第三章 风险评估

第三章风险评估

第一节风险概述风险的相关定义风险系统的构成风险度2.1风险的相关定义一、风险定义对于“风险”目前并没有统一的严格定义韦伯字典对风险的定义是面临着伤害或损失的可能性；保险业则定义为危害或损失的可能性；环境问题定义风险为未来对人类社会造成不利影响的程度

Wilson认为风险的本质是不确定性，风险定义为期望值（WilsonR,CrouchEAC.1987.Riskassessmentandcomparison:anintroduction.

Science,236(4799):267～270）。我们采用的灾害风险定义我们采用风险定义：“真实世界损失可能性的一种状态”。它是一种可能性的状态，而不是真实发生的一种状况由于人类防灾能力和实施防灾措施的不同，这种可能性的状态可能发生也可能不发生或部分发生；损失可能是期望值，也可能是部分值甚至没有任何损失。风险评估，是通过运用科学的方法，对所掌握的统计资料、风险信息、风险性质等进行系统分析和研究，进而确定风险度，为选择适当的风险控制措施提供依据。2.2风险系统的构成

对于灾害风险系统首先必须存在风险源(致灾因子)，即存在自然灾变；学术界称为灾害危险性；第二，必须有风险承载体(承灾体)，即人类社会，自然灾害是自然力作用于承灾体的结果。1.风险源及其危险性风险产生和存在与否的第一个必要条件是要有风险源。自然灾害风险中的风险源是可能发生的自然灾变。风险源不但根本上决定某种灾害风险是否存在，而且还决定着该种风险的大小。当自然界中的一种异常过程或超常变化达到某个临界值时，风险便可能发生。这种过程或变化的频度越大，那么它给人类社会经济系统造成破坏的可能性就越大；过程或变化的超常程度越大(強度)，它对人类社会经济系统造成的破坏就可能越强烈；因此，人类社会经济系统承受的来自该风险源的灾害风险就可能越高。在学术界，风险源的这种性质，通常用风险源的危险性来描述。风险源的危险性是对风险源的灾变可能性和变异强度两方面因素的综合度量，因此，风险源危险性的高低通常可用下式表达：

H=f(M，P）（2.2）式中：H—Hazard，风险源的危险性；M—-Magnitude,风险源的变异强度；P—-Possibility,自然灾变发生的概率。一般地，风险源的变异强度越大、发生灾变的可能性越大或灾变发生的频度越高，则该风险源的危险性越高。2.承灾体及其易损性有风险源并不意味着风险就一定存在，因为风险是相对于行为主体—人类及其社会经济活动而言的，只有某风险源有可能危害某风险载体后，风险承担者相对于该风险源才具有灾害风险。对于风险形成来说

--风险载体不仅决定了某种灾害风险是否存在

--而且风险载体的性质还决定着灾害风险的形式和大小

--风险载体对灾害的响应首先体现在其相对于某种风险源而具有的灾害易损性水平上风险是自然力作用于承灾体的结果，因此暴露在自然灾害中的承灾体的量(数量和价值量)及承灾体的脆弱性便构成了承灾体易损性的两个上层基本要件:=f(e,fra)=•式中是物理暴露，是承灾体的脆弱性。上式的物理意义是暴露于自然灾害中的承灾体由于其脆弱性可能遭受的破坏程度。请注意：不同承灾体的脆弱性是不同的，例如房屋与农作物的脆弱性完全不同风险载体的灾害脆弱性可以分解为灾损敏感性和人类防灾减灾能力

(1)社会物理暴露社会物理暴露是指暴露在自然灾害之下的人口、房屋、室内财产、农田、基本设施等的数量和价值量。社会发展造成了人口分布、经济发展程度、财产密度及物价的变动等，人口和财产密度越大，暴露于灾害中的数量和价值量越多，自然灾害的风险就越大。同样强度的灾害，人口、财产密集区产生的灾害就越大；经济越发达，自然灾害造成的损失的绝对值便越大。因此，城市便成为防灾减灾的重点区。(2)承灾体灾损敏感性风险载体的灾损敏感性是指风险载体受自然灾变破坏的可能性和对这种破坏或损害的敏感性，是风险载体一旦遭受自然灾变打击时所表现出来的可能受到的影响和破坏的一种度量。一般地说，风险载体相对于某风险源的损敏感性愈低，则该风险载体遭受损失的可能性越小，其所载荷的来自该风险源的灾害风险就可能越小；反之愈大。与风险载体的灾损敏感性高低的因素：

