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[關(guān)鍵詞] 中小企業(yè);信息安全;風(fēng)險評估
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2015 . 21. 043
[中圖分類號] TP309 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2015)21- 0090- 02
信息安全風(fēng)險評估是以風(fēng)險管理為基礎(chǔ),通過科學(xué)的方法和手段,對企業(yè)信息系統(tǒng)所面臨的威脅與存在的脆弱性進(jìn)行全面分析,以安全事故對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營有可能帶來的危害展開評估,進(jìn)而制定出有效的防御及整改措施[1]。信息安全風(fēng)險評估在企業(yè)信息安全保障體系中占據(jù)著十分重要的地位,其不但是重要的評價方法,同時也是利于企業(yè)決策的有效機(jī)制。如果缺乏準(zhǔn)確及時的風(fēng)險評估,便不能準(zhǔn)確的判斷出企業(yè)所存在的信息安全問題,因此加強(qiáng)企業(yè)信息安全風(fēng)險評估,對每一個中小企業(yè)來說,都意義重大。
1 中小企業(yè)信息安全評估方法
為了進(jìn)一步評估信息系統(tǒng)的安全風(fēng)險,多種風(fēng)險評估方法被開發(fā)出來并在企業(yè)中得以運(yùn)用。定性評估法,定量評估法以及半定量評估法是目前較為常用的幾種方法。風(fēng)險評估中的定量評估方法,主要是結(jié)合企業(yè)特點(diǎn),根據(jù)評估內(nèi)容和評估流程,從眾多的信息系統(tǒng)、人員和設(shè)備中,利用分類分別計(jì)算比例的方法,對評估對象合理選定,并進(jìn)行數(shù)量采樣[2]。并在此基礎(chǔ)上,分析企業(yè)信息系統(tǒng)中資產(chǎn)價值、威脅性以及脆弱性三者之間存在的函數(shù)關(guān)系,從而根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況選取恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)險計(jì)算方法,合理計(jì)算出企業(yè)信息安全風(fēng)險評估數(shù)值。本文認(rèn)為定量方法對當(dāng)前的中小企業(yè)來說更具實(shí)用價值,主要可從風(fēng)險計(jì)算方法、威脅可能性量化賦值方法著手。
1.1 風(fēng)險計(jì)算方法
后果(Consequence)及可能性(Likelihood)是風(fēng)險具有的兩個基本屬性。風(fēng)險對信息系統(tǒng)的影響,說到底也是這兩個因素所造成的。資產(chǎn)的不同自然也使其面臨的主要威脅存在差異。而隨著威脅可以利用的、資產(chǎn)存在的弱點(diǎn)數(shù)量的增加會增加風(fēng)險的可能性,隨著弱點(diǎn)嚴(yán)重級別的提高會增加一該資產(chǎn)面臨風(fēng)險的后果。通常來說, 某項(xiàng)資產(chǎn)風(fēng)險的可能性為資產(chǎn)脆弱性與存在威脅的可能性的函數(shù),同時風(fēng)險后果則為資產(chǎn)價值(影響)的函數(shù)。本論文采用如下算式來得到資產(chǎn)的風(fēng)險賦值:
風(fēng)險值=資產(chǎn)價值×威脅可能性×資產(chǎn)脆弱性
上述公式主要考慮到各參數(shù)采取的取值并不十分精確,因而加入了以往的經(jīng)驗(yàn)和判斷,在國際中對此類數(shù)據(jù)則通常采用數(shù)學(xué)乘法或矩陣等方法。而采用線性相乘,則主要是為了方便進(jìn)行計(jì)算。企業(yè)實(shí)施風(fēng)險分析可以從風(fēng)險信息和數(shù)據(jù),進(jìn)行不同程度的改進(jìn)。并根據(jù)計(jì)算出的風(fēng)險值的數(shù)值范圍,確定相應(yīng)的風(fēng)險等級。風(fēng)險數(shù)值與風(fēng)險等級對應(yīng)的關(guān)系見表1。
1.2 脆弱性量化賦值方法
脆弱性和威脅所存在的對應(yīng)關(guān)系,應(yīng)在評估時充分考慮到,要知道相對應(yīng)的脆弱性是威脅起作用的基本因素,因此脆弱性與威脅基本上是通過一一對應(yīng)的形式呈現(xiàn)出來的。對脆弱性大小的評定需要結(jié)合評估采集的調(diào)研結(jié)果、安全漏洞掃描結(jié)果以及人工安全檢查結(jié)果。參照國際通行做法和專家經(jīng)驗(yàn),將資產(chǎn)存在的脆弱性分為5個等級,分別是很高(VH)、高(H)、中(M)、低(L)、可忽略(N),并且從高到低分別賦值5-1,具體參照表2。
威脅可能性屬性非常難以度量.它依賴于具體的資產(chǎn)、弱點(diǎn)。并且這兩個屬性都和時間有關(guān)系。在威脅評估過程中,評估者的專家經(jīng)驗(yàn)非常重要。
2 結(jié) 語
目前,信息系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到中小企業(yè)的日常管理工作中,對其的重視程度也越來越高。對中小企業(yè)來說,定期進(jìn)行信息安全風(fēng)險評估是信息安全工作得以順利實(shí)施的有效保障,通過有效的信息安全風(fēng)險評估方法則是科學(xué)合理地開展信息安全風(fēng)險評估的前提條件。因此,新形勢下中小企業(yè)的信息安全風(fēng)險評估工作必須要做到與時俱進(jìn),不斷創(chuàng)新,從而以適應(yīng)快速發(fā)展的社會需求。
主要參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:風(fēng)險評估;蒙特卡洛模擬;灰色評價;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號:F27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
風(fēng)險評估就是在充分掌握資料的基礎(chǔ)之上,采用合適的方法對已識別風(fēng)險進(jìn)行系統(tǒng)分析和研究,評估風(fēng)險發(fā)生的可能性(概率)、造成損失的范圍和嚴(yán)重程度(強(qiáng)度),為接下來選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險處理方法提供依據(jù)。根據(jù)實(shí)際需要的不同可以對風(fēng)險進(jìn)行定性分析和定量分析。定性分析一般是根據(jù)風(fēng)險度(重要程度)或風(fēng)險大?。ǜ怕省翉?qiáng)度)等指標(biāo)對風(fēng)險因素進(jìn)行優(yōu)先級排序,為進(jìn)一步分析或處理風(fēng)險提供參考,常用方法有專家打分法等。定量分析則是將體現(xiàn)風(fēng)險特征的指標(biāo)量化,加深對風(fēng)險因素的認(rèn)識,有助于風(fēng)險管理者采取更具針對性的對策和措施,常用方法有敏感性分析、蒙特卡羅分析等。下面介紹常用的一些風(fēng)險評估方法。
一、專家調(diào)查法
在風(fēng)險識別的基礎(chǔ)之上,請專家對風(fēng)險因素的發(fā)生概率和影響程度進(jìn)行評價,再綜合整體風(fēng)險水平進(jìn)行評價。該方法簡單易行,可以在采用德爾菲法進(jìn)行風(fēng)險識別時同時進(jìn)行,節(jié)約成本和時間,缺點(diǎn)是主觀性強(qiáng),依賴于專家水平。
二、蒙特卡洛模擬法
蒙特卡洛模擬法又稱統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)法或隨機(jī)模擬法,其原理是將項(xiàng)目目標(biāo)變量(風(fēng)險評價指標(biāo))和各個風(fēng)險變量綜合在一個數(shù)學(xué)模擬模型內(nèi),每個風(fēng)險變量用一個概率分布來描述,然后利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)(或偽隨機(jī)數(shù)),并根據(jù)隨機(jī)數(shù)在各個風(fēng)險變量的概率分布中取值,算出目標(biāo)變量值,經(jīng)過多次運(yùn)算即可得出目標(biāo)變量的期望值、方差、概率分布等指標(biāo),繪制累計(jì)概率圖,供決策者參考。
