安全系統(tǒng)工程課件：安全決策方法

安全決策方法本課重難點及教學(xué)目標(biāo)一、ABC分析法二、評分法三、決策樹法課程小結(jié)課程復(fù)習(xí)思考題下次課預(yù)習(xí)要點本課重難點及教學(xué)目標(biāo)本課的重點及難點ABC分析法、評分法和決策樹法。教學(xué)目標(biāo)（1）了解評分法；（2）掌握ABC分析法和決策樹法。教學(xué)內(nèi)容前已述及，安全決策學(xué)是一門交叉學(xué)科，它既含有從運籌學(xué)、概率論、控制論、模糊數(shù)學(xué)等引入的數(shù)學(xué)方法，也會有從安全心理學(xué)、行為科學(xué)，計算機科學(xué)、信息科學(xué)引入的各種社會、技術(shù)科學(xué)。在安全決策中，針對所決策問題的性質(zhì)、條件風(fēng)險性大小的不同，可以運用多種方法。下面僅就一些常用的方法做一介紹。一、ABC分析法在管理方法中有一種以排列圖（主次圖）為基礎(chǔ)的方法叫ABC管理法，ABC管理法又叫ABC分析法、巴雷托圖等。該法是由巴雷托法則轉(zhuǎn)化而來的。借用德魯克的話來講，就是“在社會現(xiàn)象中，少數(shù)事物（10％～20％）對結(jié)果有90％的決定作用，而大部分事物只對結(jié)果有10％以下的決定作用?！奔础瓣P(guān)鍵的少數(shù)與次要的多數(shù)”原理。ABC方法在企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，已成為提高經(jīng)濟效益的重要手段。一、ABC分析法ABC分析方法運用在安全管理上，就是應(yīng)用“許多事故原因中的少數(shù)原因帶來較大的損失”的法則，根據(jù)統(tǒng)計分析資料，按照不同的指標(biāo)和風(fēng)險率進行分類與排列，找出其中主要危險或管理薄弱環(huán)節(jié)，針對不同的危險特性，實行不同的管理方法和控制方法，以便集中力量解決主要問題。一、ABC分析法ABC分析法用圖形表示即巴雷托圖，見圖5一2所示。該圖是一個坐標(biāo)曲線圖，其橫坐標(biāo)x為所要分析的對象，如某一系統(tǒng)中各組成部分的故障模式、某一失效部件的各種原因等，縱坐標(biāo)即橫坐標(biāo)所標(biāo)示的分析對象的量值，如失效系統(tǒng)中各組成部分事故相對頻率、某一失效系統(tǒng)和部件的各種原因的時間或財產(chǎn)損失等。圖5-2是化工系統(tǒng)有關(guān)安全管理項目所作的巴雷托分布圖，其數(shù)據(jù)見表5-4。一、ABC分析法根據(jù)圖5-2中的巴雷托曲線對應(yīng)(縱坐標(biāo))的百分比，就可查出關(guān)鍵因素和部件。它按累計百分比把所有因素劃分為A、B、C三個級別，其中累計百分比0％～80％為A級、80％～90％為B級、90％～100％為C級。A級因素相對數(shù)目較少但累計百分比達到80％，是“關(guān)鍵的少數(shù)”，即主要因素，是管理的重點；相反，C級因素屬于“無關(guān)緊要的多數(shù)”，即一般因素。0％～80％的部分或因素稱為關(guān)鍵因素或關(guān)鍵部位，即A類(如圖中違反操作規(guī)程和現(xiàn)場缺乏檢查兩項)，80％～90％的部分或因素劃為B類(即圖中不懂操作技術(shù)和違反勞動紀(jì)律兩項)，余下部分或因素劃為C類。一、ABC分析法在安全管理上，若不作分析圖，也可參考表5-5來劃分A、B、C的類別。表5-5劃分ABC類別的參考因素二、評分法

