基于贝叶斯信念网络的建筑消防设施可靠性分析
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灭 火 系统和 卷 帘 系统 在控 火 成功 条 件 下 的 可 靠 性 ， 喷 淋 和 卷 对 帘 设施 的选 择 提 出建 议 。 为 评 估 防 火 设 施 的 可 靠性 和 防 火 分 区 的划 分 提 供 一 种 新 的技 术 支持 。
关 键 词 ： 火卷 帘 ；自动 喷 水 灭 火 系统 ； 防 贝叶 斯 网络 ； 地 半
贝 叶 斯信 念 网络 是 一 种 帮 助人 们将 概 率 统 计 运用 于
复 杂 领 域 、 行 不 确 定 推 理 和 数 据 分 析 的 工 具 。 目前 ， 进 贝
叶 斯 信 念 网络 已在 房 地 产 、 石方 工 程 、 空 、 震 预 测 、 土 航 地
医 药 等领 域 得 以广 泛 的 发 展 。Ｒ ｄ ｎ等 人 曾把 贝 叶 斯 的 ｙｅ
式 （ ） 称 为 贝 叶斯 规 则 ， 贝 叶斯 公 式 。 ２又 或
随着 现 代 建 筑 设 计 方 式 的 日新 月 异 ， 筑 火 灾 的 形 建
势也 日益 严 峻 。 目前 大 规 模 的 建 筑倾 向 于采 用 半 地 下 室
在 Ｂ ｙ ｓ定 理 中 。Ｐ（ — ｅｌ 一 ＾ ａｅ Ｅ Ｈ ）称 为 Ｈ ＝ ｈ的 似 然 度 ， 时 记 为 Ｌ（ — ｈ ｌ — ） 一 般 情 况 下 ， 然 有 Ｈ Ｅ 。 似 度 较 容 易 获得 ， 而后 验 概 率 则 不 然 ， 这使 得 贝 叶斯 的理 论
贝 叶斯 定 理 描述 了 先 验 概 率 和 后 验 概 率 之 间 的 关 系 ， 如
式 （ ）所 示 。 ２
中 图 分 类 号 ： ２ ． 。 ８ Ｘ９４ ４ ＴＵ ９
文 献 标 志 码 ： Ｂ
Ｐ（ — ｈｉ Ｈ Ｅ— ຫໍສະໝຸດ Baidu 一 ）
二 鱼 ＿
（） ２
文 章 编 号 ： ０ ９ ０ ９ ２ １ ） ７ ０ ３ — ０ １ ０ —０ ２ （ Ｏ ０ ０ ６ ０ ３
数据 不 完 全 的情 况 下 对 数 据 进 行 分 析 计 算 ， 补 了 事 故 弥
贝 叶斯 网络亦 称 信 念 网络 （ ｅｉｆＮｅｗｏｋ ， ｌ ８ Ｂ ｌ ｔ ｒ） 是 ９ ５ ｅ 年 由 Ｊ ｄ ａＰ ａ ｌ 次 提 出 的 。 它 是 一 种 模 拟 人 类 推 理 ｕ ｅ ｅ ｒ 首
卷 帘 的 选择 和 防火 分 区 的 划分 提 供 依 据 。 １ 建 筑 内 防火 设 施 可 靠 性分 析 １ １ 贝 叶斯 基 本 理论 ．
理论 引入 对 火 灾 发 生 频 率 评 估 的 不 确 定 性 分 析 ， 于 信 用
息不完全情 况下 的数据处理 ；ｈｎ Ｃ ｅ ｇ等 人 把 贝 叶斯 的 基
得 以进 一 步 的 运用 。
建筑 的设 计 方式 。对 于 此 类建 筑 首层 防 火 分 区 的划 分 问 题， 目前 的建 筑 设 计 防火 规 范还 没 有 明确 的规 定 ， 往 通 往 过专 家 意 见或 者 事 故 树 的 方 法分 析 其 火 灾 危 险 性 。 事 故 树分 析 方 法 可 考 虑 进 人 、 境 和 部 件 之 间 相 互 环 作 用 的 因 素 ， 上 其 简 明 、 象 化 的特 点 ， 加 形 已成 为安 全 系 统 工程 的主 要 分 析 方 法 。但 是 ， 故 树 分 析 方 法 要 求 各 事
本 理 论 引 入 火 蔓延 分 析 研 究 中 。但 是 国 内 对 贝 叶 斯 在 建
