大型复杂系统平均寿命评定的Monte Carlo方法

随着现代武器系统和工程系统的大型化与复杂化趋势，大型复杂系统可靠性评定是急待解决的问题，工程中常用可靠性指标有可靠度和平均寿命，平均寿命指标由于直观、物理概念清晰，使用更加方便。基于可靠性框图建模，采用最小路集计算分析，提出了大型复杂系统平均寿命评定的Monte Carlo方法。解决了有限样本条件下，大型复杂系统平均寿命评定问题，对工程中大型复杂系统平均寿命评定具有重要应用价值。     

考虑补贴约束的应急设备储备系统激励模型

目前我国企业安全生产与管理基础相对薄弱,突发事故总量居高不下,重特大事故时有发生.为减轻突发事故引起的社会危害,我国政府明确规定生产经营性企业务必做好应急设备储备工作.但在实际情况下,由于政企追求目标的差异性与双方掌握信息的不对称性,企业很容易出现违规操作或投机行为,致使自身努力水平降低,在突发事故发生时很难保证充足的应急设备.为此,本文在政企委托代理关系的基础上,分析了信息不对称下的政企利益博弈,构建了应急设备储备系统激励模型.根据政府补贴有无约束条件,求解了政府最优奖惩系数与企业最优努力水平以及双方收益,采用数值算例与敏感性分析验证了该模型的有效性,讨论了若干重要外生变量对政企最优决策策略与双方收益的影响,提出了重要的管理启示.     

突发事故下交通拥堵控制策略设计

突发事故在城市交通网络中经常发生, 对交通系统的正常运行带来极大影响, 因此研究突发事故下交通拥堵的控制策略具有十分重要的意义. 研究突发事故下临时性的车辆禁行设计与可变信息板选址组合优化问题. 建立了临时性车辆禁行设计与可变信息板选址组合优化的双层规划模型, 上层目标从交通管理者的角度最小化出行者的系统总阻抗, 下层模型通过基于元胞传输的仿真描述在临时性车辆禁行与可变信息诱导下出行者的动态路径选择行为, 并提出了基于遗传算法的求解方法. 通过算例, 说明本文提出的临时性车辆禁行与可变信息诱导组合控制措施能够有效地降低突发事故所导致的交通拥堵, 提高交通网络的系统性能.     

基于广义随机Petri网的工程突发事故应急处置流程建模及效能分析

工程突发事故不可避免,提高其应急处置能力是工程应急管理的关键环节。针对工程突发事故的随机性特征,运用广义随机Petri网对事故应急处置流程进行过程建模,利用广义随机Petri网与马尔可夫链同构特性构建其可达图,并分析模型的活性和有界性。以无锡地铁工程突发事故应急处置流程为例进行仿真,得到其时间性能、运作效率等主要性能参数,结果表明:该模型能有效发掘应急处置流程中瓶颈环节和处理耗时的关键活动,为定量化地评价工程突发事件应急处置流程效能提供一个新思路。     

大型社会技术系统的实施验证——“事故”作为一种学习资源

规模庞大、系统复杂的大型社会技术系统的实施应用,具有明显的社会实验特征。实验室模拟已经不能完全验证此类技术系统的稳定性和安全性,需在社会中对其进行验证。在对大型社会技术系统社会应用的实验特征、社会实验理论以及事故学习进路分析的基础上,构建了基于递归学习的实验分析框架,并以核电站技术系统的社会引入为例,验证了分析框架的适用性,阐明了大型社会技术系统的社会学习机制和其在社会中的知识生产方式,为此类技术系统的创新治理提供了理论框架和政策启示。     

大型复杂人机系统结构、过程建模与组织设计方法研究现状与展望

大型复杂人机系统是人类组织与人工系统构成的开放、动态、复杂的有机整体.本文分析了大型复杂人机系统研究的背景及意义,从结构、过程和组织三个视角总结了相关领域的研究进展,对未来大型复杂人机系统结构、过程建模与组织设计方法的主要研究方向及关键科学问题进行了展望.     

