第十一章系统安全预测与决策.ppt

第十一章 系统安全预测与决策,本章内容概述系统安全预测系统安全决策,第一节 概述,预测与决策是管理的两个重要组成部分，管理的关键在于决策，而决策的前提是预测。在环境日益复杂多变的情况下，如何科学地预测，进而合理地作出决策已成为当今管理人员必须具备的能力。,第一节 概述,系统安全预测根据系统运行状态现在与过去状态危险值，利用预测模型，来评价将来某时刻系统的危险度值。系统安全预测目的是控制系统的危险增长，保证系统处于安全状态。系统安全预测包括事故预测和隐患预测等。系统安全预测的关键是建立安全预测模型。,第一节 概述,系统安全决策通过对系统过去、现在发生的事故进行分析的基础上，运用预测技术的手段，对系统未来事故变化规律作出合理判断的过程。决策要有明确的目标。决策要做分析评价。决策要进行优选，最终选出的方案是最满意的方案。,第二节 系统安全预测,一、系统安全预测概述二、系统安全预测方法,一、系统安全预测概述,1、安全预测原理（原则）,（1）系统原则：从系统的观点出发，以全局的观点、更大的范围、更长的时间、更大的空间、更高的层次来考虑，并将系统中影响安全的因素用集合性、相关性、阶层性协调起来。,（2）类推和概率推断原则：类推原则利用先导事件的发展规律来预测后发事件的发展趋势。小概率事件推断准则系统评价结果为：发生事故概率小，则推断系统是安全的！发生事故概率大，则推断系统是不安全的！,（3）惯性原理：根据事物发展都带有一定的延续性惯性，来推断系统未来的发展趋势。,一、系统安全预测概述,2、安全预测分类,（1）按预测对象分类宏观预测：一般指整个行业、地区的安全状况预测微观预测：一般指一个厂矿的生产系统或子系统的 安全状况预测,（2）按时间长短分类长远预测：一般指5年以上的安全状况预测中期预测：一般指15年的安全状况预测短期预测：一般指1年以内的安全状况预测,二、系统安全预测方法,预测基本方法的大类：经验推断预测法时间序列预测法计量模型预测法常见的、具体的主要预测方法为：,二、系统安全预测方法,1、回归预测分析法 从事物变化的因果关系出发，利用数理统计原理，在大量统计数据的基础上，寻求数据变化规律，从而推测、判断和描述事物未来发展趋势的一种方法。步骤（1）根据已有事故数据建立回归方程（2）根据回归方程判断事故数据变化趋势,二、系统安全预测方法,1、回归预测分析法 常见方法：（1）一元线性回归法（2）一元非线性回归法 常用回归分析软件：（1）SPSS（Statistical Package for Social Sciences）统计分析软件（2）EXCEL数据分析工具库,二、系统安全预测方法,2、灰色预测法 白色系统信息完全明确的系统 黑色系统信息完全不明确的系统 灰色系统信息部分明确、部分不明确的系统 安全系统典型的灰色系统 各种因素和系统安全主行为的关系是灰的 因素与因素之间的关系是灰的 系统中人机环境三个子系统的关系是灰的 系统与系统所处环境之间的关系是灰的,二、系统安全预测方法,2、灰色预测法 灰色系统理论预测的主要优点：通过一系列数据生成方法（直接累加法、移动平均法、加权累加法、遗传因子累加法、自适应累加法等），将根本没规律的、杂乱无章的或规律性不强的一组原始数据序列变得具有明显的规律性，解决了数学界一直认为不能解决的微积分方程建模问题。灰色系统预测是从灰色系统的建模、关联度和残差辨识的思想出发，所获得的关于预测的新概念、观点和方法。,二、系统安全预测方法,3、马尔柯夫链预测法 如果事物的发展过程及状态只与事物当时的状态有关，而与以前的状态无关，则此事物的发展变化称为马尔柯夫链。如果系统的安全状况具有马尔柯夫性质，且一种状态转变为另一种的规律又是可知的，则可以利用马尔柯夫链的概念进行计算与分析，从而预测未来某一特定时刻的系统安全状态。,第三节 系统安全决策,一、系统安全决策概述二、系统安全决策方法,一、系统安全决策概述,1、有关决策的相关概念安全决策通过对系统过去、现在发生的事故进行分析的基础上，运用预测手段，对系统未来事故变化规律作出合理判断的过程。准则准则与标准同义，是衡量、判断事物价值的标准，是事物对主体的有效性的标度，是比较评价的基准。