安全科學(xué)方法學(xué)課件-展開方法

3.13展開方法

——安全索因之方式主要內(nèi)容3.13.1物元分析法3.13.2分解方法3.13.3相關(guān)樹法相關(guān)定義物元分析法是通過(guò)研究物元及其變化規(guī)律，來(lái)分析問題和解決問題的一種科學(xué)方法。物元，即描述事物的基本元素，它由事物及其特征和量值組成。物元分析把各種決策和問題分為目的和條件兩部分，當(dāng)給出的條件能達(dá)到要實(shí)現(xiàn)的目的時(shí)，稱為相容問題；當(dāng)給出的條件不能達(dá)到要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)時(shí)，稱為不相容問題。物元分析尤其著力探討不相容問題的解法。？概念3.13.1物元分析法對(duì)一個(gè)給定的實(shí)際問題，物元分析常用“三四三”法去尋求物元的變換，即：（2）四種基本變換（3）三種組合方式（1）三條途徑1）變換條件（如改變溫度，使物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或氣態(tài)，或相反）；2）變換目標(biāo)（如曹沖稱象，反稱石頭）；3）同時(shí)變換條件和目標(biāo)（如避實(shí)就虛）。1）置換（以此代彼，常用于材料、形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)的變換）；2）組分（組合或分解，常用于把整體分為部分，或把部分組合為整體）；3）增減（增加或減少，或縮小，常用于產(chǎn)品的形狀、人際關(guān)系等方面的變換）。1）“與”變換（用兩種或多種變換方式）；2）“或”變換（從多種變換中選擇一個(gè)）；3）逆變換（從現(xiàn)有變換的反面去尋求新的變換方式）。在物元變換和可拓集合的基礎(chǔ)上形成了一種新的決策方法——可拓決策法，它為解決經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會(huì)領(lǐng)域中存在的大量的不相容問題，提供了新的手段和工具，其具體步驟如下：1）分析各子系統(tǒng)中存在的矛盾和沖突（不相容問題）；2）建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；3）確定所在集合；4）分析各子系統(tǒng)間的相容度，建立相容度表；5）進(jìn)行物元變換，使不相容系統(tǒng)變?yōu)橄嗳菹到y(tǒng)；6）通過(guò)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)評(píng)價(jià)，提出綜合優(yōu)化方案。分解方法是一種處理季節(jié)性數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法。在事物發(fā)展的不同時(shí)期，所受到的影響因素或因子是不同的，因而事物發(fā)展的各觀察值實(shí)為各種不同因子同時(shí)作用的綜合結(jié)果。為此就要識(shí)別基本數(shù)據(jù)模式的每個(gè)因子。在很多情況下，數(shù)據(jù)模式可分解為子模式，以便分別識(shí)別時(shí)間數(shù)列的每一因子，這就是分解方法。3.13.2分解方法常用于識(shí)別、描述經(jīng)濟(jì)和商業(yè)數(shù)列的數(shù)據(jù)模式的四個(gè)分離因子為：長(zhǎng)期趨勢(shì)循環(huán)因子季節(jié)因子和隨機(jī)因子長(zhǎng)期趨勢(shì)代表長(zhǎng)時(shí)期的數(shù)據(jù)特性，其表現(xiàn)為增加、減少和不變。如果把收集的數(shù)據(jù)繪成曲線，則不難看出定性的長(zhǎng)期趨勢(shì)，而定量的長(zhǎng)期趨勢(shì)則需依靠計(jì)算來(lái)解決。常用于識(shí)別、描述經(jīng)濟(jì)和商業(yè)數(shù)列的數(shù)據(jù)模式的四個(gè)分離因子為：長(zhǎng)期趨勢(shì)循環(huán)因子季節(jié)因子和隨機(jī)因子循環(huán)因子代表帶有循環(huán)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)特性，其反映出經(jīng)濟(jì)或特定工業(yè)的興衰，諸如國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值、工業(yè)生產(chǎn)指數(shù)、工業(yè)產(chǎn)品銷售額、庫(kù)存價(jià)值、證券稅率、貨幣貯量和利率等。