【安全等级特征量及其计算方法】 等级结构的特征

系统安全等级模糊性评价系统安全水平或等级人们常用“极其安全”、“十分安全”、“十分危险”和“极其危险”等不确定性语言表达方式。

这是因安全和危险是相对两者具有亦亦彼渡性质即具有模糊性。

因要准确、客观地描述系统安全等级却十分困难只能尽可能地使评价结合客观实际。

其原因是影响系统安全性因素众多而复杂且具有模糊性。

例如机械设备可靠性及安全管理水平“高”与“低”环境条件“优”与“劣”人、机配合“”与“差”等等。

进行评价所获得原始数据也具有模糊性。

当然也不能排除某些系统影响其安全因素具有确定性其安全等级也具有确定性情况。

根据模糊集理论确定性可以看作是模糊性或随机性特例。

所以不管系统复杂性如何其安全性可采用模糊集理论进行评价。

系统安全评价非模糊集方法往往也包含有模糊性。

例如采用概率评价法终所得结是系统处安全或危险状态概率尽管概率值是确定但它所代表含义则具有模糊性。

等级系数法和化学公司火灾爆炸指数法评价结也具有样性质。

可见系统安全状态模糊性已成人们共识。

可以说模糊集方法是评价系统安全性方法。

采用模糊集方法进行安全评价所得结是对应各安全等级隶属然按照隶属原则或评分法确定系统安全等级。

目前法也存如下问题①隶属原则会丢失许多信息［］存着使评价结失真可能性。

②计算评分值与安全等级论域相对应分数选取不尽合理；③确定总分值是相空而不是模糊集合既不合模糊集理论也很难反映系统实际安全状况亦即其评价结可能高或低实际安全等级。

笔者对这些问题作了初步研究和探讨。

安全等级特征量系统安全评价可分对系统状况和对系统现状安全评价。

对系统状况安全评价可以称作预评价它分现实系统预评价和待建系统预评价。

讨论前种情况。

对现实系统安全性由无法控制条件些偶然因素使系统运行结不可能准确地预先掌握故具有随机性。

安全身就是模糊概念。

所以对系统安全评价可以运用模糊随机变量理论。

模糊随机变量概念978年由Kkrk首次提出随国外不少学者对模糊随机变量进行了研究［～6］。

由系统现状是已发生事件所以具有确定性。

但由人们所掌握信息是模糊且安全身具有模糊性所以对系统现状评价要使用模糊集理论。

安全等级模糊随机特征量与安全等级模糊特征量系统安全等级或安全状态不宜分得少,但也不宜多。

不失般性将系统安全等级分成级则其论域并定义＝,,…,随着增系统安全性增加危险性降低。

令ωω+则相当ω越系统越安全。

与论域相对应取值论域对Ω也可以定义相反情况。

对系统进行模糊综合评价所得出对各安全等级隶属向量并且是（Ω）上模糊随机变量。

对＝,,…,可得［～6］随机区针对Ω及模糊集理论构造如下对称三角闭模糊数即除对称三角模糊数外也可用三角函数型模糊数。

三角函数型模糊数选用对称三角模糊数比较合人们习惯且计算方便所以应用较多。

由式（）可得随机区即用确定安全等级Ω上集合称安全等级特征量。

根据模糊随机变量理论考虑现实系统状况安全等级变量模糊随机性可得如下安全等级模糊随机特征量即其α水平集当α＝00R安全等级模糊随机特征量支集。

其特征量值如安全等级模糊随机变量方差存对α∈（0］则有［6］式对系统现状进行安全评价通常是根据隶属向量计算特征量加权平值［］即式X(ω′)相空确定。

现有模糊综合评价不献对X(ω′)取值不。

有取各安全等级对应区值下限有取值也有按照隶属原则及区宽取值。

不取值会导致不计算结安全等级也有可能存差别从而人地使安全等级高或低实际安全等级。

对系统现状进行安全评价安全等级变量不是相空确定也就是不具有确定性而具有模糊性即随机区。

那么可以定义以下安全等级模糊特征量即尽管式（）与式（7）相似且但其义截然不因概率和隶属是两不量。

由已知当采用对称三角模糊数安全等级模糊特征量有00％把握保证安全等级落该区。

安全等级模糊特征量值划分系统安全等级除规定上述取值论域即取值愈系统安全等级愈高外有采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…安全等级划分方式。

系统安全等级论域随着增系统安全性降低危险性增加。

与相对应取值论域定义针对Ω′计算安全等级特征量可利用式（）对称三角模糊数和式（5）三角函数型模糊数。

安全等级模糊随机特征量及其α水平集、值、方差模糊特征量及其值可分别按照式（6）～（6）进行计算。

安全等级可能性)现实系统预评价安全等级相对可能性和绝对可能性设α水平上安全等级模糊随机特征量αR［αR,α+R］则可以定义现实系统预评价安全等级相对可能性即当安全等级等级相对可能性πR00%其绝对可能性πα。

当安全等级级相对可能性其绝对可能性等级相对可能性绝对可能性以上各式(ω)计算安全等级模糊随机特征量所构造隶属函数。

)对系统现状评价安全等级可能性对系统现状评价安全等级只存绝对可能性而不存相对可能性。

将其称安全等级绝对可能性简称安全等级可能性。

当安全等级等级可能性00％。

当安全等级等级可能性+等级可能性以上各式计算安全等级模糊特征量所构造隶属函数。

3安全等级确定计算出安全等级特征量及其可能性以根据安全等级论域及其取值论域即可确定系统安全等级。

了更加具体化可将每等级再分成上、、下三等级。

如安全等级论域Ω即安全等级特征量计分值则可将各等级对应区分。

设安全等级特征量越高系统越安全则对等级说则等级上等用+表示；∈［(ω++ω)3,(ω++ω)3］则等级等用0表示；∈［ω,(ω++ω)3］则等级下等用表示。

如安全等级取值论域Ω′即安全等级按习惯上等级进行划分那么也可以上述类似方法确定安全等级。

与相对应区分别［ω,ω+3］、［ω+3,ω+3］、［ω+,3,ω+］。

3结论系统安全身具有模糊性适合用模糊集理论进行评价。

评价结般与各安全等级相对应隶属向量。

隶属原则存使评价结失真可能所提出安全等级特征量及其计算方法可合理地确定系统安全等级。

也适用根据隶属向量确定等级任何评价。

)利用模糊随机变量理论笔者提出了安全等级模糊随机特征量概念及其计算方法以及安全等级模糊随机特征量α水平集及其值和方差计算方法。

安全等级模糊随机特征量集合而非相空确定。

利用安全等级模糊随机特征量可对现实系统安全性进行预评价。

)系统现状安全性是确定事件不具有随机性。

根据模糊集理论提出了安全等级模糊特征量概念及其计算方法。

安全等级模糊特征量样集合可对系统现状进行安全性评价从而评出系统高和低安全等级。

3)根据安全等级特征量对安全等级取值论域各模糊集相容程不定义了安全等级绝对可能性和相对可能性。

它们可用确定系统安全等级。

)安全等级变量各区取值不能根据验选取而且也谈不上验性。

取值理论基础是模糊集理论。

5)安全等级隶属向量隶属可能趋化用人方法使其产生显著差别会丢失许多评价信息从而导致评价结失真。

6)安全等级应分成奇数等级其以分成5等级。

7)利用安全等级特征量及其α水平集、值以及安全等级可能性等可有效地确定系统安全等级。

实例表明所提出方法是科学、合理。