本书的目的是针对高风险技术,例如,核能、石油和天然气、运输等的实际 决策情况,审慎地介绍风险评估中不确定性处理的知识状态,以及表征和刻画 这些不确定性的方法。 30 多年来,基于概率的方法和理论框架已经被视为风险 评估和不确定性分析的基础,但是越来越多的人开始担心,部分是由于新出现 的风险,例如,与安全相关的风险,需要拓展和改进以前的方法从而有效地处理 不同来源的不确定性以及与之相关的不同形式的信息。 其他用于表征不确定 性的替代方法已经提出,例如,基于区间概率、可能性和证据理论的方法。 有人 认为,当风险评估中研究的现象和情景知识不足的情况下,这些方法提供了更 适当的不确定性的处理方式。 然而,许多关于这些方法的基础以及使用的问题 仍未得到解答。 本书对风险评估中不确定性的表征和刻画方法进行了严格的审查和讨论。 书中通过应用示例,演示了各种方法的适用性,并指出它们基于所处理情况时 的优缺点。 目前,没有关于何时使用概率与何时使用替代方法表征不确定性的 权威指导,希望本书可以为这种指导的形成提供一个平台。 本书研究的理论与 方法的潜在应用领域广泛,从工程、医学到环境影响与自然灾害,安全和金融风 险管理。 但是,本书主要关注的是工程应用领域。 不确定性表征和刻画的主题在概念和数学上都是具有挑战性的,而且该领 域的许多现有文献对于工程师和风险分析师来说不容易理解。 本书的一个目 的是提供对严谨性与精确度有强烈要求的知识状态,同时使得该领域包括研究 人员和研究生的专业人士能够容易理解。 读者需要了解一些风险评估的基本背景,以及概率论和统计学的基础知 识。 为了降低本书对先前知识的要求,一些关键的概率和统计概念也将在本书 中进行介绍和分析。 我们真诚地感谢所有为本书的编写做出贡献的人们。 特别感谢 Francesco Cadini、 Michele Compare、 Jan Terje Kvaløy、 Giovanni Lonati、 Irina Crenguza Popescu、Ortwin Renn 和 Giovanna Ripamonti 等为本书编写提供了很多材料,同 Ⅴ
时感谢 Andrea Prestigiacomo 所做的细心的编辑工作。 我们还要感谢 Wiley 的编 辑和制作人员认真和富有成效的工作
第1章绪论
1.1风险
1.1.1风险的概念
1.1.2描述/度量风险
1.1.3示例
1.2概率风险评估
1.3风险评估的使用:风险管理和决策背景
1.4风险评估中不确定性的处理
1.5挑战:讨论
1.5.1示例
1.5.2基于概率的风险与不确定性评估方法的替代方法
1.5.3前进的道路
第一部分参考文献
第二部分方法
第2章处理不确定性的概率方法
2.1古典概率
2.2频率概率
2.3主观概率
2.3.1博彩解析
2.3.2不确定性标准的参考
2.4贝叶斯主观概率框架
2.5逻辑概率
第3章处理不确定性的非精确概率
第4章处理不确定性的可能性理论
4.1可能性理论的基础知识
4.2构建可能性分布的方法
4.2.1从嵌套概率区间建立可能性分布
4.2.2使用三角形可能性分布的理由
4.2.3使用切比雪夫不等式建立可能性分布
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第5章处理不确定性的证据理论
第6章不确定性传播方法
6.11层不确定性传播设定
6.1.11层纯概率框架
6.1.21层纯可能性框架
6.1.31层混合概率—可能性框架
6.22层不确定性传播设定
6.2.12层纯概率框架
6.2.22层混合概率—证据理论框架
第7章讨论
7.1概率分析
7.2概率的上下界
7.3除概率上下界解释的非概率表示方法
7.4不确定性的混合表征
7.5半定量方法
第二部分参考文献
第三部分实 际 应 用
第8章结构可靠性分析中不确定性的表征和传播
8.1结构可靠性分析
8.1.1循环疲劳下裂纹扩展的模型
8.2示例研究
8.3不确定性的表征
8.4不确定性的传播
8.5结果
8.6与纯概率方法的比较
第9章维修性能评估中不确定性的表征和传播
9.1维修性能评估
9.2示例分析
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9.3不确定性的表征
9.4不确定性的传播
9.4.1在参数没有认知不确定性的情况下的维修性能评估
9.4.2混合概率——理论证据的不确定性传播方法的应用
9.5结果
第10章事件树分析中不确定性的表征和传播
10.1事件树分析
10.2示例研究
10.3不确定性的表征
10.4不确定性的传播
10.5结果
10.6与使用其他不确定性表征和传播方法所获得结果的比较
10.6.1不确定性的纯概率表征和传播
10.6.2不确定性的纯可能性表征和传播
10.7结果比较
10.7.1结果比较
10.7.2严重后果事故发生概率的结果比较
第11章工业生产活动的后果评价时不确定性的表征和传播
11.1不良事件的后果评估
11.2示例研究
11.3不确定性的表征
11.4不确定性的传播
11.5结果
11.6与使用纯概率方法所获得的结果的比较
第12章制炼厂风险评估时不确定性的表征和传播
12.1引言
12.2示例描述
12.3“教科书”贝叶斯方法(2层分析)
12.4另一种基于主观概率的方法(1层分析)
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第三部分参考文献
第四部分结论
第13章结论
第四部分参考文献
附录A不确定性传播方法的操作程序
A.11层混合概率—可能性框架
A.22层纯概率框架
附录B可能性—概率的转化
参考文献