安全系统工程第六章安全决策

1、Safety Engineering主讲人：朱红青主讲人：朱红青电话：电话： 62339035 Email: 中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院概述概述事故致因理论事故致因理论系统安全分析系统安全分析事故树分析事故树分析系统安全评价系统安全评价安全决策安全决策132465安全系统工程系统安全分析系统安全评价安全决策与事故控制概率评价法定性方法定量方法指数法评分法决策树等技术经济学法事故致因理论l 安全决策安全决策在在安全系统工程安全系统工程里的地位及与其他内容的关联里的地位及与其他内容的关联安全决策概述安全决策过程与决策要素定性属性的量化安全决策方法第

2、六章第六章 系统安全决策系统安全决策1234l第一节第一节 安全决策概述安全决策概述安全决策概念安全决策概念-决策决策决策决策认识事物发展规律及主客观条件，寻求并实现某种最佳准则和行动方案最佳准则和行动方案。有广义、一般和狭义三种解释：广义解释：广义解释：包括抉择准备、方案优选和方案实施等全过程。一般含义：一般含义：按照某些准则在若干备选方案中选择，包括准备和选择两个阶段的活动。狭义：狭义：作决定，即抉择。广义的决策，即在价值（生产价值或安全价值）价值（生产价值或安全价值）判断的基础上作出抉择和选择，其基本准则就是效用，离开了效用准则效用准则，决策是非理性的、盲目的。价值的两个基本特性：比较特

3、性和可度量性。（两者相关）价值的另一种解释价值的另一种解释：客体对于主体需要的某种满足。效用效用(utility)：指人们从商品消费中得到的满足。安全的价值或效用是不容置疑的，安全本身就是价值。安全是安全是相对的，所相对的，所以安全的价值具有比较特性以安全的价值具有比较特性；安全的价值是客观的，虽然安全的社会效用、精神效用难于量化，但是安全的经济效用是可度量的。所以，安全决策同样是建立在安全价值安全价值判断基础上。l第一节安全决策概述第一节安全决策概述安全决策概念安全决策概念-价值价值安全决策概念安全决策概念-决策与评价异同决策与评价异同评价：评价：评价主体估测评价对象(客体)达到既定需求的过

4、程。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)，以综合评价原定需求满足程度的活动。评价通常亦有狭义和广义两种含义。狭义评价：决策过程的一个步骤。广义评价：广义评价：类似决策系统评价或综合评价。决策和综合评价有共同的理论基础和组成要素，其方法和步骤大同小异。决策：决策：事前选择系统评价大多大多在事后进行；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一个方案进行评判。 l第一节安全决策概述第一节安全决策概述安全决策概念安全决策概念- -准则准则l第一节安全决策概述第一节安全决策概述l第一节安全决策概述第一节安全决策概述 根据决策系统的约束性与随机性原理约

5、束性与随机性原理（即自然状态的确定与否）可分为确定型决策和非确定型决策确定型决策和非确定型决策。 确定型决策：确定型决策：即是在一种已知的完全确定的状态下，选择满足目标要求的最优方案。也就是说在这些决策问题中，所有与问题有关的事实和因素都是事先确切知道的。具备下列4个条件、（1）目标（收益大或损失小）（2）一个确定的自然状态（3）两个或两个以上的抉择方案（4）不同的决策方案的益损值可计算 举例肯定会下雨出行的选择非确定型决策：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，在此情况下的决策称为非确定型决策。分为两类：风险型决策：风险型决策：当决策问题自然状态的概率能确定，即

6、是在概率基础上做决策，但是要冒一定风险。 完全不确定型决策：完全不确定型决策：如果自然状态的概率不能确定，即没有任何自然状态可能发生的信息，在此情况下决策就称为完全不确定型决策。l第一节安全决策概述第一节安全决策概述l第一节安全决策概述第一节安全决策概述风险型决策问题通常要具备如下五个条件：决策者希望达到的一个明确目标；决策者无法控制的两种或两种以上的自然状态；可供决策者选择的两个或两个以上的抉择方案；决策方案在自然状态下的益损值可以计算出来；1. 每种自然状态出现的概率可以估算出来。休息休息开 始了 解 待 解 决 的 决 策 问 题明 确 目 标 、 标 明 准 则 、 辨 识 原 理构

