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災害風險分析方法及應用 版權信息
- ISBN：9787030700049
- 條形碼：9787030700049 ; 978-7-03-070004-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
災害風險分析方法及應用 本書特色
為研究生及高級研究人員從事風險科學研究提供成熟的方法與技術；也希望能成為政府、行業部門的決策咨詢工具。
災害風險分析方法及應用 內容簡介
災害風險分析方法與應用分別從聚類分析、模式識別、預測決策、優化、計量、數據包絡分析、灰色系統理論、不確定性系統，專家決策支持系統等定量分析角度，按照基礎理論-數據分析-模型構建-案例分析的流程系統闡述災害風險分析問題，進而形成災害管理與管理科學、經濟學的交叉創新學科教材。本書的出版將填補災害風險科學在數學建模方面不完備的缺憾。通過學習，可以提高本科學生熟練掌握災害風險分析的處理范式；為研究生及高級研究人員從事風險科學研究提供成熟的方法與技術；也希望能成為政府、行業部門的決策咨詢工具。
災害風險分析方法及應用 目錄
目錄
**篇 基本理論篇
第1章 背景介紹 3
1.1 簡介 3
1.2 風險管理的基本原理 12
1.3 災害風險決策 22
1.4 災害風險分類 32
1.5 災害風險管理與應急管理 37
專業術語 46
本章習題 47
參考文獻 47
第2章 災害風險分析的基本概念及原理 50
2.1 風險分析與概率論（事件、概率、頻率） 50
2.2 風險分析與不確定性 53
2.3 災害風險分析的常用方法 54
2.4 災害風險分析的相關術語 55
2.5 案例分析：中國PM2.5危害的綜合風險分析 63
專業術語 67
本章習題 68
參考文獻 68
第3章 災害風險測量與評價 70
3.1 風險指標 70
3.2 風險矩陣 75
3.3 可接受風險準則 85
3.4 風險度量 97
3.5 風險控制 111
專業術語 117
本章習題 117
參考文獻 118
第4章 災害風險分析數據 120
4.1 災害風險數據類型 120
4.2 數據分析方法 132
專業術語 135
本章習題 136
參考文獻 136
第5章 災害系統 138
5.1 災害系統定義、構成及分類 138
5.2 災害系統復雜性 140
5.3 災害鏈 145
專業術語 155
本章習題 156
參考文獻 156
第二篇 災害風險評估數學模型篇
第6章 聚類分析 160
6.1 基礎理論 160
6.2 聚類分析建模 164
6.3 基于灰色聚類和層次分析法的交通氣象災害評估分析 195
專業術語 201
本章習題 201
參考文獻 201
第7章 模式識別 202
7.1 基礎理論 202
7.2 模式識別技術 207
7.3 基于模式識別的災害風險建模案例分析 221
專業術語 226
本章習題 227
參考文獻 228
第8章 時間序列分析 229
8.1 基礎理論 229
8.2 時間序列建模 231
8.3 基于時間序列預測的災害風險建模案例分析 251
專業術語 255
本章習題 255
參考文獻 256
第9章 非線性優化 257
9.1 基礎理論 257
9.2 非線性規劃建模 259
9.3 基于*優化理論的災害風險建模案例分析 271
專業術語 275
本章習題 276
參考文獻 277
第10章 數據包絡分析 278
10.1 基礎理論 278
10.2 數據包絡分析建模 279
10.3 基于數據包絡分析的災害風險建模案例分析 293
專業術語 296
本章習題 297
參考文獻 297
第11章 多屬性決策 298
11.1 基礎理論 298
11.2 多屬性決策建模 300
11.3 基于多屬性決策的災害風險建模案例分析 316
專業術語 319
本章習題 319
參考文獻 320
第12章 灰色系統理論與方法 322
12.1 灰色系統建模 322
12.2 基于灰色系統的災害風險建模案例分析 335
專業術語 338
本章習題 338
參考文獻 339
第13章 不確定系統 340
13.1 基礎理論 340
13.2 不確定系統建模 343
13.3 不確定風險分析 345
13.4 基于不確定理論的應急物資配送問題案例分析 350
專業術語 355
本章習題 355
參考文獻 356
第三篇 災害風險決策支持與管理篇
第14章 災害風險區劃與地圖 359
14.1 基礎理論 359
14.2 災害風險區劃 361
14.3 災害風險地圖 369
14.4 災害風險地圖集 374
