第6章-安全系統(tǒng)工程-安全預(yù)測(cè)

1、6 6 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)系統(tǒng)安全預(yù)測(cè) 6.1 安全預(yù)測(cè)概述安全預(yù)測(cè)概述 6.2 德爾菲預(yù)測(cè)法德爾菲預(yù)測(cè)法 6.3 回歸分析法預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè) 6.4 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 6.5 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 6.1.1 安全預(yù)測(cè)的定義安全預(yù)測(cè)的定義 ：是人們對(duì)客觀事物發(fā)展變化的一種認(rèn)識(shí)是人們對(duì)客觀事物發(fā)展變化的一種認(rèn)識(shí) 和估計(jì)，是根據(jù)和估計(jì)，是根據(jù)過去過去和和現(xiàn)在現(xiàn)在去研究未來，也就去研究未來，也就 是要對(duì)未來可能出現(xiàn)的事件和問題作出是要對(duì)未來可能出現(xiàn)的事件和問題作出科學(xué)的科學(xué)的 估量和表述估量和表述。 是在分析、研究系統(tǒng)過去和現(xiàn)在安是在分析、研究系統(tǒng)過去和現(xiàn)在安 全資料的基礎(chǔ)上，

2、利用各種知識(shí)和科學(xué)方法，全資料的基礎(chǔ)上，利用各種知識(shí)和科學(xué)方法， 對(duì)系統(tǒng)未來的對(duì)系統(tǒng)未來的安全狀況安全狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)的進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)系統(tǒng)的 危險(xiǎn)種類及危險(xiǎn)程度，以便對(duì)事故進(jìn)行預(yù)報(bào)和危險(xiǎn)種類及危險(xiǎn)程度，以便對(duì)事故進(jìn)行預(yù)報(bào)和 預(yù)防。預(yù)防。 6.1.1 安全預(yù)測(cè)的定義安全預(yù)測(cè)的定義 ：通過安全預(yù)測(cè)可以掌握一個(gè)單位安全生通過安全預(yù)測(cè)可以掌握一個(gè)單位安全生 產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，為制定安全目標(biāo)、安全管理措產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，為制定安全目標(biāo)、安全管理措 施和技術(shù)措施提供科學(xué)依據(jù)。施和技術(shù)措施提供科學(xué)依據(jù)。 ： （1）預(yù)測(cè)信息；）預(yù)測(cè)信息； （2）預(yù)測(cè)分析；）預(yù)測(cè)分析； （3）預(yù)測(cè)技術(shù)；）預(yù)測(cè)技術(shù)； （4）預(yù)測(cè)結(jié)

3、果。）預(yù)測(cè)結(jié)果。 6.1.2 安全預(yù)測(cè)的分類安全預(yù)測(cè)的分類 （1）按預(yù)測(cè)對(duì)象的范圍分）按預(yù)測(cè)對(duì)象的范圍分 1）宏觀預(yù)測(cè)。是指對(duì)整個(gè)行業(yè)、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)）宏觀預(yù)測(cè)。是指對(duì)整個(gè)行業(yè)、一個(gè)地區(qū)、一個(gè) 企業(yè)的安全狀況的預(yù)測(cè)。企業(yè)的安全狀況的預(yù)測(cè)。 2）微觀預(yù)測(cè)。是指對(duì)一個(gè)生產(chǎn)單位的生產(chǎn)系統(tǒng)或）微觀預(yù)測(cè)。是指對(duì)一個(gè)生產(chǎn)單位的生產(chǎn)系統(tǒng)或 其子系統(tǒng)的安全狀況的預(yù)測(cè)。其子系統(tǒng)的安全狀況的預(yù)測(cè)。 （2）按時(shí)間長(zhǎng)短分）按時(shí)間長(zhǎng)短分 1）長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。）長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。 2）中期預(yù)測(cè)。）中期預(yù)測(cè)。 3）短期預(yù)測(cè)。）短期預(yù)測(cè)。 （3）按所應(yīng)用的原理分）按所應(yīng)用的原理分 1）白色理論預(yù)測(cè)。用于預(yù)測(cè)的問題與所受影響因素）白色理論預(yù)

4、測(cè)。用于預(yù)測(cè)的問題與所受影響因素 已十分清楚的情況。已十分清楚的情況。 2）灰色理論預(yù)測(cè)。也稱為灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)，灰色系統(tǒng)）灰色理論預(yù)測(cè)。也稱為灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)，灰色系統(tǒng) 既包含有已知信息又含有未知信息的系統(tǒng)。安全既包含有已知信息又含有未知信息的系統(tǒng)。安全 生產(chǎn)活動(dòng)本身就是個(gè)灰色系統(tǒng)。生產(chǎn)活動(dòng)本身就是個(gè)灰色系統(tǒng)。 3）黑色理論預(yù)測(cè)。也稱為黑箱系統(tǒng)或黑色系統(tǒng)預(yù)測(cè)。）黑色理論預(yù)測(cè)。也稱為黑箱系統(tǒng)或黑色系統(tǒng)預(yù)測(cè)。 這種系統(tǒng)中所含的信息多為非確定的。這種系統(tǒng)中所含的信息多為非確定的。 常用的安全預(yù)測(cè)方法：常用的安全預(yù)測(cè)方法：德爾菲預(yù)測(cè)法、回歸分析德爾菲預(yù)測(cè)法、回歸分析 法預(yù)測(cè)、馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法、灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法

5、。法預(yù)測(cè)、馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法、灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法。 6.1.2 安全預(yù)測(cè)的分類安全預(yù)測(cè)的分類 6.1.3 安全預(yù)測(cè)的步驟安全預(yù)測(cè)的步驟 *一般說來，預(yù)測(cè)可分為一般說來，預(yù)測(cè)可分為4個(gè)階段個(gè)階段10個(gè)步驟。個(gè)步驟。 確定預(yù)測(cè)確定預(yù)測(cè) 目標(biāo)和任務(wù)目標(biāo)和任務(wù) 1.確定預(yù)測(cè)目的確定預(yù)測(cè)目的 2.制定預(yù)測(cè)計(jì)劃制定預(yù)測(cè)計(jì)劃 3.確定預(yù)測(cè)時(shí)間確定預(yù)測(cè)時(shí)間 輸入信息輸入信息 4.收集預(yù)測(cè)收集預(yù)測(cè) 資料資料 5.檢驗(yàn)現(xiàn)有檢驗(yàn)現(xiàn)有 資料資料 預(yù)測(cè)處理預(yù)測(cè)處理 6.選擇預(yù)測(cè)方法選擇預(yù)測(cè)方法 7.建立預(yù)測(cè)模型建立預(yù)測(cè)模型 8.進(jìn)行推測(cè)或計(jì)進(jìn)行推測(cè)或計(jì) 算算 輸出結(jié)果輸出結(jié)果 9.預(yù)測(cè)結(jié)果預(yù)測(cè)結(jié)果 的鑒定的鑒定 10.修正預(yù)

