主要风险事件发生概率进行量化的模型。针对传统的梯度下降优化算法收敛速度慢的特点,采用可避免计算Hesse矩阵的Levenberg-Marquardt算法来训练神经网络。这一模型可以模拟专家评价,并准确地按照专家的评定法则进行估算,具有一定的通用性。     

基于均匀分布的滑坡数值模拟参数取值概率研究--以甘肃黑方台黄土滑坡为例

针对数值模拟参数选取主观性强、量化难度大的问题,在高精度无人机地形数据的基础上,通过对11起滑坡案例进行了407组参数反演实验,对结果准确度定量评价后,得到基于Massflow数值软件关键参数λ0的分布范围,进而运用小样本极大似然估计理论,分析区间边界长度对反演精度的影响,最终提出基于均匀分布的参数取值概率模型,并选用案例验证该模型的准确性。结果表明:地形约束会导致反演过程中所需的内聚力减小,反演获得的11组最优λ0的极差和方差分别为0.29、0.01,在置信度为95%下,极大似然法得到区间边界估计长度仅为0.0998,表明参数λ收敛性较好;反演过程中质心滑动距离ψ准确度优于堆积面积重叠率η,在λ0±0.05的范围,参数估计区间内任意值对模拟误差影响较小,评价指标ψ、η与λ0对应案例的相对误差不超过15%;所选案例验证了在置信度为95%下,以反演得到的最优参数区间边界中点构建概率分布函数的可行性和准确性,研究方法可为单体滑坡数值模拟风险评价提供理论支撑。     

自然灾害风险分析的信息矩阵方法

从致灾因子危险性分析，到伤亡和损失的可能性研究，自然灾害风险分析由4个环节组成，即致灾因子、承灾体输入、承灾体输出和社会系统。在大多数据情况下，风险事件的不确定性，主要来自于致灾因子时间、地点、强度的不确定。因此，自然灾害风险分析主要涉及两类模式识别：致灾因子概率分布识别和承灾体系统输入-输出关系识别。由于概率分布和输入-输出关系在数学上均可用函数表达，所以，自然灾害风险分析涉及的两类模式识别，均是函数关系的识别。给出了用信息矩阵识别这些函数关系的方法。为演示该方法的优点，用它处理了在我国得到的地震数据，识别了震中烈度与震级的关系。结果表明，得到的结果比线性回归、基于正态分布的模糊推理和人工神经元网络等的结果好。     

云南省冰冻灾害气象条件及风险评估——基于模糊信息分配方法的研究

利用1959—2008年云南省125个气象站的逐日资料,采用模糊信息分配方法和三分段法进行了雨、雾淞(冰冻)天气发生的气象条件研究;基于模糊信息分配和超越极限概率法进行了云南冰冻灾害气候风险评估和风险区划研究。结果表明:模糊信息分配方法用于概率密度估计,可减少分析、评估误差,且不需要假定数列总体概率分布函数,就能得出较为接近实际概率密度分布的分析和评估结果;雨、雾淞(冰冻)出现当日最低气温≤1℃的气候概率达99.8%,最低气温≤1℃是出现雨、雾淞(冰冻)天气的阈值;当温度条件达到时,微量以上降水、日照时数≤1 h、日平均相对湿度大于80%是出现雨、雾淞(冰冻)的阈值。云南省大部分地区(96个站,占全省总站数的77%)没有出现冰冻灾害的风险,无风险的区域分布在云南省的中、西部和南部地区;冰冻灾害风险较大的是滇东北和滇东地区,其中有12个站累积概率值在50%～100%之间,有年年出现或2年1遇的气候风险,风险较大,特别是镇雄、鲁甸2个县的概率值为100%,有年年出现冰冻灾害的气候风险,风险很大。     

基于岩体质量指标Q分类系统的风险分析方法

基于岩体质量指标Q分类系统,应用Monte-Carlo模拟技术,研究了岩体质量风险分析方法。该方法视Q分类系统中各单因素取值为随机变量,建立了各单因素取值概率模型;通过对所建模型的抽样计算,可获取所评价岩体实际Q值小于设计所采用Q值的概率;通过对比分析Q值累计曲线和岩体质量分布图,可得到任意Q值对应的风险概率,查清岩体中可能出现的质量等级以及每个质量等级所占百分比的情况。本文研究成果已在青岛胶州湾海底隧道工程中得到应用,并获得良好效果。     

城市自然灾害风险评价的一级模型

本文分析了以往概率风险存在的问题,用模糊集手段定义了城市自然灾害的可能性风险,并提出了一级综合评价模型。本文提供的方法,由于能较广泛地对有关信息进行分析,从而可提高风险评价的可行性和可能性。     

基于剪切波速的土体液化概率判别法∗

采用极大似然法对确定性剪切波速液化判别模型进行了标定,在此基础上提出了基于剪切波速的土体液化概率判别模型。结果表明,由对数正态分布、正态分布、最小耿贝尔分布以及最大耿贝尔分布获得的液化判别曲线在液化概率为5%和15%时有一定差异,在液化概率为35%时区别不大。根据贝叶斯信息准则,由最小耿贝尔模型标定的模型修正系数与液化案例数据库符合程度最好。Andrus和Stokoe液化模型修正系数的均值为0.879,说明该模型获得的安全系数从平均意义上小于真实安全系数;变异系数为0.387,表明该模型具有一定程度的模型不确定性。本文所建立概率模型的液化判别曲线与文献中基于贝叶斯映射函数获得的液化判别曲线较为一致,与文献基于逻辑回归方法获得的液化判别曲线在高循环应力比区域有较大差异。     

大跨度斜拉桥主梁颤振动力可靠性分析

针对大跨度斜拉桥主梁易发生颤振失稳的问题，基于现有的桥梁颤振分析及结构可靠性理论，将主梁颤振临界风速视为结构抗力变量，以主梁处随机风速为荷载变量建立了桥梁颤振动力可靠性分析的极限状态方程，并采用JC法对天津某桥主梁颤振可靠性进行了分析，得到了颤振失效概率，并得出了竖向刚度是影响颤振可靠度的一个关键指标的结论。