14.5 案例分析：北京市暴雨洪澇災害風險區劃及地圖 377
專業術語 381
本章習題 381
參考文獻 381
第15章 系統仿真 384
15.1 基礎理論 384
15.2 系統仿真技術 391
15.3 基于Agent仿真的颶風疏散出行案例分析 401
專業術語 407
本章習題 407
參考文獻 407
第16章 綜合風險管理 408
16.1 基本概念及特點 408
16.2 體系構想及推進思路 410
16.3 綜合風險管理架構 412
16.4 綜合風險管理過程 414
專業術語 415
本章習題 415
參考文獻 415
**篇 基本理論篇
第1章 背景介紹 3
1.1 簡介 3
1.2 風險管理的基本原理 12
1.3 災害風險決策 22
1.4 災害風險分類 32
1.5 災害風險管理與應急管理 37
專業術語 46
本章習題 47
參考文獻 47
第2章 災害風險分析的基本概念及原理 50
2.1 風險分析與概率論（事件、概率、頻率） 50
2.2 風險分析與不確定性 53
2.3 災害風險分析的常用方法 54
2.4 災害風險分析的相關術語 55
2.5 案例分析：中國PM2.5危害的綜合風險分析 63
專業術語 67
本章習題 68
參考文獻 68
第3章 災害風險測量與評價 70
3.1 風險指標 70
3.2 風險矩陣 75
3.3 可接受風險準則 85
3.4 風險度量 97
3.5 風險控制 111
專業術語 117
本章習題 117
參考文獻 118
第4章 災害風險分析數據 120
4.1 災害風險數據類型 120
4.2 數據分析方法 132
專業術語 135
本章習題 136
參考文獻 136
第5章 災害系統 138
5.1 災害系統定義、構成及分類 138
5.2 災害系統復雜性 140
5.3 災害鏈 145
專業術語 155
本章習題 156
參考文獻 156
第二篇 災害風險評估數學模型篇
第6章 聚類分析 160
6.1 基礎理論 160
6.2 聚類分析建模 164
6.3 基于灰色聚類和層次分析法的交通氣象災害評估分析 195
專業術語 201
本章習題 201
參考文獻 201
第7章 模式識別 202
7.1 基礎理論 202
7.2 模式識別技術 207
7.3 基于模式識別的災害風險建模案例分析 221
專業術語 226
本章習題 227
參考文獻 228
第8章 時間序列分析 229
8.1 基礎理論 229
8.2 時間序列建模 231
8.3 基于時間序列預測的災害風險建模案例分析 251
專業術語 255
本章習題 255
參考文獻 256
第9章 非線性優化 257
9.1 基礎理論 257
9.2 非線性規劃建模 259
9.3 基于*優化理論的災害風險建模案例分析 271
專業術語 275
本章習題 276
參考文獻 277
第10章 數據包絡分析 278
10.1 基礎理論 278
10.2 數據包絡分析建模 279
10.3 基于數據包絡分析的災害風險建模案例分析 293
專業術語 296
本章習題 297
參考文獻 297
第11章 多屬性決策 298
11.1 基礎理論 298
11.2 多屬性決策建模 300
11.3 基于多屬性決策的災害風險建模案例分析 316
專業術語 319
本章習題 319
參考文獻 320
第12章 灰色系統理論與方法 322
12.1 灰色系統建模 322
12.2 基于灰色系統的災害風險建模案例分析 335
專業術語 338
本章習題 338
參考文獻 339
第13章 不確定系統 340
13.1 基礎理論 340
13.2 不確定系統建模 343
13.3 不確定風險分析 345
13.4 基于不確定理論的應急物資配送問題案例分析 350
專業術語 355
本章習題 355
參考文獻 356
第三篇 災害風險決策支持與管理篇
第14章 災害風險區劃與地圖 359
14.1 基礎理論 359
14.2 災害風險區劃 361
14.3 災害風險地圖 369
14.4 災害風險地圖集 374
14.5 案例分析：北京市暴雨洪澇災害風險區劃及地圖 377
專業術語 381
本章習題 381
參考文獻 381
第15章 系統仿真 384
15.1 基礎理論 384
15.2 系統仿真技術 391
15.3 基于Agent仿真的颶風疏散出行案例分析 401
專業術語 407
本章習題 407
參考文獻 407
第16章 綜合風險管理 408
16.1 基本概念及特點 408
16.2 體系構想及推進思路 410
16.3 綜合風險管理架構 412
16.4 綜合風險管理過程 414
專業術語 415