風(fēng)險變量的確定,一般采用前述的風(fēng)險識別方法,如果風(fēng)險因素較多,可以先進(jìn)行敏感性分析,選擇敏感的風(fēng)險因素作為風(fēng)險變量。風(fēng)險變量的概率分布描述是進(jìn)行模擬分析的基礎(chǔ),常用的有正態(tài)分布、β分布、三角分布、梯形分布、階梯分布等,銷售量、售價、產(chǎn)品成本等變量多采用正態(tài)分布,工期、投資等變量多采用三角分布描述。對有歷史數(shù)據(jù)的風(fēng)險變量可根據(jù)數(shù)據(jù)做統(tǒng)計(jì)分析,估計(jì)其概率分布,對沒有歷史數(shù)據(jù)的風(fēng)險變量,可以采用專家調(diào)查法確定變量的概率分布。
該法由法國數(shù)學(xué)家John.ron.neuman創(chuàng)立,由于其依賴的概率統(tǒng)計(jì)理論與賭博原理類同,因此以歐洲著名賭城摩納哥首都Monte Carlo命名。該方法的優(yōu)點(diǎn)是使用計(jì)算機(jī)模擬項(xiàng)目的自然過程,比歷史模擬方法成本低、效率高,結(jié)果相對精確;可以處理多個因素非線性、大幅波動的不確定性,并把這種不確定性的影響以概率分布形式表示出來,克服了敏感性分析的局限性。不足之處是依賴于特定的隨機(jī)過程和選擇的歷史數(shù)據(jù),不能反映風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系,需要有可靠的模型,否則導(dǎo)致錯誤。
三、計(jì)劃評審技術(shù)(PERT)
該方法是用網(wǎng)絡(luò)圖來體現(xiàn)項(xiàng)目中各項(xiàng)活動的進(jìn)度和相互之間的關(guān)系,確定關(guān)鍵路徑,計(jì)算總工期及概率,再綜合考慮資源因素,得到最佳的項(xiàng)目計(jì)劃方案。PERT主要用于對項(xiàng)目的進(jìn)度管理,評價進(jìn)度和費(fèi)用方面的風(fēng)險。它適用于評價缺乏歷史經(jīng)驗(yàn)資料的科研或產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目風(fēng)險以及與進(jìn)度相關(guān)的項(xiàng)目風(fēng)險。由于該方法的前提是假設(shè)項(xiàng)目每項(xiàng)活動的時間服從正態(tài)分布或β分布,總工期和關(guān)鍵路徑都具有隨機(jī)性,但是隨著關(guān)鍵路徑的確定,這一假設(shè)就失去意義,因此具有一定的缺陷。
四、敏感性分析法
敏感性分析法是指在假定其他風(fēng)險因素不變的情況下,評估某一個(或幾個)特定的風(fēng)險因素變化對項(xiàng)目目標(biāo)變量的影響程度,確定它的變動幅度和臨界值,計(jì)算出敏感系數(shù),據(jù)此對風(fēng)險因素進(jìn)行敏感性排序,供決策者參考。這種方法應(yīng)用廣泛,常用于項(xiàng)目的可行性研究階段,有助于發(fā)現(xiàn)重要的風(fēng)險因素,具體又可分為單因素敏感性分析和多因素敏感性分析。其缺點(diǎn)在于只能體現(xiàn)風(fēng)險因素的強(qiáng)度而不能反映發(fā)生概率,也不能反映眾多風(fēng)險因素同時變化時對項(xiàng)目的綜合影響。
五、決策樹法
決策樹法是指利用圖解的形式,將風(fēng)險因素層層分解,繪制成樹狀圖,逐項(xiàng)計(jì)算其概率和期望值,進(jìn)行風(fēng)險評估和方案的比較和選擇。一棵簡單的決策樹包括決策節(jié)點(diǎn)、狀態(tài)節(jié)點(diǎn)和結(jié)果節(jié)點(diǎn),決策節(jié)點(diǎn)與狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間為方案分支,狀態(tài)節(jié)點(diǎn)引出的分支為狀態(tài)分支,決策節(jié)點(diǎn)上標(biāo)注最終方案的收益期望值,方案分支標(biāo)注方案名稱,狀態(tài)節(jié)點(diǎn)標(biāo)注某個行動方案收益期望值,狀態(tài)分支標(biāo)注狀態(tài)名稱和概率,結(jié)果節(jié)點(diǎn)標(biāo)注收益值。一般會求出目標(biāo)變量在所有風(fēng)險因素所有概率組合下的期望值,再畫出概率分布圖,因此計(jì)算量與風(fēng)險因素和變化的數(shù)量成指數(shù)關(guān)系,并且需要有足夠的有效數(shù)據(jù)做支撐。這種方法層次清晰,不同節(jié)點(diǎn)面臨的風(fēng)險及概率一目了然,不易遺漏,能夠適應(yīng)多階段情形下的風(fēng)險分析,但用于大型復(fù)雜項(xiàng)目時工作量較大,也不適合用于缺乏類似客觀數(shù)據(jù)的項(xiàng)目。
六、影響圖法
影響圖是指由風(fēng)險結(jié)點(diǎn)集合和反映風(fēng)險關(guān)系的有向弧集合構(gòu)成的無環(huán)有向圖,它是在決策樹基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的圖形描述工具,包含了對風(fēng)險變量相關(guān)性的描述,既可以表示變量之間的概率依賴關(guān)系,又可用于計(jì)算,能夠有效地把決策問題轉(zhuǎn)化成模型,是決策問題定性描述和定量分析的有效工具。其優(yōu)點(diǎn)是概率估計(jì)、備選方案、決策者偏好等資料完整;圖形直觀、概念明確;計(jì)算規(guī)模隨著風(fēng)險因素個數(shù)呈線性增長。缺點(diǎn)是需要獲取大量的概率和效用值,對于復(fù)雜問題建模困難。
七、模糊綜合評價法
模糊理論是美國加州大學(xué)伯克力分校盧菲特?澤德教授于1965年首先提出的一種定量表達(dá)工具,用來表達(dá)某些無法明確定義的模糊性概念。事物的某些狀態(tài)或?qū)傩匀缒谢蚺?,可以明確區(qū)分,但是如漂亮或不漂亮、高或矮之類帶有主觀意識的屬性,則很難以明確的標(biāo)準(zhǔn)加以區(qū)分,模糊理論接受自然界模糊性現(xiàn)象存在的事實(shí),并將其量化,進(jìn)行相關(guān)研究。
風(fēng)險也具有模糊性,主要表現(xiàn)為風(fēng)險的強(qiáng)度或大小很難進(jìn)行明確的界定。模糊綜合評價法將項(xiàng)目風(fēng)險大小用模糊子集進(jìn)行表達(dá),利用隸屬度及模糊推理的概念對風(fēng)險因素進(jìn)行排序,以改進(jìn)的模糊綜合評價法為基礎(chǔ),采用層次分析法(AHP)構(gòu)建風(fēng)險遞階層次結(jié)構(gòu),采用專家調(diào)查法確定各層次內(nèi)的風(fēng)險因素指標(biāo)權(quán)重,逐級進(jìn)行模糊運(yùn)算,直至總目標(biāo)層,最終獲得項(xiàng)目各個層級以及整體的風(fēng)險評估結(jié)果。該方法將風(fēng)險的定性和定量分析相結(jié)合,對于難以量化的風(fēng)險因素如法律變動,也能進(jìn)行有效分析,不依賴絕對指標(biāo),避免標(biāo)準(zhǔn)不合理導(dǎo)致的偏差。缺點(diǎn)是專家的主觀偏見和能力水平可能會影響結(jié)果,對隸屬度變化時評價結(jié)果改變的波動性利用不夠。
八、風(fēng)險矩陣法
該方法又稱風(fēng)險值法,1998年由Paul R等人提出。該方法將風(fēng)險事件發(fā)生的概率和影響程度分級評分,然后分別作為矩陣的行和列形成風(fēng)險矩陣,將風(fēng)險概率和風(fēng)險后果估計(jì)值(0~1)相乘得到風(fēng)險值,進(jìn)而按照風(fēng)險事件在矩陣中的位置作出評估。該方法使用簡單快捷。缺點(diǎn)是計(jì)算風(fēng)險概率往往需要?dú)v史數(shù)據(jù);由于風(fēng)險的隨機(jī)性和影響的模糊性,易產(chǎn)生風(fēng)險結(jié)。
九、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ANN)