6、修正預(yù) 測(cè)結(jié)果測(cè)結(jié)果 階段階段 步驟步驟 6 6 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)系統(tǒng)安全預(yù)測(cè) 6.1 安全預(yù)測(cè)概述安全預(yù)測(cè)概述 6.2 德爾菲預(yù)測(cè)法德爾菲預(yù)測(cè)法 6.3 回歸分析法預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè) 6.4 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 6.5 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 6.2 德德 爾爾 菲菲 預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 法法 德爾菲預(yù)測(cè)法是美國(guó)蘭德公司于德爾菲預(yù)測(cè)法是美國(guó)蘭德公司于20世紀(jì)世紀(jì)40年代首年代首 先提出并用于技術(shù)預(yù)測(cè)的一種直觀預(yù)測(cè)法。先提出并用于技術(shù)預(yù)測(cè)的一種直觀預(yù)測(cè)法。 德爾菲預(yù)測(cè)法是一種廣為適用的預(yù)測(cè)方法。德爾菲預(yù)測(cè)法是一種廣為適用的預(yù)測(cè)方法。它既它既 可用于科技預(yù)測(cè)，也可用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)；既可

7、用于科技預(yù)測(cè)，也可用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)；既 可用于短期預(yù)測(cè)，也可用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)?？捎糜诙唐陬A(yù)測(cè)，也可用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。 德爾菲預(yù)測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)：德爾菲預(yù)測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)：能對(duì)大量非技術(shù)性的無法能對(duì)大量非技術(shù)性的無法 定量分析的因素作出概率估計(jì)，并將概率估計(jì)結(jié)定量分析的因素作出概率估計(jì)，并將概率估計(jì)結(jié) 果告訴專家，充分發(fā)揮信息反饋和信息控制的作果告訴專家，充分發(fā)揮信息反饋和信息控制的作 用，使分散的評(píng)估意見逐次收斂，最后集中在協(xié)用，使分散的評(píng)估意見逐次收斂，最后集中在協(xié) 調(diào)一致的評(píng)估結(jié)果上。調(diào)一致的評(píng)估結(jié)果上。 6.2.1 德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序 德爾菲預(yù)測(cè)法的實(shí)質(zhì)是利用專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、德

8、爾菲預(yù)測(cè)法的實(shí)質(zhì)是利用專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、 智慧等無法數(shù)量化而帶來很大模糊性的信息。智慧等無法數(shù)量化而帶來很大模糊性的信息。 通過通信的方式進(jìn)行信息交換，逐步地取得較通過通信的方式進(jìn)行信息交換，逐步地取得較 一致的意見，達(dá)到預(yù)測(cè)的目的。一致的意見，達(dá)到預(yù)測(cè)的目的。 德爾菲預(yù)測(cè)法的德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序基本程序?yàn)椋簽椋?（1）確定預(yù)測(cè)目標(biāo)）確定預(yù)測(cè)目標(biāo) 目標(biāo)選擇應(yīng)是本系統(tǒng)或本專業(yè)中對(duì)發(fā)展規(guī)劃有目標(biāo)選擇應(yīng)是本系統(tǒng)或本專業(yè)中對(duì)發(fā)展規(guī)劃有 重大影響而且意見分歧較大的課題，預(yù)測(cè)期限重大影響而且意見分歧較大的課題，預(yù)測(cè)期限 以中、遠(yuǎn)期為宜。如工礦企業(yè)傷亡事故發(fā)展趨以中、遠(yuǎn)期為宜。如工礦企業(yè)傷亡事故發(fā)展趨 勢(shì)

9、預(yù)測(cè)。勢(shì)預(yù)測(cè)。 （2）成立管理小組）成立管理小組 人數(shù)為二人到十幾人，要求具備必要的專業(yè)知人數(shù)為二人到十幾人，要求具備必要的專業(yè)知 識(shí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)處理等方面的知識(shí)。其任務(wù)識(shí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)處理等方面的知識(shí)。其任務(wù) 為：對(duì)預(yù)測(cè)的工作過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，提出可供選為：對(duì)預(yù)測(cè)的工作過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，提出可供選 擇的專家名單，搞好專家征詢和輪間信息反饋擇的專家名單，搞好專家征詢和輪間信息反饋 工作，整理預(yù)測(cè)結(jié)果和寫出預(yù)測(cè)報(bào)告書。工作，整理預(yù)測(cè)結(jié)果和寫出預(yù)測(cè)報(bào)告書。 （3）選擇專家）選擇專家 專家選擇是預(yù)測(cè)成敗的關(guān)鍵，主要要求為：專家選擇是預(yù)測(cè)成敗的關(guān)鍵，主要要求為： 1）專家總體的權(quán)威程度較高。）專家總體的權(quán)威

10、程度較高。 2）專家的代表面應(yīng)廣泛，技術(shù)、管理、情報(bào)）專家的代表面應(yīng)廣泛，技術(shù)、管理、情報(bào) 6.2.1 德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序 專家和高層決策人員。專家和高層決策人員。 3）嚴(yán)格專家的推薦和審定程序。）嚴(yán)格專家的推薦和審定程序。 4）專家人數(shù)要適當(dāng)。一般為）專家人數(shù)要適當(dāng)。一般為2050人，大型預(yù)人，大型預(yù) 測(cè)可達(dá)測(cè)可達(dá)100人左右。人左右。 （4）設(shè)計(jì)評(píng)估意見征詢表）設(shè)計(jì)評(píng)估意見征詢表 沒有統(tǒng)一的格式，但要求：沒有統(tǒng)一的格式，但要求： 1）表格的每一欄目要緊扣預(yù)測(cè)目標(biāo)。）表格的每一欄目要緊扣預(yù)測(cè)目標(biāo)。 2）表格簡(jiǎn)明扼要。專家思考時(shí)間長(zhǎng)，填表時(shí)）表格簡(jiǎn)明扼要。專家思考時(shí)間

11、長(zhǎng)，填表時(shí) 間短，間短，24小時(shí)。小時(shí)。 3）填表方式簡(jiǎn)單。用數(shù)字及字母表示結(jié)果。）填表方式簡(jiǎn)單。用數(shù)字及字母表示結(jié)果。 6.2.1 德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序 （5）專家征詢和輪間信息反饋）專家征詢和輪間信息反饋 一般分一般分34輪征詢。在第一輪征詢中，預(yù)先輪征詢。在第一輪征詢中，預(yù)先 擬訂一個(gè)預(yù)測(cè)事件一覽表，并允許專家對(duì)擬訂一個(gè)預(yù)測(cè)事件一覽表，并允許專家對(duì) 表格補(bǔ)充和修改。表格補(bǔ)充和修改。 管理小組應(yīng)將與課題有關(guān)的大量技術(shù)政策管理小組應(yīng)將與課題有關(guān)的大量技術(shù)政策 和經(jīng)濟(jì)條件等背景材料提供給專家。和經(jīng)濟(jì)條件等背景材料提供給專家。 在征詢表中，最常見的問題是要求專家對(duì)在征詢表

