核电厂数字化主控室操纵员的情景意识可靠性模型

情景意识(situation awareness,SA)是影响核电厂操纵员决策和绩效的关键要素,SA可靠性是人因可靠性分析的重要组成部分.为了对SA可靠性进行定量评价,通过与核电厂操纵员访谈,建立数字化主控室操纵员的情景意识可靠性分析的贝叶斯网络模型.在此基础上,建立情景意识可靠性的定量评价程序,并结合核电厂全尺寸模拟机实验数据和贝叶斯理论,更为客观地确定了影响SA可靠性的影响因子的条件概率分布,用于定量计算SA可靠性,并通过实例分析说明该模型的具体应用.结果表明,该模型能为数字化核电厂操纵员的SA可靠性评价提供更为可靠性的数据支持和规范化的分析程序.     

基于贝叶斯网络的团队仿真训练情景生成方法

对于基于EBAT的团队仿真训练,情景的有效生成直接决定了实际的训练效果.为解决随机条件下,考虑关键事件因素的情景生成问题.在对情景生成过程建模的基础上,引入训练目标、事件、关键事件等要素,提出情景贝叶斯网络模型.基于贝叶斯网络推理方法,建立情景贝叶斯网络推理的数学模型,并提出启发式推理方法.针对情景案例进行建模及推理实现,并对结果进行分析.结果表明,关键事件重要程度影响下的情景贝叶斯网络建模及启发式推理,能直接提高关键事件对情景生成结果的控制能力,从而使情景生成结果更为有效.     

火电厂DCS系统主控制室人机界面仿真评价研究

提出了火电厂DCS系统主控制室人机界面功能仿真评价方法,开发了主控制室功能仿真模型与人机界面评价软件.该方法可在主控制室投入运行之前对人机界面的设计与操纵员主观期望一致性进行仿真评价,减少由于人因设计不良而导致误读、误判和误操作的发生.构造了主控制室OM画面评价指标体系,运用层次分析法计算了OM画面评价指标的权值.采用操纵员作为评价主体对OM画面进行了功能仿真评价.评价结果表明,提出的火电厂DCS系统主控制室人机界面仿真评价方法能及时发现人机界面的设计缺陷,可用于工程应用前的人因设计评价.     

核电厂激发事故初因的人因事件分析

描述了B类人因事件的定义和分类,建立了B类人因事件分析基本程序和方法,该方法已在国内某核电厂最近的HRA分析中得到应用.文中还对1993-2002年WANO940件运行事件和国内某核电厂运行事件进行了B类人因事件统计分析和发生原因分析,并据此提出了预防和减少B类人因事件的措施.     

一种求解连续型结点变量影响图的概率衍值方法

本文分析研究了目前影响图评价的几种算法，指出了常规方法在影响图评价中存在的缺点与不足，并根据在思考问题过程中，同一领城专家的认知方式不同，分别采取因果推理及诊断推理的特点，提出一种能有效获取上述两种知识的数据获取与行值方法。     

因果图迭代推理算法研究

针对因果图精确推理是NP(nondeterministic polynomial)难的问题,提出了一种迭代推理方法。首先,从图论的角度分析了因果图推理中概率计算的机理,并提出了矩阵解环的方法。在此基础上提出了一种迭代推理算法,该算法只需要进行简单的矩阵运算,大大简化了传统因果图推理复杂的计算过程,可以在多项式时间复杂度内实现推理。其次,分析了算法存在的问题并提出了改进的方向。最后,运用实例分析验证了该算法实现因果图推理的效果。研究表明,该算法能够有效地进行因果图推理,推理效率高,推理结果正确,为因果图提供了一种高效的近似推理方法,对因果图的应用具有重要意义。     

基于贝叶斯网络的态势评估

作为一种知识表示和进行概率推理的框架,贝叶斯网络在具有内在不确定性的推理和决策问题中得到了广泛的应用。因果推理是态势评估中的一个重要环节,用贝叶斯网络找出态势假设和事件之间的潜在关系,正是态势评估所需完成的功能。根据态势与事件之间不同的连接关系建立了态势评估的贝叶斯网络模型,并分别介绍了相应的信息传播算法,最后以一个实例来说明该网络的计算过程。     

