專利名稱：一種橋梁設(shè)計的風險評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風險評估領(lǐng)域，具體地說，涉及一種對橋梁設(shè)計進行 風險評估的方法。
背景技術(shù)：
風險，即損失的不確定性或與預期目標的差異；雖然可通過一定 的措施減少風險，但卻無法消除風險。風險的客觀性使得損失的可能 性客觀存在。
作為交通樞紐的橋梁工程， 一旦在意外事故和自然災害中破壞， 會造成很大的經(jīng)濟損失和極為嚴重的后果。因此，對橋梁建設(shè)過程進 行風險評估是十分必要的。
橋梁建設(shè)過程可以大體概括為三個階段前期可行性研究階段、 橋梁設(shè)計階段和橋梁施工階段。在前期可行性研究階段基本是對橋梁 建設(shè)的投資效益、生態(tài)環(huán)境等風險進行評價；影響橋梁安全性的因素 主要體現(xiàn)在橋梁設(shè)計及施工階段。目前，在國內(nèi)風險評估領(lǐng)域針對施 工過程進行的評估較多，當然，原因是多方面的，畢竟，施工過程處 在更加復雜多變的風險環(huán)境中。比如，工程概況、現(xiàn)場環(huán)境、氣候條 件、招投標、承包單位、監(jiān)理單位、設(shè)備原材料的供應等。對此階段 進行正確的風險評估可以有效的避免一些施工事故和工程問題的發(fā) 生。然而，橋梁設(shè)計階段更是交通建設(shè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其設(shè)計結(jié)果的安全度直接影響所建橋梁的安全性，同時，其風險也是施工 過程中無法彌補的。因此，對橋梁設(shè)計階段進行有效地風險評估、消 除設(shè)計隱患是相當必要的。如何對橋梁設(shè)計過程中出現(xiàn)的風險進行定 量的分析和系統(tǒng)的評價，實現(xiàn)設(shè)計風險可控，是目前對橋梁設(shè)計進行 有效風險評估的關(guān)鍵問題。特別是近年來海上橋梁的修建、橋梁跨徑 的不斷增大和新材料的應用，這給橋梁設(shè)計階段的管理帶來更大的困 難，橋梁在設(shè)計階段的風險問題就更為突出。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提出了一種對橋梁設(shè)計進行風險評估的方 法。通過對橋梁設(shè)計階段存在的風險因素進行定量的權(quán)重分析和安全 度評價，運用統(tǒng)計分析的方法。簡單、直觀地完成橋梁設(shè)計的風險評 估。
本發(fā)明的總體技術(shù)方案如圖1所示，是通過以下具體方案實現(xiàn)的 一種對橋梁設(shè)計進行風險評估的方法，首先要確定影響設(shè)計結(jié)果 的顯在和潛在的風險因素；進而，對各風險因素發(fā)生的可能性及其造 成的后果進行定性和定量的分析；最后使用統(tǒng)計分析的方法對設(shè)計結(jié) 果進行風險評估。其特征在于，通過對橋梁設(shè)計中存在的風險因素進 行定性和定量的分析，所述的風險評估方法可以對橋梁設(shè)計結(jié)果的風 險給出定量的答案，簡單、直觀。同時，在橋梁設(shè)計結(jié)果存在危險的 情況下，所述的風險評估方法可以定位產(chǎn)生危險的風險因素，為設(shè)計 修正提供依據(jù)，實現(xiàn)橋梁設(shè)計的風險可控。所述的確定影響設(shè)計結(jié)果的顯在和潛在的風險因素可以通過德 爾菲法結(jié)合具體橋梁設(shè)計實例進行。
所述的風險因素通過層次分析法進行分類，第一層次是目標層， 第二層次是風險基本事件。
所述的目標層能夠包含橋梁設(shè)計階段存在的全部風險。
所述的風險基本事件是可能導致目標層中橋梁設(shè)計風險的風險 事件。
所述的對各風險因素發(fā)生的可能性及其造成的后果進行定性和 定量的分析包括確定各風險因素的權(quán)重和評價各風險因素的安全度 兩個部分。
所述的風險因素的權(quán)重是衡量某風險因素帶來橋梁設(shè)計風險的 可能性，可以表述為風險發(fā)生的概率。
