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基于故障树分析的突发事件应急响应方案生成方法研究

作　者: 于超
导　师: 樊治平
学　校: 东北大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 突发事件应急响应概率估计主客观信息集成故障树分析方案生成
分类号: O225
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

突发事件发生后,若不及时采取正确的应对措施,往往会造成巨大的人员伤亡和经济损失,因此,在突发事件发生之初,只有选择合适的应对方案并及时加以实施,才能最大程度的降低突发事件带来的各方面损失。在传统的突发事件应急响应方案生成问题中,较少关注应急方案为方案组合形式的情况,在估计情景发生概率时,大多直接给出概率估计结果或采取主观概率估计方法,这样,有都可能会导致决策者选择不恰当的应急方案,以致影响应急救援效果。鉴于此,有必要针对情景发生概率不确定且应急方案为方案组合形式的应急方案生成问题进行研究,探寻出新的决策分析方法,力求在突发事件应急响应问题中及时生成应急方案组合,以最大程度降低人员伤亡和财产损失,提升救援效果。本文在总结分析突发事件应急决策问题的基础上,对突发事件应急响应方案生成问题进行了较为深入的研究,主要开展了以下四方面的研究工作：(1)提炼了突发事件应急响应方案生成问题。通过突发事件应急响应方案生成问题的实际背景分析,本文提炼了一类情景发生概率不确定且应急方案为方案组合形式的突发事件应急响应方案生成问题。(2)提出了一种估计情景概率的主客观信息集成方法。针对情景发生概率不确定的情形给出一种主客观信息集成的概率估计方法。首先,计算突发事件故障树中各基本事件节点对应各情景发生的客观概率；然后,通过集结专家主观评价信息确定各基本事件节点对应各情景发生的主观概率；最后,通过集结主客观概率信息,进而确定突发事件故障树中各基本事件节点对应的各个情景发生的概率。(3)提出了一种基于故障树分析的突发事件应急响应方案生成方法。针对突发事件应急方案为方案组合形式的问题,给出了一种基于故障树分析方法的突发事件应急响应方案生成方法。首先,基于故障树分析的思想,构建适合突发事件应急响应问题的故障树；然后,针对各个基本事件建立对应的应急备选子方案集；最后,建立优化模型并求解,进而得到最优的应急方案组合。(4)给出了本文提出方法的潜在应用研究。以DL市“梅花”应急防御方案生成问题为例,给出了基于故障树分析的突发事件应急响应方案生成方法在DL市“梅花”应急方案生成中的应用研究,验证了本文提出方法的实用性与合理性。本文提出的基于故障树分析的突发事件应急响应方案生成方法,为解决突发事件应急响应问题提供了可参考的方法或途径,为相关研究奠定了基础,亦能够帮助决策者及时选择合适的应对方案组合,其目的是最大程度降低突发事件所造成的损失。本文提出的方法可应用于解决台风防御、火险救援、传染病防控等实际应急响应问题。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第1章绪论  13-23
  1.1 研究背景  13-15
    1.1.1 突发事件应急决策问题研究近年来倍受关注  13-14
    1.1.2 研究应急响应方案生成方法的必要性  14-15
  1.2 问题的提出  15-16
    1.2.1 突发事件应急响应方案生成问题的提炼与描述  15-16
    1.2.2 提出突发事件应急响应方案生成方法  16
  1.3 研究目的与研究意义  16-18
    1.3.1 研究目的  16-17
    1.3.2 研究意义  17-18
  1.4 研究内容、研究思路与研究方法  18-20
    1.4.1 研究内容  18
    1.4.2 研究思路  18-20
    1.4.3 研究方法  20
  1.5 本文章节安排  20-23
第2章相关研究文献综述  23-39
  2.1 文献检索情况概述  23-26
    2.1.1 文献检索范围分析  23-24
    2.1.2 相关文献情况分析  24-25
    2.1.3 学术趋势分析  25-26
  2.2 关于突发事件应急决策问题  26-32
    2.2.1 应急物资调度问题  26-28
    2.2.2 应急运输路径选择问题  28-29
    2.2.3 应急选址问题  29-31
    2.2.4 其他应急方案选择问题  31-32
  2.3 关于突发事件应急决策方法  32-35
    2.3.1 风险决策方法  32-33
    2.3.2 群决策方法  33-34
    2.3.3 多目标决策方法  34-35
  2.4 已有文献的贡献与不足  35-37
    2.4.1 主要贡献  35-36
    2.4.2 不足之处  36-37
  2.5 已有研究成果对本文研究的启示  37
  2.6 本章小结  37-39
第3章故障树分析方法概述  39-46
  3.1 故障树的相关概念和符号描述  39-40
    3.1.1 相关概念  39
    3.1.2 有关符号描述  39-40
  3.2 故障树构建的步骤  40-42
    3.2.1 顶上事件的确定  40-41
    3.2.2 边界条件的确定  41
    3.2.3 中间事件和基本事件的确定  41-42
    3.2.4 添加逻辑门  42
  3.3 故障树分析方法中的数学计算公式  42-44
    3.3.1 布尔代数运算法则  42-43
    3.3.2 故障树节点概率的计算公式  43-44
  3.4 故障树分析方法在突发事件应急响应问题分析中的应用  44-45
  3.5 本章小结  45-46
第4章基本事件概率估计的主客观集成方法  46-52
  4.1 基本事件主客观概率估计的问题描述  46-48
  4.2 基本事件主客观概率的估计方法  48-51
    4.2.1 客观估计方法  48-50
    4.2.2 主观估计方法  50
    4.2.3 主客观集成方法  50-51
  4.3 本章小结  51-52
第5章基于故障树分析的应急方案生成方法  52-57
  5.1 突发事件应急方案生成问题的描述  52-53
  5.2 基于故障树分析的应急方案生成的优化模型  53-55
    5.2.1 方案成本最小目标的描述  53-54
    5.2.2 风险损失最小目标的描述  54-55
    5.2.3 成本-损失双目标优化模型  55
  5.3 优化模型求解  55-56
    5.3.1 模型求解过程  55
    5.3.2 模型求解结果与方案选择  55-56
  5.4 本章小结  56-57
第6章潜在应用研究：DL市“梅花”应急方案的生成  57-68
  6.1 “梅花”防御应急方案生成问题的描述  57-58
  6.2 基于故障树的概率计算  58-62
    6.2.1 故障树的构建  58-59
    6.2.2 基本事件概率的估计  59-61
    6.2.3 故障树节点概率的计算  61-62
  6.3 应急方案生成的优化模型构建  62-64
    6.3.1 方案成本最小目标的描述  62-63
    6.3.2 人员伤亡最小目标的描述  63
    6.3.3 成本-人员伤亡双目标优化模型  63-64
  6.4 模型求解  64-66
    6.4.1 模型求解过程  64-65
    6.4.2 模型求解结果与方案选择  65-66
  6.5 本章小结  66-68
第7章结论与展望  68-71
  7.1 本文的主要研究成果及结论  68-69
  7.2 本文的主要贡献  69-70
  7.3 本文的研究局限  70
  7.4 进一步需要开展的研究工作  70-71
参考文献  71-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间发表论文情况  81-82
攻读硕士学位期间参与科研项目情况  82-83
作者简介  83-84

基于故障树分析的突发事件应急响应方案生成方法研究

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