該方法是模仿生物大腦結(jié)構(gòu)和功能而形成的一類信息處理系統(tǒng),最先由美國生物學(xué)家Warren Mcculloch和數(shù)學(xué)家Walter Pitts于1943年提出,經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)成為多學(xué)科綜合的前沿學(xué)科。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)單元是神經(jīng)元,它一般是多個輸入、一個輸出的非線性單元,按照一定的層次結(jié)構(gòu)排列,每層神經(jīng)元以加權(quán)方式與其他層次上的神經(jīng)元連接構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)連接方式的不同,目前已有30多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),最常用的是誤差反向傳播的多層前饋式網(wǎng)絡(luò),即BP網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)作模式是建立神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)連接,通過學(xué)習(xí)規(guī)則或自組織等過程建立相應(yīng)的非線性數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過多次信息輸入和輸出比對,并不斷進(jìn)行修正,使輸出結(jié)果與實(shí)際值之間差距不斷縮小。優(yōu)點(diǎn):具有自學(xué)習(xí)、自組織適應(yīng)能力和強(qiáng)容錯性等特性;避免了大量的繁瑣計(jì)算,使評價工作更簡便易行;主要是通過對以往的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),獲取經(jīng)驗(yàn),弱化了確定各因素權(quán)重時的人為因素。缺點(diǎn):選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不當(dāng)會影響評價結(jié)果;輸出結(jié)果不能體現(xiàn)單個風(fēng)險因素的重要程度;泛化能力差,不適用于多目標(biāo)的評價過程,項(xiàng)目具有獨(dú)特性、一次性的特點(diǎn)。
十、灰色評價方法
灰色系統(tǒng)理論是我國著名學(xué)者鄧聚龍于1982年提出的,他根據(jù)信息的清晰程度,將系統(tǒng)分為白色、黑色和灰色,白色系統(tǒng)信息完全可見,黑色系統(tǒng)信息未知,灰色系統(tǒng)介于兩者之間,分析過程中可充分利用已知信息將灰色系統(tǒng)的灰色性白化,分析方法有灰色聚類法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等?;疑P(guān)聯(lián)分析是根據(jù)因素之間發(fā)展態(tài)勢的相似或者相異程度來衡量因素間關(guān)聯(lián)度的方法。灰色評價方法的優(yōu)點(diǎn):對樣本量要求不高,不要求樣本服從任何分布,可以有效地克服復(fù)雜系統(tǒng)的層次復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)關(guān)系的模糊性、動態(tài)變化的隨機(jī)性、指標(biāo)數(shù)據(jù)的不完全性和不確定性,排除認(rèn)為影響,數(shù)據(jù)不必進(jìn)行歸一化處理,可靠性強(qiáng)。缺點(diǎn):樣本數(shù)據(jù)具有時間序列特性,綜合評價結(jié)果具有“相對評價”的缺點(diǎn),需要確定分辨率,其選擇標(biāo)準(zhǔn)尚無一個合理的標(biāo)準(zhǔn)。
對項(xiàng)目風(fēng)險定性和定量分析,為選擇最佳風(fēng)險處理手段提供了可靠的依據(jù)。上述風(fēng)險評估方法有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢,有的方法以全面、精確為特點(diǎn),有的方法以簡單易用為優(yōu)勢,一些方法可以同時處理風(fēng)險識別和風(fēng)險評估,各方法之間也有相互交叉、相互引用的情況,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)根據(jù)掌握資料程度、項(xiàng)目實(shí)際情況具體選擇。1992年英國里丁大學(xué)Simister教授對英國項(xiàng)目管理協(xié)會的37名會員進(jìn)行風(fēng)險評估技術(shù)應(yīng)用方面的調(diào)查,結(jié)果顯示盡管有很多新的風(fēng)險評估方法,但傳統(tǒng)的調(diào)查打分法、蒙特卡洛模擬和計(jì)劃評審法使用率達(dá)70%。據(jù)統(tǒng)計(jì),由于資料稀缺和時間緊迫,75%的項(xiàng)目經(jīng)理傾向于采用專家調(diào)查打分,將風(fēng)險評估主觀量化。未來項(xiàng)目風(fēng)險管理將更加注重一體化和動態(tài)持續(xù)性,風(fēng)險的量化分析越來越受到重視,隨著傳統(tǒng)風(fēng)險評估方法不斷改進(jìn),新方法的不斷完善,風(fēng)險評估將會使項(xiàng)目管理更加科學(xué)有效。
(作者單位:重慶大學(xué)建設(shè)管理與房地產(chǎn)學(xué)院)
主要參考文獻(xiàn)
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摘要:本文分析了火災(zāi)風(fēng)險評估概念的內(nèi)涵,綜述了以某一系統(tǒng)為對象的火災(zāi)風(fēng)險評估的研究及目的,介紹了國內(nèi)外較新的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法。
關(guān)鍵詞:城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估
一、火災(zāi)風(fēng)險評估的概念
過去,人們往往依靠經(jīng)驗(yàn)和直觀推斷來做出決策。隨著計(jì)算機(jī)容量不斷擴(kuò)大和模塊技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)險評估(riskassessment)和風(fēng)險管理(riskmanagement)技術(shù)作為復(fù)雜或重大事項(xiàng)決策的必要輔助手段,在過去的二、三十年間,在決策分析、管理科學(xué)、運(yùn)營研究和系統(tǒng)安全等領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)知和應(yīng)用[1]。
通常認(rèn)為風(fēng)險(risk)的定義為:能夠?qū)ρ芯繉ο螽a(chǎn)生影響的事件發(fā)生的機(jī)會,它通過后果和可能性這兩個方面來具體體現(xiàn)。風(fēng)險概念中包括三個因素:對可能發(fā)生的事件的認(rèn)知;該事件發(fā)生的可能性;發(fā)生的后果[2]。因而,火災(zāi)風(fēng)險(firerisk)包含火災(zāi)危險性(發(fā)生火災(zāi)的可能性)和火災(zāi)危害性(一旦發(fā)生火災(zāi)可能造成的后果)雙重含義[3]。
現(xiàn)在,在文獻(xiàn)中可以看到的與“火災(zāi)風(fēng)險評估”相關(guān)的術(shù)語有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等,但基本上火災(zāi)風(fēng)險評估都是指:在火災(zāi)風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上對火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行估算,通過對所選擇的風(fēng)險抵御措施進(jìn)行評估,把所收集和估算的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的結(jié)論的過程?;馂?zāi)風(fēng)險評估與火災(zāi)模擬、火災(zāi)風(fēng)險管理和消防工程之間有密切關(guān)系,為其提供定性和定量的分析方法,簡單地如消防安全設(shè)施檢查表,復(fù)雜的就會涉及到概率分析,在應(yīng)用方面針對的風(fēng)險目標(biāo)的性質(zhì)和分析人員的經(jīng)驗(yàn)有各種變化[4]。
較多的人傾向于從工程角度來定義火災(zāi)危害性(firehazard)和火災(zāi)風(fēng)險(firerisk)?;馂?zāi)危害性指:凡是根據(jù)已有的資料認(rèn)為能引起火災(zāi)或爆炸,或是能為火災(zāi)的強(qiáng)度增大或蔓延持續(xù)提供燃料,即對人員或財產(chǎn)安全造成威脅的任何情況、工藝過程、材料或形勢?;馂?zāi)危害性分析在不同的情況下有不同的針對性,目的是確定在一定的條件下有可能發(fā)生的可預(yù)見性后果。這種設(shè)定的條件稱為火災(zāi)場景,包括建筑物中房間的布局、建材、裝修材料及家具、居住者的特征等與相關(guān)后果有關(guān)的各種具體信息。目前在確定后果方面的趨勢是盡可能地利用各種火災(zāi)模式,輔以專家判斷。此時,危害性分析可以看作是風(fēng)險評估的一個構(gòu)成元素,即風(fēng)險評估是對危害發(fā)生的可能性進(jìn)行權(quán)衡的一系列危害性分析。
