装备固有测试性评价方法研究

① 定性的描述性评价 是什么

1.定性风险评价
定性风险评价是借助于对事物的经验、知识、观察及对发展变化规律的了解，科学地
进行分析、判断的一类方法。运用这类方法可以找出系统中存在的危险、有害因素，进一步根据这些因素从技术上、管理上、教育上提出对策措施，加以控制，达到系统安全的目的。
目前应用较多的方法有“安全检查表（SCL）”、“事故树分析（FTA）”、“事件树分析（ETA）”、“危险度评价法”、“预先危险性分析（PHA）”、“故障类型和影响分析（FMEA）”、“危险性可操作研究（HAZOP）”、“如果……怎么办（What……if）”、“人的失误（HE）分析”等分析评价方法。
2.定量风险评价
定量风险评价是根据统计数据、检测数据、同类和类似系统的数据资料，按有关标准，应用科学的方法构造数学模型进行定量化评价的一类方法。主要有以下两种类型：
（1）以可靠性、安全性为基础，先查明系统中的隐患并求出其损失率、有害因素的种类及其危险程度，然后再与国家规定的有关标准进行比较、量化。
常用的方法有：“事故树分析（FTA）”、“事件树分析（ETA）”、“模糊数学综合评价法”、“层次分析法”、“格雷厄姆——金尼法”、“机械工厂固有危险性评价方法”、“原因——结果（CC）分析法”。
（2）以物质系数为基础，采取综合评价的危险度分级方法。
常用的方法有：美国道化学公司（Dow Chemical Co.）的“火灾、爆炸危险指数评价法”、英国帝国化学公司蒙德部的“ICI/Mond火灾、爆炸、毒性指标法”、日本劳动省的“六阶段法”、“单元危险指数快速排序法”等。
定性评价方法要求评价者具备相关知识和经验，定量评价方法则要求大量的安全数据。单纯的定性分析容易造成研究的粗浅；而有关数据的不完善，也使得定量安全评价方法难以得到有效应用和检验。因此，应当结合定性和定量的方法进行系统分析和评价，弥补单纯定性分析和单纯定量分析所产生的不足。

② 大型旋转机组转子固有频率的测量与评定方法是什么

当支座的固有频率大于转子轴承系统的固有频率时，机器—支承系统为刚性支承状态；当支座的固有频率小于转子轴承系统的固有频率时，机器—支承系统为挠性支承状态。
对大型旋转机组转子振动的评定标准，我国及国际振动标准几乎都规定用在靠近轴承处轴颈振动位移的峰峰值进行度量，但评定标准的具体数值不够统一。对石油化工用离心式压缩机及汽轮机，API617、API612标准规定，在制造厂进行机械运转试验时，转子振动位移的峰峰值不应超过A 值或25.4μm中的较小值，A=25.4（12000/n）1/2，n为最大连续工作转速。对石化大机组，转子实际运行中振幅的许可值应该遵照制造商的规定。在无制造商规定时，也可以认为：
小于A值时为优良状态，A为25.4（12000/n）1/2 或25.4μm中的较小值；
大于A值、小于B值时为合格状态，B＝(1.6～2.5)A，转速较低时取大值，转速高时取小值，B值可设为低报警值；
大于B值、小于C值时为不合格状态， C＝1.5B ，C为高报警值或连锁值；大于C值为不允许状态。
另外，当振动值变化的增量超过报警值（B值）的25％时，应受到关注。

③ 效能评估系统解决方案

武器装备效能评估系统

武器装备效能评估系统是为解决武器装备效能评估问题新研发的一款软件，武器装备效能评估系统用于武器装备论证、研制、试验、使用等不同阶段的效能评估，武器装备效能评估系统为作战体系、装备体系评价和优化提供定量依据。武器装备效能评估系统能够使用仿真、靶试、演习等多种来源的实验数据，将效能评估贯穿武器装备全生命周期。

1武器效能评估系统介绍

武器装备效能评估系统是为解决武器装备效能评估问题新研发的一款软件，武器装备效能评估系统用于武器装备论证、研制、试验、使用等不同阶段的效能评估，武器装备效能评估系统作为作战体系、装备体系评价和优化提供定量依据。武器装备效能评估系统能够使用仿真、靶试、演习等多种来源的试验数据，效能评估贯穿武器装备全生命周期。

北京软件开发武器装备效能评估系统主要包括以下特点：

1、支持实时评估;

3、支持专家在线打分;

4、集成化评估环境;

5、友好易用的图形化界面;

6、多种形式的评估结果展示;

7、支持用户自定义评估算法

8、提供包含81中算子的指标计算流程编辑工具;