-影响它的风险源

-风险载体本身

-两者间的相互作用方式灾损敏感性首先，风险源是风险载体之灾损敏感性存在的外因和条件。某风险载体的灾损敏感性一定是相对一定风险源而言的，且风险源的种类不同，该风险载体的损敏感性形式和水平通常都是不同的。

--例如，一般地，农作物对于干旱的灾损敏感性比对于地震的灾害脆弱性高，而建筑物则相反等。灾损敏感性(续)第二，风险载体自身的性质是其灾损敏感性产生和产生多大程度损敏感性的内因和基础。对于同一风险载体来说，其自身的特点，决定了其对来自不同类型风险源的影响，具有不同性质和程度的反应。在量上，某风险载体相对于特定风险源的灾损敏感性高低，直接取决于该风险载体在组成、结构和功能上的优良程度及其抗干扰能力。

--如农作物对来自干旱缺水的反应敏感，而对来自地震振动的反应迟钝等灾损敏感性(续)

第三，某风险载体相对于某风险源的灾损敏感性高低，还与风险源与风险载体两者间的相互作用方式密切相关.--例如，风折断农作物茎杆，洪涝则通过对农作物的淹渍使其生理过程出现障碍等。（3）人类社会的防灾减灾能力防灾减灾措施是人类社会、特别是其中的风险承担者用来应对灾害所采取的方针、政策、技术、方法和行动的总称一般分为工程性防减灾措施和非工程性防减灾措施两类。人类社会的防灾减灾能力也是某种灾害风险能否产生以及产生多大风险的重要影响因素人类的防灾减灾能力是承灾体易损性的对立面，防灾减灾能力越大，防灾减灾能力越强承灾体的易损性越弱，相关的灾害风险就可能越小；反之，可能越大。农村之所以成为另一个防灾减灾的重点是因为防灾减灾能力弱。2.3风险度

(一)、风险可以用风险度来表达，它是一个归一化的函数，风险度有多种定义：

(1)风险度=危险度+易损度(Maskrey，1989)(2)风险度=概率+易损度(Tobin和Montz,1997)(3)风险度=概率×损失

(Smith,1996)(4)风险度=危险度×结果

(Deyl和Hurst,1998)(5)风险度=危险度×易损度(联合国人道主义事物部,1991)第二节风险评估的流程及方法

基础数据采集、输入；危险性综合评估脆弱性综合评估防灾能力评估综合风险评估及区划次生事件综合评估措施及建议参加教程115-116城市灾害风险评估主要方法：

（1）经验性风险度量法：涵盖邻域类比法、专家打分法、指标体系法、空间多准则评估法(基于GIS空间化的指标体系法)等。

其中，邻域类比法和专家打分法属定性方法[18-19]。（2）机理性风险评估法：主要利用多智能体、神经网络、元胞自动机等复杂系统进行仿真建模，预测未来可能发生的各种情景，对数据要求较高，需长期统计资料、监测数据、高精度基础地理信息数据和遥感数据，模拟过程复杂且不稳定性高。以美国FEMA的MH．HAZUS和荷兰的ITC等研究机构开展的工作为主[20-21]。国内以华东师范大学、上海师范大学开展基于情景模拟评估研究工作较多[22-26]。重点基于指标体系的风险评估法

1.基于指标体系的风险评估法一般包括哪些因素？（1）评估指标：由于影响风险的因素是复杂多样的，通常需要建立一套指标体系，从整体上反映风险，每个指标从不同的侧面刻画影响风险的某种特性。（2）权重系数：对于不同的风险评估对象，评估指标之间的相对重要性是不同的，这种相对重要性的大小，可以用权重系数来表示。每个指标对应一个权重系数，反映出该指标对总风险的影响程度。权重系数确定得是否合理，关系到评估成果的可信程度。（3）数学模型：对于已经建好的指标体系，需要一定的数学方法，将多个指标的评估值合成一个整体评估值，这就是模型的选择问题。可用的方法有很多，具体要根据评估对象的特点和需求而定。2.指标选择的原则？