12、中，最常見的問題是要求專家對(duì) 某項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的日期作出預(yù)言。某項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的日期作出預(yù)言。 6.2.1 德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序德爾菲預(yù)測(cè)法的基本程序 德爾菲預(yù)測(cè)法的特點(diǎn)德爾菲預(yù)測(cè)法的特點(diǎn) 德爾菲法是一個(gè)可控制的組織集體思想交流的過德爾菲法是一個(gè)可控制的組織集體思想交流的過 程，使得由各方面的專家組成的集體能作為一個(gè)程，使得由各方面的專家組成的集體能作為一個(gè) 整體來解答某個(gè)復(fù)雜問題。整體來解答某個(gè)復(fù)雜問題。 （1）匿名性。）匿名性。專家能充分發(fā)揮自己的智慧和知識(shí)。專家能充分發(fā)揮自己的智慧和知識(shí)。 （2）反饋性。）反饋性。管理小組對(duì)每一輪的預(yù)測(cè)結(jié)果指出統(tǒng)管理小組對(duì)每一輪的預(yù)測(cè)結(jié)果指出統(tǒng) 計(jì)、匯總，提供

13、有關(guān)專家的論證依據(jù)和資料，作計(jì)、匯總，提供有關(guān)專家的論證依據(jù)和資料，作 為反饋材料發(fā)給每一位專家，供下一輪預(yù)測(cè)時(shí)參為反饋材料發(fā)給每一位專家，供下一輪預(yù)測(cè)時(shí)參 考。考。 （3）預(yù)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性。）預(yù)測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性。 6.2.2 專家意見的統(tǒng)計(jì)處理專家意見的統(tǒng)計(jì)處理 （1）數(shù)量和時(shí)間答案的處理）數(shù)量和時(shí)間答案的處理 常用中位數(shù)和上、下四分點(diǎn)的方法，處理專常用中位數(shù)和上、下四分點(diǎn)的方法，處理專 家們的答案，求出預(yù)測(cè)的期望值和時(shí)間。家們的答案，求出預(yù)測(cè)的期望值和時(shí)間。 將專家的回答按從小到大的順序排列。如：將專家的回答按從小到大的順序排列。如： 當(dāng)有當(dāng)有n 個(gè)專家時(shí)，共有個(gè)專家時(shí)，共有n個(gè)答數(shù)：個(gè)

14、答數(shù)： o其中位數(shù)按下式計(jì)算其中位數(shù)按下式計(jì)算 nn xxxx 121 )(2 2 )(12 1 1 偶數(shù) 奇數(shù) kn xx knx x kk k （1）數(shù)量和時(shí)間答案的處理）數(shù)量和時(shí)間答案的處理 上四分點(diǎn)上四分點(diǎn)按下式計(jì)算按下式計(jì)算 為偶數(shù)， 為奇數(shù)， 為偶數(shù)， 為奇數(shù)， ）（ ）（ 上 kkn xx kknx kkn xx kknx x kk k kk k 2 2 2 12 2 12 1 2 3 2 3 13 2 1 2 2 3 2 3 33 2 1 下四分點(diǎn)下四分點(diǎn)按下式計(jì)算按下式計(jì)算 為偶數(shù)， 為奇數(shù)， 為偶數(shù)， 為奇數(shù)， 下 kkn xx kknx kkn xx kknx x kk

15、k kk k 2 2 2 12 2 12 1 22 2 1 1 22 2 1 （1）數(shù)量和時(shí)間答案的處理）數(shù)量和時(shí)間答案的處理 數(shù)量和時(shí)間答案的處理舉例數(shù)量和時(shí)間答案的處理舉例 例：例：某企業(yè)邀請(qǐng)某企業(yè)邀請(qǐng)16位專家對(duì)該企業(yè)某事故發(fā)生概率進(jìn)位專家對(duì)該企業(yè)某事故發(fā)生概率進(jìn) 行預(yù)測(cè)，得到行預(yù)測(cè)，得到16個(gè)數(shù)據(jù)，即個(gè)數(shù)據(jù)，即 n=16，n = 2k，k = 8為為 偶數(shù)。數(shù)據(jù)由小到大為：偶數(shù)。數(shù)據(jù)由小到大為： n12345678 事故發(fā)生概率事故發(fā)生概率p103 1.3 5 1.38 1.40 1.40 1.40 1.45 1.47 1.50 n910111213141516 事故發(fā)生概率事故發(fā)生概

16、率p103 1.5 0 1.50 1.50 1.53 1.55 1.60 1.60 1.65 解：解： n=16為偶數(shù)，為偶數(shù)，k = 8，則中位數(shù)為：，則中位數(shù)為： 50. 1)( 2 1 2 98 1 xx xx x kk 數(shù)量和時(shí)間答案的處理舉例數(shù)量和時(shí)間答案的處理舉例 因此，因此，處理后的預(yù)測(cè)結(jié)果為：事故發(fā)生概率的期望處理后的預(yù)測(cè)結(jié)果為：事故發(fā)生概率的期望 值為值為 p = 1.5010-3，上限，上限p上 上 = 1.54 10-3，下限，下限p 下下 = 1.40 10-3。 k = 8為偶數(shù)，則上中位數(shù)為：為偶數(shù)，則上中位數(shù)為： 54. 1 2 1 2 1312 1 2 3 2

17、3 ）（ 上 xx xx x kk k = 8為偶數(shù)，則下中位數(shù)為：為偶數(shù)，則下中位數(shù)為： 40. 1 2 1 2 54 1 22 ）（ 下 xx xx x kk 數(shù)量和時(shí)間答案的處理舉例數(shù)量和時(shí)間答案的處理舉例 （2）等級(jí)比較答案的處理）等級(jí)比較答案的處理 在邀請(qǐng)專家進(jìn)行安全預(yù)測(cè)時(shí)，常有對(duì)某些項(xiàng)目在邀請(qǐng)專家進(jìn)行安全預(yù)測(cè)時(shí)，常有對(duì)某些項(xiàng)目 的重要性進(jìn)行排序的要求，如預(yù)防措施的選擇、的重要性進(jìn)行排序的要求，如預(yù)防措施的選擇、 事故原因的確定等。事故原因的確定等。 對(duì)這類問題，可采用評(píng)分法處理。對(duì)這類問題，可采用評(píng)分法處理。 當(dāng)對(duì)當(dāng)對(duì)n 個(gè)項(xiàng)目排序時(shí)，第個(gè)項(xiàng)目排序時(shí)，第1位得位得 n 分，第分，第