9、所及即所得指标体系、评估方案、评估流程设计;

10、系统支持32/64位的Windows XP/Windows 7，以及麒麟国产化操作系统。

2系统架构

2.1功能架构

武器效能评估系统主要包括评估工程管理、指标体系管理、评估任务管理、数据处理、评估预算、报告生成和资源管理7大模块，具体的功能架构图如下：

2.2技术选型

武器效能评估系统采用QT进行开发，可以实现跨平台(支持Windows/Linux系统)，具体的技术选型如下：

2.3技术架构

武器效能评估系统使用MVC架构进行开发，界面采用Widgets、Window开发窗体，样式使用StyleCss进行开发，饼图、柱状图、折线图等图形的开发使用QtCharts组件，具体的技术架构图如下：

技术架构图

3功能需求

3.1评估工程管理

评估工程管理为效能评估提供统一的资源管理平台，可快速检索和显示各资源的关键属性，并且能够启动选择的资源编辑工具进行编辑。评估工程管理工具支持评估工程的创建、删除及工程项目的查看操作。

支持评估工程的新建、支持评估工程的显示及打开、支持评估工程的删除、支持评估工程的关闭、支持评估工程的查找、支持评估工程的保存。

一个评估工程包括指标体系、评估方案、评估任务和数据聚集。

评估工程管理

3.2指标体系管理

指标体系管理模块负责指标体系的创建、编辑与保存。指标体系是通过对同一类评估对象各种特性逐层抽取，而得到的描述指标间的依赖关系的有向图。该模块支持

成本型、效益型、固定型、偏离型四种

类型的指标的可视化创建与编辑;构建指标体系过程中支持层次分析法、环比系数法、熵权法、离差最大化法、自定义权重五种权重设定方法。

支持指标体系的新建、支持指标体系的编辑、支持指标体系的删除、支持指标体系聚合流程的设置、支持指标体系聚合流程的删除。

指标体系管理

层次分析法去权重计算界面

3.3评估任务管理

评估任务管理负责对评估任务的创建、编辑与保存。评估任务是指采用统一的评估方案对一个或多个相关评估对象进行一次评估的过程。创建评估任务首先需要设定评估对象和评价等级，而后通过配置评估流程中的算子参数，将数据预处理获得的数据输入给评估流程。

