土木工程设施风险评估-综述与讨论

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1、土木工程设施风险评估:综述与讨论　　【摘要】本文可以被视为有关风险分析和风险评估方面讨论的重要基础，并尝试按照目前的技术状态来描述风险评估。因此，本文中的风险评估是以综述的形式、从决策理论的正式框架下的观点来论述的。论文首先分析了风险评估的动机和理论基础及其实践方面，并对土木工程中的应用风险评估的实施方法和技术手段进行了解释和讨论。本文另外解决了与风险可接受准则、风险厌恶和人类生命价值等相关问题，并尝试为这些方面的合理处理提供建议。最后，本文还重点强调了包括继续教育、研究和传播力的需求等一系列问题。【关键词】风险；风险分析；决策理论；不确定性；风险厌恶一、引言19在过去的十年中

2、，关于环境保护、福利和个人的安全，同时可利用自然和金融资源的优化配置等可持续发展问题受到越来越多的社会关注。因此，土木工程中的风险和可靠性分析方法，在过去的几十年里得到主要发展，并且作为土木工程应用中的一种决策支持工具其重要性也日益增加。尽管在一些专业领域，对风险管理，资产管理等行业的兴趣正迅速增加，然而，在土木工程领域，减少风险和风险缓解措施的相关计划并不被完全看好。风险和可靠性分析实际上是一个涉及多学科的工程领域，除了需要在一个或几个经典的土木工程学科有坚实的基础以外，还需要透彻的理解概率论、风险分析和决策分析。没有迹象表明，对风险评估的关注度将在未来减少。未来的发展和社会

3、对基础设施的维护和保养将可能更多的需要加强对风险评估的关注。工程应用领域的风险决策分析的巨大需求和对各独立学科中的风险分析辨识的明显不足，其直接结果就是，经过多年发展风险分析的实践范围已扩大到相当广阔的范围。实践经验以及几个基准研究已经清楚地表明，根据各专业人士的执行情况和客户要求的不同，风险分析可能实际上代表不同的事情。这种情况并不令人十分满意的，风险工程专业应该努力定义风险分析，为风险分析确定一个最好的工程实践，并建立一个分类和风险分析的标准化框架。本文尝试提供一个关键的概述和关于风险分析的一般性讨论，目的在于解决土木工程设施所产生的一些特殊问题。本文强调为风险分析建立一个

4、正式的基础的必要性，并考虑了决策理论的风险分析，讨论和分析了这个视角下的各种缺陷。二、风险的定义19Risk是一个比较常用的概念，可以和Chance、Likelihood以及Probability这样的词互换使用，用来表明我们对某一讨论的事物的状态的不确定性。然而，既使我们可以从讨论的背景中理解不同的单词的具体含义，在工程决策中，我们依然有必要更加准确的认识风险一词。在后面我们将会看到，技术风险的典型定义是对一个特定的行为的预期后果。这种定义与保险业中关于风险，以及欧元、美元，人类的死亡人数，有毒物质的暴露极限等风险可能的解释是一致的。然而，尽管背后的理论和哲学的框架极其相似的

5、，关于风险的定义、分析、处理和风险的监管要求，以及相关的术语，已经演变为不同的土木工程学科。三、风险分析的具体实现（一）概况风险分析可以用一个通用的格式来表示，这在很大程度上与应用无关，风险分析是否执行与活动的风险是否可接受相关，或者是否为一个管理决策的基础服务。一种基于澳大利亚/新西兰风险管理的代码流程显示出风险分析不是一蹴而就的过程，由于系统需求的变化，操作经验的增加，以及其它与系统性能相关的新信息，决定了风险分析是一个需要定期监测和审查的过程。（二）危险识别19土木工程设施中的风险分析的一个任务便是找出潜在的风险，即风险的来源。这个过程在风险分析中起着关键的作用，因为只有

6、主观或客观上确定了危险的存在，才可能考虑风险的评估。如果所有相关的危害都是不确定的，则风险分析将导致有偏见的决策，这将导致不必要的付出，并且最终可能导致不可接受的对人和环境的高风险。不同的危险识别技术已在各种工程应用领域，如化学、核能和航空中蓬勃发展。其中主要有：初始危害分析（PHA）；失效模式与影响分析（FMEA）；故障模式影响及危害性分析（FMECA）；危险与可操作性研究（HAZOP）；风险筛查（HAZIDSESSIONS）。土木工程设施中的风险很大一部分是由于人为失误造成的。然而，在设计、施工、使用和维护等方面，人为因素造成的危险很多时候都被忽略了。这就不能不引起了一些怀

7、疑，风险分析是否是确保系统安全的唯一方法。（三）逻辑树分析如果已经确定了系统工程中风险的不同来源并且分析了风险的成因，那么逻辑树可以用于全局风险的进一步分析，并对各个组成部分的风险贡献做出评估。在后面将要描述到的风险分析的理论公式中，逻辑树分析为评估各分支概率决策树以及相应的后果提供了工具。在目前的风险分析中主要使用以下的逻辑树的类型：故障树、事件树、原因/结果图。由于故障树不能直接适用于依赖性基本事件，他们不是很适合于对所谓的普通失效事件概率做出评估。对于土木工程的应用，这种局限是很严重的