人工社会、计算实验、平行系统--关于复杂社会经济系统计算研究的讨论

试图将复杂系统的计算理论与方法体系具体落实到复杂社会经济系统的研究中.主要观点是利用大型计算将计算机作为社会经济系统的实验室,通过整合人工社会,计算实验和平行系统等方法,形成复杂社会经济问题的计算研究理论和方法体系.最终目的是为数字化的社会经济的发展提供新的研究方法,为落实科学的发展观提供决策分析和支持手段.     

综合集成管理:方法论与范式——苏通大桥工程管理理论的探索

在具有4项世界第一的苏通大桥的工程管理基础上,通过中国系统科学家提出的综合集成方法论与工程管理的融合,提出了关于大型复杂工程建设管理的综合集成管理概念,探索了它的基本原理与范式,并介绍了在苏通大桥工程管理中的实际应用.     

基于综合集成的复杂工程管理体系研究

为了应对现代大型工程的复杂性问题,研究了大型复杂工程的管理体系。传统的工程管理体系建立在项目管理基础上,注重单项模块化的管理方法,缺乏系统性,本文以综合集成方法论为基础,构建了立体的、系统的现代工程的建设管理体系,包括由组织维、阶段维和业务维构成的三维宏观体系、由基础层、管理层和控制层构成的三层微观体系。这是综合集成方法论用于大型复杂工程管理的一次积极探索,并以苏通大桥工程建设为例,实证了该理论所构建的工程建设管理体系在大型复杂工程中的应用。     

大型水电工程复杂生态环境风险评价

针对大型水电工程复杂生态环境风险的复杂性, 传统风险评价方法难以对大型水电工程建设带来的复杂风险进行客观评价. 基于重庆酉酬水电站案例以及国内外水电工程建设生态环境风险的相关文献, 提出了大型水电工程复杂生态环境风险关联因素及其量化维度结构. 在此基础上建立了生态环境风险关联度模型, 以此为基础通过聚类对复杂生态环境风险关联因素进行结构分析, 据此构造了风险关联因素的权重模型, 得出风险关联因素权重的排序结果. 最后利用重庆酉酬水电站工程调研资料进行实证分析, 为大型水电工程建设生态环境保护和维护提供借鉴.     

基于系统论的STAMP模型在煤矿事故分析中的应用

为应对大量使用数字组件和构建复杂系统所带来的安全挑战,将系统工程的思想融入事故预防被认为是有效的应对方法.Systems-theoretic accident model and processes(STAMP)正是一种基于系统论的事故分析模型,目前已在航空航天、化工、医疗、交通安全等领域取得良好的应用.本文首次尝试使用STAMP模型详细分析一起煤矿事故,分别从物理过程、基层操作、直接监管、矿级监管和系统设计、省级监管及事故的动态过程等方面对导致事故发生的控制缺陷进行剖析,发现除技术原因和工人违章操作外,自下而上有12个组织机构存在控制错误,导致这些错误的关键原因是该系统分层控制结构中各层之间的反馈回路在系统外部环境改变后发生了变化.总之,煤矿事故是我国第一大生产事故,本文希望能提供一个更系统、广泛的视角,以帮助发现日益复杂的煤矿系统存在的安全隐患,减少类似事故发生的可能性.     

事故关联维数的分形特征分析

研究工作基于分形理论,应用G-P算法,通过对常州某股份有限公司事故时间序列的分析,构建了n维相空间,并利用关联维数的基本原理,对事故时间序列进行了分形特征分析.研究结果表明当嵌入维数达到10以后,该事故动力学系统具有稳定的关联维数4.1,说明至少有4个因子在影响着事故时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为10.研究对建立事故时间序列的预测模型有较大的参考价值.     