從系統(tǒng)分析的角度來看,風(fēng)險具有系統(tǒng)特性和動態(tài)特性。風(fēng)險實(shí)際上并非某一單一實(shí)體或事物的固有特性,而是屬于一個系統(tǒng)的特性。若系統(tǒng)發(fā)生變化,很容易就會使事先對風(fēng)險所做的估算隨之發(fā)生變化?;馂?zāi)風(fēng)險評估模式包括:系統(tǒng)認(rèn)定,即明確所要評估的具體系統(tǒng)并定義出風(fēng)險抵御措施的過程;風(fēng)險估算,即設(shè)定關(guān)于火災(zāi)的發(fā)生幾率和嚴(yán)重后果及其伴隨的不確定性的衡量標(biāo)準(zhǔn)或尺度,計(jì)算和量化系統(tǒng)中的指標(biāo)的過程;風(fēng)險評估,對該標(biāo)準(zhǔn)或尺度進(jìn)行分析和估算,確定某一特定風(fēng)險值的重要性或某一特定風(fēng)險發(fā)生變化的權(quán)重[5]。
二、城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估的意義及發(fā)展概況
在消防方面,隨著人們安全意識的提高和建筑設(shè)計(jì)性能化的發(fā)展,對建筑工程的安全評估日益受到重視,比如美國消防協(xié)會制定的“NFPA101生命安全法規(guī)”是一部關(guān)注火災(zāi)中的人員安全的消防法規(guī),與之同源的“NFPA101A確保生命安全的選擇性方法指南”,分別針對醫(yī)護(hù)場所、監(jiān)禁場所、辦公場所等,給出了一系列安全評估方法,多應(yīng)用于建筑工程的安全性評估方面[6]。
目前,我國在火災(zāi)風(fēng)險評價方面的研究,大部分是以某一企業(yè),或某一特定建筑物為對象的小系統(tǒng)。例如,由武警學(xué)院承擔(dān)的國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“石化企業(yè)消防安全評價方法及軟件開發(fā)研究”,以“石油化工企業(yè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范”等消防規(guī)范和德爾菲專家調(diào)查法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了石化企業(yè)消防安全評價的指標(biāo)體系,利用層次分析法和道化指數(shù)法確定了各指標(biāo)的權(quán)重,采用線性加權(quán)模型得出煉油廠的消防安全評價結(jié)果[7]。以某一特定建筑物為對象的火災(zāi)風(fēng)險評價也比較多,如中國礦業(yè)大學(xué)周心權(quán)教授,在分析建筑火災(zāi)發(fā)生原因的基礎(chǔ)上,建立了建筑火災(zāi)風(fēng)險評估因素集,并運(yùn)用模糊評價法對我國的高層民用建筑進(jìn)行了消防安全評價[8]。
與上述的安全評估不同,城市區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險評估的目的是根據(jù)不同的火災(zāi)風(fēng)險級別,配置消防救援力量,指導(dǎo)城市消防系統(tǒng)改造,指導(dǎo)城市消防規(guī)劃。對已建成的城市區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險評估必須考慮許多因素,即城市火災(zāi)危險性評價指標(biāo)體系,包括區(qū)域內(nèi)所存在的對生命安全造成危險的情況、火災(zāi)頻率、氣候條件、人口統(tǒng)計(jì)等因素,進(jìn)而評價社區(qū)的消防部署和消防能力等抵御風(fēng)險的因素。除此之外,在評估過程中另一個重要的情況是要關(guān)注社區(qū)從財政及其他方面為消防規(guī)劃中所要求的總體消防水平提供支持的能力和意愿。隨著城市規(guī)模擴(kuò)大、綜合功能增強(qiáng),在居住區(qū)商貿(mào)中心、醫(yī)院、學(xué)校、和護(hù)理場所增多,評估方法還會相應(yīng)的改變。現(xiàn)有的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法主要出于以下兩個目的:
(一)用于保險目的
在火災(zāi)保險方面的應(yīng)用的典型事例為美國保險管理處ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火災(zāi)分級法,在美國已經(jīng)被視為指導(dǎo)社區(qū)政府部門對其火災(zāi)抵御能力和實(shí)際情況進(jìn)行分類和自我評估的良好方法。ISO方法把社區(qū)消防狀況分為10個等級,10級最差,1級最好。
ISO是按照一套統(tǒng)一的指標(biāo)來對每個社區(qū)的客觀存在的滅火能力進(jìn)行評估,確定該社區(qū)的公共消防級別,這套指標(biāo)來自于由美國消防協(xié)會和美國自來水公司協(xié)會所制定的各種國家規(guī)范。ISO對城市消防的分級方法主要體現(xiàn)在它的“市政消防分級表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑結(jié)構(gòu)、用途、防火間距與公共消防情況(用公共消防分級數(shù)目表達(dá))相關(guān)聯(lián),再以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)加以調(diào)節(jié)后,來確定相應(yīng)的火險費(fèi)用。ISO級別僅被保險公司用作確定火險費(fèi)用的一個成分。ISO分級系統(tǒng)雖然無法反映出消防組織的其他應(yīng)急救援能力,但實(shí)際上也常用于各個區(qū)域的公共滅火力量的確定。
市政消防分級表從1974年開始使用,主要考察某城市區(qū)域的7個指標(biāo)情況:供水、消防隊(duì)、火災(zāi)報警、建筑法規(guī)、電氣法規(guī)、消防法規(guī)、氣候條件。隨著技術(shù)進(jìn)步,該表也不斷改進(jìn)。1980年版抽取了CFRS中對公共消防分級的方法,給出了修訂后的滅火力量等級表,指標(biāo)只包括前3項(xiàng)。被刪除的指標(biāo)或者確少區(qū)分度,或者在全市范圍內(nèi)進(jìn)行評估時太過于主觀,而且74表格中包含許多評估標(biāo)準(zhǔn)是具體的規(guī)定,如果某一社區(qū)的情況沒有滿足這些規(guī)定,則歸屬為差額分,規(guī)定降低了表格可使用的彈性范圍,無法正確評估情況和技術(shù)的變化。故而ISO分級表被視為越來越“性能化”[9]。
(二)用于消防力量的部署
當(dāng)今的消防組織和地方政府要擔(dān)負(fù)日益加重的安全責(zé)任,面對來自公眾的對抵御各種風(fēng)險的更多的期望,以及調(diào)整消防機(jī)構(gòu)人員、設(shè)備及其他預(yù)算方面的壓力,迫切需要確認(rèn)某一給定轄區(qū)內(nèi)的具體風(fēng)險和危險的等級。
具體地說,城市區(qū)域風(fēng)險評估在消防方面的目的就是:使公眾和消防員的生命、財產(chǎn)的預(yù)期風(fēng)險水平與消防安全設(shè)施以及火災(zāi)和其他應(yīng)急救援力量的種類和部署達(dá)到最佳平衡。
關(guān)于火災(zāi)風(fēng)險對于滅火救援力量的影響,美國消防界對此的關(guān)注可以說幾經(jīng)反復(fù),其間美國消防學(xué)院、NFPA等都做了許多工作。直至20世紀(jì)90年代,國際消防局長協(xié)會成立了由150名專業(yè)人士組成的國際消防組織資質(zhì)認(rèn)定委員會(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI),經(jīng)過9年的廣泛工作,制定了“消防應(yīng)急救援自我評估方法”,和制定標(biāo)準(zhǔn)的社區(qū)消防安全系統(tǒng)。另外,NFPA最終還制定了NFPA1710和1720兩個指導(dǎo)消防力量部署的標(biāo)準(zhǔn),分別幫助職業(yè)消防隊(duì)和志愿消防隊(duì)和改進(jìn)為社區(qū)提供的消防救援的水平。根據(jù)NFPA最近的調(diào)查,NFPA1710將在全美30500個消防機(jī)構(gòu)中的3300~3600個得到正式的應(yīng)用,也推廣到加拿大有些地區(qū)[10]。