支持评估任务的新建、编辑、删除;支持评估模板的创建、支持评估模板中评估实例的删除、新建及评估实例的对比。

评估任务管理

3.4数据处理功能

评估数据预处理功能主要对各种来源的评估数据进行分组、过滤、归并、属性压缩变换、以及数据统计计算，获得能够供各类效能评估算法使用的数据。数据预处理 模

块可以对一系列数据源和数据集进行管理。

支持数据源的导入、支持数据源处理、支持底层指标数据的预览。

数据预处理编辑

3.5评估运算功能

支持计算检查、支持评估计算、支持评估结果显示、支持效能指标评估结果的存储。

提供常用27类常用算法提供算法向导，方便用户直接采用各类算法进行计算。具体方法包括：层次分析法、模糊综合法、灰色白化权函数聚类、TOPSIS法、 趋

势面分析、数据包络法、主成分分析法、极差分析、方差分析、主成分分析、因子分析、支持向量机、环比系数法、ADC法、SEA法、数据一致性分析、平滑滤

波法、窗谱分析法、最大熵谱分析、一元拟合法、点估计、单总体区间估计、两个总体区间估计、单总体假设检验、两个总体假设检验、偏度和峰度检验、正态性检

验、奇异值过滤。

查看评估任务

3.6报告生成功能

支持评估结果的对比分析、支持灵敏度分析功能、支持报告自动生成功能。

灵敏度分析

3.7资源管理功能

支持算子管理、支持数据集模板管理。

④ 装备工艺技术对标分析评价方法有哪些

程序(一) 所需调阅的帐目

为了核查数据的可靠性，在取得企业有关部门所提供的资料后，还应同时调阅相应的帐、表、卡和原始凭证等。

● 财务部门的财务成本年报表、月报表，原材料、燃料、动力帐等，电费、水资源费缴纳凭证，购入原煤发票凭证及产成品销售凭证等。

● 动力车间抄表卡、记录簿、各车间用电及各种能源的记录簿等。

● 生产部门的统计台帐和报表。

● 进厂物资过磅单、仓库物资实物帐、盘存表及有关产成品入库帐等。

● 节能部门的能源消费台帐。

● 供应部门购进各种能源、原材料的购进台帐等。

● 保卫部门的各种能源、原材料、产成品出入门登记帐簿。

● 企管部门为各岗位下达的能源消耗定额文件和考核结果。

● 设备台帐、设备维修记录、计量仪器仪表维修及校验记录。

● 化验分析台帐及原始记录。

程序(二) 企业能源审计结果与报告的编写

● 数据的计算与分析

通过对企业各种能源、原材料消费的数据计算与整理，从企业的能源管理、设备的转换效率和生产工艺流程等方面，全面综合所获取各种数据和信息，结合国家有关节能的法规法令、能源标准、国内外先进水平、行业状况和企业历史水平、耗能系统和设备的运转效率，进行系统的计算分析、评价，分门别类查找存在的各种问题和浪费能源的原因，提出整改建议和改进措施。对存在于管理方面或投资少、见效快的整改方案，应建议企业优先予以整改。

● 对选定的节能项目进行经济分析

经过综合计算分析，对提出的各种改进措施和节能技改方案，要估算投资费用、节能潜力、投资回收期、成本效益比或寿命周期等。

● 对固定资产投资工程项目（包括节能技改项目）要根据能源审计结果，进行科学论证。

● 编制企业能源审计报告

企业能源审计报告是本项工作的直接成果，它具有很强的时效性，因此，企业能源审计结束后，应尽快编写能源审计报告书（20天内）。

企业能源审计报告的编写应包括以下内容：

⑴ 能源审计的有关事项说明；

⑵ 企业概况、主要用能系统与设备状况、能源管理体系及能源消费状况；

⑶ 企业能源（资源）审计结果（各种能耗指标的计算分析、能源成本与能源利用效果的评价）；

⑷ 企业主要耗能设备测试结果（主要耗能系统和设备的运行效率及耗能指标）；

⑸ 存在的问题及节能潜力分析；

⑹ 企业节能技改项目的经济技术性分析与评价；

⑺ 企业能源审计结论和整改建议。

● 发布和提交报告

能源审计报告编写完毕，应先与企业负责人见面，共同讨论达成共识后，召开企业中层以上人员参加的审计结果发布会，他们在听取发布会的过程中，各自对存在的问题对号入座，以引起重视和尽快整改；同时将审计报告提交给政府节能主管部门和企业。

● 定期回访

能源审计部门在审计工作完成后，要定期对被审计单位的节能措施整改落实情况和效果进行回访调查，并将整改结果报告给政府节能主管部门。通过回访，一方面可以对被审计企业进行有效的监督管理，促使其对存在的问题尽快整改，确保能源审计的效果；另一方面，也可以使能源审计部门掌握能源审计对企业的作用和工作中应改进之处，从而提高审计工作质量，加强能源审计部门同企业的联系。

程序(三) 企业能源管理(管理节能)诊断分析评价

1.合理组织生产：

提高劳动生产效率，提高产品产量和质量，减少残次品率，利用电网低谷组织生产，均衡生产，减少机器空转，各种用能设备是否处在最佳经济运行状态，排查生产管理方面的“跑冒滴漏”，提高生产现场的组织管理水平，减少各种直接和间接能耗、物耗损失等。

l2.合理分配能源：

不同品种、质量的能源应合理分配使用，减少库存积压和能源、物资的超量储备，提高能源和原材料的利用效率。

l3.加强能源购进管理：

提高运输质量，减少装运损耗和亏吨，强化计量和传递验收手续、提高理化检验水平，按规定合理扣水扣杂等。

l4.加强项目的节能管理：

新上和在建、已建项目是不是做了“节能篇”论证，核算其经济效果、环境效果和节能效益是否达标。

l5.规章制度落实情况：

企业能源管理各种规章制度是否健全合理，是否落实到位，如能源、物资的招标采购竟价制度，对质量、计量、定价、验收、入库、票据、成本核算是否严格把关，要认真细致地排查、分析、诊断问题。一般企业在管理方面存在的问题比较多，漏洞多，浪费大，管理节能是不花钱的节能，只要加强管理，严格制度，就能见效。

程序(四) 装备和工艺技术对标分析评价方案

1.通过检测，检查耗能设备运行状况及存在问题；

2.通过检测，检查生产工艺的技术状况及存在问题；

3.调查了解工人的操作水平、岗位技能状况及存在问题；

4.通过调查了解，弄清企业资源综合利用状况，如余热、废气、废水、废碴的回收利用情况；

5.调查弄清企业能源的梯级利用状况，如热电联产、热电冷三联动、连轧连铸，多发增效等；

6.供电和供热管网和设备的运行状况及维修保养、保温等。

7.企业产品结构的合理性等。

程序(五) 以标准能源消耗定额为基础的企业节能量…

由行业主管部门根据机器设备、生产工艺、操作水平、原材料、技术和管理等情况，制定符合当前实际的标准能耗定额、先进能耗定额。以此作为比较的基准。这时，计算的节能量有两种：

