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第二章灾害风险分析与评价第一节灾害风险概念第二节灾害风险分析第三节灾害决策第四节隧道及地下结构受灾的可靠度分析第五节地下铁道工程全寿命期风险管理实例2020/2/26第一节灾害风险概念一、风险的属性二、风险的特征三、灾害风险发生的机理2020/2/26Back灾害的属性自然属性经济属性社会属性2020/2/26风险的特征客观性普遍性动态性规律性随机性2020/2/26碰撞致灾因子“有”孕灾环境“存在”承载体损失（经济、时间、人身、信誉、环境与承载能力有关）事故灾害发生“隐患”社会参与群体（承载能力、实力、信誉度、经验）城市居民健康生活学习干扰防灾通讯、信号车辆、轨道设备建筑装潢土建结构工程其他材料商检测方监理方设计方施工方建设方管理不善野蛮施工违章作业设计失误施工工艺落后机具不可靠恐怖活动劣质产品构件地质条件复杂房屋管线密集埋深大自动化程度高技术复杂灾害性天气地震等地质灾害工期短，低价中标隧道塌方冒顶车站基坑塌方主体结构裂开列车脱轨、追尾通风、通信失控火灾、爆炸临近建筑等损坏环境污染物质设备（可靠度、耐风险能力）生态环境及社会效益（可靠度、耐风险能力）2020/2/26风险辨识风险估计风险分析计算风险评价风险管理技术实施风险决策统计数据计算模型评价标准接受准则2020/2/26第二节灾害风险分析Back一、风险识别1.检查表法2.流程图法3.SWOT分析法4.事件分析法5.事故树分析法6.层次分解法7.专家调查法8.暮景分析法2020/2/262020/2/26风险识别风险的识别又称风险的辨识，是风险分析的第一步。风险识别就是从系统的观点出发，横观工程项目所涉及的各个方面，纵观项目建设发展过程中遇到的潜在的或客观存在的各种风险，并对其进行连续的系统的识别与归类，还要分析产生风险灾害的原因和过程。它是整个风险分析管理系统的基础。流程图法：将一项特定的生产或经营活动按步骤或阶段顺序以若干个模块形式组成一个流程图系列，在每个模块中都标示出各种潜在的风险因或风险事件，从而给决策者一个清晰的总体印象。2020/2/26SWOT：是英文STRENGTH(优势)WEAKNESS（劣势）OPPORTUNITY（机遇）THREAT（威胁）事件树分析法：实质是利用逻辑思维的规律和形式，从宏观的角度去分析事故形成的过程。2020/2/26事故树的分析法：是分析系统事故和原因之间关系的因果逻辑模型，它是一种演绎的分析法。层次分解法和风险树法：基本原理是将要评价系统的有关替代方案的各种要素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的决策2020/2/26头脑风暴法：头脑风暴法是最常用的风险识别方法、该方法比较简单，一般采用小组开会的形式，由５、６个人组成小组，给每个人充分发表自己意见的机会，激发与会者的创造性，产生尽可能多的设想。该方法操作简单，能够避开成员心理相互作用以及权威人士的意见压力。头脑风暴法的一般程序：（１）选择人员，一般主要由风险分析专家、风险管理专家、相关专业领域的专家以及具有较强逻辑思维能力和总结分析能力的主持人组成头脑风暴会议的与会成员；（２）明确会议要讨论的中心议题，并醒目标注；（３）与会专家轮流发言，并记录发言的内容；（４）终止发言，当与会人员都曾在发言中跳过时，即可停止发言；（５）评价提出的所有意见。2020/2/26德尔菲法：依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即专家之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法，经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测的结果。这种方法具有广泛的代表性，较为可靠。2020/2/262020/2/26专家们决策综合、整理、归纳意见分散幕景分析法：幕景分析法的幕景是对一个工程项目未来状态的描绘。