支持探索性分析的主动元建模

建立高层低分辨率分析模型是探索性分析的关键，一般对低层高分辨率模型采用拟合、聚合的方法来建立高层低分辨率模型，仿真元建模是仿真模型中一种重要的拟合、聚合方法。主动元模型是在一般元建模的基础上，充分考虑使用系统已知的因果关系、物理机理、经验知识等来确定元模型形式，采用统计分析技术形成元模型的一种元模型生成方法，是一种基于因果推理技术与统计元模型技术的综合方法。主动元模型能比较好的表述系统机理、刻画系统关键部件、增强评估质量和在某种情况下提高拟合精度和外推能力，这种特性使得主动元模型能更好地支持在高层进行探索性分析。     

案例分析的多维情景空间方法及其在情景推演中的应用

本文提出多维情景空间方法,构建"案例-情景-对象-要素"四层架构的案例模型.多维情景空间方法以情景作为推演的基本单元,以要素作为情景表达的基本维度,建立多维空间坐标系统,从而将情景表达为多维情景空间中由若干个"点"构成的"轨迹",实现对情景,情景相似度,情景推演的量化描述.基于该方法,以油罐火灾为例,选择近年来发生的若干典型油罐火灾案例,进行了案例分析与推理,建立了情景推演过程,并实现了基于情景推演的决策支持.     

基于ABFCM模型框架的UCAV自主攻击决策

为发挥无人作战飞机(unmanned combat aerial vehicle, UCAV)的决策自主性、减轻UCAV操作员的任务负担,基于智能体模糊认知图(agent based fuzzy cognitive map, ABFCM)模型框架,设计了包含信息处理、决策推理和人机交互的三层次UCAV自主攻击决策系统ABFCM模型。该模型将UCAV自主攻击决策内容合理地分解在不同层次和功能的Agent中,在分别建立各Agent因果推理模型的基础上,实现了合理有序地组织整个决策推理行为。通过仿真分析,验证了所建模型的合理性和可行性,同时也表明该自主攻击决策模型将有助于UCAV适应未来复杂的战场环境,提升监督控制模式下的自主作战能力。     

带时间延迟的因果图迭代推理算法研究

针对因果图的时间延迟问题,提出了带时间延迟的因果图推理算法.首先给出因果图迭代推理的初步分析和概念,然后通过哑节点使连接强度保持值不变,提出了时间延迟转换的方法.在此基础提出了一种带时间延迟的因果图迭代推理算法,并分析了算法的时间复杂度.该算法只需要通过矩阵乘法运算,就可以在多项式时间复杂度内实现推理,是一种高效的近似推理算法.最后,用实例展示了该算法推理效果.研究表明,在有时间延迟的情况下,该算法能够有效地实现动态推理,其推理过程严谨,结果符合实际情况.     

城市关键基础设施网络脆弱性关联分析的知识本体配置

城市关键基础设施网络(critical infrastructure networks, CIN)之间具有密切耦合的关联关系,系统分析城市CIN关联失效的脆弱性具有重要现实意义,却面临责任组织间信息差异带来的知识鸿沟困境.本文考虑跨组织的知识交互共享,提出一种城市CIN脆弱性关联分析的本体配置方法.本体配置的核心是通过嵌入特征集对分析的情景本体映射,传递关联组织脆弱性分析的灾害情景信息以带动本组织情景描述的更新与完善.面向灾害映射情景,利用规则推理激活关联本体与识别CIN关联失效,从时间差和情景差出发重用评价本体与生成关联脆弱性结果.用例结果表明:所提方法有助于通过及时有效的组织沟通实现关键知识传递,由此提升CIN脆弱性关联分析的系统性和时效性;同时,该方法能够消减跨组织知识的语义障碍,促进知识的有效集成.     

项目投资风险分析方法研究:一种基于影响图的解析方法

将项目投资风险分析的解析方法和影响图的概率推理功能结合在一起 ,对如何应用影响图进行项目投资风险分析展开了研究 :构造了一个较为一般的项目风险分析的影响图模型 ;提出了项目风险超额报酬率的概念 ;给出了影响图因果概率推理的一个具体的解析支持算法.     

基于FBN的UCAV对地攻击战斗损伤评估

针对战场战斗损伤评估信息的多样性、不确定性和模糊性,基于模糊理论易于将清晰变量离散化与贝叶斯网络易于进行不确定性推理的优点,提出应用模糊贝叶斯网络对UCAV对地攻击效果进行分析评价,建立了对地攻击损伤评估的模糊贝叶斯网络模型,给出了基于模糊贝叶斯网络的损伤评估的推理决策方法,并且对该方法进行了仿真分析.仿真实例表明,基于模糊贝叶斯网络的损伤评估模型能够提高战斗损伤评估的准确度,而且推理简单,易于实现.     