評分法就是根據(jù)預(yù)先規(guī)定的計分標(biāo)準(zhǔn)對各方案所能達到的指標(biāo)進行定量計算比較，從而達到對各個方案排序的目的。如果有多個決策(評價)目標(biāo)，則先分別對各個目標(biāo)評分，再經(jīng)處理求得方案的總分。二、評分法（1）評分標(biāo)準(zhǔn)一般按5分制評分：優(yōu)（5分）、良（4分）、中（3分）、差（2分）、最差（1分）。當(dāng)然也可按7個等級評分，這要視決策方案多少及其之間的差別大小和決策者的要求而定。二、評分法（2）評分方法評分方法多數(shù)是采用專家打分的辦法，即以專家根據(jù)評價目標(biāo)對各個抉擇方案評分，然后取其平均值或除去最大，最小值后的平均值作為分值。二、評分法（3）評價指標(biāo)體系評價指標(biāo)一般應(yīng)包括三個方面的內(nèi)容：技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟指標(biāo)和社會指標(biāo)。對于安全問題決策，若有幾個不同的技術(shù)抉擇方案，則其評價指標(biāo)體系技術(shù)指標(biāo)大致有如下內(nèi)容：技術(shù)先進性、可靠性、安全性、維修性、可操作性等；經(jīng)濟指標(biāo)有成本、質(zhì)量可靠性、原材料、周期、風(fēng)險率等；社會指標(biāo)有勞動條件、環(huán)境、精神習(xí)慣、道德倫理等。當(dāng)然要注意指標(biāo)因素不宜過多，否則不但難于突出主要因素，而且會造成評價結(jié)果不符合實際。二、評分法（4）加權(quán)系數(shù)由于各評價指標(biāo)其重要性程度不樣，必須給每個評價指標(biāo)一個加權(quán)系數(shù)。為了便于計算，一般取各個評價指標(biāo)的加權(quán)系數(shù)gi之和為1。加權(quán)系數(shù)值可由經(jīng)驗確定或用判斷表法計算。二、評分法判斷表見表5-6。判斷表法是將評價目標(biāo)的重要性兩兩比較，同等重要各給2分；某一項重要者則分別給3分和1分；某一項比另一項重要得多，則分別給4分和0分。將上述對比的給分填入表中。計算各評價指標(biāo)的加權(quán)系數(shù)公式為：二、評分法（5）計算總分計算總分也有多種方法，見表5-7，可根據(jù)其適用范圍選用，總分或有效值高者當(dāng)為自選方案。三、決策樹法決策樹法是風(fēng)險決策的基本方法之一。決策樹分析方法又稱概率分析決策方法。決策樹法與事故樹分析一樣是一種演繹性方法，即是一種有序的概率圖解法。它將決策對象按其因果關(guān)系分解成連續(xù)的層次與單元，以圖的形式進行決策分析。三、決策樹法決策樹使決策問題直觀形象，它可以把各備選方案在不同自然狀態(tài)下的概率及其損益值，簡明的繪制在一張圖上，通過不斷分析比較各分支的期望值，最后找出最優(yōu)方案。三、決策樹法A決策樹的結(jié)構(gòu)決策樹結(jié)構(gòu)如圖5-3所示，圖中符號說明如下：方塊□：表示決策點。從它引出的分支叫方案分支，分支數(shù)即為提出的方案數(shù)。圈○：表示方案結(jié)點（也稱自然狀態(tài)點）。從它引出的分支稱為概率分支，每條分支上面應(yīng)注明自然狀態(tài)（客觀條件）及其概率值，分支數(shù)即為可能出現(xiàn)的自然狀態(tài)數(shù)。三角△：表示結(jié)果結(jié)點。它旁邊的數(shù)值是每一方案在相應(yīng)狀態(tài)下的損益值。三、決策樹法B決策步驟

決策步驟：根據(jù)決策問題繪制決策樹；然后從左向右，逐一進行分析，計算概率分支的概率值和相應(yīng)的結(jié)果節(jié)點的損益值；計算各自然狀態(tài)點的損益期望值，并分別標(biāo)在各相應(yīng)點上，通過比較各自然狀態(tài)期望值的大小，確定最優(yōu)方案。三、決策樹法C應(yīng)用舉例

【例5-4】為生產(chǎn)某新產(chǎn)品而設(shè)計了兩個基本建設(shè)方案：一是建大廠，一是建小廠。建大廠需要投資300萬元，建小廠需要投資140萬元，兩者的使用期限都是10年，估計在此期間，產(chǎn)品銷路好的概率是0.7，銷路差的概率是0.3。兩個方案的年損益值如下表5-8所示。請比較這兩個方案。三、決策樹法必須指出，所謂損益期望值是指今后可能得到的數(shù)值，而并不代表必然能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)值。因此，以損益期望值為標(biāo)準(zhǔn)而選定的最優(yōu)方案，在個別情況下，還可能出現(xiàn)與期望值較大的偏差，也就是說這種決策分析是帶有一定的機遇性的，這正是風(fēng)險型決策的特點。但從統(tǒng)計學(xué)的觀點來看，以損益期望值作為評選方案的標(biāo)準(zhǔn)，還是較合理的。三、決策樹法

多階段決策：有些決策問題只需要一次決策，那么在決策樹上只有一個決策點，這稱為單階段決策問題。但有時需要對決策問題進行多次決策就稱為多階段決策，在決策樹上就出現(xiàn)兩個或兩個以上的決策點。三、決策樹法【例5-5】在例5.4中提到的建廠方案的選擇問題，實際上10年以內(nèi)產(chǎn)品銷路狀況是難以準(zhǔn)確預(yù)測出來的，通常可劃分為幾個階段來分別預(yù)測其概率，因而其建廠方案也因其產(chǎn)品產(chǎn)量的不同而有許多種，所以就需要進行多次決策。假如在原來兩方