18、2位得位得 n-1 分，分，然后計(jì)算：，然后計(jì)算： mjNBs n i iij , 2 , 1, 1 6.2.2 專家意見的統(tǒng)計(jì)處理專家意見的統(tǒng)計(jì)處理 （2）等級(jí)比較答案的處理）等級(jí)比較答案的處理 式中，式中，m 參加比較的項(xiàng)目個(gè)數(shù)；參加比較的項(xiàng)目個(gè)數(shù)； sj 第第j個(gè)項(xiàng)目的總得分；個(gè)項(xiàng)目的總得分； kj 第第j個(gè)項(xiàng)目的得分比重；個(gè)項(xiàng)目的得分比重； n 要求排序的項(xiàng)目個(gè)數(shù)；要求排序的項(xiàng)目個(gè)數(shù)； Bi 排在第排在第i位項(xiàng)目的得分；位項(xiàng)目的得分； Ni 將某項(xiàng)目排在第將某項(xiàng)目排在第i位的專家人數(shù)；位的專家人數(shù)； M對(duì)問題作出回答的專家總?cè)藬?shù)。對(duì)問題作出回答的專家總?cè)藬?shù)。 n i j j iM s

19、k 1 等級(jí)比較答案的處理舉例等級(jí)比較答案的處理舉例 例：例：某礦井下發(fā)生了火災(zāi)，大量煤炭正在燃燒，不僅某礦井下發(fā)生了火災(zāi)，大量煤炭正在燃燒，不僅 造成大量經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)礦井安全生產(chǎn)也構(gòu)成了造成大量經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)礦井安全生產(chǎn)也構(gòu)成了 威脅。為消滅火災(zāi)，共提出了六個(gè)方案，請(qǐng)威脅。為消滅火災(zāi)，共提出了六個(gè)方案，請(qǐng)93位專位專 家對(duì)從中選出三個(gè)方案并對(duì)其排序。家對(duì)從中選出三個(gè)方案并對(duì)其排序。 方案序號(hào)方案序號(hào)方方 案案 內(nèi)內(nèi) 容容 1 2 3 4 5 6 密閉火區(qū)，利用風(fēng)壓平衡法控制漏風(fēng)密閉火區(qū)，利用風(fēng)壓平衡法控制漏風(fēng) 密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注水密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注水 密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注泥漿密閉火

20、區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注泥漿 密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注爐煙密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注爐煙 密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注液氮密閉火區(qū)，向火區(qū)內(nèi)注液氮 密閉火區(qū)，利用風(fēng)壓平衡法控制漏風(fēng)并向密閉火區(qū)，利用風(fēng)壓平衡法控制漏風(fēng)并向 火區(qū)內(nèi)注泥漿火區(qū)內(nèi)注泥漿 解：解：要求從六個(gè)方案中選三個(gè)，故要求從六個(gè)方案中選三個(gè)，故n = 3，排在第，排在第1、 2、3位的得分為：位的得分為：B1 = 3， B2 = 2， B3 = 1。將第。將第1 方案排在第方案排在第1、2、3位的專家人數(shù)分別為位的專家人數(shù)分別為71、15、2， 則則N1 = 71， N2 = 15， N3 = 2。于是得：。于是得： 24521152713 3 1 1 i

21、iiN Bs 44. 0 ) 321 (93 245 1 1 1 n i iM s k 等級(jí)比較答案的處理舉例等級(jí)比較答案的處理舉例 o用同樣方法處理其他項(xiàng)目，所得結(jié)果如下表。用同樣方法處理其他項(xiàng)目，所得結(jié)果如下表。 方案序號(hào)方案序號(hào)123456 各方案得分各方案得分2453665531168 各方案得分比重各方案得分比重0.440.070.120.010.060.30 各方案排序各方案排序 o通過比較各方案的得分比重，認(rèn)為應(yīng)采取的措通過比較各方案的得分比重，認(rèn)為應(yīng)采取的措 施及其順序?yàn)椋旱谑┘捌漤樞驗(yàn)椋旱?、第、第6、第、第3方案，即都需方案，即都需 要密閉火區(qū)，綜合采取要密閉火區(qū)，綜合采取

22、風(fēng)壓平衡法控制漏風(fēng)并風(fēng)壓平衡法控制漏風(fēng)并 向火區(qū)內(nèi)注泥漿。向火區(qū)內(nèi)注泥漿。 等級(jí)比較答案的處理舉例等級(jí)比較答案的處理舉例 6 6 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)系統(tǒng)安全預(yù)測(cè) 6.1 安全預(yù)測(cè)概述安全預(yù)測(cè)概述 6.2 德爾菲預(yù)測(cè)法德爾菲預(yù)測(cè)法 6.3 回歸分析法預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè) 6.4 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 6.5 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 6.3 回歸分析法預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè) &企業(yè)或部門的安全狀況與影響它的各企業(yè)或部門的安全狀況與影響它的各 種因素是一個(gè)密切聯(lián)系的整體。種因素是一個(gè)密切聯(lián)系的整體。 &而這個(gè)整體又具有相對(duì)穩(wěn)定性和持續(xù)而這個(gè)整體又具有相對(duì)穩(wěn)定性和持續(xù) 性，即性，即時(shí)間序列平穩(wěn)性

23、時(shí)間序列平穩(wěn)性。這樣就可以拋。這樣就可以拋 開對(duì)逐個(gè)因素的分析，就其整體利用慣開對(duì)逐個(gè)因素的分析，就其整體利用慣 性原理，對(duì)企業(yè)或部門的安全狀況進(jìn)行性原理，對(duì)企業(yè)或部門的安全狀況進(jìn)行 預(yù)測(cè)提供了可能。預(yù)測(cè)提供了可能。 6.3.1 回歸分析法概述回歸分析法概述 &企業(yè)或部門的安全狀況可以用一定時(shí)期內(nèi)的傷企業(yè)或部門的安全狀況可以用一定時(shí)期內(nèi)的傷 亡人次數(shù)、千人死亡率、千人負(fù)傷率、百萬噸亡人次數(shù)、千人死亡率、千人負(fù)傷率、百萬噸 產(chǎn)品死亡率等指標(biāo)來表示。所有這些指標(biāo)，都產(chǎn)品死亡率等指標(biāo)來表示。所有這些指標(biāo)，都 可以通過預(yù)測(cè)，對(duì)其未來的變化作出估計(jì)。可以通過預(yù)測(cè)，對(duì)其未來的變化作出估計(jì)。 &回歸分析法具