英國對消防救援力量的部署標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)內(nèi)政部批準(zhǔn)的“風(fēng)險指標(biāo)”,把消防隊(duì)的轄區(qū)劃分為“A”、“B”、“C”、“D”四類區(qū)域,名為“風(fēng)險分級”系統(tǒng)。其目的是對消防隊(duì)的轄區(qū)進(jìn)行風(fēng)險評估,確定轄區(qū)內(nèi)的各種風(fēng)險區(qū)域,進(jìn)而確定該風(fēng)險區(qū)域發(fā)生火災(zāi)后應(yīng)出動的消防車數(shù)量和消防響應(yīng)時間。1995年,英國的審計(jì)委員會了一份題為“消防方針”的考察報告,認(rèn)為這種方法沒有充分考慮建筑設(shè)施的占用情況、社區(qū)的人口統(tǒng)計(jì)情況和社會經(jīng)濟(jì)因素,也沒有把建筑物內(nèi)的消防安全設(shè)施納入考核范圍。故而由審計(jì)委員會報告聯(lián)合工作組與內(nèi)政部的消防研究發(fā)展辦公室一起,設(shè)立了一個研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目的是開發(fā)一套供消防機(jī)構(gòu)劃分區(qū)域的風(fēng)險等級,對包括滅火在內(nèi)的所有應(yīng)急救援力量進(jìn)行部署,用于消防安全設(shè)施的規(guī)劃并能解決上述問題的風(fēng)險評估方法,再對開發(fā)出的方法進(jìn)行測試。最后Entec公司開發(fā)出了計(jì)算軟件,并于1999年4月以內(nèi)政部的名義出臺了“風(fēng)險評估工具箱”測試版[11]。
三、國內(nèi)外近期的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法
(一)國內(nèi)的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法
張一先等采用指數(shù)法對蘇州古城區(qū)的火災(zāi)危險性進(jìn)行分級[15],該方法的指標(biāo)體系考慮了數(shù)量危險性,著火危險性,人員財產(chǎn)損失嚴(yán)重度,消防能力這四個因素。1995年李杰等在建立火災(zāi)平均發(fā)生率與城市人口密度﹑城區(qū)面積﹑建筑面積間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系基礎(chǔ)上,選取建筑面積為主導(dǎo)參量,建立了以建筑面積為單一因子的城市火災(zāi)危險評價公式[12]。李華軍[16]等在1995年提出了城市火災(zāi)危險性評價指標(biāo)體系,該體系中城市火災(zāi)危險性評價由危害度﹑危險度和安全度三個指標(biāo)組成,用以評價現(xiàn)實(shí)的風(fēng)險,不能用來指導(dǎo)城市消防規(guī)劃。
(二)美國的“風(fēng)險、危害和經(jīng)濟(jì)價值評估”方法[13]
美國國家消防局與CFAI于1999年一起,在“消防局自我評估”及“消防安全標(biāo)準(zhǔn)”的工作的基礎(chǔ)上,更突出強(qiáng)調(diào)了“火災(zāi)科學(xué)”的“科學(xué)性”,開發(fā)出名為“風(fēng)險、危害和經(jīng)濟(jì)價值評估(Risk,HazardandValueEvaluation)”的方法。美國消防局于2001年11月19日了該方案,這是一個計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),包含了多種表格、公式、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析方法,主要用于采集相關(guān)的信息和數(shù)據(jù),以確定和評估轄區(qū)內(nèi)火災(zāi)及相關(guān)風(fēng)險情況,供地方公共安全政策決策者使用,有助于消防機(jī)構(gòu)和轄區(qū)決策者針對其消防及應(yīng)急救援部門的需求做出客觀的、可量化的決策,更加充分地體現(xiàn)了把消防力量布署與社區(qū)火災(zāi)風(fēng)險相結(jié)合的原則。
該方法的要點(diǎn)集中于兩個方面:1、各種建筑場所火災(zāi)隱患評估。其目的是收集各種數(shù)據(jù)元素,這些數(shù)據(jù)能夠通過高度認(rèn)可的量度方法,以便提供客觀的、定量的決策指導(dǎo)。其中的分值分配系統(tǒng)共包括6類數(shù)據(jù)元素:建筑設(shè)施、建筑物、生命安全、供水需求、經(jīng)濟(jì)價值。2、社區(qū)人口統(tǒng)計(jì)信息。用于收集轄區(qū)年度收集的相關(guān)數(shù)據(jù)元素。包括居住人口、年均火災(zāi)損失總值、每1000人口中的消防員數(shù)目等數(shù)據(jù)元素。
該方法已在一些消防局的救援響應(yīng)規(guī)劃中得到應(yīng)用。以蘇福爾斯消防局為例,它利用該方法把其社區(qū)風(fēng)險定義為高中低三類區(qū)域,進(jìn)而再考察這些區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險可能性和后果:高風(fēng)險區(qū)域包括風(fēng)險可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的區(qū)域,主要指人員密集的場所和經(jīng)濟(jì)利益較大的場所;中等風(fēng)險區(qū)域是風(fēng)險可能性大,后果小的區(qū)域,如居住區(qū);低風(fēng)險區(qū)域是風(fēng)險可能性和后果都較低的區(qū)域,如綠地、水域等,然后再把這些在消防救援響應(yīng)規(guī)劃中體現(xiàn)出來。
(三)英國的“風(fēng)險評估”方法[14]
英國Entec公司研發(fā)“消防風(fēng)險評估工具箱”,解決了兩個問題:一是評估方法的現(xiàn)實(shí)性,是否在一定的時限內(nèi)能達(dá)到最初設(shè)定的目標(biāo)。經(jīng)過對環(huán)境、管理、海事安全等部門所使用的各種風(fēng)險評估方法的進(jìn)行廣泛考察之后,研究人員認(rèn)為如果對這些方法加以適當(dāng)轉(zhuǎn)換,就可以通過不同的方法對消防隊(duì)?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的不同緊急情況進(jìn)行評估。二是建立了表達(dá)社會對生命安全風(fēng)險可接受程度的指標(biāo)。
Entec的方法分為三個階段。首先應(yīng)該在全國范圍內(nèi),對消防隊(duì)?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的各類事故和各類建筑設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險評估,這樣得到一組關(guān)于滅火力量部署和消防安全設(shè)施規(guī)劃的國家指南。對于各類事故和建筑設(shè)施而言,由于所采用的分析方法、數(shù)據(jù)各不相同,所以對于國家水平上的風(fēng)險評估設(shè)定了一個包括四個階段的通用的程序:對生命和/或財產(chǎn)的風(fēng)險水平進(jìn)行估算;把風(fēng)險水平與可接受指標(biāo)進(jìn)行對比;確定降低風(fēng)險的方法,包括相應(yīng)的預(yù)防和滅火力量的部署;對不同層次的滅火和預(yù)防工作的作用進(jìn)行估算,確定能合理、可行地降低風(fēng)險的最經(jīng)濟(jì)有效的方法。
1 費(fèi)用風(fēng)險評估方法
費(fèi)用風(fēng)險是項(xiàng)目總風(fēng)險的一部分,費(fèi)用風(fēng)險評估方法一般可分為定性、定量、定性與定量相結(jié)合三類,有效的項(xiàng)目費(fèi)用風(fēng)險評估方法一般采用定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)方法。對項(xiàng)目進(jìn)行費(fèi)用風(fēng)險量化評估的方法很多,在參考文獻(xiàn)[1-7]中,分別介紹了主觀估計(jì)法、層次分析法、決策樹法,模糊評估法,馬爾科夫過程分析方法,貝葉斯分析,F(xiàn)TA幾種量化評估方法,主觀估計(jì)法簡便且容易使用,但它是一種主觀的隱性信息判斷,比客觀全面的顯性信息判斷的信息量要少,容易出偏差。層次分析法簡單明了,不僅適用于存在不確定性和主觀信息的情況,還允許以合乎邏輯的方式運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)、洞察力和直覺造判斷矩陣?yán)щy、計(jì)算繁多重復(fù)且易出錯、一致性調(diào)整復(fù)雜。決策樹法用圖表來直觀地分析較為負(fù)責(zé)的多級問題,是一種形象化合有效的風(fēng)險綜合評估方法,需要較多的歷史數(shù)據(jù)和樣本。模糊評估法利用模糊數(shù)學(xué)將模糊信息定量化,處理一些難以量化的風(fēng)險事件、語義信息及風(fēng)險偏好等問題,使風(fēng)險評估更加科學(xué)化和準(zhǔn)確化,確定隸屬度比較困難,歷數(shù)度的可信性受專家經(jīng)驗(yàn)影響。馬爾科夫過程分析方法,可以對風(fēng)險進(jìn)行動態(tài)評估,根據(jù)上衣狀態(tài)推測出下一狀態(tài)的情況,限制條件多,要求轉(zhuǎn)移概率基本固定。貝葉斯分析,可以根據(jù)先驗(yàn)概率和與先驗(yàn)概率相關(guān)的條件概率,推算出所產(chǎn)生后果的某種原因的后驗(yàn)概率??梢栽诒姸嗟娘L(fēng)險因素中抓住主要因素。FTA注重事件發(fā)生的概率以及各層次之間的邏輯關(guān)系,操作簡單,容易掌握,對于風(fēng)險因素的相互關(guān)系缺乏分析,受制于項(xiàng)目的可比性。