（1）指标宜少不宜多：指标并非多多益善，关键在于能够涵盖所需的基本信息。（2）指标应具独立性：每个被选择的指标都应该内涵清晰、相对独立，同一个层次上的指标之间不应存在因果关系。（3）指标应具有代表性：即指标应能反映评估对象的特性。（4）指标应可行。即它应该符合客观实际情况，数据和资料来源要稳定。层次分析法层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，简称AHP）层次分析法，是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。层次分析法赋权举例

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应聘人员1、2、3、4如何确定各个指标的权重？

构造成对比较阵面对的决策问题：要比较个因素对目标的影响。我们要确定它们在中所占的比重（权重），即这个因素对目标的相对重要性。我们用两两比较的方法将各因素的重要性量化。（两个东西进行比较，最能比较出它们的优劣及优劣程度。）

每次取两个因素和，用正数表示与的重要性之比。全部比较结果得到的矩阵称为成对比较阵（也称为正互反矩阵）。显然有

如何选取呢？萨迪提出了一种方法：用数字及其倒数作为标度，其意义是

比重要性相同

稍重要

重要

很重要

绝对重要13579

在每两个等级之间有一个中间状态，可分别取值。即即即而实际这个问题我们称为逻辑上的一致性问题。如果决策人对个因素重要性的比较具有逻辑的绝对一致性，即那么我们称这样的成对比较矩阵为一致矩阵。但一般来说，我们是没有办法使之完全一致的。

由于客观事物的复杂性以及人们认识的多样性，特别是人的思维活动不可避免地带有主观性和片面性，构造出的成对比较阵常常不是一致阵。若不一致性达到很严重的程度，我们建立起来的评价系统将会是很不准确的。因此我们就要讨论一下我们建立的比较阵的不一致性是否在一个允许的范围内！

那么如何检验矩阵的一致性呢？显然对中的每个元素用来讨论是很麻烦的，而且容易出现混乱。我们利用矩阵理论可以证明：阶成对比较矩阵是一致阵，当且仅当的最大特征值。因此计算的最大特征值就可判断是否是一致阵。如果不是一致阵，我们还可以证明而且越大，不一致程度越严重。

矩阵的不一致性是不可避免的，但只要它的不一致性不是很严重，是可以接受的。萨迪给出了一个衡量可接受的指标以及寻求该指标的方法。共分三步：（1）计算一致性指标CI（consistencyindex)用来衡量的不一致程度。（2）查找相应的平均随机一致性指标RI（randomindex）。例如其实比较阵就是由作为元素的矩阵，我们可以用排列组合的方法将所有的可能矩阵全部找到。它们这些三阶阵构成一个样本空间（集合）。算出每个矩阵的最大特征值，再取平均值，得到。再计算我们认为若就说的不一致程度是可接受的。

一致性检验

但是对于阶数比较高的矩阵集，求出其全部样本点工作量是非常大的，我们只要在这个集合中取机抽取出足够多的样本点（如500个），用这些样本点来计算出的一个近似值来代替。可以证明当抽取出的样本点的个数足够大时，两者的值是非常接近的。所以平均一致性指标是这样得到的：对于固定的，随机构造成对比较阵。从中取充分大的子样得到,并定义下面给出随机一致性指标表：（随机取500个)123456789RI000.580.901.121.241.321.411.45

大家完全可以把这个结果像数学用表那样去查，这就省去了我们求子样中成对比较矩阵的最大特征值的平均值了。（3）计算一致性比例CR（consistencyratio)结论：当时，认为矩阵的不一致性是可以接受的，当时，则应修改比较阵直至达到可接受为止。解析过程：构造判断矩阵

一致性检验:34

模糊综合评判法一、模糊现象与模糊数学基础二、模糊综合评判法的主要步骤三、模糊综合评判法的主要算子四、模糊综合评判法实例35一、模糊现象与模糊数学基础36模糊数学绪论用数学的眼光看世界，可把我们身边的现象划分为：1.确定性现象：物质的汽化、冷凝，运动的速率，这种现象的规律性靠经典数学去刻画；2.随机现象：某种事物的分布，故障发生的概率，这种现象的规律性靠概率统计去刻画;3.模糊现象：年轻、重、热、美、厚、薄、快、慢、大、小、高、低、长、短、贵、贱、强、弱，靠模糊数学去刻画。模糊现象的共同特点：外延不清晰模糊数学—