安全系统工程(全)

安全系统工程
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7 系统危险控制
3）决策与评价关系
决策与评价既有区别，又有共同点。 (1)决策和综合评价有共同的理论基础和组成要素，其方法 和步骤大致相同。 (2)评价是指评价主体估测评价对象(客体)达到既定需求的 过程。它是根据既定的准则体系来测评客体的各种属性量值及 其满足主体需求的效用(价值)。决策是主体根据既定的准则考 察客体什么情况下的效用最优（价值）。 (3)决策往往是事前进行的选择，而系统评价大多在事后 进行。 (4)决策总是在多个备选方案中作抉择，而系统评价可以 只对一个方案进行评判。
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重点： 1、决策过程、决策要素； 2、掌握评分法、决策树法的决策过程；
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7.1 安全决策概述 1）决策概念 指人们在追求生存与发展过程中，以事物发展规律及 主客观条件的认识为依据，寻求并实现某种最佳 (满意)准则 和行动方案而进行的活动。 2）安全决策的理解 决策是在价值判断的基础上作出选择。安全的价值或效 用是不容置疑的，所以，安全决策同样是建立在安全价值判 断基础上的。
收益
状态结点
决策步骤： 根据决策问题绘制决策树； 计算概率分支的概率值和相应的结果节点的收益值； 计算各状态点的收益期望值（多种时，求和）； 确定最优方案。
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概率枝
结果结点
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7.3 决策分析方法 5）技术经济评分法
分别计算技术评价和经济评价值，然后综合考虑。
（1）技术评价 确定技术性能项目和评价指标； 分项进行指标评分； 技术指标总评价
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 )
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。
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r11 , , r1n R rm1 , , rmn
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（2）非确定型决策 定义： 当决策问题有两种以上自然状态，事件发生是不确定的，在此情 况下的决策称为非确定型决策。 包含： 风险型决策、完全不确定型决策 风险型决策： 当决策问题自然状态的概率能确定，即是在概率基础上做决策， 但要冒一定的风险。 完全不确定型决策： 如果自然状态的概率不能确定，即没有任何有关每一自然状态可 能发生的信息，在此情况下的决策就称为完全不确定型决策。 风险型决策条件：①存在着决策者希望达到的一个明确目标；② 存在着决策者无法控制的两种或两种以上的自然状态；③存在着可供 决策者选择的两个或两个以上的抉择方案；④不同的抉择方案在不同 的自然状态下的益损值可以计算出来；⑤每种自然状态出现的概率可 以估算出来。
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（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。为了便于工作于计算，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。 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 ；某一项重要者则分别给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入表中。
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（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ai。由各权数所组成的集合：
A a1 , a2 , am
A称为因素权重集，简称权重集。 各权数ai应满足归一性和非负性条件：
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2）决策过程
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3）安全决策步骤
（1）确定目标 目标应细化，可操作，并最好能量化。
（2）明确安全价值准则 实施决策的指标（效用），明确效用的确切指标，如： 风险度、事故率等。 （3）确定决策方案 拟出可供选择的方案。 方案应完毕、可行、相互之间互斥。
决策树的结构 将影响安全决策方案的有关因素画成树状图。
概率 决策结点
方案
0.8 0.3 0.4 0.95 0.88 0.82
12 15 8 11 12 13
收益
状态结点 概率枝
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结果结点
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7.3 决策分析方法 4）决策树法（概率分析决策） 决策结点 方案 概率
0.8 0.3 0.4 0.95 0.88 0.82 12 15 8 11 12 13
计算风险率或严重度各项指标 对计算结果进行排序，并绘图
累加值小于80%的为主要因素，其余次要因素。
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7.3 决策分析方法 2）智力激励法 （1）专家评审法
（2）德尔菲法
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7.3 决策分析方法 3）多属性决策法
概念：在两个或两个以上具有多个属性的可行方案中，选择 一个较佳方案的分析判断过程。
Wt =
V g /n V g
i i i=1
n
n
Vmax