24、有預(yù)測(cè)結(jié)果比較接近實(shí)際、易于回歸分析法具有預(yù)測(cè)結(jié)果比較接近實(shí)際、易于 表示數(shù)據(jù)的離散性并給出預(yù)測(cè)區(qū)間等優(yōu)點(diǎn)，在表示數(shù)據(jù)的離散性并給出預(yù)測(cè)區(qū)間等優(yōu)點(diǎn)，在 工礦企業(yè)傷亡事故趨勢(shì)預(yù)測(cè)中已得到了廣泛的工礦企業(yè)傷亡事故趨勢(shì)預(yù)測(cè)中已得到了廣泛的 應(yīng)用。應(yīng)用。 &回歸分析法是研究相關(guān)關(guān)系的一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方回歸分析法是研究相關(guān)關(guān)系的一種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方 法，分為一元回歸和多元回歸。法，分為一元回歸和多元回歸。 回歸分析法預(yù)測(cè)的步驟回歸分析法預(yù)測(cè)的步驟 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)或觀察數(shù)據(jù)，繪制）根據(jù)實(shí)驗(yàn)或觀察數(shù)據(jù)，繪制散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖，大體確，大體確 定變量之間的相關(guān)關(guān)系；定變量之間的相關(guān)關(guān)系； （2）根據(jù)散點(diǎn)圖初步確定相關(guān)關(guān)系方程

25、表達(dá)式的）根據(jù)散點(diǎn)圖初步確定相關(guān)關(guān)系方程表達(dá)式的 類型，建立經(jīng)驗(yàn)回歸方程，從而對(duì)變量之間的類型，建立經(jīng)驗(yàn)回歸方程，從而對(duì)變量之間的 關(guān)系程度進(jìn)行精確的計(jì)算與分析。關(guān)系程度進(jìn)行精確的計(jì)算與分析。 散點(diǎn)圖散點(diǎn)圖是利用有對(duì)應(yīng)關(guān)系的兩個(gè)變量分別作為是利用有對(duì)應(yīng)關(guān)系的兩個(gè)變量分別作為 坐標(biāo)，且將這兩個(gè)變量的統(tǒng)計(jì)值標(biāo)在該坐標(biāo)系坐標(biāo)，且將這兩個(gè)變量的統(tǒng)計(jì)值標(biāo)在該坐標(biāo)系 中所成的圖形上。在繪制散點(diǎn)圖之前，應(yīng)先根中所成的圖形上。在繪制散點(diǎn)圖之前，應(yīng)先根 據(jù)實(shí)驗(yàn)或觀察取得一組互相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)編制成據(jù)實(shí)驗(yàn)或觀察取得一組互相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)編制成 數(shù)據(jù)表，然后根據(jù)散點(diǎn)圖進(jìn)行計(jì)算和分析。數(shù)據(jù)表，然后根據(jù)散點(diǎn)圖進(jìn)行計(jì)算和分析。

26、相相 關(guān)關(guān) 關(guān)關(guān) 系系 的的 分分 類類 （1）從相關(guān)的性質(zhì)分為正相關(guān)和負(fù)相關(guān)；）從相關(guān)的性質(zhì)分為正相關(guān)和負(fù)相關(guān)； （2）從影響因素的多少分為單相關(guān)和復(fù)相關(guān)。單相）從影響因素的多少分為單相關(guān)和復(fù)相關(guān)。單相 關(guān)是兩個(gè)現(xiàn)象之間的關(guān)系；關(guān)是兩個(gè)現(xiàn)象之間的關(guān)系； （3）從相關(guān)的表現(xiàn)形式分為直線相關(guān)和曲線相關(guān)。）從相關(guān)的表現(xiàn)形式分為直線相關(guān)和曲線相關(guān)。 （4）從）從相關(guān)緊密程度相關(guān)緊密程度分為完全相關(guān)、不完全相關(guān)和分為完全相關(guān)、不完全相關(guān)和 不相關(guān)。完全相關(guān)為函數(shù)關(guān)系，兩現(xiàn)象各自獨(dú)立，不相關(guān)。完全相關(guān)為函數(shù)關(guān)系，兩現(xiàn)象各自獨(dú)立， 毫無關(guān)系則為不相關(guān)，在完全相關(guān)和不相關(guān)之間毫無關(guān)系則為不相關(guān)，在完全相關(guān)和

27、不相關(guān)之間 則為不完全相關(guān)則為不完全相關(guān)(安全系統(tǒng)多屬于此安全系統(tǒng)多屬于此)。 6.3.2 一元線性回歸法預(yù)測(cè)一元線性回歸法預(yù)測(cè) 回歸直線方程及其求法回歸直線方程及其求法 為了研究線性相關(guān)關(guān)系，需要利用數(shù)學(xué)方程式，為了研究線性相關(guān)關(guān)系，需要利用數(shù)學(xué)方程式， 對(duì)實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)配合一條適當(dāng)?shù)木€性修均線，其對(duì)實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)配合一條適當(dāng)?shù)木€性修均線，其 直線方程為：直線方程為： y = a + bx (6.6) 式中式中 x、y 分別為自變量和因變量；參數(shù)分別為自變量和因變量；參數(shù)a、b分別分別 表示直線的縱截距和斜率。表示直線的縱截距和斜率。 式（式（7.1）是研究線性函數(shù)關(guān)系的方程表達(dá)式，當(dāng)）是研究線

28、性函數(shù)關(guān)系的方程表達(dá)式，當(dāng) a、b確定之后，回歸直線也可確定。參數(shù)確定之后，回歸直線也可確定。參數(shù)a、b一一 般用最小二乘法求得。般用最小二乘法求得。 回歸直線方程的確定回歸直線方程的確定 &最小二乘法要求最小二乘法要求y的修均值和實(shí)際值的離差平方的修均值和實(shí)際值的離差平方 和為最小，即和為最小，即 &設(shè)有設(shè)有n對(duì)對(duì)x與與y的數(shù)值，若的數(shù)值，若y的修均值值以的修均值值以a+ bx代代 入，則此離差平方和成為入，則此離差平方和成為a與與b的函數(shù)，用的函數(shù)，用 W(a,b) 表示，即表示，即 最小值 n i i yy 1 2 )( 2 )(),(bxaybaW 回歸直線方程的確定回歸直線方程的確定

29、 &為了使為了使W(a,b) 成為最小，可分別求成為最小，可分別求W(a,b)對(duì)對(duì)a及及 b的偏導(dǎo)且令其等于的偏導(dǎo)且令其等于0，整理后得：，整理后得： &由上述方程可求得參數(shù)由上述方程可求得參數(shù)a、b分別為：分別為： 2 xbxaxy xbnay 22 2 )(xnx yxxyx a 22 )(xnx xynyx b 回歸分析法預(yù)測(cè)的舉例回歸分析法預(yù)測(cè)的舉例 &一元線性回歸用于企業(yè)事故趨勢(shì)分析時(shí)，方程式一元線性回歸用于企業(yè)事故趨勢(shì)分析時(shí)，方程式 中各變量代表的具體意義為：中各變量代表的具體意義為：x時(shí)間順序號(hào)；時(shí)間順序號(hào)； y事故數(shù)據(jù)；事故數(shù)據(jù)；n事故數(shù)據(jù)總數(shù)。事故數(shù)據(jù)總數(shù)。 &例例：某企業(yè)近

