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基于复合极值理论与故障树技术的脆弱性分析

作　者: 王守全
导　师: 刘欣
学　校: 上海交通大学
专　业: 技术经济及管理
关键词: 突发事件 应急管理 复合极值分布 脆弱性分析 故障树
分类号: F224
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着经济社会的发展和人类对自然环境破坏的加剧,各种人为的和自然的突发事件逐渐增多。这些突发事件不仅会造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失,而且对社会稳定带来严重影响。国内外学者普遍认为,突发事件造成的损失是由两方面造成的:一是突发事件本身破坏能力的大小;二是受灾对象脆弱性的高低。本文旨在对应急管理中脆弱性进行分析,主要是从以下几个方面展开研究工作:首先,在对脆弱性相关研究进行系统总结的基础上,本文提出了脆弱性分析的理论框架。该脆弱性分析框架提出脆弱性分析主要是从脆弱性的度量和脆弱因素的识别等方面进行分析。其次,建立复合极值分布理论模型,进行脆弱性度量。通过该模型能够得出脆弱性损失,脆弱性损失能够反映脆弱性的高低,从而有利于脆弱性的定量分析。本文依据复合极值分布理论和数理统计相关理论,建立了由突发事件发生频次及其造成的灾难损失为变量构成的一种理论分布模型——复合极值分布模型。同时,该模型为建立应急准备体系提供理论依据。另外,通过对模型的分析可以得出:发生某损失以上灾害的周期与突发事件出现频率成反比。第三,提出基于故障树技术的脆弱性因素分析方法。本文结合应急准备体系脆弱性分析应考虑的因素和故障树技术本身的特点,提出基于故障树技术的脆弱因素分析。本文在该方法中给出了系统的脆弱因素分析思路。同时,针对故障树最小割集求解问题,提出一种易于理解、易于编程实现——基于阶跃函数的故障树最小割集算法。通过最小割集选取可能影响脆弱性的主要因素,并结合各个区域脆弱性损失的具体数据分析各个因素对脆弱性的影响程度。最后,通过气象灾害相关资料进行脆弱性的实证分析。通过本文提出的复合极值模型与故障树技术的脆弱性分析方法,分析影响气象灾害脆弱性的因素,其中经济发展水平、人口密度和环境保护情况对气象灾害脆弱性有显著性影响。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外应急管理发展状况  11-14
    1.2.1 突发事件的理解  11-12
    1.2.2 传统应急管理研究  12-13
    1.2.3 脆弱性理论的提出  13-14
  1.3 研究意义  14-15
    1.3.1 课题研究的理论意义  14-15
    1.3.2 课题研究的现实意义  15
  1.4 主要内容与结构安排  15-17
第2章 应急管理中的脆弱性分析框架  17-30
  2.1 对脆弱性的理解  17-25
    2.1.1 脆弱性的涵义及影响因素  17-21
    2.1.2 脆弱性与风险的关系  21-23
    2.1.3 脆弱性与鲁棒性的关系  23
    2.1.4 脆弱性研究的内容  23-25
  2.2 脆弱性分析的框架体系  25-30
    2.2.1 应急管理框架  25-27
    2.2.2 脆弱性分析框架  27-30
第3章 基于复合极值模型的脆弱性损失分析  30-43
  3.1 脆弱性损失指标变量确定  30-32
    3.1.1 灾难事件的界定  30-31
    3.1.2 分析变量的选取  31-32
  3.2 理论介绍与修正  32-37
    3.2.1 一维复合极值分布理论  32-35
    3.2.2 多维复合极值分布理论  35-37
  3.3 脆弱性损失的衡量  37-43
    3.3.1 模型的建立  38-39
    3.3.2 脆弱性损失的计算及相关分析  39-43
第4章 影响脆弱性的因素分析  43-57
  4.1 问题分析  43
  4.2 基于故障树技术的脆弱性因素分析  43-54
    4.2.1 脆弱性因素研究内容及现有分析法  43-45
    4.2.2 脆弱性因素分析应考虑的具体要素  45-47
    4.2.3 故障树技术在脆弱性因素分析中的应用  47-50
    4.2.4 求最小割集算法改进  50-54
  4.3 各因素对脆弱性损失的影响程度分析  54-57
    4.3.1 脆弱性因素的重要度分析  54-55
    4.3.2 脆弱性因素与脆弱性损失的相关分析  55-57
第5章 实证分析  57-66
  5.1 复合极值分布模型在气象灾害脆弱性中的应用  58-62
    5.1.1 样本的选取及分布函数的检验  58-60
    5.1.2 脆弱性损失的计算  60-62
  5.2 气象灾害的脆弱性因素分析  62-66
    5.2.1 主要影响因素的选取  62
    5.2.2 影响因素与脆弱性损失的相关分析  62-66
第6章 总结与展望  66-69
  6.1 全文总结  66-67
  6.2 研究展望  67-69
参考文献  69-73
致谢  73-74
攻读学位期间发表的学术论文目录  74-76
上海交通大学学位论文答辩决议书  76-77

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中图分类: > 经济 > 经济计划与管理 > 经济计算、经济数学方法 > 经济数学方法
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