中南大学CentralSouthUniversity第十讲安全统计数据动态序列分析与预测南校区半月湖
1.安全统计决策概述2.风险型决策方法及应用3.多目标决策法及应用本讲内容
1.1安全统计决策的基本概念统计决策是为了实现特定的目标,根据客观事物的可能性,基于一定信息和经验的基础上,借助相关工具、技巧和方法,在对影响目标实现的各种因素进行准确计算和判断选优后,对未来的行动做出更合适的抉择。安全决策是指在对安全系统已经发生或正在发生的安全现象进行分析的基础上,运用安全统计预测的方法,对安全系统中安全现象未来发生变化规律做出合理判断,进而判断最适合安全系统发展的抉择。安全统计决策是在安全统计数据的基础上,通过统计方法来分析安全统计数据中的潜在规律,以预测安全现象的未来发展趋势,采用相应的统计决策方法抉择出更利于提高系统安全性的行动。
1.2安全决策的种类按照决策问题的具体情况确定型决策不确定型决策按照决策目标的数量单目标决策多目标型决策按照决策所涉及的范围总体决策局部决策按照决策过程运用的方法定性决策定量决策按照决策的整体构成单阶段决策多阶段决策按照决策问题的性质程序化决策非程序化决策
1.3安全统计决策原则1.可行性原则2.经济性原则3.合理性原则决策是为了实现某个安全目标而采取的行动,因此决策只是一种手段,实施决策方案并取得预期的效果才是真正的目的。分析和比较多个可实施的决策方案,所选定的决策方案应具有较合理的经济性;或者是实施该决策方案时,能够比采取其他决策方案更能获得较好的经济效益;或者是实施的决策方案能避免遭受更大的亏损风险。经济性原则也是最优化原则。在决策过程中,当决策变量较多、约束条件变化较大、因素难以定量化时,决策方案的确定不是一定要去寻求安全性“最优”的方案,而是要兼顾定量与定性的要求,考虑到最符合安全系统发展的需求,需要寻求“最满意”的方案。
1.安全统计决策概述2.风险型决策方法及应用3.多目标决策法及应用本讲内容
2风险型决策方法及应用风险型决策是根据预测安全系统中各种安全现象可能发生的先验概率,采用期望效果最好的方案作为最后的决策方案,这类决策通常具有一定的风险。先验概率是根据过去经验或主观判断而形成的对各种自然状态的风险程度的测算值,简而言之,原始概率就称为先验概率。经常用到的统计决策方法有:以期望为标准的决策方法、以等概率(合理性)为标准的决策方法和以最大可能性为标准的决策方法等。在风险型决策过程中,可以选择不同的标准作为依据来进行决策。在安全统计决策中,常用到的风险型决策方法有决策树、马尔科夫决策法
2.1决策树及其应用实例应用决策树进行决策可分为四步:?第一步是根据决策问题绘制决策树?,?第二步是计算概?率分支的概率值和相应的结果节点的收益值?,?第三步是计算各概率点的收益期望值?,?第四步?是根据决策结论确定最优方案?。决策点方案节点结果节点期望值:
2.1决策树及其应用实例优点:1)决策树能够显示决策过程,不但可以通观决策过程的全局,而且能在此基础上系统地对决策过程进行合理分析,以做出正确的决策。2)决策树分析能把风险决策的各个环节联系成为一个统一的整体,有利于决策主体在决策过程中思考,能够看出未来发展的几个步骤,易于比较各种方案的优劣。3)决策树既可进行定性分析,也可进行定量分析。
2.1决策树及其应用实例危险化学品泄漏的防护行动决策树分析假如某化工厂发生危险化学品泄漏事件,决策者需要在泄漏事件发生时、发展过程中,根据事态的发展变化做出是撤离还是原地避难的实时决策。运用决策树对此危险化学品泄漏事件进行决策分析:(1)假定这次事故所造成的损失由三个部分组成,不同的决策结果将会造成不同程度的损失。在画出决策树之前先分析不同的决策结果造成的损失情况(表10-1)。决策发生意外事故(δ1,p)不发生意外事故(δ2,1,p)停产损失环境破坏损失人员伤害停产损失环境破坏损失人员伤害{D11,D21}(原地避难,原地避难)EDEeEh+Eh’ED00{D11,D22}(原地避难,撤离)EDEeEhED00{D12,D22}(撤离,撤离)EDEe0ED00
2.1决策树及其应用实例危险化学品泄漏的防护行动决策树分析表10-1中,发生意外事故的概率p=0.8;ED=100万