风险评估事件树分析法,类似推导出不同的平行世界!

风险雷达 2024-12-04 03:14:43

我们生活的世界并非一个“绝对”固定的世界,不同事物不断地在产生变化,人的思维往往展现出线性的观察趋势,从1,到2,再到3,依次类推。但事物的变化经常发生几何式的突变,或其他形式的变化。

由于人充满恐惧、趋利避害等因素,这导致人希望看到稳定,拥抱安全感,但这个世界本身不是确定性的,不同的变量在不断发生变化,最终推导出不同的结果。

当人类个体以稳定感的视角看到其他事物时,会不经意间将稳定看作事物的属性,在观察事物的过程中加入太多主观因素,这样的观察惯性导致人经常会以确定的视角看到事物,不接受事件在未来的发展中的不确定性属性。

假设看到事物的方式始终是确定性的,那么针对风险的预案始终是无效的,因为这些风险预案仅仅是针对一个确定性的结果,但这种确定性的结果往往很少出现,风险的发展充满了不确定性,不同的概率在发挥作用。

从客观视角观察风险,会发现事物本身在不断地变化,其他多种事物会对它产生作用,还会有不同的变量发生,同时也有概率出现偶发的意外事件,这些因素导致我们在分析风险事件时必须考虑多个变量维度,也需要考虑时间对事件的影响,在此基础上做出更加灵活的风险预案。

基于这些对现实世界的观察,风控领域流行一种分析风险的方法,即:事件树分析法(Event Tree Analysis,ETA)

⬆蔚来汽车工厂

它是一种按照事故发展的时间顺序由初始事件开始推论可能的后果,从而进行危险源辨识的方法,这种方法有点类似于根据事件、变量推导出不同的平行世界,观察事物发展的不同路径。

ETA起源于对事故的时序逻辑分析,它以一个初始事件为起点,按照事故的发展顺序,分成阶段,逐步分析每一事件可能的后续事件,直到达到系统故障或事故为止。

ETA的发展与应用主要集中在风险评估和安全管理领域。它既可以定性地了解整个事件的动态变化过程,又可以定量计算出各阶段的概率,最终了解事故发展过程中各种状态的发生概率。

这种方法在核工业中尤为常见,用于概率安全评估核电站的潜在事故序列。ETA模型描述了在特定初始事件或一组初始事件响应时,定义的安全系统或安全功能的潜在成功和失败之间的逻辑联系。

⬆民用核电站

ETA的评估可以是定性的、定量的或两者结合。它与故障树分析(Fault Tree Analysis,简称FTA)相似,并且存在两种通用的方法或途径将ETA与FTA结合起来。

2007年在华沙肖邦机场发生的一起严重空中交通事件,涉及一架波音767和一架波音737飞机。该事件被归类为“跑道侵入”(Runway Incursions,RI's),这是航空业中一个关键的安全相关指标。在这个案例中,事件树分析法被用来计算严重事件转化为事故的概率,并在此基础上进行重要性分析和敏感性分析,以识别必要的安全措施(安全屏障)来提高安全性。

在这个案例中,事件树分析法结合了模糊概率来评估事故形成场景中的概率。由于某些场景的实现依赖于无法进行统计分析的值,例如员工按照程序工作的次数或者人为错误的概率,因此采用了模糊方法来进行事件分析。这种方法允许更灵活地处理不确定性和专家评估中的模糊性。

此外,事件树分析法还被用于分析航空事故预防措施的有效性。通过比较风险评估结果与风险接受水平,可以确定是否需要额外的安全措施。例如,对于跑道侵入事件,可接受的风险水平被设定为“非常小”(very small),这是基于对可能事件的风险评估。

综上所述,事件树分析法在航空业中的应用展示了其在风险评估和管理中的价值,特别是在处理复杂系统和不确定性时,能够提供一种系统化和图形化的方法来分析事故发展的可能性和后果。

⬆新加坡航空

在事件树分析法中出现的模糊概率实际上也可以进行一定程度的量化,以更清楚地状态展示给风控人员观察。

量化事件树分析法中的模糊概率通常涉及以下几个步骤和方法:

1、模糊数的表示:在事件树分析中,模糊概率可以通过模糊数来表示,其中梯形模糊数和三角模糊数是常用的表示方法。梯形模糊数可以用四个参数(a, b, c, d)来定义,其中a和d为模糊数的下限和上限,b和c为模糊数的中间点。当b=c时,梯形模糊数退化为三角模糊数。模糊数的隶属度函数可以用来描述一个值属于某个模糊集合的程度。

2、模糊概率的运算:模糊概率的量化涉及到模糊数之间的运算,包括加法、减法、乘法等。

3、模糊语义与隶属度的对应:在实际应用中,专家可能会使用模糊语义(如极低、低、中等、高等)来评估事件发生的可能性。这些模糊语义可以对应到具体的隶属度函数,从而将专家的评估转化为可以量化处理的模糊数。

4、α-截集方法:在一些研究中,α-截集方法被用来量化模糊概率。这种方法涉及到将模糊概率分布转化为一系列确定性的概率值,这些值对应于不同的α水平。通过这种方法,可以将模糊事件的概率量化为一个区间,从而进行风险评估

5、模糊事件概率的计算:模糊事件的概率可以通过计算模糊事件隶属函数的数学期望来获得。如果模糊事件的隶属函数和随机变量的概率密度函数都是可积的,那么模糊事件概率的计算公式可以表示为积分形式。

6、模糊概率分布的逐层量化:在FTA中,基本事件的模糊概率可以通过模糊数的中值法求出,然后逐层向上求得各事件发生的模糊概率分布,进而确定顶事件发生的模糊概率

7、模糊重要度的确定:通过模糊数的中值法,可以求出各基本事件的模糊重要度,从而识别出导致事故的主要因素,并提出有效的预防和控制措施。

在管制单位动态风险评估中,模糊概率量化可以结合毕达哥拉斯模糊、DEMATEL模型和贝叶斯网络(BN),探究风险因素之间的相互关系,并构建管制单位风险演化过程。通过确定先验概率,并以前兆数据作为输入信息,推导计算管制单位的动态风险概率,最后利用模糊损失率量化风险后果,计算管制单位的动态风险评估值。

通过模糊概率量化,可以将专家的模糊评价转化为具体的数值,进而确定风险因素的隶属度,并据此划分风险等级。例如,在工程项目风险分析中,可以建立评判集和风险因素集,通过专家评判法确定各风险因素对评判集的隶属度,得出风险因素的评价隶属矩阵,进而进行模糊综合评价。

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