专利名称：一种桥梁设计的风险评估方法
技术领域：
本发明涉及风险评估领域，具体地说，涉及一种对桥梁设计进行 风险评估的方法。
背景技术：
风险，即损失的不确定性或与预期目标的差异；虽然可通过一定 的措施减少风险，但却无法消除风险。风险的客观性使得损失的可能 性客观存在。
作为交通枢纽的桥梁工程， 一旦在意外事故和自然灾害中破坏， 会造成很大的经济损失和极为严重的后果。因此，对桥梁建设过程进 行风险评估是十分必要的。
桥梁建设过程可以大体概括为三个阶段前期可行性研究阶段、 桥梁设计阶段和桥梁施工阶段。在前期可行性研究阶段基本是对桥梁 建设的投资效益、生态环境等风险进行评价；影响桥梁安全性的因素 主要体现在桥梁设计及施工阶段。目前，在国内风险评估领域针对施 工过程进行的评估较多，当然，原因是多方面的，毕竟，施工过程处 在更加复杂多变的风险环境中。比如，工程概况、现场环境、气候条 件、招投标、承包单位、监理单位、设备原材料的供应等。对此阶段 进行正确的风险评估可以有效的避免一些施工事故和工程问题的发 生。然而，桥梁设计阶段更是交通建设过程中的关键环节之一，其设计结果的安全度直接影响所建桥梁的安全性，同时，其风险也是施工 过程中无法弥补的。因此，对桥梁设计阶段进行有效地风险评估、消 除设计隐患是相当必要的。如何对桥梁设计过程中出现的风险进行定 量的分析和系统的评价，实现设计风险可控，是目前对桥梁设计进行 有效风险评估的关键问题。特别是近年来海上桥梁的修建、桥梁跨径 的不断增大和新材料的应用，这给桥梁设计阶段的管理带来更大的困 难，桥梁在设计阶段的风险问题就更为突出。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种对桥梁设计进行风险评估的方 法。通过对桥梁设计阶段存在的风险因素进行定量的权重分析和安全 度评价，运用统计分析的方法。简单、直观地完成桥梁设计的风险评 估。
本发明的总体技术方案如图1所示，是通过以下具体方案实现的 一种对桥梁设计进行风险评估的方法，首先要确定影响设计结果 的显在和潜在的风险因素；进而，对各风险因素发生的可能性及其造 成的后果进行定性和定量的分析；最后使用统计分析的方法对设计结 果进行风险评估。其特征在于，通过对桥梁设计中存在的风险因素进 行定性和定量的分析，所述的风险评估方法可以对桥梁设计结果的风 险给出定量的答案，简单、直观。同时，在桥梁设计结果存在危险的 情况下，所述的风险评估方法可以定位产生危险的风险因素，为设计 修正提供依据，实现桥梁设计的风险可控。所述的确定影响设计结果的显在和潜在的风险因素可以通过德 尔菲法结合具体桥梁设计实例进行。
所述的风险因素通过层次分析法进行分类，第一层次是目标层， 第二层次是风险基本事件。
所述的目标层能够包含桥梁设计阶段存在的全部风险。
所述的风险基本事件是可能导致目标层中桥梁设计风险的风险 事件。
所述的对各风险因素发生的可能性及其造成的后果进行定性和 定量的分析包括确定各风险因素的权重和评价各风险因素的安全度 两个部分。
所述的风险因素的权重是衡量某风险因素带来桥梁设计风险的 可能性，可以表述为风险发生的概率。
所述的风险因素的权重可以通过德尔菲法结合具体桥梁设计实 例进行确定。
所述的风险因素的安全度是对某风险因素本身的风险评估结果。 可以通过德尔菲法结合桥梁设计规范和理论依据进行确定。
所述的风险评估结果可以表示为特定的安全度评价集中的元素。 所述的安全度评价集是一个离散的数学集合，集合中的元素与桥 梁设计的风险程度——对应。
求解各风险因素安全度的加权平均值，定量得出桥梁设计的安全度， 完成桥梁设计的风险评估。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过对桥梁设计 阶段存在的风险因素进行分类和定量分析，确定各风险因素的权重和 安全度，使用加权平均的统计分析方法定量得出桥梁设计的安全度， 完成桥梁设计的风险评估。本发明所述的桥梁设计风险评估方法应用 于桥梁建设的设计阶段，提供定量评估结果，简单、直观。同时，在 桥梁设计结果存在危险的情况下，所述的风险评估方法可以定位产生 危险的风险因素，为设计修正提^据，可以有效地消除设计隐患。 不仅实现了桥梁设计的风险可控，也为后期的桥梁施工阶段提供保 障。
结合了附图的详细描述，将使本发明方法的结构和过程更加直观
明了，其中
图1所示为本发明总体技术方案图 图2所示为本发明所述方法的风险因素层次分析实例图 图3所示为本发明所述方法的实施流程图