所述的風險因素的權(quán)重可以通過德爾菲法結(jié)合具體橋梁設(shè)計實 例進行確定。
所述的風險因素的安全度是對某風險因素本身的風險評估結(jié)果。 可以通過德爾菲法結(jié)合橋梁設(shè)計規(guī)范和理論依據(jù)進行確定。
所述的風險評估結(jié)果可以表示為特定的安全度評價集中的元素。 所述的安全度評價集是一個離散的數(shù)學集合，集合中的元素與橋 梁設(shè)計的風險程度——對應。
求解各風險因素安全度的加權(quán)平均值，定量得出橋梁設(shè)計的安全度， 完成橋梁設(shè)計的風險評估。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過對橋梁設(shè)計 階段存在的風險因素進行分類和定量分析，確定各風險因素的權(quán)重和 安全度，使用加權(quán)平均的統(tǒng)計分析方法定量得出橋梁設(shè)計的安全度， 完成橋梁設(shè)計的風險評估。本發(fā)明所述的橋梁設(shè)計風險評估方法應用 于橋梁建設(shè)的設(shè)計階段，提供定量評估結(jié)果，簡單、直觀。同時，在 橋梁設(shè)計結(jié)果存在危險的情況下，所述的風險評估方法可以定位產(chǎn)生 危險的風險因素，為設(shè)計修正提^據(jù)，可以有效地消除設(shè)計隱患。 不僅實現(xiàn)了橋梁設(shè)計的風險可控，也為后期的橋梁施工階段提供保 障。


結(jié)合了附圖的詳細描述，將使本發(fā)明方法的結(jié)構(gòu)和過程更加直觀
明了，其中
圖1所示為本發(fā)明總體技術(shù)方案圖 圖2所示為本發(fā)明所述方法的風險因素層次分析實例圖 圖3所示為本發(fā)明所述方法的實施流程圖
具體實施例方式
本發(fā)明的核心是在橋梁設(shè)計階段通過德爾菲法結(jié)合具體橋梁設(shè) 計實例確定影響橋梁設(shè)計結(jié)果的風險因素，并采用層次分析法對所述 的風險因素進行分類分析。進而，對各風險因素發(fā)生的可能性及其造 成的后果進行定性和定量的分析；最后使用統(tǒng)計分析的方法對設(shè)計結(jié) 果進行風險評估。
使用本發(fā)明后，可以簡單、直觀地對橋梁設(shè)計結(jié)果的風險給出定量的答案，同時，可以定位產(chǎn)生危險的風險因素，為設(shè)計修正提供依 據(jù)，實現(xiàn)橋梁設(shè)計的風險可控。
具體一點說，對各風險因素發(fā)生的可能性及其造成的后果進行定 性和定量的分析，是使用數(shù)學分析的方法進行的，包括確定各風險因 素的權(quán)重和評價各風險因素的安全度兩個方面。
風險因素的權(quán)重是衡量某風險因素帶來橋梁設(shè)計風險的可能性，
可以表述為風險發(fā)生的概率；各風險概率和為1。所述的風險因素是 通過層次分析法分類描述的，第一層次是目標層，包含橋梁設(shè)計階段 存在的全部風險；第二層次是風險基本事件，是可能導致目標層中橋 梁設(shè)計風險的風險事件。確定風險因素的權(quán)重就是要確定各風險基本 事件的權(quán)重，本發(fā)明所述的確定風險因素的權(quán)重的方法是采用概率迭 乘法進行的。即，先確定目標層各風險的權(quán)重；然后確定風險基本事 件對于其所處目標層的權(quán)重，最后使用概率迭乘法確定各風險基本事
件發(fā)生橋梁設(shè)計風險的概率，即各風險因素的權(quán)重。
下面將結(jié)合附圖對使用本發(fā)明所述的確定風險因素的權(quán)重方法
作進一步詳細的說明
本發(fā)明所述方法的某一具體實施例的風險因素層次分析如圖2
所示，確定各風險因素的權(quán)重過程如下
目標層事件X、 & 、 y3、 y4的權(quán)重表示為^^aa ，記為<formula>formula see original document page 9</formula>
風險基本事件;^一;^相對于所處的目標層的權(quán)重分別表示為 Z, 、 JT2 、 Z3 3于指才示^的4又重為 、fl12 、 a13 。