名义节能量：与标准能耗定额相比的节能量，它反映企业的实际用能水平。

实际节能量：与企业自身前期相比的节能量。它反映企业在能源利用上的提高和进步。

不同情况的节能效果比较如图4-7，它又可分为有效节能型（A）、名义节能型（B）、减少损失型（C）、浪费型（D）四种情况。

国标GB/T 13234《企业节能量计算方法》（见附录）中规定了企业产品总节能量、企业产值总节能量、企业技术措施节能量、企业产品结构节能量、企业单项能源节约量的计算方法。具体分类如图4-8 所示

对用能单位节能量的计算，应以计算期和基准期进行计算

参考资料：江苏海国节能审计事务有限公司

⑤ 装备安全性工作有什么要求

问的是GJB900A-2012吧
装备开展安全性工作的目标：在装备寿命周期内，综合权衡性能、进度和费用，将装备的风险控制到可接受水平。
b) 安全性工作的基本原则有4条：
1) 在充分分析和研究的基础上，论证确定装备的安全性要求，安全性要求应合理、科学、可实现并可验证；
2) 遵循预防为主、早期投入的指导方针，…通过及时、有效、经济的方式将安全性综合到产品设计中去；
3) 在装备研制阶段，安全性工作必须纳入装备的研制工作，并根据装备特点和安全性要求，对安全性工作进行统筹策划，确保协调开展；
4) 加强安全性工作的组织和管理，按照权责一致的原则，明确各单位和机构在安全性工作中的职责。
c) 安全性工作的基本过程是一个反复迭代的系统工程过程，包括确定装备安全性要求、策划与管理安全性工作、识别危险、分析危险和评价风险、消除危险或降低风险、验证安全性要求、评价安全性水平和跟踪危险。在消除危险或降低风险活动中，采取安全性措施的优先次序一般为：最小风险设计，采用安全装置，采用告警装置，制定专用规程并进行培训。并且对于危险严重性等级为Ⅰ级和Ⅱ级的危险，决不能仅仅使用告警装置、注意事项或其它形式的提醒作为唯一的减少风险的方法。
d) 安全性信息要求。安全性信息包括装备寿命周期中有关的安全性数据、资料以及文件等。要求制定必要的信息管理要求和程序，并建立相应的信息系统；对寿命周期中所得到的安全性信息进行收集、传递、分析、处理、反馈和归档；承制方向订购方提交的各项安全性工作资料、报告等，应满足订购方要求；安全性信息要求应在装备相关的合同和研制任务书中明确，并制定相应计划确保在研制过程中遵照实施。
e) 安全性工作应与可靠性、维修性、综合保障、测试性等工作相协调，并尽可能结合进行，减少重复，在安全性工作计划中应明确与这些工作的接口关系。
我们公司就是在融融网搜索到此信息的，希望可以帮助到你。

⑥ 多维度构建体系 日产/中汽中心发布智能网联汽车自动驾驶报告

本次发布的《研究报告》汇总了自2018年共同研究开始以来各国自动驾驶发展的现状，并对产业发展趋势及中国现行标准及法律适用性进行了分析。此外，报告还通过问卷方式，对50余家企业的自动驾驶技术现状及测试评价相关需求进行调研，确定核心功能和关键性能，形成适用于自动驾驶功能现状及未来技术发展趋势的测试评价方法，并基于研究成果提出了相关管理建议。

在“日产智行（Nissan Intelligent Mobility）”技术愿景下，日产汽车多年来致力于智能网联和自动驾驶技术的研发，通过日产ProPILOT超智驾等技术，推动社会向“零事故”“零伤亡”的目标迈进。目前，日产第七代天籁Altima、奇骏与逍客均已搭载了屡获殊荣的日产ProPILOT超智驾功能。到2022年，日产汽车计划在70%的车型上搭载该功能。

未来，日产汽车将进一步加速“日产智行（Nissan Intelligent Mobility）”在中国的全面落地，同时，日产汽车还将继续携手产业相关方，加强面向中国市场的智能网联研发和应用，推动相关技术的发展和相关法律法规的制定，共同引领未来交通出行的变革。