具体实施例方式
本发明的核心是在桥梁设计阶段通过德尔菲法结合具体桥梁设 计实例确定影响桥梁设计结果的风险因素，并采用层次分析法对所述 的风险因素进行分类分析。进而，对各风险因素发生的可能性及其造 成的后果进行定性和定量的分析；最后使用统计分析的方法对设计结 果进行风险评估。
使用本发明后，可以简单、直观地对桥梁设计结果的风险给出定量的答案，同时，可以定位产生危险的风险因素，为设计修正提供依 据，实现桥梁设计的风险可控。
具体一点说，对各风险因素发生的可能性及其造成的后果进行定 性和定量的分析，是使用数学分析的方法进行的，包括确定各风险因 素的权重和评价各风险因素的安全度两个方面。
风险因素的权重是衡量某风险因素带来桥梁设计风险的可能性，
可以表述为风险发生的概率；各风险概率和为1。所述的风险因素是 通过层次分析法分类描述的，第一层次是目标层，包含桥梁设计阶段 存在的全部风险；第二层次是风险基本事件，是可能导致目标层中桥 梁设计风险的风险事件。确定风险因素的权重就是要确定各风险基本 事件的权重，本发明所述的确定风险因素的权重的方法是采用概率迭 乘法进行的。即，先确定目标层各风险的权重；然后确定风险基本事 件对于其所处目标层的权重，最后使用概率迭乘法确定各风险基本事
件发生桥梁设计风险的概率，即各风险因素的权重。
下面将结合附图对使用本发明所述的确定风险因素的权重方法
作进一步详细的说明
本发明所述方法的某一具体实施例的风险因素层次分析如图2
所示，确定各风险因素的权重过程如下
目标层事件X、 & 、 y3、 y4的权重表示为^^aa ，记为<formula>formula see original document page 9</formula>
风险基本事件;^一;^相对于所处的目标层的权重分别表示为 Z, 、 JT2 、 Z3 3于指才示^的4又重为 、fl12 、 a13 。
"i己为X4、义5、义6、 JT7、 18对指标^的权重为 记为J2 = (a21,tf22,a23,a24,fl25) fl21 + a22 + fl23 + "24 + 25=l0
%9、 ^。、 、《2对指才示}^的4又重为a31、 a32、 a33 、 a34。 i己为 4 =(fl31,a32,a33,fl34) a31 + a32+a33+a34=l0
%13、 JT14、 X15、 X16、 X17、义18、 ％19对指标74的权重为
"44 、"45 、a46 、"47 °
i己为4( = (a41, a42, a43,a44，a45,a46,a47) a41 + a42 + a43 + a44 + a45 + a46 + a47 =1 。
风险基本事件直接对设计阶段构成风险的大小，即风险基本事件 直接对设计阶段构成风险的权重，这里用B表示，即
则使用概率迭乘法可得各风险因素的权重为 Z^-A & jZ 2:(^ fl12 ......619 = a4 a47
风险因素的安全度是对某风险因素本身的风险评估结果，可以表 示为特定的安全度评价集中的元素。所述的安全度评价集即本发明所 述的对桥梁设计的风险评估方法所采用的量化的评价结果集合，可以 表述为一个离散的数学集合，集合中的元素与桥梁设计的风险程度一 一对应。安全度评价集在对某一桥梁设计进行风险评估之初确定，用 于描述各风险因素本身的安全度和最终桥梁设计的安全度，及桥梁设
计的风险评估结果。可以表示为[/ = ("1,"2,"3，"4，"5),其中 Mle(0,l)，对应的风险评价语为"很危险"； "2￡[1.0,1.2),对应的风险评价语为"危险"；w3=i.2，对应的风险评价语为"中"； M4e[i.2,i.4),对应的风险评价语为"安全"；
w5e [1.4,00),对应的风险评价语为"很安全"；
确定各风险因素的安全度可以通过德尔菲法结合桥梁设计规范
和理论依据进行。就附图2所述某一具体实施例，对其风险因素逐一 进行安全度评价，即给出各风险因素的安全度；表示为
, ， ， 乂4 ，义5 ， 乂6 ， X ， ， , ， Xl 1 ， , ， , *^15 , ， 乂17 ， , ) 6
本发明所述的一种对桥梁设计进行风险评估的方法，就是在确定 了各风险因素的权重和安全度之后，使用统计分析的方法，求解安全 度的加权平均值。就附图2所述某一具体实施例，则其设计的风险评 估结果u为W = 5JT。