"i己為X4、義5、義6、 JT7、 18對指標^的權(quán)重為 記為J2 = (a21,tf22,a23,a24,fl25) fl21 + a22 + fl23 + "24 + 25=l0
%9、 ^。、 、《2對指才示}^的4又重為a31、 a32、 a33 、 a34。 i己為 4 =(fl31,a32,a33,fl34) a31 + a32+a33+a34=l0
%13、 JT14、 X15、 X16、 X17、義18、 ％19對指標74的權(quán)重為
"44 、"45 、a46 、"47 °
i己為4( = (a41, a42, a43,a44，a45,a46,a47) a41 + a42 + a43 + a44 + a45 + a46 + a47 =1 。
風險基本事件直接對設(shè)計階段構(gòu)成風險的大小，即風險基本事件 直接對設(shè)計階段構(gòu)成風險的權(quán)重，這里用B表示，即
則使用概率迭乘法可得各風險因素的權(quán)重為 Z^-A & jZ 2:(^ fl12 ......619 = a4 a47
風險因素的安全度是對某風險因素本身的風險評估結(jié)果，可以表 示為特定的安全度評價集中的元素。所述的安全度評價集即本發(fā)明所 述的對橋梁設(shè)計的風險評估方法所采用的量化的評價結(jié)果集合，可以 表述為一個離散的數(shù)學集合，集合中的元素與橋梁設(shè)計的風險程度一 一對應。安全度評價集在對某一橋梁設(shè)計進行風險評估之初確定，用 于描述各風險因素本身的安全度和最終橋梁設(shè)計的安全度，及橋梁設(shè)
計的風險評估結(jié)果?？梢员硎緸閇/ = ("1,"2,"3，"4，"5),其中 Mle(0,l)，對應的風險評價語為"很危險"； "2￡[1.0,1.2),對應的風險評價語為"危險"；w3=i.2，對應的風險評價語為"中"； M4e[i.2,i.4),對應的風險評價語為"安全"；
w5e [1.4,00),對應的風險評價語為"很安全"；
確定各風險因素的安全度可以通過德爾菲法結(jié)合橋梁設(shè)計規(guī)范
和理論依據(jù)進行。就附圖2所述某一具體實施例，對其風險因素逐一 進行安全度評價，即給出各風險因素的安全度；表示為
, ， ， 乂4 ，義5 ， 乂6 ， X ， ， , ， Xl 1 ， , ， , *^15 , ， 乂17 ， , ) 6
本發(fā)明所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估的方法，就是在確定 了各風險因素的權(quán)重和安全度之后，使用統(tǒng)計分析的方法，求解安全 度的加權(quán)平均值。就附圖2所述某一具體實施例，則其設(shè)計的風險評 估結(jié)果u為W = 5JT。
結(jié)合附圖2所述的本發(fā)明方法的具體實施例，本發(fā)明所述方法的 具體實施流程圖如圖3所示，具體實施方案如下
A、 首先，在對某一橋梁設(shè)計進行風險評估之前，確定安全度評價集 U，用以量化地表示風險評估結(jié)果。
B、 使用層次分析法建立附圖2所示的風險因素分析圖。
C、 使用概率迭乘法確定各風險因素的權(quán)重B,評價各風險因素的安 全度X。
D、 求解安全度的加權(quán)平均值，確定橋梁設(shè)計的風險評估結(jié)果"-5JT
以上所述，僅為本發(fā)明的一種可行實施例，本發(fā)明的保護范圍并 不局限于此，任何本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)的等效變化或替換方法， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)；為保護發(fā)明者的權(quán)益，于此說明。
權(quán)利要求
