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第一部分 自然灾害风险评价的基本理论3

第一章 自然灾害风险分析的基本原理3

1.1 引言3

1.2　风险的种类和本质5

1.2.1 风险5

1.2.2　风险的种类7

1.2.3　风险的本质8

1.3.1　致灾因子风险分析10

1.3 自然灾害风险分析的基本内容10

1.3.2　承灾体易损性评价11

1.3.3　灾情损失评估12

1.3.4　减灾对策13

1.4 自然灾害风险分析的基本原理14

1.4.1 自然灾害风险分析的必要性14

1.4.2 自然灾害风险分析的可操作性16

1.4.3 自然灾害风险分析的基本原理19

1.5　结论和讨论19

2.1　风险的概率观点22

第二章　风险评价的概率和统计方法22

2.2　风险评价中常用的概率分布23

2.3　风险评价中常用的统计方法25

2.3.1　极大似然估计25

2.3.2　区间估计25

2.3.3　经验贝叶斯估计26

2.3.4　直方图估计26

2.3.5　核估计28

2.4.1　均匀分布随机数29

2.4　检验风险评价模型可靠性的随机数发生器29

2.4.2　正态分布随机数30

2.4.3　指数分布随机数31

2.4.4　对数正态分布随机数31

第三章　风险分析的模糊系统方法33

3.1　模糊风险分析的映射论观点34

3.1.1　确定性危险分析34

3.1.2　概率风险分析34

3.1.3　风险分析的模糊系统观点35

3.2　风险分析中常用的模糊数学方法37

3.2.1　隶属函数的确定37

3.2.3　近似推理的合成规则39

3.2.2　择近原则39

第二部分　不完备信息条件下自然灾害风险评价理论45

第四章　信息矩阵45

4.1　风险分析中的小样本问题45

4.2　简单信息矩阵46

4.3　分明区间上的信息矩阵47

4.4　模糊区间上的信息矩阵48

4.5　信息矩阵的动力学51

4.6　与其他方法的比较54

第五章　信息分配59

5.1　信息分配定义60

5.2　一维线性信息分配61

5.3　信息分配方法估计概率分布的优越性65

5.3.1　仿真实验设计65

5.3.2　正态分布实验67

5.3.3　指数分布实验69

5.3.4　对数正态分布实验70

5.3.5　与极大似然估计的比较71

5.4　r维信息分配72

5.5　相关研究动态73

6.1　不完备样本76

第六章　信息扩散76

6.2　信息扩散78

6.3　信息扩散原理80

6.3.1　相伴特征函数和关系80

6.3.2　分配函数81

6.3.3　扩散估计81

6.3.4　信息扩散原理81

6.4　相关研究动态84

第七章　正态信息扩散86

7.1　分子扩散方程86

7.2　信息扩散方程87

7.3　正态扩散的择近原则89

7.4　用0.618法获取扩散系数h91

7.5　平均距离模型94

第三部分　基于信息扩散技术的自然灾害风险评价模型101

第八章　模糊关系构造模型101

8.1　用信息扩散函数产生原始信息矩阵101

8.1.1　离散回归概念101

8.1.2　r维扩散函数102

8.1.3　构造原始信息矩阵102

8.2.1　基于模糊概念生成的Rf103

8.2　将原始信息矩阵转化为模糊关系矩阵103

8.2.2　基于模糊蕴含理论生成的Rm104

8.2.3　基于条件落影公式生成的Rc106

8.3　近似推理107

8.3.1　Rf上的max-min推理108

8.3.2　Rf上的贴近度推理108

8.3.3　Rm上的max-min推理109

8.3.4　Rc上的全落影推理公式109

9.1　用信息扩散技术光滑化学习样本110

第九章　混合式模糊神经元网络学习模型110

9.2　用多层回传神经网络学习输入-输出关系114

9.3　结论115

第十章 自然灾害系统分析模型117

10.1 自然灾害风险的形式定义117

10.2　系统分析的4个环节118

10.3　致灾因子风险评价121

10.4　场地烈度风险评价121

10.5　破坏风险评价122

10.6　损失风险评价122

10.7.1　用信息分配法计算致灾因子模糊风险123

10.7　城市地震灾害风险评价算例123

10.7.2　震中烈度风险125

10.7.3　计算场地烈度风险126

10.7.4　计算破坏风险127

10.7.5　计算损失风险128

第十一章 自然灾害模糊风险计算模型130

11.1　可能性-概率分布130

11.1.1　模糊概率130

11.1.2　可能性-概率分布130

11.2.1　样本和论域131

11.2　内集-外集模型131

11.2.2　内集和外集132

11.2.3　游离或漂入的可能性132

11.2.4　内集-外集模型133

11.3　可能性-概率分布的期望值和非模糊化134

第四部分　应用实例139

第十二章 中国历史地震震中烈度与震级关系的识别139

12.1　引言139

12.2　经典方法140

12.2.1　线性回归140

12.2.2　基于正态假设的模糊推理142

12.3　用信息分配法对震中烈度与震级关系进行识别145

12.4　用正态扩散法对震中烈度与震级关系进行识别147

12.5　结论与讨论150

第十三章　单层砖柱厂房地震震害预测151

13.1 引言151

13.2　结构动力反应与震害关系的模糊识别151

13.3　模糊关系矩阵R的扩展153

13.4　用唐山地震Ⅷ度区内震害资料进行单层砖柱厂房震害预测156

13.4.1　Ⅷ度区内震害预测156

13.4.2　与线性回归结果的比较161

13.4.3　模糊关系矩阵RⅧ的扩展162

13.5　结论与讨论167

第十四章　地震震害面积估计169

14.1　震级和震害面积数据169

14.2　用线性回归和BP网络方法进行对数震害面积估计171

14.3　信息扩散近似推理172

14.4　用新样本训练BP网络176

14.5　结论与讨论177

第十五章　湖南省农村种植业旱灾和洪灾风险评估179

15.1　引言179

15.2　灾害样本点和风险评估模型179

15.3　真实数据和风险图182

15.4　结论和讨论185

第十六章　湖南省华容县减灾方案排序186

16.1　引言186

16.2　经典排序模型186

16.3　模糊期望值排序模型187

16.4　计算湖南省华容县水灾模糊风险189

16.4.1　湖南省华容县概述189

16.4.2　湖南省华容县水灾的可能性-概率分布189

16.5　湖南省华容县减灾方案设计190

16.6　湖南省华容县减灾方案模糊期望值重心193

16.7　与经典排序模型所得结果的比较194

16.8　结论和讨论195

参考文献197

附录204

附录A　中国大陆1900～1975年观察到的中强地震纪录204

附录B　修正的麦卡里烈度表208

附录C　震中烈度的真实值与4种模型所得估计值209

附录D　正态扩散自学习模型估计震中烈度的FORTRAN程序213

索引219

作者简介223