常用于識(shí)別、描述經(jīng)濟(jì)和商業(yè)數(shù)列的數(shù)據(jù)模式的四個(gè)分離因子為：長(zhǎng)期趨勢(shì)循環(huán)因子季節(jié)因子和隨機(jī)因子季節(jié)因子代表一定時(shí)期內(nèi)的數(shù)據(jù)特性，它是由溫度、降雨、年中的月份、假期和公司政策等引起的。季節(jié)因子和循環(huán)因子的區(qū)別在于，季節(jié)因子是在固定間距（如年、月或周）中自我循環(huán)；而循環(huán)因子是從一個(gè)周期變到另一個(gè)周期，間距比較長(zhǎng)。常用于識(shí)別、描述經(jīng)濟(jì)和商業(yè)數(shù)列的數(shù)據(jù)模式的四個(gè)分離因子為：長(zhǎng)期趨勢(shì)循環(huán)因子季節(jié)因子和隨機(jī)因子隨機(jī)因子又稱不規(guī)則因子，其趨向無(wú)規(guī)則可循，它是由偶然發(fā)生的事故引起的，如故障、罷工、意外事故、水災(zāi)、惡劣氣候、地震、戰(zhàn)爭(zhēng)、法令更改、測(cè)定誤差等。分解方法的假設(shè)是數(shù)據(jù)由如下函數(shù)組成：數(shù)據(jù)＝模型＋誤差＝f（趨勢(shì)、循環(huán)、季節(jié)）＋誤差分解方法可能是加法模型或乘法模型，也可能是其他形式。

這種方法的分解程序包括如下幾個(gè)步驟：1）計(jì)算移動(dòng)平均值（移動(dòng)平均的項(xiàng)數(shù)等于季節(jié)的周期）；2）分離季節(jié)因子和隨機(jī)因子；3）分離循環(huán)因子。為了對(duì)未來(lái)作出預(yù)測(cè)，就要對(duì)分離后的各因子值進(jìn)行分析，以便找出事物現(xiàn)在和過(guò)去的變化規(guī)律。分析事物長(zhǎng)期趨勢(shì)的常用方法有：1）求觀察值的年平均數(shù)，并以此擬合趨勢(shì)曲線（直線）作為長(zhǎng)期趨勢(shì)；2）求觀察值的移動(dòng)平均值（間距為12個(gè)月），以此擬合曲線作為長(zhǎng)期趨勢(shì)；3）求觀察值的指數(shù)平滑值，以此擬合曲線作為長(zhǎng)期趨勢(shì)；4）利用全部觀察值擬合曲線，作為長(zhǎng)期趨勢(shì)。以上四種方法求得的長(zhǎng)期趨勢(shì)仍會(huì)有全部循環(huán)因子和一部分隨機(jī)因子，因而只能作為近似長(zhǎng)期趨勢(shì)。只有在充分掌握循環(huán)因子和隨機(jī)因子資料情況下經(jīng)修正才能得到精確的長(zhǎng)期趨勢(shì)。分析季節(jié)因子通常有三種方法：

1）以一組12個(gè)月的觀察數(shù)來(lái)表示，單位為觀察值的單位，它又分為含長(zhǎng)期趨勢(shì)和不含長(zhǎng)期趨勢(shì)兩種；2）以一組季節(jié)變動(dòng)指數(shù)表示，單位為%，它又分為同月季節(jié)指標(biāo)固定不變與逐漸改變兩種；3）圖示法，包括觀察值與時(shí)間的關(guān)系曲線圖、季節(jié)分析圖和層列圖。圖示法可以識(shí)別季節(jié)變化的有無(wú)、大小、特征及其變化趨勢(shì)等。估計(jì)循環(huán)因子比較復(fù)雜，常用的方法有：（2）循環(huán)階段法（3）臨界水準(zhǔn)法（1）間歇循環(huán)法這種方法認(rèn)為預(yù)測(cè)事物的循環(huán)變動(dòng)間隙出現(xiàn)，但循環(huán)周期未必相等。因而預(yù)測(cè)未來(lái)的循環(huán)變動(dòng)時(shí)，仍認(rèn)為循環(huán)變量將間歇出現(xiàn)，而其周期一般采用過(guò)去間歇出現(xiàn)的這類變動(dòng)周期的平均值或加權(quán)平均值，至于權(quán)數(shù)則由主觀測(cè)定。這種方法認(rèn)為每一循環(huán)均由數(shù)階段組成，各階段的次序是固定的，而每一階段都有各自的特征。預(yù)測(cè)者從分析現(xiàn)有的循環(huán)變動(dòng)資料，如能找出諸階段出現(xiàn)的次序特征和循環(huán)的規(guī)則性與重復(fù)性，以及目前處于這一循環(huán)的哪一階段，則可對(duì)下面將要出現(xiàn)的各階段作出預(yù)測(cè)，以及對(duì)未來(lái)的循環(huán)變動(dòng)全局作出預(yù)測(cè)。