本章習題 415
參考文獻 415
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災害風險分析方法及應用 節選
**篇 基本理論篇 第1章 背景介紹 學習目標 理解災害的自然屬性與社會屬性 熟悉災害風險管理的基本原理 掌握災害風險分析的四個環節 掌握災害風險管理和應急管理的區別了解災害風險管理和應急管理的發展歷程熟悉自然災害應急管理和氣象災害應急管理的流程 1.1 簡介 1.1.1 問題的提出 在不同的文化和不同的歷史階段，人類對自然的認知不盡相同。有人認為應該征服自然，也有人認為應該順應自然，不管以什么樣的態度來面對自然，自人類誕生起，就必須要努力地與大自然帶來的各種災害相處。颶風、地震、海嘯和疾病都對人類造成過毀滅性的打擊，其中很多自然災害改變了人類的歷史，如龐貝古城的毀滅、黑死病的肆虐。 《全球風險報告（2020）》預測了未來10年的全球環境風險點，包括造成財產損失、基礎設施損壞及人命喪失等重大損害的極端氣候事件；政府及企業采取的應對氣候變化的措施未見成效；人為環境破壞及伴隨而來的災難，包括土壤破壞及放射性污染擴散等；生物多樣性喪失及生態系統崩潰（陸地和海洋）對環境帶來的不可逆后果，人類賴以生存的自然資源嚴重枯竭；地震、海嘯、火山噴發及地磁暴等重大自然災害頻發。這些風險點反映出人類社會與自然之間復雜的互動。人與自然的混合環境給災害風險管理帶來了挑戰。現在的災害，大多不是單純的自然災害，而是具有顯著的人類特征，受社會環境和經濟影響。受災情況因地區工業化和現有的社會制度而異，不同的社會對災難的敏感程度不同（史培軍，2002）。 如何認識未來越來越復雜的人與自然的交互作用帶來的災害，更新災害管理的相關理論以適應時代變化；如何評估這些災害給人類社會帶來的影響，提高災害預警的精確度，夯實防災減災的**道防線；如何把災害風險管理工作理論化，形成系統、科學的災害風險評估知識體系，已經成為各國政府和理論界面對的重大課題。我們需要以正確的災害風險分析理論為工具，以先進的災害風險管理理念為依據，謀求社會經濟的可持續發展。 近一百年，是人類歷史上自然災害活動特別強烈、破壞損失尤其嚴重的時期之一。世界每年有20%～50%的人口遭受暴雨、洪水、干旱、颶風、風暴潮、地震、火山等自然災害的威脅。 2005年8月，由于堤壩防洪標準偏低、財政支持不足，颶風“卡特里娜”引起的洪水淹沒了新奧爾良大部分地區，造成近2000人死亡，成千上萬人流離失所。 2008年5月，“納爾吉斯”熱帶風暴席卷緬甸南部，由此產生的風暴和洪水摧毀了伊洛瓦底江三角洲大部分地區。這次災難及隨后暴發的疾病，加之政府反應的不積極（起先緬甸政府拒絕救援機構入境救助災民），造成了近14萬人死亡。 2011年3月，福島核電站泄漏事件剛發生時，核事故評級只有5級，而后因為處理不當，升為7級，此前唯一一個7級事故是切爾諾貝利核電站的爆炸，那是核電時代以來*大的事故。 2011年，東非發生了60年來*嚴重的旱災，在災難發生前有過諸多預警信號，但都沒有引起各國政府的注意，*終導致數十萬人因缺乏食物和飲用水而死亡。 2019年，澳大利亞經歷了史上*嚴重的火災季。在澳大利亞，炎熱、干燥的環境助長大火，這并不是什么新鮮事。然而，澳大利亞聯邦政府處置不當，造成至少15人喪生，數百所房屋被摧毀，數萬平方公里的土地過火。 2019年新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）疫情引起全球巨變，人類面臨前所未有的公共衛生危機。2020年3月中旬，我國疫情應對取得初步成功，然而歐美國家因風險意識不足、應對延遲，浪費了中國創造的控制新冠肺炎疫情的窗口期，成為世界疫情中心。美國早期的抗疫策略也因對疫情風險預估的嚴重不足而失敗，導致疫情暴發，十天之內美股暴發了23年來四次跌熔斷，恐慌情緒蔓延全球。劍橋大學賈奇商學院風險研究中心預測新冠肺炎大流行在五年內可能會給全球經濟造成82萬億美元的損失。 每一件災難事故的背后都有因果，我們需要尋求看不到的事情后面真正的因果。例如，福島核電站泄漏事件，如果說起因的地震海嘯是天災，那么接下來的一系列不當的應急處置就可以說是人禍了。在冷卻系統癱瘓，且無法**時間修復的情況下，東京電力公司的工程師建議，立即注入大量含硼海水來強行冷卻核反應堆，以避免事故擴大，但東京電力公司的領導們遲遲下不了決心。直到20多個小時后，才執行了這一補救措施，但已經錯過了*佳救援時間。2011年3月28日，檢測數據顯示，福島核泄漏已經達到切爾諾貝利核電站事故的污染水平，而3月12日日本原子能安全和保安院將福島**核電站核泄漏事故的等級定為4級，18日將等級從4級提高為5級。日本的做法是：再等等看。