綜合分析上述方法的優(yōu)缺點(diǎn)之后,并結(jié)合費(fèi)用風(fēng)險量化分析的案例,目前開展項(xiàng)目風(fēng)險量化評估時多采用蒙特卡洛模擬法(Monte Carlo Simulation)。蒙特卡洛模擬法全面考慮風(fēng)險事件的風(fēng)險因素,可以直接處理每一個風(fēng)險因素的不確定性,使決策更加合理和準(zhǔn)確,它是一種多元素變化的方法,在模擬過程中可以編制計(jì)算機(jī)軟件對模擬過程進(jìn)行處理,大大節(jié)約了時間。通過Monte Carlo模擬法計(jì)算出費(fèi)用的累積分布函數(shù),最后基于費(fèi)用基線,估算項(xiàng)目的費(fèi)用風(fēng)險。因此,費(fèi)用風(fēng)險量化評估方法采用Monte Carlo模擬法。
2 費(fèi)用風(fēng)險量化評估步驟
根據(jù)復(fù)雜產(chǎn)品研制項(xiàng)目的特點(diǎn),其費(fèi)用風(fēng)險量化評估的主要步驟為圖1所示。
2.1建立項(xiàng)目CBS,選定費(fèi)用因子
CBS是開展項(xiàng)目詳細(xì)費(fèi)用估算和費(fèi)用風(fēng)險評估的基礎(chǔ),只有建立了詳細(xì)的CBS,才能選定相應(yīng)的費(fèi)用參數(shù)確定分布函數(shù)進(jìn)行隨機(jī)抽樣。
2.2 確定費(fèi)用因子概率分布
費(fèi)用因子的概率分布對費(fèi)用風(fēng)險評估非常重要。一般是適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分布來描述隨機(jī)變量(費(fèi)用因子)的概率分布,如果沒有可直接引用的典型理論分布,則根據(jù)歷史統(tǒng)計(jì)資料或?qū)<乙庖娕袛嚯S機(jī)變量的初始概率分布。在風(fēng)險分析中常用的概率分布如表1所示。
。
2.4 頻率分布與累積分布分析
假設(shè)進(jìn)行了n次模擬,費(fèi)用數(shù)值的最大值為MAX_c,最小值為MIN_c,將[MIN_c,MAX_c]區(qū)間均分為m段子區(qū)間,一般分為100段即可,統(tǒng)計(jì)n個費(fèi)用模擬值落在每段子區(qū)間中的個數(shù),這就是費(fèi)用的頻率分布趨勢。將頻率分布分析的結(jié)果進(jìn)行概率累加,即得到費(fèi)用的累積分布趨勢。
3 費(fèi)用風(fēng)險量化管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)費(fèi)用風(fēng)險量化評估的信息化、常態(tài)化和標(biāo)準(zhǔn)化,設(shè)計(jì)開發(fā)了復(fù)雜產(chǎn)品研制項(xiàng)目費(fèi)用風(fēng)險管理信息系統(tǒng)。該信息系統(tǒng)具有費(fèi)用風(fēng)險識別、評估、應(yīng)對、監(jiān)控等功能。圖3中給出了該信息系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
該信息管理系統(tǒng)采用Microsoft .Net平臺技術(shù)開發(fā),使用Spring .Net應(yīng)用程序框架和NHibernate對象/關(guān)系數(shù)據(jù)庫映射工具等進(jìn)行開發(fā)。該架構(gòu)基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S,Brower/Service)模式設(shè)計(jì),系統(tǒng)架構(gòu)為五層結(jié)構(gòu),即表現(xiàn)層、應(yīng)用服務(wù)層、基礎(chǔ)服務(wù)層、統(tǒng)一訪問控制層和數(shù)據(jù)存儲層。
根據(jù)費(fèi)用風(fēng)險量化評估步驟,首先是建立項(xiàng)目CBS,建立后的CBS如圖4所示:
其次是為建立后的CBS選擇費(fèi)用因子和概率分布模型,在這里選擇三角分布模型,為費(fèi)用因子填寫費(fèi)用信息如圖5所示:
最后對費(fèi)用風(fēng)險信息進(jìn)行了3000次模擬,統(tǒng)計(jì)3000個費(fèi)用模擬值落在每段子區(qū)間中的個數(shù),生成費(fèi)用的概率分布趨勢。將概率分布分析的結(jié)果進(jìn)行概率累加,即得到費(fèi)用的累積概率趨勢。如圖6所示:
4 結(jié)論
隨著技術(shù)條件要求和產(chǎn)品系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提高,給項(xiàng)目研制費(fèi)用帶來極大的挑戰(zhàn)。結(jié)合實(shí)際情況,通過蒙特卡羅模擬法對復(fù)雜產(chǎn)品研制項(xiàng)目費(fèi)用風(fēng)險進(jìn)行量化評估,在費(fèi)用風(fēng)險量化評估步驟的基礎(chǔ)上,開發(fā)了費(fèi)用風(fēng)險量化評估信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了費(fèi)用風(fēng)險量化評估的信息化。
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關(guān)鍵詞:城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估
一、火災(zāi)風(fēng)險評估的概念
過去,人們往往依靠經(jīng)驗(yàn)和直觀推斷來做出決策。隨著計(jì)算機(jī)容量不斷擴(kuò)大和模塊技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)險評估(riskassessment)和風(fēng)險管理(riskmanagement)技術(shù)作為復(fù)雜或重大事項(xiàng)決策的必要輔助手段,在過去的二、三十年間,在決策分析、管理科學(xué)、運(yùn)營研究和系統(tǒng)安全等領(lǐng)域得到了廣泛的認(rèn)知和應(yīng)用[1]。
通常認(rèn)為風(fēng)險(risk)的定義為:能夠?qū)ρ芯繉ο螽a(chǎn)生影響的事件發(fā)生的機(jī)會,它通過后果和可能性這兩個方面來具體體現(xiàn)。風(fēng)險概念中包括三個因素:對可能發(fā)生的事件的認(rèn)知;該事件發(fā)生的可能性;發(fā)生的后果[2]。因而,火災(zāi)風(fēng)險(firerisk)包含火災(zāi)危險性(發(fā)生火災(zāi)的可能性)和火災(zāi)危害性(一旦發(fā)生火災(zāi)可能造成的后果)雙重含義[3]。
現(xiàn)在,在文獻(xiàn)中可以看到的與“火災(zāi)風(fēng)險評估”相關(guān)的術(shù)語有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等,但基本上火災(zāi)風(fēng)險評估都是指:在火災(zāi)風(fēng)險分析的基礎(chǔ)上對火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行估算,通過對所選擇的風(fēng)險抵御措施進(jìn)行評估,把所收集和估算的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的結(jié)論的過程。火災(zāi)風(fēng)險評估與火災(zāi)模擬、火災(zāi)風(fēng)險管理和消防工程之間有密切關(guān)系,為其提供定性和定量的分析方法,簡單地如消防安全設(shè)施檢查表,復(fù)雜的就會涉及到概率分析,在應(yīng)用方面針對的風(fēng)險目標(biāo)的性質(zhì)和分析人員的經(jīng)驗(yàn)有各種變化[4]。
較多的人傾向于從工程角度來定義火災(zāi)危害性(firehazard)和火災(zāi)風(fēng)險(firerisk)?;馂?zāi)危害性指:凡是根據(jù)已有的資料認(rèn)為能引起火災(zāi)或爆炸,或是能為火災(zāi)的強(qiáng)度增大或蔓延持續(xù)提供燃料,即對人員或財產(chǎn)安全造成威脅的任何情況、工藝過程、材料或形勢?;馂?zāi)危害性分析在不同的情況下有不同的針對性,目的是確定在一定的條件下有可能發(fā)生的可預(yù)見性后果。這種設(shè)定的條件稱為火災(zāi)場景,包括建筑物中房間的布局、建材、裝修材料及家具、居住者的特征等與相關(guān)后果有關(guān)的各種具體信息。目前在確定后果方面的趨勢是盡可能地利用各種火災(zāi)模式,輔以專家判斷。此時,危害性分析可以看作是風(fēng)險評估的一個構(gòu)成元素,即風(fēng)險評估是對危害發(fā)生的可能性進(jìn)行權(quán)衡的一系列危害性分析。
