风险评估讲义

层次分析法赋权 举例
选聘教师 外表、语言表达能力、科研能力、专业背景
应聘人员1、2、3、4 如何确定各个指标的权重？
构造成对比较阵
面对的决策问题：要比较 n 个因素x1, x2, , xn 对目标z
的影响。我们要确定它们在 z 中所占的比重（权重），
即这 n 个因素对目标 z 的相对重要性。我们用两两比
而且还决定着该种风险的大小。 • 当自然界中的一种异常过程或超常变化达到某个
临界值时，风险便可能发生。 • 这种过程或变化的频度越大，那么它给人类社会
经济系统造成破坏的可能性就越大；过程或变化 的超常程度越大(強度)，它对人类社会经济系统 造成的破坏就可能越强烈；因此，人类社会经济 系统承受的来自该风险源的灾害风险就可能越高。
x1

x1 1
wk.baidu.com
x2
1 3
x3

1
5
x2 x3

3 5

1
3

1
1
3

x1 : x2 3 即 a12 3 x2 : x3 3 即 a23 3
而 x1 : x3 5 实际 a13 5
x1 : x3 9 即 a13 9
这个问题我们称为逻辑上的一致性问题。
• 在学术界，风险源的这种性质，通常用风险源的 危险性来描述。
• 风险源的危险性是对风险源的灾变可能性和变异 强度两方面因素的综合度量，因此，风险源危险 性的高低通常可用下式表达：
H=f(M，P）
（2.2）
式中：H—Hazard，风险源的危险性；M—Magnitude,风险源的变异强度；P—-Possibility, 自然灾变发生的概率。
重点 基于指标体系的风险评 估法
• 1.基于指标体系的风险评估法一般包括哪些因素？ • （1）评估指标：由于影响风险的因素是复杂多样的，通常需要
建立一套指标体系，从整体上反映风险，每个指标从不同的侧面 刻画影响风险的某种特性。 • （2）权重系数：对于不同的风险评估对象，评估指标之间的相 对重要性是不同的，这种相对重要性的大小，可以用权重系数来 表示。每个指标对应一个权重系数，反映出该指标对总风险的影 响程度。权重系数确定得是否合理，关系到评估成果的可信程度。 • （3）数学模型：对于已经建好的指标体系，需要一定的数学方 法，将多个指标的评估值合成一个整体评估值，这就是模型的选 择问题。可用的方法有很多，具体要根据评估对象的特点和需求 而定。
第三章 风险评估
第一节 风险概述 风险的相关定义 风险系统的构成 风险度
一、风险2定.1义风险的相关定义 对于“风险”目前并没有统一的严格定义 • 韦伯字典对风险的定义是面临着伤害或损失的可
能性；
• 保险业则定义为危害或损失的可能性； • 环境问题定义风险为未来对人类社会造成不利影
响的程度
• Wilson认为风险的本质是不确定性，风险定义为 期望值（Wilson R, Crouch E A C. 1987. Risk assessment and comparison: an introduction. Science, 236(4799): 267～270）。
max ( A) n 而且max ( A) 越大，不一致程度越严重。
一致性检验
矩阵 的不A一致性是不可避免的，但只要它的不 一致性不是很严重，是可以接受的。萨迪给出了一个 衡量可接受的指标以及寻求该指标的方法。共分三步：
• 防灾减灾措施是人类社会、特别是其中的风险承 担者用来应对灾害所采取的方针、政策、技术、 方法和行动的总称 一般分为工程性防减灾措施和非工程性防减 灾措施两类。
• 人类社会的防灾减灾能力也是某种灾害风险能否 产生以及产生多大风险的重要影响因素
• 人类的防灾减灾能力是承灾体易损性的对立面， 防灾减灾能力越大，防灾减灾能力越强承灾体的 易损性越弱，相关的灾害风险就可能越小；反之， 可能越大。
i, j 1, , n
如何选取aij 呢？萨迪提出了一种方法：用数字
1, 2 , , 9 及其倒数1 , 1 , , 1 作为标度，其意义是
23
9
重要性
xi比 x j 相同 稍重要 重要
绝对 很重要 重要
aij
1
3
5
7
9
在每两个等级之间有一个中间状态，aij 可分别 取值 2 , 4 , , 8 。
较的方法将各因素的重要性量化。（两个东西进行比
较，最能比较出它们的优劣及优劣程度。）
每次取两个因素xi 和x j ，用正数aij 表示xi 与x j 的
重要性之比。全部比较结果得到的矩阵 A (aij )nn 称
为成对比较阵（也称为正互反矩阵）。显然有
aij