结合附图2所述的本发明方法的具体实施例，本发明所述方法的 具体实施流程图如图3所示，具体实施方案如下
A、 首先，在对某一桥梁设计进行风险评估之前，确定安全度评价集 U，用以量化地表示风险评估结果。
B、 使用层次分析法建立附图2所示的风险因素分析图。
C、 使用概率迭乘法确定各风险因素的权重B,评价各风险因素的安 全度X。
D、 求解安全度的加权平均值，确定桥梁设计的风险评估结果"-5JT
以上所述，仅为本发明的一种可行实施例，本发明的保护范围并 不局限于此，任何本发明揭露的技术范围内的等效变化或替换方法， 都应涵盖在本发明的保护范围之内；为保护发明者的权益，于此说明。
权利要求
1、一种对桥梁设计进行风险评估的方法，首先要确定影响设计结果的显在和潜在的风险因素；进而，对各风险因素发生的可能性及其造成的后果进行定性和定量的分析；最后使用统计分析的方法对设计结果进行风险评估。其特征在于，通过对桥梁设计中存在的风险因素进行定性和定量的分析，所述的风险评估方法可以对桥梁设计结果的风险给出定量的答案，简单、直观。同时，在桥梁设计结果存在危险的情况下，所述的风险评估方法可以定位产生危险的风险因素，为设计修正提供依据，实现桥梁设计的风险可控。
2、 根据权利要求1所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的确定影响设计结果的显在和潜在的风险因素可以通过德 尔菲法结合具体桥梁设计实例进行。
3、 根据权利要求1所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的风险因素通过层次分析法进行分类，第一层次是目标层， 第二层次是风险基本事件。
4、 根据权利要求3所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的目标层能够包含桥梁设计阶段存在的全部风险。 所述的风险基本事件是可能导致目标层中桥梁设计风险的风险 事件。
5、 根据权利要求1所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的对各风险因素发生的可能性及其造成的后果进行定性和 定量的分析包括确定各风险因素的权重和评价各风险因素的安全度 两个部分。
6、 根据权利要求5所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的风险因素的权重是衡量某风险因素带来桥梁设计风险的 可能性，可以是风险发生的概率；或者，可以是特定的衡量风险可能性的离散分数集合中的分数。 可以通过德尔菲法结合具体桥梁设计实例进行确定。
7、 根据权利要求5所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的风险因素的安全度是对某风险因素本身的风险评估结果。 可以通过德尔菲法结合桥梁设计规范和理论依据进行确定。
8、 根据权利要求7所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的风险评估结果可以表示为特定的安全度评价集中的元素。
9、 根据权利要求8所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，所述的安全度评价集是一个离散的数学集合，集合中的元素与桥 梁设计的风险程度一一对应。
10、根据权利要求1所述的一种对桥梁设计进行风险评估方法， 其特征在于，求解各风险因素安全度的加权平均值，定量得出桥梁设计的安全度, 完成桥梁设计的风险评估。
全文摘要
本发明公开了一种对桥梁设计进行风险评估的方法。该方法对桥梁设计阶段存在的风险因素进行定性和定量的分析；使用层次分析法定性分析存在的风险因素，运用数学手段定量描述各风险因素的权重和安全度；最终使用统计分析的方法求解安全度的加权平均值，即桥梁设计的风险评估结果。该方法可以对桥梁设计结果的风险给出定量的答案，简单、直观。同时，在桥梁设计结果存在危险的情况下，所述的桥梁设计的风险评估方法可以定位产生危险的风险因素，为设计修正提供依据，实现桥梁设计的风险可控。
文档编号G06Q90/00GK101527029SQ200910049710
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者毅 刘, 张兴文, 辛太康, 郑秋林, 陈永鑑 申请人:辛太康