30、：某企業(yè)近10年來的事故傷亡人數(shù)如下頁(yè)表所年來的事故傷亡人數(shù)如下頁(yè)表所 示，現(xiàn)用一元線性回歸法預(yù)測(cè)事故的發(fā)展趨勢(shì)。示，現(xiàn)用一元線性回歸法預(yù)測(cè)事故的發(fā)展趨勢(shì)。 &解解 首先，根據(jù)傷亡人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值繪制散點(diǎn)圖，首先，根據(jù)傷亡人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值繪制散點(diǎn)圖， 得出傷亡人數(shù)與時(shí)間的關(guān)系為直線關(guān)系。然后，得出傷亡人數(shù)與時(shí)間的關(guān)系為直線關(guān)系。然后， 求出參數(shù)求出參數(shù)a、b： 2 .80 3851055 58810291355 )( 222 2 xnx yxxyx a 回歸直線方程的確定舉例回歸直線方程的確定舉例 時(shí)間順序號(hào)時(shí)間順序號(hào)(x)傷亡人數(shù)傷亡人數(shù)(y)x2xyy2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

31、0 66 75 73 94 68 34 35 32 53 58 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 66 150 219 376 340 204 245 256 477 580 4356 5625 5329 8836 4624 1156 1225 1024 2809 3364 回歸直線方程的確定舉例回歸直線方程的確定舉例 89. 3 3851055 29131058855 )( 222 xnx xynyx b 38348,2913,385,588,55 22 yxyxyx （2）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系 &因此回歸直線方程為：因此回歸直線方程為：y = 8

32、0.2 3.89 x 在回歸分析中，還應(yīng)研究計(jì)算得到的回歸直線在回歸分析中，還應(yīng)研究計(jì)算得到的回歸直線 是否符合實(shí)際數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)。為此引入是否符合實(shí)際數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)。為此引入相關(guān)相關(guān) 系數(shù)系數(shù)r 的概念，其計(jì)算公式為：的概念，其計(jì)算公式為： yyxx xy LL L r , 1 yx n xyLxy 22 )( 1 x n xLxx 22 )( 1 y n yLyy 相關(guān)系數(shù)取不同的數(shù)值時(shí)，分別表示實(shí)際數(shù)據(jù)和相關(guān)系數(shù)取不同的數(shù)值時(shí)，分別表示實(shí)際數(shù)據(jù)和 回歸直線之間的不同符合情況?；貧w直線之間的不同符合情況。 1）r = 0時(shí)，表示回歸直線不符合實(shí)際數(shù)據(jù)的變化時(shí)，表示回歸直線不符合實(shí)際數(shù)據(jù)的變

33、化 情況；情況； （2）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系 2）0 |r| 1時(shí)，表示回歸直線在一定程度上符合時(shí)，表示回歸直線在一定程度上符合 實(shí)際數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。實(shí)際數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。|r|越大，說明回歸直線與越大，說明回歸直線與 實(shí)際數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)的符合程度越大；實(shí)際數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)的符合程度越大；|r|越小，則越小，則 符合程度越小。符合程度越小。 （2）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系 3）|r| =1時(shí)，表示回歸直線完全符合實(shí)際數(shù)據(jù)的時(shí)，表示回歸直線完全符合實(shí)際數(shù)據(jù)的 變化情況。變化情況。 （2）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系）回歸分析法的相關(guān)關(guān)系 （3）回歸分析法的預(yù)測(cè)與控制）回歸

34、分析法的預(yù)測(cè)與控制 2 )( 2 n yy S y 在回歸分析中，還應(yīng)根據(jù)回歸方程來預(yù)測(cè)在回歸分析中，還應(yīng)根據(jù)回歸方程來預(yù)測(cè) y 的的 取值范圍。取值范圍。 當(dāng)當(dāng) n 較大時(shí)，較大時(shí)，y 的剩余均方差為：的剩余均方差為： 當(dāng)當(dāng)x = x0 時(shí)，相應(yīng)的時(shí)，相應(yīng)的 y0 服從正態(tài)分布，則服從正態(tài)分布，則 y0 落在落在y02Sy0區(qū)間上的概率為區(qū)間上的概率為0.9545，因此可，因此可 得到得到y(tǒng) 的預(yù)測(cè)區(qū)間為的預(yù)測(cè)區(qū)間為y0-2Sy0， y0+2Sy0，也可求，也可求 出出 y 在某區(qū)間內(nèi)取值，相應(yīng)在某區(qū)間內(nèi)取值，相應(yīng) x 在什么范圍。在什么范圍。 （3）回歸分析法的預(yù)測(cè)與控制）回歸分析法的預(yù)測(cè)

35、與控制 xy89. 32 .80 仍以前面的傷亡數(shù)據(jù)為例仍以前面的傷亡數(shù)據(jù)為例,說明預(yù)測(cè)區(qū)間的求法。說明預(yù)測(cè)區(qū)間的求法。 該例的回歸直線過程為：該例的回歸直線過程為： 可以將前面表中可以將前面表中xi 的分別代入方程求得的分別代入方程求得y的均值，的均值， 再以實(shí)際再以實(shí)際 yi 分別減去分別減去y的均值，即可計(jì)算得到的均值，即可計(jì)算得到 8 .17 210 63.2524 2 )( 2 n yy S y 據(jù)此可預(yù)測(cè)據(jù)此可預(yù)測(cè)y的取值范圍。例如，設(shè)的取值范圍。例如，設(shè) x = 11，則，則 y = 80.2 3.8911 = 37.41 相應(yīng)預(yù)測(cè)區(qū)間為：相應(yīng)預(yù)測(cè)區(qū)間為：37.41217.8 =

36、 37.41 35.6， 即即1.81,73.01，y值落在值落在1.8173.01內(nèi)的概率為內(nèi)的概率為 0.9545。或者?；蛘?7.4117.8 ，即，即19.61,55.21。 我們可以作出預(yù)測(cè)帶如圖所示。我們可以作出預(yù)測(cè)帶如圖所示。 （3）回歸分析法的預(yù)測(cè)與控制）回歸分析法的預(yù)測(cè)與控制 6.3.3 一元非線性回歸預(yù)測(cè)法一元非線性回歸預(yù)測(cè)法 非線性回歸分析方法是通過一定的非線性回歸分析方法是通過一定的變換變換，將非線性，將非線性 問題轉(zhuǎn)化為線性問題，然后利用線性回歸的方法進(jìn)問題轉(zhuǎn)化為線性問題，然后利用線性回歸的方法進(jìn) 行回歸分析。行回歸分析。 非線性回歸曲線有很多種，選用哪一種曲線作為回

