第4章系统安全预测选读.ppt

安全科学与工程学院 王志军 预测，作为人类的一种思维活动早已存在于人类的社会实践中，并一直为人们所重视。 两千多年前的“孙子兵法”就谈到预测，如“生死之地，存亡之道，不可不察也”。这里的察，就是预测的意思； “凡事预则立，不预则废”，则是我国古代学者对预测的深刻认识，精辟地概括了预测的重要意义。 预测是研究未来的一门学科。 随着科学技术的进步和生产水平的日益提高，人类的预测活动愈来愈频繁，涉及的领域愈来愈广阔，预测方法和手段愈来愈科学和先进，广泛应用于经济、技术和社会发展的各个领域。 预测技术和控制手段的有效结合，是现代安全技术的基本发展方向。 一、预测的种类、原则及程序 事故预测，或称安全预测、危险性预测，是对系统未来的安全状况进行预测，预测系统中存在哪些危险及其危险程度，以便对事故进行预报和预防。通过预测，可以掌握一个企业或部门伤亡事故的变化趋势，帮助人们认识事故的客观规律，制订政策、发展规划和技术方案。 一、预测的种类、原则及程序 ( 1 ) Principle of relevance(相关性原理) ( 2 ) Analogy principle(类推性原理) Balance calculation（平衡推算） Substitution calculation （代替推算） Factors calculation （因素推算） Sample calculation （抽样推算） Proportion calculation （比例推算） Probability calculation （概率推算） ( 3 ) Principle of inertia 惯性原理 事故预测 (3)惯性原则。按照这一原则，认为过去的行为不仅影响现在，面且也影响未来。尽管未来时间内有可能存在某些方面的差异，但对于系统安全状况的总的情况看，今天是过去的延续，明天则是今天的发展。 一、预测的种类、原则及程序 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 2．一元线性回归法举例 表4.1是某企业1998-2005工伤事故死亡人数的统计数据，试用一元线性回归方法建立起预测方程。 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 二、预测方法 利用Excel建立线性回归模型 根据数据建立散点图 自变量放在X轴，因变量放在Y轴 简单线性拟合 添加趋势线(类型为“线性”)，选定“显示公式”和“显示R2值” 得到趋势线(线性)方程和R2 将X代入方程 X=5.5，Y=0.4701 如何衡量直线拟合的程度 如果每一个观察点都落在拟合方程上，那么就会得到一个满分1(100%)。 拟合方程对观察到的原始数据拟合得怎么样？ 随着越来越多的观察点偏离拟合直线，分数就会下降，这个分数就叫做R2 ，R2 = 0.5983=59.83%60%，说明方程拟合得不够好，我们从趋势线可以直观地看到此关系不是线性的。 二次方程拟合 重新添加趋势线(类型为多项式) 结果很明显，拟合程度从线性方程的60%提高到二次方程的97%。 反映出观察到的饱和程度。 数据分析结果 相关性分析 相关性分析是检验衡量两变量关联强度的过程 在统计研究中，常涉及到两个事物(变量)的相互关系问题，例如，学习成绩与非智力因素的关系，数学成绩与物理成绩的关系，男女生学习成绩的关系，等等。其关系表现为以下三种变化； 第一，正相关：一个变量增加或减少时，另一个变量也相应增加或减少； 第二，负相关：一个变量增加或减少时，另一个变量却减少或增加； 第三，无相关：说明两个变量是独立的，即由一个变量值，无法预测另一个变量值。 统计学中，就用“相关系数来从数量上描述两个变量之间的相关程度，用符号“r来表示。 皮尔森积矩相关系数 Pearson product-moment correlation coefficient 相关系数表示的意义 相关系数r是对两变量线性相关的测量，数值的范围从-1到0，到+1，表达变量间的相关强度。 r值为+1表示两组数完全正相关 r值为-1表示两组数完全负相关，说明它们间存在反向关系，一个变量变大时另外一个就变小 当r值为0时表示两变量之间不存在线性关系 相关系数取值范围限于：－１≤r≤＋１ 灰色系统理论认为，世界是物质的世界，同时也是信息的世界。在作为信息的世界里，已被认识的白色系统和未被认识的黑色系统只是相对的、暂时的，而介于二者之间的灰色系统是永恒的、绝对的。灰色系统理论的任务就是挖掘、发现有用的信息，充分利用和发挥现有信息的作用，以分析和完善系统的结构，预测系统的未来，改进系统的功能。