1、一種對橋梁設(shè)計進行風險評估的方法，首先要確定影響設(shè)計結(jié)果的顯在和潛在的風險因素；進而，對各風險因素發(fā)生的可能性及其造成的后果進行定性和定量的分析；最后使用統(tǒng)計分析的方法對設(shè)計結(jié)果進行風險評估。其特征在于，通過對橋梁設(shè)計中存在的風險因素進行定性和定量的分析，所述的風險評估方法可以對橋梁設(shè)計結(jié)果的風險給出定量的答案，簡單、直觀。同時，在橋梁設(shè)計結(jié)果存在危險的情況下，所述的風險評估方法可以定位產(chǎn)生危險的風險因素，為設(shè)計修正提供依據(jù)，實現(xiàn)橋梁設(shè)計的風險可控。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的確定影響設(shè)計結(jié)果的顯在和潛在的風險因素可以通過德 爾菲法結(jié)合具體橋梁設(shè)計實例進行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的風險因素通過層次分析法進行分類，第一層次是目標層， 第二層次是風險基本事件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的目標層能夠包含橋梁設(shè)計階段存在的全部風險。 所述的風險基本事件是可能導致目標層中橋梁設(shè)計風險的風險 事件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的對各風險因素發(fā)生的可能性及其造成的后果進行定性和 定量的分析包括確定各風險因素的權(quán)重和評價各風險因素的安全度 兩個部分。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的風險因素的權(quán)重是衡量某風險因素帶來橋梁設(shè)計風險的 可能性，可以是風險發(fā)生的概率；或者，可以是特定的衡量風險可能性的離散分數(shù)集合中的分數(shù)。 可以通過德爾菲法結(jié)合具體橋梁設(shè)計實例進行確定。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的風險因素的安全度是對某風險因素本身的風險評估結(jié)果。 可以通過德爾菲法結(jié)合橋梁設(shè)計規(guī)范和理論依據(jù)進行確定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的風險評估結(jié)果可以表示為特定的安全度評價集中的元素。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，所述的安全度評價集是一個離散的數(shù)學集合，集合中的元素與橋 梁設(shè)計的風險程度一一對應。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對橋梁設(shè)計進行風險評估方法， 其特征在于，求解各風險因素安全度的加權(quán)平均值，定量得出橋梁設(shè)計的安全度, 完成橋梁設(shè)計的風險評估。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對橋梁設(shè)計進行風險評估的方法。該方法對橋梁設(shè)計階段存在的風險因素進行定性和定量的分析；使用層次分析法定性分析存在的風險因素，運用數(shù)學手段定量描述各風險因素的權(quán)重和安全度；最終使用統(tǒng)計分析的方法求解安全度的加權(quán)平均值，即橋梁設(shè)計的風險評估結(jié)果。該方法可以對橋梁設(shè)計結(jié)果的風險給出定量的答案，簡單、直觀。同時，在橋梁設(shè)計結(jié)果存在危險的情況下，所述的橋梁設(shè)計的風險評估方法可以定位產(chǎn)生危險的風險因素，為設(shè)計修正提供依據(jù)，實現(xiàn)橋梁設(shè)計的風險可控。
文檔編號G06Q90/00GK101527029SQ200910049710
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者毅 劉, 張興文, 辛太康, 鄭秋林, 陳永鑑 申請人:辛太康