能数量化的准则常称为指标。在实际决策问题中，准则经常以属性或目标的形式出现。,一、系统安全决策概述,1、有关决策的相关概念属性是物质客体的规定性。凡能表示客体性质、功能、行为等，并因而使其与主体相似或相异的一切均是其属性。在决策中，属性指备选方案固有的特征品质或性能。由决策者选择的全部属性的值可以表征一个方案的水平。要注意属性和属性值的区别,身高是属性,某君身高 1.72m 是属性值。,一、系统安全决策概述,1、有关决策的相关概念目标是指主体对客体的需求在观念上的反映，是决策者关于被研究问题(客体)所希望达到的状态、所追求的方向的陈述，属于主观范畴。决策的目标是一个无界的、规定方向的最大可能程度的需求。目标仅有两个方向：极大或极小(尽可能多或尽可能少)。凡效益型目标,则希望越大越好；反之，损耗型目标，则追求极小。目标没有明确的先验量值，只是在约束条件限制的可行域里追求极大(或极小)。,一、系统安全决策概述,1、有关决策的相关概念 指标亦常称为目标，常指能数量化的准则，它反映实际存在的事物的数量概念和具体数值，既包括准则的名称，也包括准则的数值。前者体现事物质的规定性，后者体现事物量的规定性，指标值是二者的统一。指标值是预先确定的渴望水平或数值，是在给定问题里暂时固定而尽可能接近的需求的明确陈述。指标是用属性或目标预先确定的数量或水平，如最大利润是目标，希望获利 100 万元是指标。,一、系统安全决策概述,2、安全决策的作用与目的（1）突出安全决策在安全科学和安全管理中的地位。（2）用“令人满意”准则代替“最优化”准则，提出了有关决策程序。（3）强调在决策中要采用定量方法和计算技术，并重视心理因素、人际关系等社会因素在决策中的作用。,一、系统安全决策概述,3、安全决策的分类（1）确定型决策：在一种已知的完全确定的自然状态下，选择满足目标要求的最优方案。确定型决策问题，一般应具备4个条件：1）存在决策者想达到的一个明确目标。2）只存在一种确定的自然状态。3）存在决策者可选择的2个以上抉择方案。4）不同决策方案在确定条件下益损值可计算。,一、系统安全决策概述,3、安全决策的分类（2）非确定型决策：当决策问题有两种以上自然状态，哪种可能发生是不确定的，此时的决策称为非确定型决策。非确定型决策可分为2类，即：风险型决策当决策问题自然状态的概率能确定情况下的决策，即虽然概率是可以确定的，但决策要冒一定的风险。完全不确定型决策当决策问题自然状态的概率不能确定情况下的决策。,一、系统安全决策概述,3、安全决策的分类 风险型决策问题通常应具备的5个条件：1）存在决策者想达到的一个明确目标。2）存在决策者无法控制的2个以上的自然状态。3）存在决策者可选择的2个以上抉择方案。4）不同决策方案在确定条件下益损值可计算。5）每种自然状态出现的概率可以估算出来。,一、系统安全决策概述,4、安全过程与决策要素（1）决策过程 决策时人们为实现某个（些）准则而制定、分析、评价、选择行动方案，并组织实施的全部活动，也是提出、分析和解决问题的全部过程。决策过程包括5个阶段：,一、系统安全决策概述,4、安全决策过程与决策要素（2）决策要素 1）决策单元和决策者 决策单元：包括决策者，决策分析者，信息处理设备等。其主要工作是接受任务、输入信息、生产信息和加工成智能信息，最后产生决策。决策者：有权利、有能力对所研究的问题作出最终判断和决策的个人或集体。其主要工作是提出问题、规定总任务和总需求、确定价值判断和决策规划、抉择最终方案并组织实施。,一、系统安全决策概述,4、安全决策过程与决策要素（2）决策要素 2）准则（指标）体系 对于一个有待决策的问题，必须首先定义决策准则。准则应具有层次结构，如下图：,一、系统安全决策概述,4、安全决策过程与决策要素（2）决策要素 2）准则（指标）体系 总准则只有一个、位于顶层，比较宏观、笼统、抽象，用于指导。子准则可以多个、多层，相对宏观。方案可以多个、位于底层，相当具体、直观，便于操作执行。,一、系统安全决策概述,4、安全决策过程与决策要素（2）决策要素 3）决策结构和环境 为明确决策态势，应确定决策问题（系统）的组成、结构和边界，以及所处环境条件。