從系統(tǒng)分析的角度來看,風(fēng)險具有系統(tǒng)特性和動態(tài)特性。風(fēng)險實(shí)際上并非某一單一實(shí)體或事物的固有特性,而是屬于一個系統(tǒng)的特性。若系統(tǒng)發(fā)生變化,很容易就會使事先對風(fēng)險所做的估算隨之發(fā)生變化?;馂?zāi)風(fēng)險評估模式包括:系統(tǒng)認(rèn)定,即明確所要評估的具體系統(tǒng)并定義出風(fēng)險抵御措施的過程;風(fēng)險估算,即設(shè)定關(guān)于火災(zāi)的發(fā)生幾率和嚴(yán)重后果及其伴隨的不確定性的衡量標(biāo)準(zhǔn)或尺度,計(jì)算和量化系統(tǒng)中的指標(biāo)的過程;風(fēng)險評估,對該標(biāo)準(zhǔn)或尺度進(jìn)行分析和估算,確定某一特定風(fēng)險值的重要性或某一特定風(fēng)險發(fā)生變化的權(quán)重[5]。
二、城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估的意義及發(fā)展概況
在消防方面,隨著人們安全意識的提高和建筑設(shè)計(jì)性能化的發(fā)展,對建筑工程的安全評估日益受到重視,比如美國消防協(xié)會制定的“NFPA101生命安全法規(guī)”是一部關(guān)注火災(zāi)中的人員安全的消防法規(guī),與之同源的“NFPA101A確保生命安全的選擇性方法指南”,分別針對醫(yī)護(hù)場所、監(jiān)禁場所、辦公場所等,給出了一系列安全評估方法,多應(yīng)用于建筑工程的安全性評估方面[6]。
目前,我國在火災(zāi)風(fēng)險評價方面的研究,大部分是以某一企業(yè),或某一特定建筑物為對象的小系統(tǒng)。例如,由武警學(xué)院承擔(dān)的國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“石化企業(yè)消防安全評價方法及軟件開發(fā)研究”,以“石油化工企業(yè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范”等消防規(guī)范和德爾菲專家調(diào)查法為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了石化企業(yè)消防安全評價的指標(biāo)體系,利用層次分析法和道化指數(shù)法確定了各指標(biāo)的權(quán)重,采用線性加權(quán)模型得出煉油廠的消防安全評價結(jié)果[7]。以某一特定建筑物為對象的火災(zāi)風(fēng)險評價也比較多,如中國礦業(yè)大學(xué)周心權(quán)教授,在分析建筑火災(zāi)發(fā)生原因的基礎(chǔ)上,建立了建筑火災(zāi)風(fēng)險評估因素集,并運(yùn)用模糊評價法對我國的高層民用建筑進(jìn)行了消防安全評價[8]。
與上述的安全評估不同,城市區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險評估的目的是根據(jù)不同的火災(zāi)風(fēng)險級別,配置消防救援力量,指導(dǎo)城市消防系統(tǒng)改造,指導(dǎo)城市消防規(guī)劃。對已建成的城市區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險評估必須考慮許多因素,即城市火災(zāi)危險性評價指標(biāo)體系,包括區(qū)域內(nèi)所存在的對生命安全造成危險的情況、火災(zāi)頻率、氣候條件、人口統(tǒng)計(jì)等因素,進(jìn)而評價社區(qū)的消防部署和消防能力等抵御風(fēng)險的因素。除此之外,在評估過程中另一個重要的情況是要關(guān)注社區(qū)從財政及其他方面為消防規(guī)劃中所要求的總體消防水平提供支持的能力和意愿。隨著城市規(guī)模擴(kuò)大、綜合功能增強(qiáng),在居住區(qū)商貿(mào)中心、醫(yī)院、學(xué)校、和護(hù)理場所增多,評估方法還會相應(yīng)的改變。現(xiàn)有的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法主要出于以下兩個目的:
(一)用于保險目的
在火災(zāi)保險方面的應(yīng)用的典型事例為美國保險管理處ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火災(zāi)分級法,在美國已經(jīng)被視為指導(dǎo)社區(qū)政府部門對其火災(zāi)抵御能力和實(shí)際情況進(jìn)行分類和自我評估的良好方法。ISO方法把社區(qū)消防狀況分為10個等級,10級最差,1級最好。
ISO是按照一套統(tǒng)一的指標(biāo)來對每個社區(qū)的客觀存在的滅火能力進(jìn)行評估,確定該社區(qū)的公共消防級別,這套指標(biāo)來自于由美國消防協(xié)會和美國自來水公司協(xié)會所制定的各種國家規(guī)范。ISO對城市消防的分級方法主要體現(xiàn)在它的“市政消防分級表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑結(jié)構(gòu)、用途、防火間距與公共消防情況(用公共消防分級數(shù)目表達(dá))相關(guān)聯(lián),再以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)加以調(diào)節(jié)后,來確定相應(yīng)的火險費(fèi)用。ISO級別僅被保險公司用作確定火險費(fèi)用的一個成分。ISO分級系統(tǒng)雖然無法反映出消防組織的其他應(yīng)急救援能力,但實(shí)際上也常用于各個區(qū)域的公共滅火力量的確定。
市政消防分級表從1974年開始使用,主要考察某城市區(qū)域的7個指標(biāo)情況:供水、消防隊(duì)、火災(zāi)報警、建筑法規(guī)、電氣法規(guī)、消防法規(guī)、氣候條件。隨著技術(shù)進(jìn)步,該表也不斷改進(jìn)。1980年版抽取了CFRS中對公共消防分級的方法,給出了修訂后的滅火力量等級表,指標(biāo)只包括前3項(xiàng)。被刪除的指標(biāo)或者確少區(qū)分度,或者在全市范圍內(nèi)進(jìn)行評估時太過于主觀,而且74表格中包含許多評估標(biāo)準(zhǔn)是具體的規(guī)定,如果某一社區(qū)的情況沒有滿足這些規(guī)定,則歸屬為差額分,規(guī)定降低了表格可使用的彈性范圍,無法正確評估情況和技術(shù)的變化。故而ISO分級表被視為越來越“性能化”[9]。
(二)用于消防力量的部署
當(dāng)今的消防組織和地方政府要擔(dān)負(fù)日益加重的安全責(zé)任,面對來自公眾的對抵御各種風(fēng)險的更多的期望,以及調(diào)整消防機(jī)構(gòu)人員、設(shè)備及其他預(yù)算方面的壓力,迫切需要確認(rèn)某一給定轄區(qū)內(nèi)的具體風(fēng)險和危險的等級。
具體地說,城市區(qū)域風(fēng)險評估在消防方面的目的就是:使公眾和消防員的生命、財產(chǎn)的預(yù)期風(fēng)險水平與消防安全設(shè)施以及火災(zāi)和其他應(yīng)急救援力量的種類和部署達(dá)到最佳平衡。
關(guān)于火災(zāi)風(fēng)險對于滅火救援力量的影響,美國消防界對此的關(guān)注可以說幾經(jīng)反復(fù),其間美國消防學(xué)院、NFPA等都做了許多工作。直至20世紀(jì)90年代,國際消防局長協(xié)會成立了由150名專業(yè)人士組成的國際消防組織資質(zhì)認(rèn)定委員會(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI),經(jīng)過9年的廣泛工作,制定了“消防應(yīng)急救援自我評估方法”,和制定標(biāo)準(zhǔn)的社區(qū)消防安全系統(tǒng)。另外,NFPA最終還制定了NFPA1710和1720兩個指導(dǎo)消防力量部署的標(biāo)準(zhǔn),分別幫助職業(yè)消防隊(duì)和志愿消防隊(duì)和改進(jìn)為社區(qū)提供的消防救援的水平。根據(jù)NFPA最近的調(diào)查,NFPA1710將在全美30500個消防機(jī)構(gòu)中的3300~3600個得到正式的應(yīng)用,也推廣到加拿大有些地區(qū)[10]。