供应链的系统运作模式分析与建模——基于复杂自适应系统范式的研究

整体运作环境的变化使得传统的方法已经无法合理解决当今供应链管理中出现的复杂问题。应用复杂性科学的理论,本文以复杂自适应系统（Complexity Adaptive System, CAS）范式作为分析方法,系统性诠释了供应链的整体运作模式。文中首先以“适应性造就复杂性”的思想为指导,认为供应链是一个（CAS）,并建立了相应的概念模型,然后基于此模型,探讨了供应链管理的策略性原则。文章最后在桑塔费研究所开发的智能仿真平台-SWARM的基础上,建立了一个基于Multi-Agent的供应链仿真模型。研究表明该范式能够更好的分析与描述供应链这一复杂系统发生、创新、学习和适应等行为的本质。     

24Model的系统特性研究

为了能通过事故致因模型24Model进行更全面的事故分析和预防工作,笔者梳理了危险源和事故的关系,阐述了24Model的系统特性.研究认为危险源是事故发生的来源,等同于事故致因.24Model是具有整体性,关联性,层次性,动态性的系统性事故致因模型.利用24Model对"东方之星"号客轮翻沉事故进行了分析,以实例验证了24Model的整体性,关联性,层次性和动态性.     

煤矿建设项目安全事故系统思考

本文采用解释结构模型（ISM）方法分析煤矿建设项目安全系统结构层次,描述安全要素的影响路径关系,把安全系统划分为现场作业层、安全保障层、决策管理层和监督规范层四个结构层次,界定安全事故涉及的行为主体。采用系统思考观点,讨论造成煤矿建设项目安全系统结构功能失效的原因,有助于深化认识安全事故的致因机理。     

复杂动力系统初探

探讨传统动力系统与复杂系统之间的关系，并指出某些系统确实具有复杂系统的明显特征，首先研究切换系统，指出这种系统具有1＋1≠2的的特征，并进一步研究这种系统的一些特点，其次，考虑一类动力系统的演化模型，指出这种系统改变着自己的环境和形态，但某些性质不变，将其称为遗传性质，这是我们用严格数学理论与动力系统理论研究复杂系统的尝试。     

复杂系统脆性理论的风险分析

复杂系统的崩溃,主要是由于某些子系统受到内外界的干扰引发了各子系统之间的脆性联系,从而导致了整个复杂系统的崩溃.分析复杂系统脆性被激发的过程,从而得到引起整个系统崩溃的各个因素的集合;根据复杂系统的脆性风险与引起复杂系统崩溃的各个因素发生的概率、对系统造成的后果之间的联系,定义复杂系统脆性风险熵函数,并根据熵函数的性质找到控制风险熵的策略.将控制策略应用到煤矿瓦斯爆炸事故系统的脆性风险控制中,成功地对其进行了控制.     

基于模糊评价法的高速公路事故实时预测模型

在对高速公路交通事故统计资料的分析研究的基础上，提出了一个基于模糊评价法的高速公路事故实时预测模型，并他们实例给予说明。     

复杂群决策过程的跃迁与演化

随着决策环境的变化，决策过程具有明显的新特征，群体决策比个体决策具有更加独特的优势。本文首先阐述了元系统跃迁理论的内涵，然后探讨了复杂群决策的全过程及其构成要素，再则基于元系统跃迁理论研究了群决策过程跃迁演化机理，最后以重大工程决策为例详细分析了复杂群决策过程的跃迁与演化。实例分析结果表明，群决策过程的元系统跃迁研究视角具有较好的理论研究价值。     

基于组件的分布离散事件仿真环境

基于组件的设计是在面向对象的设计基础上发展起来的一种软件设计方法，该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析和设计系统，提高了系统的重用性，减少了应用开发的工作量，便于系统的升级和扩充。本文从分布离散事件仿真的特点出发，结合基于组件的软件设计思想,建立了仿真组件模型规范，提出了一种分布仿真算法，并开发了相应的仿真环境。该方法适用对大型、复杂系统进行建模和仿真，能有效支持模型重用。仿真环境具有较好的灵活性和扩展性。