一种联系数构造方法

本发明涉及系统安全分析，尤其涉及一种联系数构造方法。

背景技术：

1、系统安全评价是对系统中固有或潜在的危险及其严重程度进行的分析和评估，并以既定指数、等级或概率值进行定量表示。目的是促进安全生产，实现全过程安全控制，建立系统最优安全方案，为决策提供依据；也为实现安全技术、管理标准化和科学化创造条件。系统安全评价方法包括定性、定量和综合评价。定性评价主要通过分析历史数据和事故案例等对系统危险源进行识别和评估，判断危害程度。定量评价是在定性评价基础上，利用数学模型和计算机模拟等方法对系统危险源进行定量评估，预测损失和影响。综合评价是将定性和定量评价结合起来的方法。虽然这些方法得到了广泛应用，但在本质上分析结果中包含了不确定性。这是由于缺乏足够的信息或理解来完全确定或预测系统的行为或性能造成的，即系统的复杂性、动态性、随机性、模糊性等。不确定性可存在于系统分析的各个阶段，为了处理不确定性，可采取一些方法和技术，包括概率分析、模糊理论、灰色系统理论、集对分析等。这些方法各具特点，要求和限制也不同。特别是在安全领域，能得到的数据可靠性、完整性、及时性等都难以得到保障。往往需要考虑现场专家和人员的经验，并将这些经验定量化处理，已实现精确运算从而达到系统安全。这是安全领域面临的重要问题之一。

2、关于系统安全分析中的不确定性处理和经验定量转化方面的研究目前尚不多见。主要研究包括林舜江等研究了新能源电力系统不确定优化调度方法；姚洪磊等在ahp策略下实现了ctcs网络安全风险评估；王德明等研究了煤矿热动力重大灾害的不确定性风险；李朝君等基于蒙特卡罗抽样提出了风险指引的安全裕度定量化方法；杨静等进行了不确定环境下潜艇综合防御鱼雷的作战决策；杨德明等基于集对分析评价了寒区输水工程冬季安全；余清远等分析了小型自然循环铅铋快堆无保护超功率事故不确定性；韩松等研究了重放攻击下不确定cps的安全滤波；宋晓芳等提出了计及源荷不确定性及频率安全的电力系统区间优化调度方法；余俊辉等提出了参数测量不确定度优化方法；鲁广明等基于分层区间数可能度排序分析了不确定静态安全；吴振宇等应用云模型实现了字符不确定性定性定量双向认知等。这些研究针对不同场景建立、构造、发展了多种理论、方法和技术来处理安全分析中的不确定性。一些学者也提供了一些建设性方法将人员经验转化为定量数据。但对系统进行安全分析和评价时需要考虑因果过程，事件之间的逻辑关系；在人员经验定量化的同时也要考虑综合这些经验，以及在该过程中的不确定性。这些要求对于系统安全分析过程是比较困难的。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种联系数构造方法，以解决现有技术中没有考虑人员经验量化和没有考虑该过程中的不确定性的问题。

2、本发明提供了一种联系数构造方法，包括如下步骤：

3、设有m个专家，对系统s在不同作用下进行安全性评价；将专家经验转化为定量的联系数分项系数，每位专家都形成基于自己经验的安全、不确定和不安全的三元联系数μm，如式(1)所示：

4、μm＝am+bmi+cmj,m＝1,...,m,am+bm+cm＝1               (1)

5、式中：am、bm和cm分别是第m位专家对该作用下的系统在安全、不确定i和不安全j三种状态的可能性评价结果；

6、使用d-s证据论中两个证据的dempster合成法则，获得一个能综合多个证据的合成公式，这里根据联系数特点进行了修改，经验三元联系数μ如式(2)所示；

7、

8、式中k代表多个独立证据的冲突程度，系数1/(1-k)为归一化因子，规避在合成时把非零概率赋予空集；通过式(2)得到所有专家经验对某作用下系统的状态进行评价的经验三元联系数。

9、进一步地，联系数构造方法还包括如下步骤：

10、与经典逻辑关系不同，在安全领域考虑事件关系时，当或关系时，不安全作用大于不确定，大于安全；当与关系时，安全大于不确定，大于不安全；具体两个因果过程中原因事件逻辑关系可参考表1和表2；

11、表1两因果过程或逻辑关系

12、 或逻辑 安全 不确定i 不安全j 安全 安全 不确定 不安全 不确定i 不确定 不确定 不安全 不安全j 不安全 不安全 不安全

13、表2两因果过程与逻辑关系

14、 与逻辑 安全 不确定i 不安全j 安全 安全 安全 安全 不确定i 安全 不确定 不确定 不安全j 安全 不确定 不安全

15、设μ1＝a1+b1i+c1j和μ2＝a2+b2i+c2j分别代表两个因果过程的经验三元联系数；如果这两个经验三元联系数以或关系导致因果过程的结果事件发生，则结果事件的状态三元联系数μ1∨2可表示为式(3)；如果这两个经验三元联系数以与关系导致结果事件发生，则状态三元联系数μ1∧2可表示为式(4)；

16、

17、

18、式中：上角标1∨2表示或关系；上角标1∧2表示与关系；

19、μ1＝a1+b1i+c1j和μ2＝a2+b2i+c2j可代表两个因果过程，其原因事件不同，结果事件相同；式(3)和式(4)分别表示了两原因事件分别以或和与逻辑关系得到的结果事件的安全、不确定和不安全的状态可能性。

20、本发明基于d-s证据论构造了能综合多专家经验的经验三元联系数。研究认为可根据专家经验构造三元联系数。同时根据d-s证据论的dempster合成法则将各专家得到的三元联系数进行综合，得到经验三元联系数。其能体现所有专家对同一因果过程的评价结果。本发明还基于多因果过程逻辑关系构造了状态三元联系数。首先研究了因果过程间的逻辑关系，认为与或逻辑是基本关系。两因果过程逻辑可通过构造的与或逻辑关系表确定结果事件状态。给出了与或逻辑的经验三元联系数的叠加数学模型，从而得到状态三元联系数。

21、本技术在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。

22、需要说明的是，本发明中未特别注明含义的字母，均为计算过程中的中间变量或者为本领域技术人员公知的字母含义。