福島核電站事故，并非單純的天災，而是天災和人禍的疊加。 自然災害作為重要的可能損害之源，歷來是各類風險管理研究的重要對象，引起了國內外防災減災領域的普遍關注。而現在人為災害越來越多，如自然資源衰竭災害、環境污染災害、火災、交通災害、人口過剩災害及核災害。由于這些災害的多樣性、不可預知性和破壞性，全世界的人類都置身于巨大的風險之中。防范、應對和消除災害的影響，不是一個國家、一個地區的責任，而是全人類的責任。例如，新冠肺炎引發的傳染病疫情，超出了傳統安全風險管理的認知。這個世界雖然沒有世界性的戰爭，但是很多國家的國際航班數量卻急劇下降、國際貿易急劇下降，出現了逆全球化的趨勢。2021年，日本政府決定將福島**核電站對海洋環境有害的核廢水排放入海。隨后，一家來自德國的海洋科學研究機構對核污水的擴散速度和影響進行了計算模擬，結果顯示：從排放之日起57天內，放射性物質將擴散至太平洋大半區域，3年后美國和加拿大就將受到核污染的影響，10年后蔓延全球海域。至暗時刻，沒有一個人能幸免于難。 在面對多種自然風險或災害帶來的不利后果時，傳統的自然災害管理重視災害暴發后的應對和恢復，而輕視對災害的預測與預防工作。“風險永遠走在人類進步的前面”（薛瀾，2020），事實證明，風險管理是防范、化解重大危機的*有效手段。防災減災體系建設也需要以正確的災害風險分析為基本依據，需要用風險的理念認識和管理災害，以*大限度地減輕災害的影響。習近平做出判斷“同自然災害抗爭是人類生存發展的永恒課題”，“人類對自然規律的認知沒有止境，防災減災、抗災救災是人類生存發展的永恒課題” 。為了全面提高國家綜合防災減災救災的能力，要建立高效科學的自然災害防治體系。 從1999年開始，聯合國減災行動計劃由原來的國際減災10年計劃調整為聯合國國際減災戰略（United Nations International Strategy for Disaster Reduction，UNISDR）計劃，重視科學技術的廣泛應用，重視降低人類社會系統應對災害的脆弱性，建立安全世界。在比利時布魯塞爾舉行的**屆世界風險大會（World Congress on Risk 2003）指出對災害的研究要有兩個方面的轉變：一是從重視自然致災因子（如地震、洪水、沙塵暴、臺風等）轉向重視環境致災因子（如各種環境公害事件、公共衛生事件）；二是從重視災害分析轉向重視風險管理和風險傳播研究（史培軍等，2005）。聯合國也強調：防災減災應從目前的災后和危機發生后的反應文化向災前的預防文化轉變。2016年，習近平在關于災害風險評估的論述中指出，要“從減少災害損失向減輕災害風險轉變” 。要想實現這些觀念上的轉變就需要用科學的災害風險評估方法來解決工作中遇到的實際問題。 1.1.2 災害與風險 1.災害的屬性 災害包括自然災害、技術災害和社會災害等，災害是致災因子與人類社會脆弱性共同作用的結果。自然災害與人類社會的存在無關，但是技術災害和社會災害等則與人類社會的選擇有關。*早人類認識災害就是從自然災害開始的。人類歷史上曾經認為災害是某種超自然力量導致的結果。例如，世界上不同的文明都有對洪水的記載，華夏民族有大禹治水的傳說，西方有諾亞方舟的傳說。世界各地通過口頭傳播、民間傳說、歷史記載、繪畫表現和神話來傳承他們關于毀滅性自然災害的故事。 但是自然現象并不必然導致災害。地震或引起洪水的降水等，如果發生在無人居住的茫茫戈壁，就不會給人類社會造成損失了。資料顯示全球陸地上大約有五百多座活火山，海底更是有數萬座活火山。地球上每年都有不同規模與程度的火山噴發，但是造成龐貝古城消失的火山噴發成了記入人類歷史的災害，而海底的火山活動則只是自然現象，大多都沒有影響到人類的活動。災害發生時，社區或社會功能將被嚴重打亂，涉及廣泛的人員、物資、經濟或環境。可以將災害進一步定義為：某一地區內部演化或外部作用造成的，對人類生命、財產造成危害，以致超過該地區承受能力，進而喪失全部或部分功能的自然-社會現象。災害的影響包括生命的喪失、傷病及其他對人的身體、精神和社會福利造成的負面影響，還包括財物的損壞、資產的損毀、服務功能的喪失、社會和經濟的混亂及環境的退化。 因此，我們可以從自然屬性和社會屬性兩方面來分析災害。 （1）自然屬性是對自然界事物的外貌、規律、現象及特征的本質的描述說明，是不隨個人意識和社會意識的變化而變化的客觀存在，有著很多客觀規律。 （2）社會屬性是一定區域經濟基礎下事物本身固有的、不可缺少的性質與上層建筑的結合體，是隨著自然社會的變化而形成的自然形態。 自然屬性與社會屬性是一個統一的整體。災害的自然屬性離不開其社會屬性。
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