,一、系统安全决策概述,4、安全决策过程与决策要素（2）决策要素 4）决策规则 促使方案序列化（即按照多准则问题方案的全部属性值的大小进行排序）的规则决策规则。一般分为两类：最有规则，满意规则 最有规则单准则决策问题，方案集完全序列化。满意规则多准则决策问题，方案集不能完全序列化。,一、系统安全决策概述,5、安全决策过程（1）确定目标 安全决策的大目标生产安全、生活安全、生存安全。这样的目标范围大、内容不具体，无法操作。必须进一步界定、分解和量化。,一、系统安全决策概述,5、安全决策过程（2）确定决策方案 在目标确定之后，决策人员应依据科学的决策理论，对要求达到的目标进行调查研究，进行详细的技术设计、预测分析、拟出可供选择的方案。,一、系统安全决策概述,5、安全决策过程（3）潜在问题或后果分析 对安全问题决策方案的后果，应特别注意一些潜在的问题：1）人身安全方面 2）人的精神和思想方面 3）人的行为方面,一、系统安全决策概述,5、安全决策过程（4）实施与反馈 决策方案在实施过程中，应注意制定实施计划、落实实施机构、人员职责，并及时检查与反馈实施情况，使决策方案在实施过程中趋于完善并达到预期效果。,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法,方案 Xi(iN)，属性j(jM),二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法,安全技术改造问题决策矩阵A,决策矩阵A的元素：可以是定性的、定量的，甚至是模糊的。,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法 一种多属性决策方法就是一个对属性及方案信息进行处理选择的过程。该过程所用的基础数据主要是决策矩阵A、属性j(jM)和/或方案 Xi(iN)的偏好信息(倾向性)。求解多属性决策问题的方法归纳为:无倾向性信息的方法、有关于属性的倾向性信息的方法和有关于方案的倾向性信息的方法三类。由于安全决策问题是个很复杂的课题，此处只介绍一类无倾向性信息的决策方法筛选方案的方法。,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法（1）优势法（优势筛选法，比较法）该方法的操作过程是，从备选方案集R中：R=x1,x2,x3,x4 任取两个方案，(记为X1 和X2),若决策者(或决策分析者)认为(或决策矩阵A已知)X1 劣于X2,则剔去X1,保留X2;若无法区分两者的优劣时,皆保留。将留下的非劣方案与 R 中的第三个方案X3作比较,如果它劣于X3,则剔去前者,如此进行下去,经 n-1 步后便确定了非劣解集Rpa。,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法（2）连接法（满意法）该方法要求决策者对表征方案的每个属性提供一个可接受的最低值，称为切除值(cut-off values)。只有当一个方案的每个属性值均不低于对应的切除值时,该方案才能保留。,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法（3）分离法该方法用来筛选方案时仍要对每个属性设定切除值，但和连接法不同的是，并不要求每个属性值都超过这个值，只需方案中至少有一个属性值超过切除值就被保留。,分离法保证了凡在某一属性上占优势的方案皆被保留。连接法则保证了凡在某一属性上处劣势的方案皆被淘汰。,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法 例：,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法 例：,解2(连接法)若设定切除值Fc=c1,c2,c6T=18,中,中,中,1000,低,则可接受的方案集合 Rc 为：,二、系统安全决策方法,1、确定性多属性决策方法 例：,解3(分离法)设定 Fd=20,中,中,中,1000,低 T,则可接受的方案集合为Rd，即：,二、系统安全决策方法,2、评价法 评分法就是根据预先规定的评分标准对各方案所能达到的指标进行定量计算比较，从而达到对各个方案排序的目的。