這種方法依據(jù)經(jīng)濟(jì)理論研究與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有關(guān)事物的演變，當(dāng)達(dá)到出現(xiàn)于前一時(shí)期的上點(diǎn)和下點(diǎn)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)變，因而這些臨界水準(zhǔn)是預(yù)測(cè)循環(huán)變動(dòng)的精確臨界點(diǎn)。于是預(yù)測(cè)者可以從分析現(xiàn)有循環(huán)變動(dòng)資料中，找出各峰谷新達(dá)到的臨界水準(zhǔn)的規(guī)則性和重復(fù)性，由此確定前一期的峰谷達(dá)到的臨界水準(zhǔn)，借以預(yù)測(cè)未來(lái)的循環(huán)變動(dòng)。相關(guān)樹法也稱關(guān)聯(lián)樹法、目標(biāo)樹圖法，是利用樹在生長(zhǎng)過(guò)程中不斷分枝來(lái)表示事物發(fā)展的層次性和可能性的方法。它既是一種典型的規(guī)范型預(yù)測(cè)方法，能用來(lái)確定某一個(gè)特定的規(guī)范目標(biāo)是否能達(dá)到、何時(shí)能達(dá)到；又是一種把單項(xiàng)預(yù)測(cè)與組織總體需要或特定任務(wù)之間聯(lián)系起來(lái)的具有特殊價(jià)值的計(jì)劃方法，能用來(lái)建立主要目標(biāo)的關(guān)鍵性子目標(biāo)，從而規(guī)劃出達(dá)到指定目標(biāo)的最優(yōu)途徑。3.13.3相關(guān)樹法相關(guān)樹分析方法：所謂相關(guān)樹，就是為某一目的分出各類問題，并清理出各類問題之間的對(duì)等關(guān)系、從屬關(guān)系和交叉關(guān)系，然后通過(guò)下述方法進(jìn)行分析：1）按等級(jí)次序排列目標(biāo)、子目標(biāo)和任務(wù)；2）保證所有可能達(dá)到目標(biāo)的途徑都已估計(jì)到；3）確定哪些地方需要作詳細(xì)的技術(shù)預(yù)測(cè)，并把單項(xiàng)的預(yù)測(cè)納入一個(gè)總體計(jì)劃；4）評(píng)價(jià)各單項(xiàng)任務(wù)和子目標(biāo)對(duì)總體目標(biāo)的關(guān)系。本章小結(jié)由于現(xiàn)有安全領(lǐng)域的著作所介紹的方法僅僅是大量科學(xué)方法中的很少部分，進(jìn)而使安全科技工作者習(xí)慣于運(yùn)用現(xiàn)有安全領(lǐng)域的著作所介紹的有限方法。本章精選了一批科學(xué)方法學(xué)的基本方法，如收集、整理、概括、感性、直覺、測(cè)量、發(fā)現(xiàn)、描述、解釋、預(yù)見、預(yù)測(cè)、辨?zhèn)巍⑾胂?、假說(shuō)、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、鑒定、規(guī)劃、計(jì)劃、決策、控制、反饋、結(jié)構(gòu)方法、層次論方法、對(duì)應(yīng)原理、相似原理、簡(jiǎn)單性原理、缺點(diǎn)列舉法、特性列舉法、希望點(diǎn)列舉法、公理化方法、檢查單法、證明方法、試錯(cuò)方法、驗(yàn)證方法、仿制方法、引證分析、腳本法、形態(tài)方格法、數(shù)學(xué)方法、優(yōu)化方法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、對(duì)策論、搜索論、模糊論方法、物元分析法、分解方法、相關(guān)樹法等。這些方法如果加以融會(huì)貫通和組合，還可以創(chuàng)新出許多新的方法。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讀者首先可以發(fā)現(xiàn)更多科學(xué)方法都可以運(yùn)用到安全領(lǐng)域來(lái)。其次，讀者可以發(fā)現(xiàn)原以為運(yùn)用得得心應(yīng)手的許多簡(jiǎn)單方法，其實(shí)并不是那么簡(jiǎn)單，很多看似簡(jiǎn)單的方法都有很深刻的內(nèi)涵和使用步驟。再次，多種簡(jiǎn)單的方法經(jīng)過(guò)科學(xué)組合和穿插運(yùn)用，就可以創(chuàng)新出更多更好的方法。由于安全學(xué)科的綜合交叉屬性，為了使安全學(xué)科有更多更好的科學(xué)方法，我們需要科學(xué)利用其他學(xué)科更多的方法。在安全學(xué)科中，這些方法都有用武之地。如果學(xué)會(huì)并能夠靈活運(yùn)用這些方