筑 火 灾 领 域 的 研究 应 用 相 对 较 少 。 １ ２ 建 筑 防火 系统 分 析 ．
传 统 的事 故 树 分 析 是 在 逐层 分 析且 基 本 事 件 发 生 的
概 率 全 部 已知 的前 提 下 进 行 的 ， 贝 叶 斯 的方 法 可 以在 而
个 基本 事 件 发 生 概 率 信 息 完 整 ， 获 得 某 一 系 统 中 所 有 而
基本 事 件 的 概 率 是 相 当 困 难 的 ， 使 事 故 树 有 一 定 的 局 这 限性 。贝 叶 斯 方 法 可 以 在 数 据 不 完 全 的 情 况 下 进 行 研 究 ， 一 定 程 度上 弥 补 了事 故 树 的不 足 。 在 笔 者 结合 贝 叶斯 基 本 理 论 ， 算 在 控 火 成 功 的 条 件 计 下 自动 喷水 灭 火 系 统 和 卷 帘 系 统 的 可 靠 度 ， 而 为 防 火 从
摘
要 ｉ 绍 贝 叶 斯 基 本 理 论 ， 对 首 层 为 半 地 下 室 的 建 介 针
先 验 概 率 和 后 验 概 率这 两 个 概 念 是 相 对 于 某 一 组 数
据 而 言 的 。 Ｈ 和 Ｅ 为 两 个 随机 变 量 ， — ｈ为 某 一 假 设 Ｈ
筑 防 火 分 区 划分 不 清 楚 的 问题 ， 合 深 圳 某 购 物 公 园 的 ＿ 程 实 结 Ｔ － 际 ， 立 贝叶 斯 网络 拓 扑 结 构 ， 析 建 筑 防 火 系 统 中 自动 喷 水 建 分
ｌ 虢 瞥 巍 ｌ 硝 趣罐 ＿
基 于 贝 叶斯 信 念 网络 的建 筑 消 防设 施 可靠 性 分 析
李 莹 董 雪玮 。 刘 申友 ， 。 （． １ 中国科 学技 术 大学 火灾科 学 国家重点 实验 室，安徽 合肥 ２ ０ ２ ； ３ ０ ７
２ 深圳 市消 防支队 ， 州 深圳 ５８０ ） ． 广 ｌ ０ ０
树 的不 足 。笔 者 结 合 深 圳 某 购 物 公 园 的 工 程 实 际 ， 立 建
贝 叶斯 网络 拓 扑 结 构 ， 图 １所 示 。 如 在 图 １中 ， 符 号 的 意 义 如 下 ： 各 Ｘ 为 湿 式 报 警 阀 启
下 室 ； 靠性 可
设 ， — ｅ 一组数据。 考虑 Ｅ— ｅ Ｅ 为 在 之前 ， 事 件 Ｈ ： ｈ 对 的概 率 估 计 Ｐ Ｈ ＝ ） 为 先 验概 率 。 考 虑数 据 之后 ， （ 称 在 对 Ｈ — ｈ的 概率 估 计 Ｐ（ — ｈ｛ — Ｐ 称 为 后 验 概率 。 Ｈ Ｅ ）
关 键 词 ： 火卷 帘 ；自动 喷 水 灭 火 系统 ； 防 贝叶 斯 网络 ； 地 半
贝 叶 斯信 念 网络 是 一 种 帮 助人 们将 概 率 统 计 运用 于
复 杂 领 域 、 行 不 确 定 推 理 和 数 据 分 析 的 工 具 。 目前 ， 进 贝
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随着 现 代 建 筑 设 计 方 式 的 日新 月 异 ， 筑 火 灾 的 形 建
势也 日益 严 峻 。 目前 大 规 模 的 建 筑倾 向 于采 用 半 地 下 室
在 Ｂ ｙ ｓ定 理 中 。Ｐ（ — ｅｌ 一 ＾ ａｅ Ｅ Ｈ ）称 为 Ｈ ＝ ｈ的 似 然 度 ， 时 记 为 Ｌ（ — ｈ ｌ — ） 一 般 情 况 下 ， 然 有 Ｈ Ｅ 。 似 度 较 容 易 获得 ， 而后 验 概 率 则 不 然 ， 这使 得 贝 叶斯 的理 论
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卷 帘 的 选择 和 防火 分 区 的 划分 提 供 依 据 。 １ 建 筑 内 防火 设 施 可 靠 性分 析 １ １ 贝 叶斯 基 本 理论 ．