,1）评分标准一般按5分制评分:优、良、中、差、最差。,2）评分方法评分方法多采用专家打分的办法。即以专家根据评价目标对各个抉择方案评分，然后取其平均值或除去最大，最小值后的平均值作为分值。,二、系统安全决策方法,2、评价法,3）评价指标体系评价指标一般应包括三个方面的内容：技术指标、经济指标和社会指标。技术指标大致有：技术先进性、可靠性、安全性、维修性、可操作性等；经济指标大致有：成本、质量可靠性、原材料、周期、风险率等；社会指标大致有：劳动条件、环境、精神习惯、道德伦理等。注意：指标因素不宜过多，否则不但难于突出主要因素，而且会造成评价结果不符合实际。,二、系统安全决策方法,2、评价法,4）加权系数由于各评价指标其重要性程度不一样，必须给每个评价指标一个加权系数。为了便于计算，一般取各个评价指标的加权系数 gi 之和为 1。加权系数值可由经验确定或用判断表法计算。,二、系统安全决策方法,2、评价法,4）加权系数 判断表法是将评价目标的重要性两两比较，同等重要各给2分；某一项比另一项重要，则分别给3分和1分；某一项比另一项重要得多，则分别给4分和 0分。将上述对比的给分填人表中，如：,二、系统安全决策方法,2、评价法,5）计算总分计算总分也有多种方法,见下表，可根据其适用范围选用，总分或有效值高者当为首选方案。,二、系统安全决策方法,3、决策树法,构成（三点两枝）：决策点：代表最后的方案选择 状态点：代表方案将会遇到的不同状态 结果点：代表每一种状态所得到的结果 方案枝：由决策点引出的线段，连接决策点和 状态点，每一线段代表一个方案。概率枝：由状态点引出的线段，连接状态点和 结果点。每一线段代表一种状态。步骤：绘图 计算期望值 剪枝决策,二、系统安全决策方法,3、决策树法,4,3,2,5,6,7,8,9,10,F1,F2,F3,1,决策树示意图：,二、系统安全决策方法,3、决策树法,决策树的优点（1）决策树能显示决策过程。有利于通观全局，可以系统地对决策过程进行合理分析，便于作出正确决策。（2）决策树能显示决策环节。有利于明确未来发展步骤，易于比较方案优劣。（3）决策树既可以进行定性分析，也可以进行定量分析。,二、系统安全决策方法,3、决策树法,应用举例：某厂因生产需要，考虑是否自行研制一个新的安全装置。首先，决定这个研制项目是否需要评审。如果评审，则需要评审费 5000 元，不评审，则可省去这笔评审费用。是否进行评审，这一事件的决策者完全可以决定，这是一个主观抉择环节。如果决定评审，评审通过概率为 0.8,不通过的概率为 0.2,这种不能由决策者自身抉择的环节称为客观随机抉择环节。接下来是采取“本厂独立完成”形式还是由“外厂协作完成”形式来研制这一安全装置，这也是主观环节。每种研制形式都有失败的可能，如果研制成功(无论那一种形式),能有 6 万元收益；若采用“本厂独立完成”形式，则研制费为 2.5 万元，成功概率为0.7，失败概率为 0.3；若采用“外厂协作”形式(包括先评审)，则支付研制费用为 4 万元，成功概率为 0.99，失败概率为 0.01。,二、系统安全决策方法,3、决策树法,解：首先画出决策树，如图所示。,二、系统安全决策方法,3、决策树法,根据上述数据计算各结点的收益(收益=效益-费用)独立研制成功的收益：60-5-25=30(千元)独立研制失败的收益：0-5-25=-30(千元)协作研制成功的收益：60-5-40=15(千元)协作研制失败的收益：0-5-40=-45(千元)按照期望值公式计算期望值，期望值公式：式中 Vi 事件 i 的条件值；Pi 特定事件 i 发生的概率；n事件总数。,二、系统安全决策方法,3、决策树法,独立研制成功的期望值：E(V0)=0.730+0.3(-30)=12协作研制成功的期望值：E(V7)=0.9915+0.01(-45)=14.4,二、系统安全决策方法,3、决策树法,根据期望值决策准则，若决策目标是收益最大，则采用期望值最大的行为方案；如果决策目标是使损失最小，则选定期望值最小的方案。