该方法研究的重点是：当某种因素发生变化时，整个情况会怎么样？会有什么危险发生？就像电影的一幕幕场景一样，供人们进行研究比较分析。幕景分析的结果都是以易懂的方式表达出来的。层次分解法、专家调查法、暮景分析法，是几种常用的行之有效的方法。由于各种实际问题中存在大量不确定因素，并且这些因素相互作用十分复杂，价值风险识别的理论和方法还不成熟，所以现有的各种风险识别放都不能保证风险识别的可靠性，亦即仍然可能会遗漏一些严重的风险因素。2020/2/26二、风险评估分析方法1.风险的测度2.风险变量的概率分析3.概率树4.风险概率估算5.风险损失估计（见表）期望值标准差风险度阶梯长方形分布梯形分布三角形分布理论概率分布2020/2/26图4概率树的结构第一次后续事件初始事件第二次后续事件第三次后续事件后果2020/2/26风险概率估算：是对某一风险事件，在一定时间内发生多少次，或在多长时间内发生一次的预估，即分析和估计风险事件发生的概率，也就是风险事件发生可能性的大小，是工程项目风险分析估计中最为重要的一项工作。但是和风险相关的系列数据收集相当困难，而且不同项目差异性较大，用类似项目数据推断当前工程项目风险事件发生的概率，其误差可能较大，所以这常常也是最困难的一项工作。2020/2/26风险损失估计：根据风险事故发生的对经济损失、工期损失、人员伤亡损失、信誉损失、环境损失等影响程度的严重性，可将风险损失分为五个等级。2020/2/26等级程度经济工期信誉人员伤亡环境1轻微可忽略可忽略可忽略可忽略可忽略2中等大于工程预算1%对进度影响5%在本地范围内对公司形象及业务有轻微影响轻伤轻度环境破坏3严重大于工程预算5%对进度影响10%本地媒体曝光，对业务关系有影响重伤环境影响明显4重大大于工程预算10%对进度影响25%全国范围内媒体曝光，对业务关系影响较大人员死亡环境事件引起居民的抗议行为5灾难性大于工程预算50%对进度影响50%全国范围内媒体曝光，对业务关系影响巨大较多人员伤亡重大环境事件，导致不接回复的环境影响，危害公共健康或被保护的自然资源风险评价方法风险评价矩阵风险评价指标回避风险的方法减少风险的费用——效益分析法2020/2/26风险评价方法层次分析法模糊数学法敏感性分析法道氏指数法PERT法影响图法可靠性风险评价法2020/2/26层次分析法：是一种定性分析和定量分析相结合的评价方法。思路是把复杂的风险问题分解为各种组成因素，讲这些因素安支配关系分组形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，然后综合人的判断以决定评价诸因素相对重要性总的顺序。它体现了人们决策思维的基本特征，即分解、判断、综合。该方法即可以用于评价自然灾害风险，施工风险等单项风险水平，又可以用于评价地铁工程不同方案等综合风险水平。2020/2/26模糊数学法：地铁工程中隐含的各种风险因素很大一部分难以用数字来准确的加一定量描述，但都可以利用历史经验或专家知识，用语言生动的描述出他们的性质及其可能的影响结果。模糊数学处理非数字化、模糊、难定含义的变量有独到之处，并能提供合理的数学规则去解决变量问题，相应得出的数学结果又能通过一定的方法转为语言描述。这一特性极适于解决地铁工程中普遍存在的潜在风险。2020/2/26敏感性分析：影响地铁工程目标的诸多风险因素的未来状况处于不确定的变化中。出于评价的需要，测定并分析其中一个或多个风险因素的变化对目标的影响程度，以判定各个因素的变化对工程的重要性就是敏感性分析。其目的是研究风险因素的变动将引起的工程目标的变动范围；找出影响工程的最关键风险因素，并进一步分析与之有关的可能产生不确定性的根源；通过敏感性大小对比和可能出现的最有利于最不利的范围分析，用以寻找替代方案或对原有方案采取某些控制措施的方法，来确定工程的风险大小。2020/2/26方法之多，不胜枚举，但凡都是趋利避害，追求最大“效益”而已！方法的选择视情况而定，当然相信我们也不会循规蹈矩，冥顽不化的！