英國對消防救援力量的部署標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)內(nèi)政部批準(zhǔn)的“風(fēng)險指標(biāo)”,把消防隊(duì)的轄區(qū)劃分為“A”、“B”、“C”、“D”四類區(qū)域,名為“風(fēng)險分級”系統(tǒng)。其目的是對消防隊(duì)的轄區(qū)進(jìn)行風(fēng)險評估,確定轄區(qū)內(nèi)的各種風(fēng)險區(qū)域,進(jìn)而確定該風(fēng)險區(qū)域發(fā)生火災(zāi)后應(yīng)出動的消防車數(shù)量和消防響應(yīng)時間。1995年,英國的審計(jì)委員會了一份題為“消防方針”的考察報告,認(rèn)為這種方法沒有充分考慮建筑設(shè)施的占用情況、社區(qū)的人口統(tǒng)計(jì)情況和社會經(jīng)濟(jì)因素,也沒有把建筑物內(nèi)的消防安全設(shè)施納入考核范圍。故而由審計(jì)委員會報告聯(lián)合工作組與內(nèi)政部的消防研究發(fā)展辦公室一起,設(shè)立了一個研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目的是開發(fā)一套供消防機(jī)構(gòu)劃分區(qū)域的風(fēng)險等級,對包括滅火在內(nèi)的所有應(yīng)急救援力量進(jìn)行部署,用于消防安全設(shè)施的規(guī)劃并能解決上述問題的風(fēng)險評估方法,再對開發(fā)出的方法進(jìn)行測試。最后Entec公司開發(fā)出了計(jì)算軟件,并于1999年4月以內(nèi)政部的名義出臺了“風(fēng)險評估工具箱”測試版[11]。
三、國內(nèi)外近期的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法
(一)國內(nèi)的城市區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險評估方法
張一先等采用指數(shù)法對蘇州古城區(qū)的火災(zāi)危險性進(jìn)行分級[15],該方法的指標(biāo)體系考慮了數(shù)量危險性,著火危險性,人員財產(chǎn)損失嚴(yán)重度,消防能力這四個因素。1995年李杰等在建立火災(zāi)平均發(fā)生率與城市人口密度﹑城區(qū)面積﹑建筑面積間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系基礎(chǔ)上,選取建筑面積為主導(dǎo)參量,建立了以建筑面積為單一因子的城市火災(zāi)危險評價公式[12]。李華軍[16]等在1995年提出了城市火災(zāi)危險性評價指標(biāo)體系,該體系中城市火災(zāi)危險性評價由危害度﹑危險度和安全度三個指標(biāo)組成,用以評價現(xiàn)實(shí)的風(fēng)險,不能用來指導(dǎo)城市消防規(guī)劃。
(二)美國的“風(fēng)險、危害和經(jīng)濟(jì)價值評估”方法[13]
美國國家消防局與CFAI于1999年一起,在“消防局自我評估”及“消防安全標(biāo)準(zhǔn)”的工作的基礎(chǔ)上,更突出強(qiáng)調(diào)了“火災(zāi)科學(xué)”的“科學(xué)性”,開發(fā)出名為“風(fēng)險、危害和經(jīng)濟(jì)價值評估(Risk,HazardandValueEvaluation)”的方法。美國消防局于2001年11月19日了該方案,這是一個計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),包含了多種表格、公式、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析方法,主要用于采集相關(guān)的信息和數(shù)據(jù),以確定和評估轄區(qū)內(nèi)火災(zāi)及相關(guān)風(fēng)險情況,供地方公共安全政策決策者使用,有助于消防機(jī)構(gòu)和轄區(qū)決策者針對其消防及應(yīng)急救援部門的需求做出客觀的、可量化的決策,更加充分地體現(xiàn)了把消防力量布署與社區(qū)火災(zāi)風(fēng)險相結(jié)合的原則。
該方法的要點(diǎn)集中于兩個方面:1、各種建筑場所火災(zāi)隱患評估。其目的是收集各種數(shù)據(jù)元素,這些數(shù)據(jù)能夠通過高度認(rèn)可的量度方法,以便提供客觀的、定量的決策指導(dǎo)。其中的分值分配系統(tǒng)共包括6類數(shù)據(jù)元素:建筑設(shè)施、建筑物、生命安全、供水需求、經(jīng)濟(jì)價值。2、社區(qū)人口統(tǒng)計(jì)信息。用于收集轄區(qū)年度收集的相關(guān)數(shù)據(jù)元素。包括居住人口、年均火災(zāi)損失總值、每1000人口中的消防員數(shù)目等數(shù)據(jù)元素。
該方法已在一些消防局的救援響應(yīng)規(guī)劃中得到應(yīng)用。以蘇福爾斯消防局為例,它利用該方法把其社區(qū)風(fēng)險定義為高中低三類區(qū)域,進(jìn)而再考察這些區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險可能性和后果:高風(fēng)險區(qū)域包括風(fēng)險可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的區(qū)域,主要指人員密集的場所和經(jīng)濟(jì)利益較大的場所;中等風(fēng)險區(qū)域是風(fēng)險可能性大,后果小的區(qū)域,如居住區(qū);低風(fēng)險區(qū)域是風(fēng)險可能性和后果都較低的區(qū)域,如綠地、水域等,然后再把這些在消防救援響應(yīng)規(guī)劃中體現(xiàn)出來。
(三)英國的“風(fēng)險評估”方法[14]
英國Entec公司研發(fā)“消防風(fēng)險評估工具箱”,解決了兩個問題:一是評估方法的現(xiàn)實(shí)性,是否在一定的時限內(nèi)能達(dá)到最初設(shè)定的目標(biāo)。經(jīng)過對環(huán)境、管理、海事安全等部門所使用的各種風(fēng)險評估方法的進(jìn)行廣泛考察之后,研究人員認(rèn)為如果對這些方法加以適當(dāng)轉(zhuǎn)換,就可以通過不同的方法對消防隊(duì)?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的不同緊急情況進(jìn)行評估。二是建立了表達(dá)社會對生命安全風(fēng)險可接受程度的指標(biāo)。
Entec的方法分為三個階段。首先應(yīng)該在全國范圍內(nèi),對消防隊(duì)?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的各類事故和各類建筑設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險評估,這樣得到一組關(guān)于滅火力量部署和消防安全設(shè)施規(guī)劃的國家指南。對于各類事故和建筑設(shè)施而言,由于所采用的分析方法、數(shù)據(jù)各不相同,所以對于國家水平上的風(fēng)險評估設(shè)定了一個包括四個階段的通用的程序:對生命和/或財產(chǎn)的風(fēng)險水平進(jìn)行估算;把風(fēng)險水平與可接受指標(biāo)進(jìn)行對比;確定降低風(fēng)險的方法,包括相應(yīng)的預(yù)防和滅火力量的部署;對不同層次的滅火和預(yù)防工作的作用進(jìn)行估算,確定能合理、可行地降低風(fēng)險的最經(jīng)濟(jì)有效的方法。
國家指南確定后,才能提供一套評估工具,各地消防主管部門可以利用這些工具在國家規(guī)劃要求范圍內(nèi),對當(dāng)?shù)氐幕馂?zāi)風(fēng)險進(jìn)行評估,并對滅火力量進(jìn)行相應(yīng)的部署。該項(xiàng)目要求針對以下四類事故制定風(fēng)險評估工具:住宅火災(zāi);商場、工廠、多用途建筑和民用塔樓這樣人員比較密集的建筑的火災(zāi);道路交通事故一類危及生命安全、需要特種救援的事故;船舶失事、飛機(jī)墜落這樣的重特大事故。
第三個階段是對使用上述評估工具的區(qū)域進(jìn)行考查,估算其風(fēng)險水平,與國家風(fēng)險規(guī)劃指南對比,并推薦應(yīng)具備的消防力量和消防安全設(shè)施水平。
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風(fēng)險評估報告 風(fēng)險投資 風(fēng)險控制 風(fēng)險等級評估標(biāo)準(zhǔn) 風(fēng)險評估與風(fēng)險應(yīng)對 風(fēng)險評估總結(jié) 風(fēng)險管理 風(fēng)險辨識管控 風(fēng)險培訓(xùn)總結(jié) 風(fēng)險防控論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