本例选用期望值最大者，即选用协作完成式,上报评审环节的期望值为：E(V2)=0.814.4+0.2(-5)=10.52,二、系统安全决策方法,4、技术经济评价法 技术经济评价法是将技术评价和经济评价分开进行，最后再将二者的结果总括起来，进行综合评价，以选取优化方案。,二、系统安全决策方法,4、技术经济评价法 1）技术评价 技术评价是围绕着“功能”所进行的评价。评价的主要内容是以用户要求的必要功能为依据，一般可以实现功能的条件为评价目标，如功能的实现程度（性能、质量、寿命等、可靠性、维修性、安全性、操作性、整个系统的协调、与环境条件的协调等。因为这些评价目标，有的不能用数值量表示其属性；有的即使是可用数值量表示其属性；其计量单位也不一致，不同计量单位是不能比较的，应优先采用给分评价。给分评价是以一个能实现全部评价特征的理想方案作为基准，与其他几个方案进行对比，来确定各方案达到要求的理想程度。技术价值是新产品的功能评价相对于理想产品能达到的程度。一般以理想产品的评价为1，而相对评价获得的比例数值就是新产品的技术价值，一般小于1。,二、系统安全决策方法,4、技术经济评价法2）经济评价 在进行经济评价时，“经济”观念只局限在产品生产成本上，因为生产成本对经济评价来说是最为重要的一个项目。实际情况表明，经济评价与技术评价类似，可以采用一个相似的比例数值来表达，称为经济价值。经济价值就是理想生产成本与实际生产成本之比，一般在01范围内。,二、系统安全决策方法,4、技术经济评价法 3）技术经济综合评价 对于每一个被评价的方案，如果按照技术价值和经济价值分别来判断，这是不充分的。若要取得最佳方案，按照价值工程的原理，一般要以这两种价值为准来优化，既要技术上先进，又要经济上合理。所谓优化，就是经过有限次数的探索，找出按当前技术水平所能达到的最佳设计成果，使它具有最佳的功能和最低的生产成本。综合评价优度采用技术价值和经济价值的均值或双曲线值求得优度准数S来分析评价。技术经济评价法的步骤是，首先分别进行技术评价和经济评价，然后将二者的结果根据均值法或双曲线法合成一个准数S，根据合成结果再行综合评价。,二、系统安全决策方法,4、技术经济评价法相对价W法 均值法 W=0.5(Wt+Ww)双曲线法 W相对价。W越大，方案的技术经济综合性能越好。Wt技术价。Wt越大，方案的技术性能越好。Ww经济价。Ww越大，方案的经济效益越好。一般应取 W0.65。当 Wt、Ww 两项中有一项数值较小时，用双曲线法能使 W 值明显变小，更便于对方案的抉择。,二、系统安全决策方法,4、技术经济评价法优度图法 优度图如图所示。图中横坐标为技术价Wt,纵坐标为经济价Ww。每个方案的Wti、Wwi值构成点Si，而Si的位置就反映了此方案的优度。当Wt、Ww值均等于 1 时的交点SI是理想优度,表示技术经济综合指标的理想值。0-SI连线称为“开发线”,线上各点 Wt=Ww。Si点离SI点越近，表示技术经济综合指标越高；离开发线越近，说明技术经济综合性能越好。,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,稀少事件(Rare Events)是指那些发生的概率非常小的事件,对它们很难用直接观测的方法进行研究,因为它们不但“百年不遇”,而且“不重复”。在稀少事件中有 2 种不同的风险估计:一类是称外围“零无穷大”的风险,指的是那些发生的可能性很小(几乎为零)而后果却十分严重(几乎是无穷大)的事故,例如核电站泄漏事故；另一类是发生概率很小,后果不像前一类那么严重,但涉及的面或人数却很多,并且易被一些偶然因素、另外的风险、与它们的作用相同或相反的其他因素所掩盖的事故,如水质污染不是特别严重的情况下,很难确定其与癌症发病率之间的关系。前一类情况主要涉及明显事故的估计与价格,后一类情况则主要是对潜在危险进行测量和估计。,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,对稀少事件很难给出一个严格定义，就第一类事故情况来说，一般采用如下的定义：即100年才可能发生一次事故称为稀少事件。其数学表达式如下：nP 0.01 式中n 试验次数（次/年）；P 事故发生的概率。