2020/2/26损失概率程度概率轻微中等严重重大灾害性的12345罕见的1nnnnn偶然的2nntts可能的3nttss预期的4ntssi频繁的5nssiin—可以忽略的：t—可以接受的；s—严重的；i—不能接受的地下工程风险水平评定矩阵2020/2/26可靠性回弹性脆弱性指系统在一定时间、条件下，某一期望事件发生的概率指系统一旦发生破坏，恢复到满意状态或正常状态的历史特性是衡量系统遭到破坏强度大小的指标2020/2/26风险评价指标2020/2/26回避风险的方法是指人们放弃某些有风险性的事件，隔断与其风险的联系，降风险的影响降到最低限度，因而也不用将它与其他风险或获利情况作比较讨论。回避风险是最彻底的也是最消极的方法。风险是普遍存在的，所以在生产生活中想要完全回避任何风险是不可能的，对于地下工程的风险的回避无外乎是风险的转移和自留。就是通过保险，以及分包等形式将风险转移出去，通俗的说，就是花钱买平安。就是采取相应的措施进行防治，尤其是那些会造成人员伤亡或重大事故的风险，要尽可能的消除。2020/2/26如隧道及地下工程施工引起的地面下沉，道路管线和建筑物断裂，可预先采取控制措施。聘请同行专家对施工方案咨询，选择好的施工方法及施工机具，分步分层按时效原理开挖，超前锚杆支护或超前管棚注浆加固地基，优化才、施工参数，加强施工检测，实行信息化反馈指导施工等。在采取这些措施之前，要进行科学性，可行性、经济型的论证和优化，使自留的风险在合理的经济指标下达到最小。2020/2/26减少风险的费用——效益分析为了减少风险，就要采取措施，付出一定的代价。付出多大费用，能取得多大的效益，这就是费用——效益分析所要解决的问题。得失赢第三节减灾决策一、减灾决策的特点风险大投资大与人民生命安全紧密相关2020/2/26Back建立目标设计方案方案评价选择方案与决策反馈与控制2020/2/26二、减灾决策的过程建立目标的原则：1.信息完备原则2.可行性原则3.人身安全第一原则4.减灾效益原则2020/2/26（1）.信息完备原则决策必须以信息为根据，准确、全面、及时、适时的信息是决策的基础。减灾决策的信息主要来自对自然规律的认识、对自然现象的观测和对自然灾害及其受灾地区的人身、财产情况的预测。减灾决策要求决策者或决策机构尽可能全面、及时地获取以上信息，然后才能作出正确的决策。2020/2/26(2)可行性原则(3)人身安全第一原则它是衡量决策正确性的标志。为了确保决策方案在实践中切实可行，决策者或决策机构必须事先对客观条件与主观条件进行充分分析，综合考虑人力、财力、条件等各种情况，并预测可能发生的种种变化及决策实施后的利弊等，然后经过慎重论证、周密评估，确定其可行性。例如：对于减少灾害损失的决策，如若根据中、长期预报。2020/2/26由于灾害随时影响人身安全，故在选择减灾方案时，要始终把人身安全放在第一位。在有可能危及人身安全时，选择减灾方案要加大安全系数，不能只从经济利益出发考虑问题。三、减灾决策方法确定性减灾决策方法不确定性减灾决策方法①小中取大法则②大中取大法则③大中取小法则④平均值取最大法则⑤折中法则风险型减灾决策①最大可能法②期望值法马尔可夫型减灾决策2020/2/26确定型减灾决策方法确定型减灾决策是指未来情况的发生为已知条件下的决策。其常用的方法有：1.用微积分方法求极值；2.用拉格朗日法求极值——条件极值；3.用线性规划与非线性规划求最优值；4.用动态规划求各阶段决策过程中的期望值等。2020/2/26不确定型减灾决策方法指未来的情况为未知条件下的决策，它是减灾决策中经常要遇到的问题。在不确定型减灾决策的研究中主要是确定衡量方案优劣的原则。确定原则后，便可根据实际情况选择决策方法。决策方法有：1.小中取大法则；2.大中取大法则；3.大中取小法则；4.平均值中取最大法则；5.折中法则；2020/2/262020/2/26乐观原则（大中取大法）――新建生产线悲观原则（小中取大法）――外包生产遗憾原则（最小最大后悔值法）――选择改进生产线大中取大法则:又叫乐观决策准则，这