基于故障树的复杂装备模糊贝叶斯网络推理故障诊断

复杂装备的小批量、个性化定制属性, 注定了其生命周期过程中存在着相对较多的不确定性, 故障隐患必不可免, 故障诊断尤为重要。因此，提出基于故障树的复杂装备模糊贝叶斯网络推理故障诊断模型。首先, 通过分析复杂装备的结构组成, 建立复杂装备的故障树模型。其次, 利用故障树转化法, 构建基于故障树的贝叶斯网络拓扑结构。然后, 针对复杂装备结构数据缺乏和专家打分的不确定性, 通过模糊集合论方法确定条件概率等参数。最后, 进行案例研究, 利用模糊贝叶斯网络推理中的因果推理和诊断推理, 诊断出案例中的故障(潜在故障)节点, 证明了所提方法的有效性。研究成果不仅解决了贝叶斯网络中利用搜索函数构建最优网络不符合实际的问题, 也通过模糊集合论解决了复杂装备数据缺乏和专家打分不确定性的不足。所提模型不仅适应于过程诊断中故障的确定, 同时也适用于事前诊断中潜在风险的识别, 而且对于故障(或潜在故障)节点的改善效果还能起到检测评估的作用。     

因果复合实物期权的定价

目前关于因果复合实物期权的定价研究主要局限于把金融复合期权定价的Geske模型进行各种形式的改造,但是这种模型一般只适合于对只具有一个标的变量和只具有一个不确定性来源的因果复合实物期权进行定价.本文的主要贡献就是对具有多个标的变量和多个不确定性来源的因果复合实物期权的定价方法和模型进行了探讨,并指出了这种新模型也适用于一个标的变量和一个不确定性来源的情况,最后对含有因果复合实物期权的投资项目价值进行评价.     

证据网络模型及其推理算法

本文在证据理论与图模型研究的基础上,针对不确定性与关联性相结合的系统建模问题,提出并建立了证据网络模型,定义了证据网络的参数,总结了证据网络的建模特点;分析了证据网络模型的推理问题,建立了其推理策略和推理过程,推导出其正向推理算法和反向推理算法,并通过示例进行了计算验证;证据网络模型将为管理决策分析、系统工程管理等领域的问题分析和求解提供一种有效的技术方法支持.     

关于认知影响图方法的研究

在进一步发展认知图、影响图理论的基础上，提出了融合二者于一体的认知影响图理论，建立了两种构造认知影响图方法：诊断法和时间序列法，解决了实际认知过程中，按时间序列出现事件经常与人类诊断知识方向矛盾的问题：并根据在思考问题过程中，同一领域专家的认知方式不同，分别采取因果推理及诊断推理的特点，提出了一种能有效地获取上述两种知识的衍值方法     

面向突发事件应急决策的情景建模方法

情景是非常规突发事件应急决策的基础和依据.针对情景建模中跨学科、跨领域的知识支撑和对事件经验知识依赖的不足,本文从事件本身、事件属性以及属性间关系三个角度对非常规突发事件的情景进行刻画,提出了一种基于知识元的情景表示模型;在此基础上,针对非常规突发事件的不确定性特点,运用贝叶斯网络扩展知识元模型的不确定性表示和推理,构建了适用于情景推演的贝叶斯网络模型,解决了非常规突发事件情景的不确定推演问题;最后,通过舟曲泥石流事件验证本文提出的模型与实际情况相符,能够为非常规突发事件应急决策提供科学有效的辅助支持.     

反馈系统发展规划的对策实施效应仿真评价

德邦规模养殖生态经济区是国家战略《鄱阳湖生态经济区规划》产业区, 此生态经济系统是一个生态能源经济复杂反馈系统, 系统发展问题具有普遍性, 对其管理对策未来实施对规划目标实现的未来效应进行仿真评价. 首先, 基于反馈系统发展规划目标和对策, 使用变量因果链倒推方法确定评价指标体系. 接着, 用评价指标体系用逐步缩小法建立流位流率系, 对实际系统变量进行相关分析, 建立流位流率系下因果关联关系的流率基本入树基本模型.再次, 依据系统历史年数据及基本规划值, 系统变量基本计算公式, 应用系统动力学的表函数、选择函数、阶跃等函数, 建立七棵流率基本入树的仿真方程, 建立仿真模型. 最后, 进行对策实施调控仿真, 分析对策实施对系统规划目标实现的定量促进效应, 进行仿真评价, 定量论证了所制定的管理对策的正确性, 为系统发展提供决策依据.