据易车了解，今后后续测试评价框架将作为后续标准制定的支撑，伴随技术研究持续完善和更新，要适应自动驾驶技术方向的多样性特点，测试评价方法寻求更多细化的内容，并将管理建议提交至主管部门参考，为产品准入认证和标准提供思路，在未来检验和验证结果成熟后推动国家标准法规协调，未来日产汽车将与中汽中心在这方面更加紧密的合作，更多消息我们也将持续关注。

⑦ 通用质量特性

1、可靠性(reliability)(GJB1405A标准中的2.32)：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。为了确定和达到产品的可靠性要求而展开的一系列技术和管理活动被称为可靠性工程。可靠性工程活动涉及到装备全寿命过程的各个阶段，其目标是确保新研制和改型的装备达到规定的可靠性要求，保持和提高现现役装备的可靠性水平，以满足装备战备完好性和任务成性要求，降低对保障资源的要求，减少寿命周期费用。不同的装备可以提出不同的可靠性定性要求和定量要求。可靠性定性要求时为了获得可靠的产品，对产品设计、工艺、软件及其他方面提出的非量化要求。可靠性定量要求通常可选择的参数指标有可靠度r(t)、平均故障前时间(mttf)、平均故障间隔时间(mtbf)故障率(λ)等。

2、安全性(safety)(GJB1405A标准中的2.34)：不导致人员伤亡、危害健康及环境，不给设备或损失能力。如果我们吧危及安全的时间是为特殊的故障，安全性就可理解为可靠性的特例。 1988年，我国发布了国家军用标准GJB450《装备研制与生产的可靠性通用大纲》。2004年改版为GJB450A《装备可靠性工作通用要求》。GJB450A立足于装备的全寿命过程管理，提出了可靠性工作的五个系列共32个工作项目，并对这些项目在全寿命过程不同阶段的应用给出提示。

3、维修性(maintainability)(GJB1405A标准中的2.33)：产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或回复到规定状态的能力。维修工作与故障的检测、产品的测试紧密相关，所以把及时并准确地确定产品的状态，并隔离其内部故障的能力成为测试性。

4、测试性(testability)(GJB2547《装备测试性大纲》标准中的3.1)：产品能及时、准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降)并隔离其内部故障的一种设计特性。测试性已发展为一项专门的工程技术，有事我们一般地说维修性时也包含测试性。不同的装备可以提出不同的维修性定性要求和定量要求。维修性定性要求是为了使产品能方便快捷地保持和回复其功能，对产品设计、工艺、软件及其他方面提出的非量化要求。维修性定量要求可以选择以下适当的参数和指标提出，如，平均修复时间(mttr)、平均预防性维修时间、维修停机时间率、、维修工时率、恢复功能用的任务时间(mttrf)。在测试性方面，主要有故障检测率(fdr)、guzhanggelilv(fir)虚警率(far)。 1987年发布的国家军用标准GJB368《装备维修性通用规范》以及后来改版的GJB368B《装备维修性通用要求》，提出装备维修性要求的原则和开展维修性涉及与分析、维修性验证和管理工作的五个系列共22个工作项目。该标准已被广泛引用与研制任务书、合同、工作说明的等文件。

5、保障性(supportability)(GJB1405A标准中的2.35)：装备的设计特性和计划的保障资源满足婆娘更是战备和战时使用要求的能力。保障性也是产品的一种质量特性，为确定和达到产品保障性要求而开展的一系列技术和管理活动就是综合保障工作，或称保障性工程。“好保障”、“保障好”六个字是综合保障问题的简单概括。1999年，总装备部发布了国家军用标准GJB3872《装备综合保障通用要求》，该标准系统地阐明了装备综合保障各项工作的目的、要求和应注意的事项，对装备使用部门和单位提出保障性要求，对装备研制单位开展综合保障工作以及编制有关技术和合同未年检有重要的指导作用。此外开展综合保障工作还需要参考GJB1371《装备保障性分析》、GJG3837《装备保障分析记录》

⑧ 评价原理与方法

（一）主要影响因子

由于地下水系统是一个开放系统，所以其脆弱性与其埋藏条件、补给源等有着密切的关系，包括包气带岩性、地形地貌、含水层水文地质条件等，还与人类活动也有一定的关系（图4-6）。因此，地下水脆弱性评价需要考虑的因素较复杂，应结合具体问题遴选主要影响因子。

地下水脆弱性评价因子，包括两部分：一是固有脆弱性评价因子；二是特殊脆弱性评价因子。固有脆弱性评价因子主要有土壤性质、包气带特征、含水层特征、补给量、地形、含水层的下伏地层以及与地表水或海水的水力联系状况。在地下水特殊脆弱性评价时，除考虑了以上因子外，还需要考虑与人类活动有关的影响因子和影响污染物发生降解的地质条件和污染物特性。