37、非線性回歸曲線有很多種，選用哪一種曲線作為回 歸分析則要根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中的變化分布形歸分析則要根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中的變化分布形 狀，也可根據(jù)專業(yè)知識(shí)確定分析曲線。狀，也可根據(jù)專業(yè)知識(shí)確定分析曲線。 常用的非線性回歸曲線有以下幾種。常用的非線性回歸曲線有以下幾種。 （1）雙曲線）雙曲線 x b a y 1 則有，令 x x y y 1 , 1 xbay （2）冪函數(shù)）冪函數(shù) b axy 則有，令aaxxyylglg,lg xbay （3）指數(shù)函數(shù)）指數(shù)函數(shù) bx aey ) 1 則有，令aayyln,ln bxay xb aey / )2則有，令aa x xyyln, 1 ,ln xba

38、y 6.3.3 一元非線性回歸預(yù)測(cè)法一元非線性回歸預(yù)測(cè)法 （4）對(duì)數(shù)函數(shù)）對(duì)數(shù)函數(shù) xbaylg則有，令xxlg xbay 下面以指數(shù)函數(shù)下面以指數(shù)函數(shù) y = aebx 為例，說明非線性曲線為例，說明非線性曲線 的回歸方法的回歸方法 例例 某鋼廠上一年的工傷人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下頁(yè)某鋼廠上一年的工傷人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下頁(yè) 表所示，試用指數(shù)函數(shù)表所示，試用指數(shù)函數(shù) y = aebx 進(jìn)行回歸分析。進(jìn)行回歸分析。 則有，令aayyln,lnbxay 6.3.3 一元非線性回歸預(yù)測(cè)法一元非線性回歸預(yù)測(cè)法 月月 份份 時(shí)間順序號(hào)時(shí)間順序號(hào)(x)工傷人數(shù)工傷人數(shù)(y)yx2xy y2 1 2 3 4 5 6

39、 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 12 7 6 4 5 6 7 4 4 2 1 2.708 2.485 1.946 1.792 1.386 1.609 1.792 1.946 1.386 1.386 0.693 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 2.708 4.970 5.838 7.168 6.930 9.654 12.54 15.57 12.47 13.86 7.623 0 7.333 6.175 3.787 3.211 1.931 2.589 3.211 3.78 7.0 1.921 0.

40、480 0 一元非線性回歸曲線一元非線性回歸曲線 一元非線性回歸預(yù)測(cè)法舉例一元非線性回歸預(yù)測(cè)法舉例 故指數(shù)回歸曲線方程為故指數(shù)回歸曲線方程為: 37. 2 6501278 129.19650337.9978 )( 222 2 xnx yxyxx a 175. 0 6501278 337.9912129.1978 )( 222 xnx yxnyx b 34.15ln 73. 2 eeaaa a 得：由 x ey 175. 0 34.15 n計(jì)算相關(guān)系數(shù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)： 25129.1978 12 1 337.99 1 yx n yxL yx 一元非線性回歸預(yù)測(cè)法舉例一元非線性回歸預(yù)測(cè)法舉例 143

41、78 12 1 649)( 1 222 x n xLxx 84. 5129.19 12 1 336.36)( 1 222 y n yL yy 0 |r| 1，說明用指數(shù)曲線進(jìn)行回歸分析，在一，說明用指數(shù)曲線進(jìn)行回歸分析，在一 定程度上反映了該廠實(shí)際工傷人數(shù)的變化趨勢(shì)。定程度上反映了該廠實(shí)際工傷人數(shù)的變化趨勢(shì)。 還可進(jìn)一步計(jì)算出還可進(jìn)一步計(jì)算出 y 的預(yù)測(cè)區(qū)間。的預(yù)測(cè)區(qū)間。 87. 0 84. 5143 25 yyxx yx LL L r 6 6 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)系統(tǒng)安全預(yù)測(cè) 6.1 安全預(yù)測(cè)概述安全預(yù)測(cè)概述 6.2 德爾菲預(yù)測(cè)法德爾菲預(yù)測(cè)法 6.3 回歸分析法預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè) 6.4 馬爾柯夫鏈

42、預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 6.5 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 6.4 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 o如果事物的發(fā)展過程及狀態(tài)只與事物當(dāng)時(shí)的狀如果事物的發(fā)展過程及狀態(tài)只與事物當(dāng)時(shí)的狀 態(tài)有關(guān)，而與以前狀態(tài)無關(guān)時(shí)，則此事物的發(fā)態(tài)有關(guān)，而與以前狀態(tài)無關(guān)時(shí)，則此事物的發(fā) 展變化稱為展變化稱為馬爾柯夫鏈馬爾柯夫鏈。 o如果系統(tǒng)的安全狀況具有馬爾柯夫性質(zhì)，且一如果系統(tǒng)的安全狀況具有馬爾柯夫性質(zhì)，且一 種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的規(guī)律又是可知的，種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的規(guī)律又是可知的， 那么可以利用馬爾柯夫鏈的概念進(jìn)行計(jì)算和分那么可以利用馬爾柯夫鏈的概念進(jìn)行計(jì)算和分 析，來預(yù)測(cè)未來特定時(shí)刻的系統(tǒng)安全狀態(tài)。

43、析，來預(yù)測(cè)未來特定時(shí)刻的系統(tǒng)安全狀態(tài)。 o馬爾柯夫鏈?zhǔn)潜碚饕粋€(gè)系統(tǒng)在變化過程中的特馬爾柯夫鏈?zhǔn)潜碚饕粋€(gè)系統(tǒng)在變化過程中的特 性狀態(tài)，可用一組隨時(shí)間進(jìn)程而變化的性狀態(tài)，可用一組隨時(shí)間進(jìn)程而變化的變量變量來來 描述。描述。 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 o如果系統(tǒng)在任何時(shí)刻上的狀態(tài)是隨機(jī)性的，則如果系統(tǒng)在任何時(shí)刻上的狀態(tài)是隨機(jī)性的，則 變化過程是一個(gè)隨機(jī)過程，當(dāng)時(shí)刻變化過程是一個(gè)隨機(jī)過程，當(dāng)時(shí)刻 t 變到時(shí)刻變到時(shí)刻 t+1，狀態(tài)變量從某個(gè)取值變到另一個(gè)取值，系，狀態(tài)變量從某個(gè)取值變到另一個(gè)取值，系 統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)轉(zhuǎn)移。統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)轉(zhuǎn)移。 o系統(tǒng)從某種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到各種狀態(tài)的可能性大小，系統(tǒng)從某

44、種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到各種狀態(tài)的可能性大小， 可用轉(zhuǎn)移概率來描述?？捎棉D(zhuǎn)移概率來描述。 o假定系統(tǒng)的初始狀態(tài)可用狀態(tài)向量表示為：假定系統(tǒng)的初始狀態(tài)可用狀態(tài)向量表示為： , )0()0( 3 )0( 2 )0( 1 )0( n sssss 狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣為狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣為: 6.4.2 狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣及其性狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣及其性 質(zhì)質(zhì) o狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣是一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣是一個(gè) n 階方陣，滿足概率矩陣階方陣，滿足概率矩陣 的一般性質(zhì)，即有的一般性質(zhì)，即有 0 pij 1 且且 。 nnnn n n ppp ppp ppp p 21 22221 11211 o也就是說，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的所有行向量都是概也就