i
i
i=1
nVmax
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7.3 决策分析方法
5）技术经济评分法
（2）经济评价 按成本分析方法，求出各方案制造费Ci； 市场价 标准价格
确定理想制造费CL，
确定经济价值
CL =0.7 C=0.7
CM,min
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（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度，即给 定隶属函数或权重集A，则模糊综合决策模型为：
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7.3 决策分析方法 1）ABC分析法(主次图法) 社会现象中，少数事物（10%~20%）对结果有90%的决定作用。 在安全领域就是：事故原因中的少数原因带来较大的 损失。 按照不同的指标和风险率进行分类和排序，找出其中主要危险或 管理的薄弱环节。
决策过程
收集数据，进行统计分析
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7.3 决策分析方法 6）评分法 （1）评分标准 一般按5分制评分：优、良、中、差、最差。当然也可按7个等级 评分，这要视决策方案多少及其之间的差别大小和决策者的要求而定。 （2）评分方法 评分方法多数是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。 （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。对于安全问题决策，若有几个不同的技术抉择方案，则其评价 指标体系技术指标大致有如下内容：技术先进性、可靠性、安全性、维 修性、可操作性等；经济指标有成本、质量可靠性、原材料、周期、风 险率等；社会指标有劳动条件、环境、精神习惯、道德伦理等。当然要 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。
备选方案有多方面的特点，如何综合考虑这些特点，进行选择。
决策基础：决策矩阵（方案集+属性向量） 属性向量集 方案的偏好信息 决策方法：优势法（两两优势比较） 连接法（设置切除值，“高过，低不过”原则）执行
切除值可由低到高逐步变化
分离法（选择包含优势属性方案）
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7.3 决策分析方法 4）决策树法（概率分析决策）
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4）决策的分类
确定型决策、非确定型决策 （1）确定型决策 定义： 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。
条件： ①存在着决策者希望达到的一个明确目标(收益大或损失小)； ②只存在一个确定的自然状态； ③存在着决策者可选择的两个或两个以上的抉择方案； ④不同的决策方案在确定的状态下的益损值可以计算。
a
i 1
n
i
1
(ai 0)
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（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 v1, v2 ,, vn
各元素vi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。
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（4）分析与评价（选择方案） 根据每个方案达到期望目的的程度进行加权划分。 或采用经验法（拍脑袋法）、数学模型，对方案进行分析， 优选。 （5）潜在问题的分析 对备选决策方案，决策者要向自己提出“假如采用这个方案 ，将要产生什么样的结果；假如采用这个方案，可能导致哪些不良 后果和错误。”等问题，从这些可能产生的后果中进行比较，以决 定方案的取舍。 其中，需要注意：人身安全问题、人的精神和思想问题和人的 行为问题。 （6）实施与反馈 决策方案在实施过程中应注意制定实施规划，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。
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7.2 安全决策过程与决策要素 1）决策要素 （1）决策单元和决策者 做出决策的主体（包括人和其使用的工具） （2）准则(指标)体系 表征或反映备选方案属性(性能、参数)的指标或标准。 （3）决策结构和环境 决策客体和条件 （4）决策规则 属性值的排序方法（有最优规则和满意规则）。
被比者 比较者 A B 3
A
B
1
C
0 1
D
1 2
ki
2 6
gi ki / ki
i 1
n
0.083 0.250
C
D
4
3
3
2 1
3
4
10
6
0.417
0.250
重要程度排序C＞B，D＞A
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k
1
i
24
g
1
4
i
1.0
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（5）计算总分 计算总分也有多种方法，见表5-3，可根据其适用范围选用， 总分或有效值高者当为首选方案。
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7） 模糊决策 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。 传统的安全管理，基本上是凭经验和感性认识去分析和处 理生产中各类安全问题，对系统的评价只有“安全”或“不安全 ”的安性估计。这样的分析，忽略了问题性质的程度上的差异， 而这种差异有时是很重要的。例如在分析和识别高处作业的危险 性时，不能简单地划分为“安全”、“不安全”，而必须考虑“ 危险性”这个模糊概念的程度怎样。模糊概念不是只用“1”（安 全），“0”（不安全）两个数值去度量，而是用0～1之间一个实 数去度量，这个数就叫“隶属度”。用函数表示不同条件下隶属 度的变化规律称为“隶属函数”，隶属度可通已知的隶属函数或 统计法求得。 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。
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（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vj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： ui
分别对应Vj结果的可能性
Ri (ri1, ri 2 ,, rin )

CL 0.7C Ww = Ci Ci
确定经济价值越大越好。
Cs = Ci
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7.3 决策分析方法 5）技术经济评分法 （3）技术经济综合评价 相对价 1 均值 双曲线法
W= （Wt +Ww） 2
W= Wt Ww
以W大者为优，一般要求w>0.65。 优度图
优势方案
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（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u1~u7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。