,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,稀少事件的风险度 稀少事件一般服从二项分布，它们相互独立，发生的概率为P，在n次试验中，有m次成功（发生）的概率P(m)为：其均值(期望值)：E(x)=nP 方差：D(x)=nP(1-P)风险度：对于稀少事件，P1，故有：,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,（2）绝对风险与对比风险 概率估计只有当概率不太大和不太小时才比较准确,因此以期望值(均值)为基础的统计数据计算对稀少事件的分析不是很确切，为此有人提出对比风险的概念。绝对风险：是对某一可能发生事件的概率及其后果的估计，也就是我们通常所讨论的风险概念。对比风险：可分为两种情况，一种是对于发生概率相似的事件，比较其发生的后果；另一种是对于两种后果及大小相似的事件，比较其发生的概率。,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,（2）绝对风险与对比风险 绝对风险与对比风险的适用区域示意图：,期望数值和绝对风险适用区,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,（3）稀少事件风险估计的应用 例如某企业需存放一种有毒有害物质,拟有2种存放方案:一种是简单的浅埋,另一种是放在专门建造的地窖中。浅埋比较经济,但在发生水灾时会大量溢散。水灾的发生是稀少事件。现在需要决定的是是否需要考虑浅埋溢散的影响?设有害物质的保护期为100年。当发生水灾时,浅埋会造成100%的有害物质溢散,而专建地窖方案有10%的溢散。因专建的地窖是按要求建造的,溢散10%是符合有关规定的。,二、系统安全决策方法,5、稀少事件评价法,（3）稀少事件风险估计的应用 假定决策者是一个对风险持中性态度的人，等价水平 P=/年(即100年中发生溢散的概率为0.01与埋在专建地窖中等价)。决策者为更保险,将此又降低两个数量级即认为等价水平是 P=/年,然后就要对水灾发生的概率进行估计。如果水灾概率小于/年,则可以采用浅埋方案;否则,则应用专建地窖方案。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 利用模糊数学的办法将模糊的安全信息定量化,从而对多因素进行定量评价与决策,就是模糊决策(评价)。这里所说的模糊的安全信息,其实就是我们常说的描述与安全有关的定性术语。例如预测事故发生，常用可能性很大、可能性不大或很小；预测事故后果时，常用灾难性的、非常严重的、严重的、一般的等术语进行区别。如何用这些在安全领域中常用的定性术语进行评价和决策，采用模糊数学的方法是行之有效的途径之一。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 模糊决策主要分为两步进行:首先按每个因素单独评判，然后再按所有因素综合评判。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法（1）建立因素集 因素集是指以所决策(评价)系统中影响评判的各种因素为元素所组成的集合,通常用U表示,即：U=u1,u2,um 各元素ui(i=1,2,m)即代表各影响因素。这些因素通常都具有不同程度的模糊性。例如,评判作业人员的安全生产素质时,为了通过综合评判得出合理的值,可列出影响作业人员的安全生产素质取值的因素,一般包括:u1安全责任心;u2 所受安全教育程度;u3文化程度;u4作业纠错技能;u5监测故障技能;u6 一般故障排除技能;u7事故临界状态的辨识及应急操作技能。上述因素 u1u7 都是模糊的,由它们组成的集合,便是评判操作人员的安全生产技能的因素集。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法（2）建立权重集 一般说来,因素集U中的各因素对安全系统的影响程度是不一样的。为了反映各因素的重要程度,对各个因素应赋予一相应的权数Qi。由各权数所组成的集合：A=1,2,m A 称为因素权重集，简称权重集。