7、造 模 型 并 估 计 参 数方 案 集 X属 性值 f1(x).fn(x)决 策 环 境 和 自然 状 态决 定价 值 判 断实 施 或 重 新 评 价提 出 问 题明 确 目 标构 造 模 型实 施方 案x分 析 -评 价购买火购买火险或不险或不购买火购买火险险发生火发生火灾或不灾或不发生火发生火灾灾后果后果l第二节安全决策过程与决策要素第二节安全决策过程与决策要素l第二节第二节 指数评价法指数评价法指数评价概念及内容指数评价概念及内容l决策单元决策单元l准则（指标）体系准则（指标）体系l决策结构和环境决策结构和环境1.决策规则决策规则l第二节第二节 指数评价法指数评价法指数评价概念及内容

8、指数评价概念及内容 l第三节第三节 定性属性的量化定性属性的量化 等级数等级数 量量 化化 值值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 7 5 最差最差 很差很差 差差 较差较差 相当相当 较好较好 好好 很好很好 最好最好 最差最差 很差很差 差差 相相 当当 好好 很好很好 最好最好 最差最差 差差 相当相当 好好 最好最好l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化)(,210)(1可证明：当各方案的属性值fj(xi)可以准确定值时，对所有k，Z1kZ2kC(常数)，则：则属性值的估计值l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化l第三节定性属性的

9、量化第三节定性属性的量化)()(*00*0*）l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化0*l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化jmjii1 l第三节定性属性的量化第三节定性属性的量化jmjii1决策方法决策方法一、ABC分析法（ABC管理法、主次图法、排列图、巴雷托图法）二、评分法二、评分法三、决策树法三、决策树法四、技术经济评价法四、技术经济评价法五、稀少事件的风险估计五、稀少事件的风险估计六、模糊综合决策（评价）六、模糊综合决策（评价）l第四节第四节 安全决策方法安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法横座标为所要分析的对象，如某

10、一横座标为所要分析的对象，如某一系统中各组成部分的故障模式、某系统中各组成部分的故障模式、某一失效部件的各种原因，纵座标是一失效部件的各种原因，纵座标是横座标所标示的分析对象的量值横座标所标示的分析对象的量值表表1 1 化工系统安全管理不善出现事故类型统计化工系统安全管理不善出现事故类型统计020406080100120051015202530354067.0278.2686.1189.6692.8895.7997.7998.29100违违反反操操作作规规程现现场场缺缺乏乏检检查查不不懂懂操操作作技技术术违违反反劳劳动动纪纪律律劳劳动动组组织织不不合合理理操操作作错错误误没没有有安安全全规规程

11、程指指挥挥错错误误规规章章制制度度不不健健全全图图3 安全管理项目的巴雷托分布图安全管理项目的巴雷托分布图l第四节第四节 安全决策方法安全决策方法划分划分ABCABC类别的参考因素类别的参考因素类别类别程度程度因素因素l第四节安全决策方法第四节安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法niiiikkg1l第四节安全决策方法第四节安全决策方法 被比者比较者 A B C D ki A 1 0 1 2 0.083 B 3 1 2 6 0.250 C 4 3 3 10 0.417 D 3 2 1 6 0.250 重要程度排序CB，DA l第四节安全决策方法

12、第四节安全决策方法序号方法名称公式适用范围 1 2 3 45分值相加法分值相乘法均值法相对值法有效值法 计算简单直观各方案总分相差大，便于比较计算简单直观能看出与理想方案的差距总分中考虑了各评价指标的重要程度l第四节安全决策方法第四节安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法模糊决策模糊决策(评价评价)概念概念 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) 模糊安全信息：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，可能性不大或很小可能性很大，可能性不大或很小；预测事故后果时，常用灾

13、难性的、非常严重的、严重的、一殷灾难性的、非常严重的、严重的、一殷的的等术语进行区别。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。第五节模糊决策第五节模糊决策(评价评价) 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”的定性估计。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。(1)模糊概念不是只用“1”(安全)，”0”(不安全)两个数值去度量，而是

14、用01之间一个实数去度量，这个数就叫“隶属度”。例如某方案对“操作性”的概念有八成符合，即称它对“操作性”的隶属度是08。用函数表示不同条件下隶属度的变化规律称为“隶属函数”。隶属度可通过已知的隶属函数或统计法求得。l第四节安全决策方法第四节安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法主观法：l相对比较法l连环比例法客观法：l变异系数法l熵值法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法)()(*00*0*）主观法：l相对比较法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法专家1ABCA0.50.50.6B0.50.50.7C0.40.30.5权重0.350.3666670.283333主观法：连环比例法l第四节安全决策方法第四节安全决策方法客观法：(熵值法）l第四节安全决策方法第四节安全决策方法lnijijffkjHjdj计算值指标U1-0.824755-0.910239230.7507240.2492760.170974U2