理论 引入 对 火 灾 发 生 频 率 评 估 的 不 确 定 性 分 析 ， 于 信 用
息不完全情 况下 的数据处理 ；ｈｎ Ｃ ｅ ｇ等 人 把 贝 叶斯 的 基
得 以进 一 步 的 运用 。
建筑 的设 计 方式 。对 于 此 类建 筑 首层 防 火 分 区 的划 分 问 题， 目前 的建 筑 设 计 防火 规 范还 没 有 明确 的规 定 ， 往 通 往 过专 家 意 见或 者 事 故 树 的 方 法分 析 其 火 灾 危 险 性 。 事 故 树分 析 方 法 可 考 虑 进 人 、 境 和 部 件 之 间 相 互 环 作 用 的 因 素 ， 上 其 简 明 、 象 化 的特 点 ， 加 形 已成 为安 全 系 统 工程 的主 要 分 析 方 法 。但 是 ， 故 树 分 析 方 法 要 求 各 事
本 理 论 引 入 火 蔓延 分 析 研 究 中 。但 是 国 内 对 贝 叶 斯 在 建
筑 火 灾 领 域 的 研究 应 用 相 对 较 少 。 １ ２ 建 筑 防火 系统 分 析 ．
传 统 的事 故 树 分 析 是 在 逐层 分 析且 基 本 事 件 发 生 的
概 率 全 部 已知 的前 提 下 进 行 的 ， 贝 叶 斯 的方 法 可 以在 而
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基本 事 件 的 概 率 是 相 当 困 难 的 ， 使 事 故 树 有 一 定 的 局 这 限性 。贝 叶 斯 方 法 可 以 在 数 据 不 完 全 的 情 况 下 进 行 研 究 ， 一 定 程 度上 弥 补 了事 故 树 的不 足 。 在 笔 者 结合 贝 叶斯 基 本 理 论 ， 算 在 控 火 成 功 的 条 件 计 下 自动 喷水 灭 火 系 统 和 卷 帘 系 统 的 可 靠 度 ， 而 为 防 火 从
摘
要 ｉ 绍 贝 叶 斯 基 本 理 论 ， 对 首 层 为 半 地 下 室 的 建 介 针
先 验 概 率 和 后 验 概 率这 两 个 概 念 是 相 对 于 某 一 组 数
据 而 言 的 。 Ｈ 和 Ｅ 为 两 个 随机 变 量 ， — ｈ为 某 一 假 设 Ｈ
筑 防 火 分 区 划分 不 清 楚 的 问题 ， 合 深 圳 某 购 物 公 园 的 ＿ 程 实 结 Ｔ － 际 ， 立 贝叶 斯 网络 拓 扑 结 构 ， 析 建 筑 防 火 系 统 中 自动 喷 水 建 分
ｌ 虢 瞥 巍 ｌ 硝 趣罐 ＿
基 于 贝 叶斯 信 念 网络 的建 筑 消 防设 施 可靠 性 分 析
李 莹 董 雪玮 。 刘 申友 ， 。 （． １ 中国科 学技 术 大学 火灾科 学 国家重点 实验 室，安徽 合肥 ２ ０ ２ ； ３ ０ ７
２ 深圳 市消 防支队 ， 州 深圳 ５８０ ） ． 广 ｌ ０ ０
树 的不 足 。笔 者 结 合 深 圳 某 购 物 公 园 的 工 程 实 际 ， 立 建
贝 叶斯 网络 拓 扑 结 构 ， 图 １所 示 。 如 在 图 １中 ， 符 号 的 意 义 如 下 ： 各 Ｘ 为 湿 式 报 警 阀 启
下 室 ； 靠性 可
设 ， — ｅ 一组数据。 考虑 Ｅ— ｅ Ｅ 为 在 之前 ， 事 件 Ｈ ： ｈ 对 的概 率 估 计 Ｐ Ｈ ＝ ） 为 先 验概 率 。 考 虑数 据 之后 ， （ 称 在 对 Ｈ — ｈ的 概率 估 计 Ｐ（ — ｈ｛ — Ｐ 称 为 后 验 概率 。 Ｈ Ｅ ）