基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣的災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)定量分析方法*

陳長(zhǎng)坤，謝明峰，趙冬月

(中南大學(xué) 防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410075)

災(zāi)害的發(fā)生是造成重大傷亡損失的主要原因之一。而災(zāi)害在時(shí)間和空間上具有一定的群發(fā)性，各種災(zāi)害按照自身確定或不確定的規(guī)律反復(fù)發(fā)作，還具有反復(fù)性[1]。通過對(duì)災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)的研究對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)、保障人員安全和財(cái)產(chǎn)安全具有重要的意義。

目前很多學(xué)者基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同災(zāi)害的形成進(jìn)行了成災(zāi)原理和風(fēng)險(xiǎn)分析。朱偉等[2]通過構(gòu)建災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)模型定性分析了暴雨災(zāi)害的演化規(guī)律。陳麗滿等[3]則從關(guān)鍵危機(jī)事件的角度分析了核電站泄漏危機(jī)的演化特征和風(fēng)險(xiǎn)控制。劉海云等[4]對(duì)城市燃?xì)夤芫€破裂災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析。也有學(xué)者通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來(lái)對(duì)災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)、傳播邊等結(jié)構(gòu)進(jìn)行量化，進(jìn)而使得風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果更精準(zhǔn)。羅軍華等[5]將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)與洪水災(zāi)害鏈相結(jié)合進(jìn)行推理建模。趙冬月等[6]分別從災(zāi)害損失度、災(zāi)害發(fā)生概率、災(zāi)害直接風(fēng)險(xiǎn)和災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)四方面建立時(shí)序性動(dòng)態(tài)災(zāi)害演化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。李智等[7-8]基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理對(duì)災(zāi)害演化行為進(jìn)行建模并模擬了瞬時(shí)性和持續(xù)性影響。榮麗麗等[9]針對(duì)災(zāi)害鏈的形成進(jìn)行分析后提出了區(qū)域性災(zāi)害鏈風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。

風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是一種同時(shí)考慮風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[10]，最初主要被應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)投資和管理領(lǐng)域[11]，之后被應(yīng)用于危害因素分級(jí)、軌道交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、管道泄漏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等領(lǐng)域[12-15]。通過風(fēng)險(xiǎn)矩陣分析能夠?qū)ο到y(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)，發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，在災(zāi)害演化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域的應(yīng)用還很少見。而根據(jù)度值[16]來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析判斷關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)具有一定的局限性。

因此，本文提出了一種將風(fēng)險(xiǎn)矩陣與災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，通過災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)分析災(zāi)害的成災(zāi)過程和規(guī)律特性，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣對(duì)各災(zāi)害事件的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分析，以期提升災(zāi)害網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，為防災(zāi)減災(zāi)提供一定的方法與技術(shù)支撐。

1 理論依據(jù)

1.1 災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及特征

災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)這一系統(tǒng)主要由源災(zāi)害事件、子災(zāi)害事件、末端災(zāi)害事件、災(zāi)害演化邊構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。各個(gè)災(zāi)害事件用節(jié)點(diǎn)(a1，a2，…，ai，…，an)表示，災(zāi)害之間的演化過程用節(jié)點(diǎn)之間的連接邊表示。整個(gè)災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)可以描述從源災(zāi)害與子災(zāi)害、子災(zāi)害與子災(zāi)害、子災(zāi)害與末端災(zāi)害之間相互交叉影響、誘發(fā)的演化過程。根據(jù)不同的災(zāi)害鏈結(jié)構(gòu)，可將災(zāi)害演化主要?jiǎng)澐譃橹辨準(zhǔn)?、發(fā)散式、集中式、交叉式、循環(huán)式5種方式[8]，體現(xiàn)了災(zāi)害演化具有誘發(fā)致災(zāi)、擴(kuò)散致災(zāi)、共同致災(zāi)、時(shí)空交叉致災(zāi)的特點(diǎn)。

圖1 災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)

1.2 災(zāi)害演化風(fēng)險(xiǎn)組成

風(fēng)險(xiǎn)可以由多個(gè)子風(fēng)險(xiǎn)累積構(gòu)成，災(zāi)害演化風(fēng)險(xiǎn)組成如圖2所示。將災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)視為一個(gè)系統(tǒng)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)代表的災(zāi)害事件風(fēng)險(xiǎn)稱為災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)，災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)作為子風(fēng)險(xiǎn)以不同程度的累積作用構(gòu)成了整個(gè)災(zāi)害演化系統(tǒng)的總體風(fēng)險(xiǎn)。節(jié)點(diǎn)所代表的災(zāi)害事件發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重程度共同作用構(gòu)成了災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)。通過風(fēng)險(xiǎn)矩陣來(lái)耦合可能性和后果嚴(yán)重程度便可量化出節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平，進(jìn)而與作用水平耦合就可以量化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平。各節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)具有不同作用水平，主要受各節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要程度的影響，相當(dāng)于對(duì)各節(jié)點(diǎn)之間通過連接邊互相影響設(shè)定了不同的權(quán)重。單純使用度值[17]判斷重要程度相當(dāng)于將通過每條連接邊傳遞的影響權(quán)重均視為1，具有一定的局限性，引入作用水平恰好對(duì)度值判斷的不足進(jìn)行了優(yōu)化。

