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基于蒙特卡洛模拟的风险指数及其在铁路施工中的应用

作　者: 陈跃跃
导　师: 赵延龙
学　校: 兰州交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 工程风险 Weibull分布风险指数仿真
分类号: U215.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在工程的管理中,风险管理被很多项目管理者关注,并成为国际上研究的热点问题。本文的研究对象是铁路工程施工中的风险,铁路施工环境具有多样性、复杂性等特点,所以工期和费用风险都非常大。本文是针对铁路工程中项目任务本身质量问题所引起的风险量化问题,采用在工程系统风险估计中最经济的高新科技“仿真建模”对工程的进度和费用风险进行指数化研究,把不可量化的风险转化为一个能与收益相比较的数字,简洁实用。通过本论文的研究使工程项目在施工中影响工程进度和成本的因素得到很好的控制,克服了施工过程风险不可预测性和不可量化性,从而实现工程项目优质化管理并且最终实现项目的效益最优化。近些年,许多学者在风险的估计方面做出了很多的研究,但是这些研究在很多方面都存在着争议,比如说：对风险的判断具有主观性、计算风险值的方法很繁琐等。本论文在之前学者研究的基础上提出一个对风险进行量化的方法。本论文研究的主要内容如下：(1)利用计算机仿真技术随机抽样产生各任务的执行时间。(2)利用Weibull分布的进度—费用模型,计算出每个任务的执行费用。(3)采用模糊集的隶属函数计算出每个任务的进度和费用风险指数。(4)选择Matlab数学工具编制蒙特卡洛仿真程序,计算出每个任务的执行时间和相应的费用,并绘制出任务的进度风险、费用风险和进度费用联合风险。最后通过太中银铁路清河沟大桥工程项目的案例,实现了风险模型的仿真计算,并为工程中管理者决策提供很好的科学依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究背景  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
    1.2.1 国外风险估计发展概况  11
    1.2.2 国内风险估计发展概况  11
    1.2.3 桥梁风险估计的国内外现状  11-12
  1.3 问题的提出  12-13
  1.4 研究的内容  13-14
  1.5 研究的目的及意义  14-15
2 工程风险估计的基本理论  15-26
  2.1 风险  15-19
    2.1.1 风险的概念  15-16
    2.1.2 风险的特征及分类  16-19
  2.2 工程风险概述  19-20
    2.2.1 工程风险  19
    2.2.2 工程风险的特征  19-20
  2.3 工程风险估计概述  20-24
    2.3.1 工程风险估计  20-21
    2.3.2 工程项目风险估计的内容  21-22
    2.3.3 工程风险估计的方法  22-24
  2.4 工程风险指数的概念  24
    2.4.1 指数  24
    2.4.2 工程风险指数  24
  2.5 风险指数模型的几种方法及其特点  24-26
3 系统仿真理论及所用工具  26-39
  3.1 系统仿真的理论  26-36
    3.1.1 仿真方法的特点  26-27
    3.1.2 系统仿真的要素  27
    3.1.3 系统仿真的基本分类  27
    3.1.4 系统仿真的基本步骤  27-30
    3.1.5 离散系统仿真基本原理  30-31
    3.1.6 随机数生成器在仿真中的地位  31-32
    3.1.7 伪随机数的产生  32-36
  3.2 工程风险指数仿真系统的建立所用的工具  36-39
    3.2.1 蒙特卡洛法的理论及应用  36-37
    3.2.2 matlab数学工具的简介  37-39
4 基于蒙特卡洛模拟的风险指数的建模  39-51
  4.1 工作任务的作业时间的仿真模型  39-44
  4.2 WEIBULL分布的进度—费用模型  44-48
    4.2.1 weibull分布模型  44-46
    4.2.2 weibull时间-费用模型的几种形式  46-48
  4.3 风险指数模型  48
  4.4 风险指数模型的建立  48-51
    4.4.1 风险指数模型建立概述  48-49
    4.4.2 模型建立的基本步骤  49
    4.4.3 模型建立的框图  49-51
5 实例  51-63
  5.1 实例介绍  51-57
    5.1.1 太中银铁路的基本概况  51-56
    5.1.2 太中银铁路清河沟大桥工程概况  56
    5.1.3 施工进度计划  56-57
  5.2 风险指数的计算  57-63
    5.2.1 任务随机作业时间的产生  57-58
    5.2.2 任务费用、进度的计算  58-59
    5.2.3 各任务风险指数的计算  59
    5.2.4 查看仿真结果  59-63
6 结论  63-65
  6.1 总结  63
  6.2 发展趋势  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-68
攻读学位期间的研究成果  68

基于蒙特卡洛模拟的风险指数及其在铁路施工中的应用

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