1）土壤（soil media）是地球最表层风化地带，它对地下水的补给有很重要的影响作用。一般情况下，土壤的颗粒愈小，地下水入渗补给量愈小，入渗水流所携带进入地下水中的污染物愈少。另一方面，土壤中含有大量的微生物，是污染物进行物理-化学分解的重要条件。

图4-6 地下水脆弱性评价有关因子

2）包气带（vadose zone）位于土壤层之下、地下水位以上非饱水区，通常将土壤层纳入其中。包气带的厚度决定污染物下移进入地下水含水层的所需时间。包气带厚度愈大，地下水脆弱性愈弱，地下水愈不容易遭污染。包气带的岩性以及其渗透性，也是重要影响因素。粘土地层组成的包气带，有利于地下水免遭受污染。

3）净补给（net recharge）是指来自研究区含水层以外的水分对地下水净补给量，它增加储存资源（水量）。这部分水量在补给地下水的同时，还携带一定数量的污染物进入含水层中。补给量愈大，进入含水层中的污染物几率或数量愈大，地下水脆弱性愈强，愈容易遭污染。

4）含水层特征（aquifer media）是指含水层岩性、厚度、有效孔隙度、水力传导系数和储存能力等，这些因素都影响污染物在含水层中迁移、聚集和稀释状况。

5）地形（topography）主要是指陆地表面的坡度和植被覆盖率。陆地表面的坡度控制污染物随着雨水产汇流而迁移状况。当地形坡度较缓，降雨就不容易形成径流，污染物进入地下水中潜在性较大；反之，地形坡度较大，则降雨易形成快速径流，不利于污染物进入地下水中。植被覆盖率通过延缓降雨地面产流的时间，增大入渗速率而影响污染物进入地下水中情势。

6）含水层导水系数是决定污染物在含水层的传播速度，传导系数愈大，污染物传播速度愈快，地下水的脆弱性愈强。

（二）评价方法

地下水脆弱性评价方法很多，一般包括4个步骤：①建立评价指标体系；②确定指标体系中各因子的权重；③应用数学方法计算；④评价分级与编绘地下水脆弱性分布图。

地下水脆弱性评价方法的选取，应根据研究区的自然地理状况、相关数据情况及研究目的来确定。比较常用的评价方法，有：过程数学模拟法、统计方法、模糊数学法和叠置指数法（表4-13）。

表4-13 地下水脆弱性评价方法对比

注：引自姜桂华，2002。

1.过程数学模拟法

过程数学模拟法是在水流和污染质运移模型基础上，建立一个脆弱性评价数学表达式，然后将各评价因子量化处理之后应用该式进行求解，由此可得出一个有关地下水脆弱性的综合指数。

该方法最大的优点是它可以描述影响地下水脆弱性的物理、化学和生物等过程，但只有在充分认识污染质在地下水环境中迁移过程，并有足够的水文地质资料和长序列污染质迁移监测数据，才能取得比较好的结果。尽管描述污染质运移的二维、三维等模拟模型很多，但在区域地下水脆弱性评价中，多数采用包气带的一维过程模型。例如 Britt等（1996）从包气带的衰减能力、污染质的对流-弥散以及污染质代谢物的毒理性等角度，应用衰减因素指数模型、污染质渗漏潜势指数评价模型和分级指数模型开展了相关研究。这3种方法，需要输入的数据较少，便于广泛应用；缺陷是不能模拟污染质迁移、转化详细过程。

2.统计方法

统计方法是通过对已有的地下水污染监测数据进行数理统计分析，确定地下水脆弱性评价的主要因子，然后采用分析方程进行计算，再根据计算结果进行脆弱性分析（Mi⁃chael，1999）。Tesoruero等（1997）和Sophocleous等（1998）分别采用逻辑回归分析和线性回归分析方法，评价了

污染地下水和海水入侵地下水的脆弱性，取得较好评价结果。

应用统计方法进行地下水脆弱性评价，需要有足够的相关监测资料。在地下水脆弱性评价中，这种方法不如叠置指数法和过程数学模拟法应用广泛（姜桂华，2002）。

3.模糊数学法

模糊数学法是在确定评价因子、各因子的分级标准和因子赋权的基础上，采用单因子模糊评判和模糊综合评判进行地下水脆弱性评价的。这种方法在我国地下水脆弱性评价中应用较多（陈守煜，2002；周金龙，2004）。