圖2 災(zāi)害演化風(fēng)險(xiǎn)組成

2 方法建立

結(jié)合前文災(zāi)害演化風(fēng)險(xiǎn)的組成，從災(zāi)害節(jié)點(diǎn)和整個(gè)災(zāi)害系統(tǒng)兩個(gè)角度出發(fā)確定風(fēng)險(xiǎn)，具體的流程如圖3所示，主要包括風(fēng)險(xiǎn)矩陣構(gòu)建、節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)量化、節(jié)點(diǎn)重要度分析、綜合風(fēng)險(xiǎn)水平確定、風(fēng)險(xiǎn)矩陣表設(shè)計(jì)與填寫五大模塊。

圖3 風(fēng)險(xiǎn)分析流程圖

主要的風(fēng)險(xiǎn)分析程序步驟包括：①確定災(zāi)害事件發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度量化值；②根據(jù)發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度所在區(qū)間范圍得到后果嚴(yán)重程度等級(jí)和節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)；③根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)對(duì)照表確定節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平的量化值范圍，進(jìn)而求出節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平量化值；④計(jì)算出災(zāi)害節(jié)點(diǎn)的Borda數(shù)值和Borda序值，對(duì)各災(zāi)害節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的災(zāi)害事件進(jìn)行重要度排序和分析；⑤計(jì)算出災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的作用水平；⑥確定災(zāi)害演化系統(tǒng)的整體綜合風(fēng)險(xiǎn)水平和等級(jí)；⑦將各個(gè)災(zāi)害事件及其需要填寫的評(píng)估參數(shù)填入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表各欄目中。該方法核是圍繞發(fā)生可能性(Possibility)、后果嚴(yán)重程度(Severity)、重要度(Importance)、量化值(Value)這幾個(gè)關(guān)鍵詞展開的，因此以這些關(guān)鍵詞的英文名首字母結(jié)合命名為PSIV法，下面對(duì)各個(gè)組成模塊進(jìn)行介紹。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣構(gòu)建

原始的風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是將可能性和后果嚴(yán)重程度分別進(jìn)行分級(jí)后進(jìn)行耦合后對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行等級(jí)劃分的方法?；谖墨I(xiàn)[11]，將后果嚴(yán)重程度根據(jù)量化區(qū)間分為五個(gè)等級(jí)，具體的劃分區(qū)間及說明見表1；將可能性根據(jù)不同災(zāi)害事件的發(fā)生可能性進(jìn)行分級(jí)見表2，根據(jù)表1和表2中的后果嚴(yán)重程度等級(jí)和可能性構(gòu)成的坐標(biāo)系中的對(duì)應(yīng)位置確定風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)如圖4所示。通過原始風(fēng)險(xiǎn)矩陣得到節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平的等級(jí)后還需要進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而量化風(fēng)險(xiǎn)水平實(shí)現(xiàn)定量分析。

表1 后果嚴(yán)重程度等級(jí)的說明

表2 可能性的定義

圖4 風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖

2.2 災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平量化

為了得到對(duì)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)在不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)的量化取值，基于文獻(xiàn)[18]，結(jié)合災(zāi)害節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的災(zāi)害事件發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度等級(jí)的耦合得到不同等級(jí)對(duì)應(yīng)的災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平量化范圍見表3。

表3 災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)對(duì)照

根據(jù)專家打分、災(zāi)害數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等方法確定各節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)災(zāi)害事件的后果嚴(yán)重程度量化值和發(fā)生可能性取值，分別用變量RS(Risk Seriousness)、RP(Risk Possibility)表示。再根據(jù)RS取值在表1中的量化范圍確定后果嚴(yán)重程度等級(jí)。進(jìn)而根據(jù)RP所對(duì)應(yīng)的可能性范圍和后果嚴(yán)重程度等級(jí)在表3中確定災(zāi)害節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)水平范圍和風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)。若令節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平量化值為RV(Risk Value)，通過線性插值[19]的方法來(lái)求得RV的具體數(shù)值,假設(shè)RP∈(RP1,RP2)，RS∈(RS1,RS2)，RV∈(RV1,RV2),則有：

(1)

由此可見，只要RP和RS已知，根據(jù)二者取值在表1、表2和表3中對(duì)應(yīng)的區(qū)間范圍分別得到上限值RP1、RS1、RV1和下限值RP2、RS2、RV2，代入上述公式即可求得RV。