各权数比应满足归一性和非负性条件：它们可视为各因素对“重要”的隶属度。因此,权重集是因素集上的模糊子集。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法（3）建立评判集 评判集是评判者对评判对象可能作出的各种总的评判结果所组成的集合。通常用 V 表示，即：V=(1,2,n)各元素i即代表各种可能的总评判结果。模糊综合评判的目的，就是在综合考虑所有影响因素基础上,从评判集中得出一最佳的评判结果。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法（4）单因素模糊评判 单独从一个因素进行评判,以确定评判对象对评判集元素的隶属度,称为单因素模糊评判。设对因素集U中第 i 个因素 ui 进行评判,对评判集 V 中第 j 个元素j的隶属度为rij,则按第 i 个因素ui的评判结果,可得模糊集合:Ri=（ri1，ri2，rin）同理,可得到相应于每个因素的单因素评判集如下:R1=（r11，r12，r1n）R2=（r21，r22，r2n）Rm=（rm1，rm2，rmn）,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法（4）单因素模糊评判 将各单因素评判集的隶属度行组成矩阵，又称为评判(决策)矩阵：,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法（5）模糊综合决策 单因素模糊评判，仅反映了一个因素对评判对象的影响。要综合考虑所有因素的影响，得出正确的评判结果，这就是模糊综合决策。如果已给出决策矩阵R，再考虑各因素的重要程，即给定隶属函数或权重集 A，则模糊综合决策模型为：B=AR 评判集 V 上的模糊子集,表示系统评判集诸因素的相对重要程度。,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 实例分析设评判某类事故的危险性，一般可考虑事故发生的可能性、事故后的严重度、对社会造成的影响以及防止事故的难易程度。这 4 个因素就可构成危险性的因素集，即：U=事故发生的可能性(u1),事故后的严重程度(u2),对社会造成的影响程度(u3),防止事故的难易程度(u4)。由于因素集中各因素对安全系统影响程度是不一样的，因此，要考虑权重系数。若评判人确定的权重系数用集合表示，即权重集为：A=(0.5,0.2,0.2,0.1),二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 若评判人对评判对象可能作出各种总的评语为危险性很大、较大、一般、小，则评判集为:V=很大(1)、较大(2)、一般(3)、小(4)对因素集中的各个因素的评判,可用专家座谈的方式来评定。具体做法是，任意固定一个因素，进行单因素评判，联合所有单因素评判，得单因素评判矩阵R。如对事故发生的可能性(u1)这个因素评判，若有 40%的人认为很大，50%的人认为较大，10%的人认为一般，没有人认为会发生，则评判集为：(0.4,0.5,0.1,0)同理,可得到其他 3 个因素的评判集,即：事故严重程度的评判集为:(0.5,0.4,0.1,0)对社会造成影响程度的评判集为:(0.1,0.3,0.5,0.1)防止事故难易程度的评判集为:(0,0.3,0.5,0.2),二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 于是可将各单因素评判集的隶属度分别为行组成评判矩阵：则这类事故危险性综合评判模型为:B=AR,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 将A和R代入上式，计算：,二、系统安全决策方法,6、模糊决策法 B就代表评判集结果，但是因为 0.4+0.5+0.2+0.1=1.2，不容易看出百分比例关系，为此，可进行归一化处理：也就是说，对这类事故就上述4个因素的综合决策为：相当 33%的评价人认为危险性很严重，有42%的人认为较严重，有17%的人认为危险性一般，有8%的评价人认为这类事故的危险性或风险性小。,