4.叠置指数法

叠置指数法是通过选取评价参数的分指数进行叠加，然后形成一个反映地下水脆弱程度的综合指数，再根据综合指数进行评价。该方法又分为“水文地质背景参数法”和“参数系统法”。前者是通过条件类似地区的已知脆弱性标准，进行比较分析来确定研究区地下水脆弱性。这种方法需要建立多组地下水脆弱性评价的标准模式，且多为定性或半定量性评价，一般适用于地质、水文地质条件比较复杂的大区域。后者是将选择的评价参数，构建成为参数系统，每个参数都有一定的取值范围，这个范围又分为几个区间，每一个区间给出相应的评分值或脆弱度（即参数等级评分标准），然后将各参数的实际资料与该标准进行比较评分，进而获得评分值或脆弱度。该方法又分为“矩阵系统法”、标定系统法和计点系统法。

叠置指数法所需数据比较容易获得，算法简单，易于掌握，是国外最常用的一种方法（孙才志，2000）。它的缺陷是评价指标分级和评分没有统一的标准，具有很大的主观性。

（三）评价因子权重确定

确定各影响因子对目标影响的权重，是地下水脆弱性评价的基础工作，对评价结果具有显着的影响。确定权重方法主要有主观赋权法和客观赋权法两类。主观赋权法是指由专家根据经验主观判断确定评价因子权重，评价结果具有一定的主观性，这类方法有层次分析法、最小平方法、专家调查法、环比评分法和TACTIC法。客观赋权法是指根据原始数据之间关系来确定评价因子的权重，它具有较强的数学理论依据，这类方法有主成分分析法、熵值法、神经网络法和灰色关联度法等。目前比较普遍的做法是通过多种方法确定权重，然后相互验证确定权重的合理性。

1.层次分析法

层次分析法（AHP）是一种定量与定性相结合的多目标决策分析方法，它是将决策者的经验判断给予量化，在目标结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用。该方法是在建立有序递阶的指标系统基础上，通过指标之间两两比较对系统中各因子给予优劣评判，进而确定各因子权重系数。具体步骤：①建立层次结构，构造判断矩阵，明确上一层次因子与其所属层次因子之间的权重关系；②所有因子权值层次排序及求解权向量；③检验和修正各判断矩阵的一致性。

与其他方法相比，AHP方法的最大优点是通过一致性检验保持逻辑上的一致性，当出现3个以上的指标相互比较时，不会出现内部相互矛盾、不协调一致问题。

2.BP神经网络法

人工神经网络法（ANN）是指在计算机上采用一定算法模拟人脑智能的技术，它是由大量具有非线性响应运算功能的神经元构成，形成一种并行分布式的信息处理系统，各神经元之间权值可以不断调整，使系统具有自学习能力（尚丽，2002）。

BP（Back Progagation）网络算法又称为反向传输算法，是一种多层学习算法。BP网络算法模型为：

设n维m个学习样本X=（x₁₁，x₁₂，…，x_mn），已知与其对应的教师d=（d₁，d₂，…，d_m），同时存在一个连接权W=（w₁，w₂，…，w_n），通过输入样本、连接权和作用函数，产生一个输出项Y=（y₁，y₂，…，y_m），于是有

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f（x）=1/（1+e^x） （4-64）

式中：net_ji为节点i在学习第j个样本时的输出项；Y_j为第j个样本的输出项；m为学习样本；n为样本节点；f（x）为输出作用函数。

每个输入样本，网络输出（y_m）与期望输出（d_m）之间误差为

E=E_j=（d_m-y_m） （4-65）

则，总误差为

权重修正为

W_（j，i）=W_{（j，i-1）}+ΔW_{（j，i-1）}（4-67）

ΔW_{（j，i-1）}=ηy_j（d_j-y_j）（4-68）

当E小于某一数值时，权重修正的网络学习结束。

假设有m个n维变量，则求取权重的计算模型为

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权向量为

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该模型为数据输入层、中间隐含层（权重层）和输出层3层。在输入向量、权向量和作用函数后，会产生m个1维输出向量：