2.3 災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要度分析

前文根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)矩陣得到風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)后，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)處于相同等級(jí)的情況，但這些節(jié)點(diǎn)的重要程度不一樣，而災(zāi)害節(jié)點(diǎn)的重要程度是決定各節(jié)點(diǎn)作用水平的關(guān)鍵因素?？梢妼?duì)各災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的重要度進(jìn)行排序進(jìn)而確定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)很有必要。

因此借助Borda序值法[20]對(duì)風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行改進(jìn)。令災(zāi)害事件對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)總個(gè)數(shù)為N，某一災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)i在某一特定準(zhǔn)則k下的風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)為rik，準(zhǔn)則總數(shù)為n，該節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)i對(duì)應(yīng)的Borda數(shù)為bi，則有：

(2)

其中準(zhǔn)則k表示風(fēng)險(xiǎn)矩陣對(duì)風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行分級(jí)量化的準(zhǔn)則，本文使用可能性和嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)量化的兩大準(zhǔn)則分別用k=1和k=2表示，即n=2。則rik數(shù)值上等于在風(fēng)險(xiǎn)矩陣中比節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)i的發(fā)生可能性取值高或者破壞風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化值高的其他節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)個(gè)數(shù)。

求得各節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的Borda數(shù)后，進(jìn)行排序?qū)Ρ?。比?jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)i的Borda數(shù)大的節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的個(gè)數(shù)稱為節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)i的Borda序值[20]。Borda序值能夠反映出同一風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)中的災(zāi)害事件重要度的差異，越接近0，則表示該節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要度越高。根據(jù)Borda序值便可作出各個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的重要度排序，從而為確定作用水平提供參考依據(jù)，降低主觀性。

2.4 綜合風(fēng)險(xiǎn)水平確定

整個(gè)災(zāi)害演化系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由各節(jié)點(diǎn)的自身風(fēng)險(xiǎn)水平和對(duì)系統(tǒng)的作用水平構(gòu)成。為了量化災(zāi)害演化系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，引入一個(gè)表征作用水平的參數(shù)w，令N個(gè)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)中第i個(gè)的風(fēng)險(xiǎn)水平量化值和作用水平分別為RVi和wi，整個(gè)災(zāi)害演化系統(tǒng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)水平值為CRV則有：

(3)

為了便于量化取值，基于歸一化原則，各個(gè)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)的作用水平wi之和應(yīng)為1。根據(jù)各災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的Borda序值，通過專家打分的形式，對(duì)各災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要度進(jìn)行兩兩比較打分得到重要性標(biāo)度。令N個(gè)災(zāi)害事件中節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)i對(duì)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)j的重要性標(biāo)度為aij，用ai/aj表示，進(jìn)而建立判斷矩陣A如下：

(4)

得到判斷矩陣A后求出其最大特征值λmax和特征向量，再對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，具體流程見圖5。其中隨機(jī)一致性比率RI的部分取值見表4。當(dāng)一致性檢驗(yàn)通過后，基于特征向量法[11]，通過數(shù)學(xué)計(jì)算得到A的特征向量值就是各節(jié)點(diǎn)作用水平w的取值。代入CRV計(jì)算公式就可計(jì)算得到災(zāi)害演化系統(tǒng)的綜合風(fēng)險(xiǎn)水平CRV。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與量化值的關(guān)系的定義即可確定災(zāi)害演化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平等級(jí)：綜合風(fēng)險(xiǎn)水平CRV取值在0～1.5范圍內(nèi)為低級(jí)風(fēng)險(xiǎn)；在1.5～3范圍內(nèi)為中級(jí)風(fēng)險(xiǎn)；在3～5范圍內(nèi)為高級(jí)風(fēng)險(xiǎn)[18]。

表4 正互反矩陣階數(shù)2～11的RI取值

圖5 一致性檢驗(yàn)流程

2.5 風(fēng)險(xiǎn)矩陣表設(shè)計(jì)與填寫

風(fēng)險(xiǎn)矩陣表是展示風(fēng)險(xiǎn)矩陣分析結(jié)果最直觀的形式，有利于綜合考慮欄目中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析比較，從而提出更合理有效的措施，將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。最原始的風(fēng)險(xiǎn)矩陣表欄目應(yīng)至少包括各風(fēng)險(xiǎn)事件序號(hào)、風(fēng)險(xiǎn)事件名稱、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性及后果嚴(yán)重程度及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。在原始風(fēng)險(xiǎn)矩陣表的基礎(chǔ)上，結(jié)合災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)中特點(diǎn)，設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)矩陣表欄目如表5所示。在進(jìn)行災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)分別將災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)、節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的災(zāi)害事件、發(fā)生的可能性RP和后果嚴(yán)重程度RS和等級(jí)、各個(gè)節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平RV和等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)作用水平等級(jí)、Borda數(shù)、Borda序值和作用水平w填入表中即可。

