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城市供水系统风险分析和风险评价模型在长春市制水子系统中的应用

时间:2024-10-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:根据以上长春市供水系统制水子系统风险源清单,采用专家赋值法和层次分析法对其进行直接风险因素的风险源判断矩阵及其特征向量。根据隶属函数的最大原则,并且对应评语集V中的对应元素,可知长春市供水系统制水子系统的风险等级为风险很小。

5.3.1 构建指标体系

根据5.2节最后的风险源清单,可以建立四个层级的评价指标体系,如表5.4所示。

表5.4 长春市供水系统制水子系统风险评价指标体系

(续表)

(续表)

5.3.2 确定评价对象集

以长春市供水系统制水子系统的风险程度作为评价对象集。

5.3.3 确定因素集

根据构建的指标体系,可以确定长春市供水系统制水子系统的因素集为:

U={U1,U2,…,U6}={自然因素,生产物料,设备设施,生产工艺,运行管理,人员活动}

5.3.4 建立评价集

v={v1,v2,…,vn}={较小风险,中等风险,较大风险,很严重风险}

其中,每一个等级又分别对应着一个相应的模糊子集,风险值为0~5的是较小风险,风险值为6~9的为中等风险,风险值为10~14的是较大风险,风险值为15~25的是很严重风险。

5.3.5 采用层次分析法和半定量化风险矩阵确定各风险因素的权重

根据以上长春市供水系统制水子系统风险源清单,采用专家赋值法和层次分析法对其进行直接风险因素的风险源判断矩阵及其特征向量。根据判断矩阵的标度确定方法,通过调研和专家打分的方法确定比较判断矩阵如下所示:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其4次方根Wi

对其进行归一化处理:

对其进行归一化处理,得出归一化权重矩阵为:

W=[0.077 0.231 0.538 0.154]

计算判断矩阵的最大特征根λmax,则有:

进行一致性检验:

然后计算一致性比例:

查表可知,RI取0.90,即:

因此,判断矩阵具有满意的一致性,在计算过程中,如果CR>0.1,则要对判断矩阵进行适当的修正。

根据以上的计算可知,专家对直接风险因素的各个风险因素的权重为:

间接风险因素的比较判断矩阵如下:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其9次方根Wi

对其进行归一化处理:

对其进行归一化处理,得出归一化权重矩阵为:

W=[0.049 0.016 0.148 0.248 0.010 0.025 0.346 0.010 0.148]

计算其最大特征值为9.001,并进行一致性检验CR=0.021。

根据专家打分建立原水风险的比较判断矩阵如下:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其平方根Wi

对其进行归一化处理,得出归一化权重矩阵为:

W=[0.833,0.167]

计算得最大特征值为2,故CR=0。

根据专家打分的方法,建立药剂风险的比较判断矩阵如下:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其4次方根

对其进行归一化处理:

对其进行归一化处理,得出归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为4.002,对其进行一致性检验C R=0.025。

根据专家打分的方法,建立设计风险的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其3次方根

对其进行归一化处理,得出归一化权重矩阵为:

求得其最大特征值3.001,进行一致性检验CR=0.023。

根据专家打分的情况,首先建立起机械风险的比较判断矩阵如下所示:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其3次方根Wi

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

求得其最大特征值为3.002,对其进行一致性检验CR=0.026。

根据专家打分的方法,建立工艺控制风险的比较判断矩阵如下:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其3次方根Wi

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

求得其最大特征值为3.003,对其进行一致性检验C R=0.027。

根据专家打分的方法,建立安全监控风险的比较判断矩阵如下:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其2次方根Wi

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为2,故对其进行一致性检验CR=0。

根据专家打分的方法,建立制度纪律风险的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其3次方根Wi

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为3.003,进行一致性检验CR=0.028。

根据专家打分的方法,建立人为破坏风险的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其2次方根Wi

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为2.002,进行一致性检验CR=0.030。

根据人为破坏风险的风险因素的风险值以及上面的归一化权重矩阵,可得人为破坏风险的风险值为:

根据专家打分的方法,建立人员操作风险的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其2次方根Wi

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为2.001,进行一致性检验CR=0.021。

通过同样的方法可以计算出城市供水系统制水子系统、输配水子系统、二次供水子系统以及整个城市供水系统的综合风险。

根据以上计算出的各种类别风险的风险值,整理如表5.5所示。

表5.5 长春市制水子系统风险值统计表

(续表)

采用层次分析法对整理的风险源清单进行更进一步的分析。

采用专家打分的方法,确定自然风险因素的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其2次方根

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为2.003;CR=0.025。

采用专家打分的方法,确定生产物料风险因素的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其3次方根

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

设备风险的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其7次方根

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

计算其最大特征值为7.005;CR=0.027。

采用专家打分的方法,确定生产工艺风险因素的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其2次方根:

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

其最大特征值为2.004;CR=0.029。

采用专家打分的方法,确定运行管理风险因素的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其9次方根

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

其最大特征值为9.009;CR=0.021。

采用专家打分的方法,确定人员活动风险因素的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其4次方根

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

其最大特征值为4.005;CR=0.023。

再次采用层次分析法计算出自然因素、生产物料、设备风险、生产工艺、运行管理、人员活动的权重,采用专家打分的方法确定长春市制水系统风险因素的比较判断矩阵为:

根据指标层评价矩阵计算指标层归一化权重矩阵,计算出比较判断矩阵的每一行的数值的乘积Mi,并计算其6次方根

对其进行归一化处理:

得出其归一化权重矩阵为:

其最大特征值为6.008,CR=0.025。

对以上的计算结果进行整理,如表5.6所示。

表5.6 长春市供水系统风险源权重表

(续表)

(续表)

(续表)

5.3.6 建立模糊关系矩阵

根据专家对风险清单中各个风险源的风险值的评估结果并根据风险等级的划分标准确定各个专家对各个风险和风险等级的划分。统计的结果就是模糊关系矩阵R,如表5.7所示。

表5.7 长春市供水系统风险源评判矩阵R

(续表)

(续表)

5.3.7 模糊综合评价

最后可知其模糊综合评判的结果为:

计算上面四个数值的和为1.108 3,不等于1,因此,对其进行归一化处理得:

根据隶属函数的最大原则,并且对应评语集V中的对应元素,可知长春市供水系统制水子系统的风险等级为风险很小。

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