安全系统工程第五章安全决策

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1、第五章安全决策安全系统工程本章的基本要求：1.掌握系统安全评价的各种方法及其基本特点2.能够依据系统安全评价原理和评价方法，对具体系统进行评价，提出改进系统安全性能的意见或意向安全系统工程5.1概述决策指人们在求生存与发展过程中,以对事物发展规律及主客观条件的认识为依据,寻求并实现某种最佳(满意)准则和行动方案而进行的活动。决策通常有广义、一般和狭义的三种解释。决策的广义解释包括抉择准备、方案优选和方案实施等全过程。一般含义的决策解释是人们按照某个(些)准则在若干备选方案中的选择,它只包括准备和选择两个阶段的

2、活动。狭义的决策就是作决定,就指抉择。决策是人们行动的先导。决策学是为决策提供科学的理论和方法,以支持和方便人们做决策的科学;是自然科学与社会科学并涉及人类思维的新兴交叉学科。安全系统工程5.1概述(续1)决策的分类方法很多。根据决策系统的约束性与随机性原理,可分为确定型决策和非确定型决策。确定型决策:在一种已知的完全确定的自然状态下,选择满足目标要求的最优方案。确定型决策问题一般应具备四个条件:①存在着决策者希望达到的一个明确目标(收益大或损失小);②只存在一个确定的自然状态;③存在着决策者可选择的两个或两

3、个以上的抉择方案;④不同的决策方案在确定的状态下的益损值可以计算。非确定型决策:当决策问题有两种以上自然状态,哪种可能发生是不确定的,在此情况下的决策称为非确定型决策。安全系统工程5.1概述(续2)非确定型决策又可分为两类:当决策问题自然状态的概率能确定,即是在概率基础上做决策,但要冒一定的风险,这种决策称为风险型决策;如果自然状态的概率不能确定,即没有任何有关每一自然状态可能发生的信息,在此情况下的决策就称为完全不确定型决策。风险型决策问题通常要具备如下五个条件:①存在着决策者希望达到的一个明确目标;②存在

4、着决策者无法控制的两种或两种以上的自然状态;③存在着可供决策者选择的两个或两个以上的抉择方案;④不同的抉择方案在不同的自然状态下的益损值可以计算出来;⑤每种自然状态出现的概率可以估算出来。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素1.决策过程决策是人们为实现某个(些)准则而制定、分析、评价、选择行动方案,并组织实施的全部活动;也是提出、分析和解决问题的全部过程。主要包括5个阶段,如图5-1所示。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续1)安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续2)2.决策要素·决策单元

5、所谓决策单元常常包括决策者及共同完成决策分析研究的决策分析者,以及用以进行信息处理的设备。它们的工作是接受任务、输入信息、生成信息和加工成智能信息,从而产生决策。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续3)·准则体系对一个有待决策的问题,必须首先定义它的准则。在现实决策问题中,准则常具有层次结构,包含有目标和属性两类,形成多层次的准则体系,如图5-2所示。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续4)安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续5)·准则体系准则体系最上层的总准则只有一个,一般比较宏观、

6、笼统、抽象,不便于量化、测算、比较、判断。为此要将总准则分解为各级子准则,直到相当具体、直观,并可以直接或间接地用备选方案本身的属性(性能、参数)来表征的层次为止。在层次结构中,下层的准则比上层的准则更加明确具体并便于比较、判断和测算,它们可作为达到上层准则的某种手段。下层子准则集合一定要保证上层准则的实现,子准则之间可能一致,亦可能相互矛盾,但要与总准则相协调,并尽量减少冗余。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续6)·决策结构和环境决策的结构和环境属于决策的客观态势(情况)。为阐明决策态势,必须尽量

7、清楚地识别决策问题(系统)的组成、结构和边界,以及所处的环境条件。它需要标明决策问题的输入类型和数量,决策变量(备选方案)集和属性集以及测量它们的标度类型,决策变量(方案)和属性间以及属性与准则间的关系。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续7)·决策结构和环境决策变量亦称可控(受控)变量,它是决策(评价)的客观对象。在自然系统中,决策变量集常以表征系统主要特征的一组性能、参数形式出现,由它们可以组合出无限多个备选方案,方案是连续型,其范围由一组约束条件所限制。而在实际(社会)系统中,例如安全系统,因变

8、量之间,变量与属性之间的结构过于复杂,有许多是半结构化甚至非结构化形式,尚难以给予形式化的表述,所以决策变量常以有限个离散的备选方案的形式出现。决策变量的这两种类型(连续、离散),导致了两类不同的决策方法,有人称前者为多目标决策,称后者为多属性决策,二者又统称为多准则决策。安全系统工程5.2安全决策过程与决策要素(续8)·决策结构和环境决策的环境条件可区分为确定性和非确定性两大类。由于决策是面向未来