表5 風(fēng)險(xiǎn)矩陣表評(píng)估欄目(樣表)

3 案例分析

3.1 案例選取

由于篇幅受限，借鑒文獻(xiàn)[21]中汶川地震的具體案例和文獻(xiàn)[22]中針對(duì)汶川地震災(zāi)害中常見的災(zāi)害事件構(gòu)建的災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)。該災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)主要由汶川地震中常見的次生災(zāi)害群構(gòu)建而成，共有11個(gè)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)，源災(zāi)害事件節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)余震，子災(zāi)害事件節(jié)點(diǎn)包括破壞道路橋梁、滑坡、崩塌、阻斷交通、形成堰塞湖、房屋倒塌、影響救援、洪水，末端災(zāi)害事件節(jié)點(diǎn)包括經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡。其災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖6。

圖6 余震次生災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.2 應(yīng)用與分析

根據(jù)上述方法，確定好各節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的可能性和后果嚴(yán)重程度后通過MTALAB進(jìn)行計(jì)算從而依次代入式(1)和式(2)得到各節(jié)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)水平RV和等級(jí)、Borda數(shù)值和序值，進(jìn)而求出作用水平后按照對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)和災(zāi)害事件填入風(fēng)險(xiǎn)矩陣表如表6示。各災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平計(jì)算過程不再贅述，下面針對(duì)節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要度和該案例中的地震次生災(zāi)害演化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)綜合水平進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

表6 余震次生災(zāi)害演化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)矩陣表

(1)節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要度分析。根據(jù)表6的Borda序值可得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重要度排序?yàn)椋篴3>a1=a8>a4=a10>a9=a11>a7>a2=a6>a5。可見節(jié)點(diǎn)a3是最關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的滑坡災(zāi)害可能引起大面積的埋壓，應(yīng)作為防范重點(diǎn)；若是通過度值進(jìn)行判斷，則會(huì)發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)a3和a7的度值最大且均為4，而節(jié)點(diǎn)a7的重要度排序反而靠后，這也進(jìn)一步說明重要度排序優(yōu)化了度值定性分析，能夠更精確地找到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，重要度排序在節(jié)點(diǎn)a11前的節(jié)點(diǎn)Borda序值偏小，均沒有超過5，說明這樣節(jié)點(diǎn)也比較重要，也要引起一定重視。表6中通過原始風(fēng)險(xiǎn)矩陣分級(jí)得到的高風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)有a1、a3、a8、a9，但通過重要度排序可以進(jìn)一步這些高風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化得到不同的重要程度，進(jìn)而為各節(jié)點(diǎn)作用水平的確定提供重要依據(jù)。

(2)綜合風(fēng)險(xiǎn)水平分析。以重要度排序?yàn)橹匾獏⒖家罁?jù)，結(jié)合專家意見，得到判斷矩陣元素見表7。通過MATLAB計(jì)算得到該判斷矩陣的最大特征值λmax=11.365 1，一致性指標(biāo)CI= 0.036 5，隨機(jī)一致性指標(biāo)CR= 0.024 0，可見該判斷矩陣能夠通過一致性檢驗(yàn)，且得到其特征向量值為(0.169 9, 0.022 9, 0.262 6, 0.1174, 0.014 5, 0.022 9, 0.035 1, 0.169 9, 0.052 1, 0.080 6, 0.052 1)，即各災(zāi)害節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的作用水平取值。將各節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平和作用水平取值代入式(3)即可求得該案例中的常見地震次生災(zāi)害演化系統(tǒng)的綜合水平為CRV=3.135 3，其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為高級(jí)。這說明即使余震的破壞強(qiáng)度通常沒有主震強(qiáng)，但次生災(zāi)害演化帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)仍然很高，不容忽視。

表7 判斷矩陣元素

4 結(jié)論

(1)本文基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本理論，對(duì)災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)的特征進(jìn)行分析，得出災(zāi)害演化系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)組成是各個(gè)災(zāi)害節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平的以一定作用水平的累積。其中節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平由節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的災(zāi)害事件發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重程度決定，作用水平取決于各節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的重要程度。

(2)基于災(zāi)害演化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)組成，對(duì)原始風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行改進(jìn)后應(yīng)用到災(zāi)害演化網(wǎng)絡(luò)提出了一種定量分析方法，能夠量化節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)水平和綜合風(fēng)險(xiǎn)水平，對(duì)節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)重要度做出排序，使分析結(jié)果更準(zhǔn)確合理。

(3)文中對(duì)于RP、RS的取值方式未涉及較多的研究，將會(huì)是以后進(jìn)一步的研究方向。