1 a ji
, aij 0 ,
第二节 风险评估的流程及方法
• 基础数据采集、输入； • 危险性综合评估 • 脆弱性综合评估 • 防灾能力评估 • 综合风险评估及区划 • 次生事件综合评估 • 措施及建议 • 参加教程115-116
城市灾害风险评估主要方法：
• （1）经验性风险度量法：涵盖邻域类比法、专家打分法、指标 体系法、空间多准则评估法(基于GIS空间化的指标体系法)等。 其中，邻域类比法和专家打分法属定性方法[18-19]。
V b =f(e,fra)V = e • V fragility
上式式的中物V理意e 义是是物暴理露暴于露自，V然fra灾gility害是中承的灾承体灾的体脆由弱于性其。脆
弱性可能遭受的破坏程度。 请注意：不同承灾体的脆弱性是不同的，例如房
屋与农作物的脆弱性完全不同
• 风险载体的灾害脆弱性可以分解为灾损敏感性和 人类防灾减灾能力
层次分析法
• 层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）层次分析法，是指 将一个复杂的多目标决策问题作为一个 系统，将目标分解为多个目标或准则， 进而分解为多指标（或准则、约束）的 若干层次，通过定性指标模糊量化方法 算出层次单排序（权数）和总排序，以 作为目标（多指标）、多方案优化决策 的系统方法。
我们采用的灾害风险定义
• 我们采用风险定义：“真实世界损失可能性的一种 状态”。
• 它是一种可能性的状态，而不是真实发生的一种 状况
• 由于人类防灾能力和实施防灾措施的不同，这种 可能性的状态可能发生也可能不发生或部分发生； 损失可能是期望值，也可能是部分值甚至没有任 何损失。
• 风险评估，是通过运用科学的方法，对 所掌握的统计资料、风险信息、风险性
如果决策人对 n 个因素重要性的比较具有逻辑的绝对一致性，即
aij a jk aik , i, j, k 1, , n
那么我们称这样的成对比较矩阵为一致矩阵。
但一般来说，我们是没有办法使之完全一致的。
由于客观事物的复杂性以及人们认识的多样性，特别是人 的思维活动不可避免地带有主观性和片面性，构造出的成对比 较阵 A 常常不是一致阵。若不一致性达到很严重的程度，我们 建立起来的评价系统将会是很不准确的。因此我们就要讨论一 下我们建立的比较阵的不一致性是否在一个允许的范围内！
--如农作物对来自干旱缺水的反应敏感，而对 来自地震振动的反应迟钝等
灾损敏感性(续)
第三，某风险载体相对于某风险源 的灾损敏感性高低，还与风险源与风险 载体两者间的相互作用方式密切相关.
--例如，风折断农作物茎杆，洪涝 则通过对农作物的淹渍使其生理过程出 现障碍等。
（3）人类社会的防灾减灾 能力
2.指标选择的原则？
• （1）指标宜少不宜多：指标并非多多益善， 关键在于能够涵盖所需的基本信息。
• （2）指标应具独立性：每个被选择的指标 都应该内涵清晰、相对独立，同一个层次 上的指标之间不应存在因果关系。
• （3）指标应具有代表性：即指标应能反映 评估对象的特性。
• （4）指标应可行。即它应该符合客观实际 情况，数据和资料来源要稳定。
• 与风险载体的灾损敏感性高低的因素： -影响它的风险源 -风险载体本身 -两者间的相互作用方式
灾损敏感性
• 首先，风险源是风险载体之灾损敏感性存 在的外因和条件。
• 某风险载体的灾损敏感性一定是相对一定 风险源而言的，且风险源的种类不同，该 风险载体的损敏感性形式和水平通常都是 不同的。
--例如，一般地，农作物对于干旱的灾 损敏感性比对于地震的灾害脆弱性高，而 建筑物则相反等。
• 对于风险形成来说 --风险载体不仅决定了某种灾害风险是否存在 --而且风险载体的性质还决定着灾害风险的形 式和大小
--风险载体对灾害的响应首先体现在其相对于 某种风险源而具有的灾害易损性水平上