45、是說，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的所有行向量都是概 率向量。率向量。 1 1 n j ij p o一次轉(zhuǎn)移向量一次轉(zhuǎn)移向量 s(1) 為為: pss )0()1( o二次轉(zhuǎn)移向量二次轉(zhuǎn)移向量 s(2) 為為: 1)0()1( kk pss o類似地類似地 2)0()1()2( pspss 6.4.3 安全預(yù)測(cè)安全預(yù)測(cè) 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法舉例馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法舉例 例：例：某單位對(duì)某單位對(duì)1250名接觸矽塵人員進(jìn)行健康檢查名接觸矽塵人員進(jìn)行健康檢查 時(shí)，發(fā)現(xiàn)職工的健康狀況分布如表所示。時(shí)，發(fā)現(xiàn)職工的健康狀況分布如表所示。 健健 康康 狀狀 況況 健健 康康疑疑 似似 矽矽 肺肺 矽矽 肺肺 代代 表表 符符 號(hào)號(hào)

46、 s1(0)s2(0)s3(0) 人人 數(shù)數(shù)100020050 o根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，一年后接塵人員的健康變化規(guī)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，一年后接塵人員的健康變化規(guī) 律為：健康人員繼續(xù)保持健康者剩律為：健康人員繼續(xù)保持健康者剩70%，有，有 20%變?yōu)橐伤莆?，變?yōu)橐伤莆危?0%的人被定為矽肺，即的人被定為矽肺，即 10. 0,20. 0,70. 0 131211 ppp 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法舉例馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法舉例 o原有疑似矽肺者一般不可能恢復(fù)為健康者，仍原有疑似矽肺者一般不可能恢復(fù)為健康者，仍 保持原狀者為保持原狀者為80%，有，有20%被正式定為矽肺，被正式定為矽肺， 即即 2 . 0, 8 . 0, 0

47、 232221 ppp 因此，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為因此，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣為 o矽肺患者一般不可能恢復(fù)為健康或返回疑似矽矽肺患者一般不可能恢復(fù)為健康或返回疑似矽 肺，即肺，即 1, 0, 0 333231 ppp 0 . 100 2 . 08 . 00 1 . 02 . 07 . 0 p 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法舉例馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法舉例 預(yù)測(cè)一年后接塵人員的健康狀況為：預(yù)測(cè)一年后接塵人員的健康狀況為： 333231 232221 131211 )0( 3 )0( 2 )0( 1 )0()1( ppp ppp ppp ssspss 0 . 100 2 . 08 . 00 1 . 02 . 07 . 0 502001

48、000 190360700 即一年后，仍然健康者為即一年后，仍然健康者為700人，疑似矽肺者人，疑似矽肺者360人，人， 被定為矽肺者被定為矽肺者190人。預(yù)測(cè)表明，該單位矽肺發(fā)展人。預(yù)測(cè)表明，該單位矽肺發(fā)展 速度很快，必須加強(qiáng)防塵工作和醫(yī)療衛(wèi)生工作。速度很快，必須加強(qiáng)防塵工作和醫(yī)療衛(wèi)生工作。 6 6 系統(tǒng)安全預(yù)測(cè)系統(tǒng)安全預(yù)測(cè) 6.1 安全預(yù)測(cè)概述安全預(yù)測(cè)概述 6.2 德爾菲預(yù)測(cè)法德爾菲預(yù)測(cè)法 6.3 回歸分析法預(yù)測(cè)回歸分析法預(yù)測(cè) 6.4 馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法馬爾柯夫鏈預(yù)測(cè)法 6.5 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 6.5 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法 o灰色系統(tǒng)理論預(yù)測(cè)通過一系列數(shù)據(jù)生成方法，灰色

49、系統(tǒng)理論預(yù)測(cè)通過一系列數(shù)據(jù)生成方法， 如如直接累加法直接累加法、移動(dòng)平均法、加權(quán)累加法、自、移動(dòng)平均法、加權(quán)累加法、自 適應(yīng)性累加法等，將根本沒有規(guī)律的、雜亂無適應(yīng)性累加法等，將根本沒有規(guī)律的、雜亂無 章的或規(guī)律性不強(qiáng)的一組原始數(shù)據(jù)變得具有明章的或規(guī)律性不強(qiáng)的一組原始數(shù)據(jù)變得具有明 顯的規(guī)律性，解決了數(shù)學(xué)界一直認(rèn)為不能解決顯的規(guī)律性，解決了數(shù)學(xué)界一直認(rèn)為不能解決 的微分方程建模問題。的微分方程建模問題。 o灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)是從灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)是從灰色系統(tǒng)的建?；疑到y(tǒng)的建模、關(guān)聯(lián)度關(guān)聯(lián)度及及 殘差辨識(shí)殘差辨識(shí)的思想出發(fā)，所獲得的關(guān)于預(yù)測(cè)的概的思想出發(fā)，所獲得的關(guān)于預(yù)測(cè)的概 念、觀點(diǎn)與方法。將灰色系統(tǒng)理

50、論用于廠礦企念、觀點(diǎn)與方法。將灰色系統(tǒng)理論用于廠礦企 業(yè)事故預(yù)測(cè)，一般選用業(yè)事故預(yù)測(cè)，一般選用 GM(1,1) 模型，是模型，是一階一階 的一個(gè)變量的微分方程模型的一個(gè)變量的微分方程模型。 6.5.1 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)建模方法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)建模方法 設(shè)原始離散數(shù)據(jù)序列為：設(shè)原始離散數(shù)據(jù)序列為： o其中其中 N 為序列長(zhǎng)度，對(duì)其進(jìn)行為序列長(zhǎng)度，對(duì)其進(jìn)行一次累加生成一次累加生成處處 理后得理后得 , )0()0( 3 )0( 2 )0( 1 )0( N xxxxx Nkxx k j jk , 2 , 1 1 )0( )1( o則以生成序列則以生成序列, )1()1( 3 )1( 2 )1( 1 )1( N xxxxx 為基礎(chǔ)建立的灰色生成模型為為基礎(chǔ)建立的灰色生成模型為ux dt dx )1( )1( o稱為一階灰色微分方程，記為稱為一階灰色微分方程，記為 GM(1,1) 。 式中，式中， 、u 為待辨識(shí)參數(shù)。為待辨識(shí)參數(shù)。 o設(shè)參數(shù)向量設(shè)參數(shù)向量 T NN T xxxyu, )0()0( 3 )0( 2 則由下式求得方程的最小二乘解：則由下式求得方程的最小二乘解： 12/ )( 12/ )( )1( 1 )1( )1( 1 )1( 2 NN xx xx B 6.5.1 灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)建模方法灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)建模方法 的值作累減還原，即得到原始數(shù)據(jù)的估計(jì)值：的值作累減