• 风险是自然力作用于承灾体的结果，因此暴露在 自然灾害中的承灾体的量(数量和价值量)及承灾 体的脆弱性便构成了承灾体易损性的两个上层基 本要件:
• 农村之所以成为另一个防灾减灾的重点是因为防 灾减灾能力弱。
2.3 风险度
(一)、风险可以用风险度来表达，它是一个归 一化的函数，风险度有多种定义： (1)风险度=危险度+易损度 (Maskrey， 1989) (2)风险度=概率+易损度 (Tobin和Montz, 1997) (3)风险度=概率×损失 (Smith, 1996) (4)风险度=危险度×结果 (Deyl和 Hurst,1998) (5)风险度= 危险度×易损度 (联合国人道主 义事物部,1991)
那么如何检验矩阵A 的一致性呢？显然对A 中的每个元素
用 aij a jk aik 来讨论是很麻烦的，而且容易出现混乱。我们利
用矩阵理论可以证明：n 阶成对比较矩阵A 是一致阵，当且仅
当 A 的最大特征值max ( A) n
。因A此计算 的最大特征值就
断 A 是否是一致阵。如果 A 不是一致阵，我们还可以证明
• 风险(载2体)的承灾损灾敏感体性灾是指损风险敏载体感受自性然灾变破坏的可 能性和对这种破坏或损害的敏感性，是风险载体一旦遭受 自然灾变打击时所表现出来的可能受到的影响和破坏的一 种度量。
• 一般地说，风险载体相对于某风险源的损敏感性愈低，则 该风险载体遭受损失的可能性越小，其所载荷的来自该风 险源的灾害风险就可能越小；反之愈大。
(1) 社会物理暴露
• 社会物理暴露是指暴露在自然灾害之下的人口、 房屋、室内财产、农田、基本设施等的数量和 价值量。
• 社会发展造成了人口分布、经济发展程度、财 产密度及物价的变动等，人口和财产密度越大， 暴露于灾害中的数量和价值量越多，自然灾害 的风险就越大。
• 同样强度的灾害，人口、财产密集区产生的灾 害就越大；经济越发达，自然灾害造成的损失 的绝对值便越大。因此，城市便成为防灾减灾 的重点区。
• （2）机理性风险评估法：主要利用多智能体、神经网络、元胞 自动机等复杂系统进行仿真建模，预测未来可能发生的各种情景， 对数据要求较高，需长期统计资料、监测数据、高精度基础地理 信息数据和遥感数据，模拟过程复杂且不稳定性高。以美国 FEMA的MH．HAZUS和荷兰的ITC等研究机构开展的工作为主 [20-21]。国内以华东师范大学、上海师范大学开展基于情景模拟 评估研究工作较多[22-26]。
质等进行系统分析和研究，进而确定风
险度，为选择适当的风险控制措施提供 依据。
2.2风险系统的构成
对于灾害风险系统 • 首先必须存在风险源(致灾因子)，即存在自
然灾变；学术界称为灾害危险性；
• 第二，必须有风险承载体(承灾体)，即人类 社会，自然灾害是自然力作用于承灾体的 结果。
• 风险产1.生风和险存在源与否及的其第一危个险必要性条件是要有风 险源。自然灾害风险中的风险源是可能发生的自 然灾变。 • 风险源不但根本上决定某种灾害风险是否存在，
• 第二，风灾险载损体敏自身感的性性质(是续其)灾损敏感性产生 和产生多大程度损敏感性的内因和基础。
• 对于同一风险载体来说，其自身的特点，决定了 其对来自不同类型风险源的影响，具有不同性质 和程度的反应。
• 在量上，某风险载体相对于特定风险源的灾损敏 感性高低，直接取决于该风险载体在组成、结构 和功能上的优良程度及其抗干扰能力。
• 一般地，风险源的变异强度越大、发生灾变的可 能性越大或灾变发生的频度越高，则该风险源的 危险性越高。
2.承灾体及其易损性
• 有风险源并不意味着风险就一定存在，因为风 险是相对于行为主体—人类及其社会经济活动 而言的，只有某风险源有可能危害某风险载体 后，风险承担者相对于该风险源才具有灾害风 险。