d^T（m）=（d₁，d₂，…，d_m）

同时，根据实际资料，得到m个1维实际结果向量：

Y^T（m）=（y₁，y₂，…，y_m）

于是，有

W（m+1）=W（m）+ΔW（m）

ΔW（m）=η［d_m-f（y_m）］f（y_m）sgn［dm-f（y_m）］

已知样本变量X（n）和实际结果向量Y（m），则可以求得连接权W（n）。

3.灰色关联度法

灰色关联度法是一种比较常用的方法，具体算法如下。

设有m个子因素（X₁，X₂，…，X_m），它们都与母因素（X₀）有一定关联。每个评价指标都有N个统计值，构成母序列和子序列：

母序列｛X₀（i）｝，i=1，2，…，N

子序列｛X_k（i）｝，i=1，2，…，M

为了进行比较，将母序列和子序列进行标准化处理，使所有的值在0～1之间。

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式中：

为标准化后的值；max（X_k）为第k条子序列中的最大值；min（X_k）为第k条子序列中的最小值。

经标准化后的数列，无量纲，则第k条子线在某一点t与母线在该点的距离：

Δ_0k（t）=｜X₀（t）-X_k（t）｜ （4-70）

可用Δ_0K（t）值衡量它们在t处的关联性。Δ_0k（t）愈小，子线与母线在t处的关联性愈好。母、子序列在t=1到t=N的关联性，用关联系数表示，有

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式中：ξ_0k（i）为第k条子线与母线X₀在i点关联系数，其值满足0≤ξ_0k≤1，ξ_0k愈接近1，它们的关联性越好；Δ_min，Δ_max为m条子线在区间［1，N］母线的距离Δ_0k（i）的最大值与最小值；ζ为分辨系数，一般取0.5。

于是，有第k条子线与母线在［1，N］间的关联度为

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采用下式使关联度之和为“1”，对关联度进行标准化。标准化后的关联度，可作为每个评价指标的权重。

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（四）脆弱性评价方法

1.DRASTIC模型

DRASTIC法是一种评价地下水污染潜势的分级标准化系统方法，也是地下水脆弱性评价中参数系统法的一个经典方法，被较广泛应用。该方法由美国水井协会（NWWA）和美国环境保护局（USPEA）于1987年合作研发，它综合了40多位水文地质学专家的经验，适用于大尺度区域性地下水脆弱性评价。DRASTIC模型取7个参数的开头字母组成DRASTIC模型名称，D为地下水位埋深（Depth to Water）、R为净补给（Net Recharge）、A为含水层介质（Aquifer Media）、T为地形（Topography）、S为土壤介质（Soil Media）、I为非饱和带影响（Impact of Vadose Unsaturated Zone）和C为含水层水力传导（Hydraulic Conctivity of the Aquifer）。DRASTIC法已被美国40个县和许多国家采用，包括不同水文地质条件地区，例如喀斯特地区多含水层系统。

DRASTIC方法有4个主要假定：①污染物存在于地表；②污染物通过降雨渗入地下；③污染物随水迁移；④研究区面积不小于100英亩（约0.4km²）。

DRASTIC评价模型为

D_rD_w+R_rR_w+A_rA_w+S_rS_w+T_rT_w+I_rI_w+C_rC_w=DRASTIC（4-74）

式中：D，R，A，S，T，I和C分别为地下水位埋深、净补给、含水层介质、土壤介质、地形、非饱和带影响和含水层水力传导系数；r和w分别为评价指标等级和权重；DRAS⁃TIC为综合指数，该值代表地下水脆弱性的不同程度。DRASTIC值愈小，地下水脆弱性愈低；DRASTIC值愈大，地下水脆弱性愈高。

2.评价指标及特征值

DRASTIC模型的各评价因子含义及其对地下水脆弱性影响情况如下。

1）地下水位埋深（Depth to Water）：地下水位埋深是指从地面至地下水位的距离。地下水位埋深愈浅，地下水愈容易遭污染，地下水脆弱性愈高；反之，地下水愈不容易遭污染，地下水脆弱性愈低。地下水位埋深分级及特征值，如式4-75所示

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式中：f（h）为地下水位埋深评分；h为地下水位埋深（m）。

2）净补给（Net Recharge）：是指每年在单位面积到达地下水位的总补给水量。地下水入渗补给量愈小，随之进入地下水中污染物愈少，则地下水脆弱性愈低；反之，地下水入渗补给量愈大，随之进入地下水中污染物愈多，则地下水脆弱性愈高。

降雨入渗影响评分表达式，如下式4-76（Jeffrey D.，2001）：

R_N=（Recharge×0.265722）^1/2+1 （4-76）

式中：R_N为降雨入渗影响评分；Recharge为单位面积的地下水净补给量（m³/km²·a）。

3）地形（Topography）：是指地表面的倾斜度。地形坡度愈小，愈不利于降雨在地面形成径流，而污染物愈容易通过入渗进入地下水中，脆弱性愈高；反之，地形坡度愈大，愈利于降雨在地面形成径流，而污染物愈不容易通过入渗进入地下水中，脆弱性愈低。

地形坡度影响评分表达式，如式4-77：

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式中：R_T为地形坡度影响评分；a为地形坡度。

4）包气带影响（Impact of the Vadose Zone）：包气带评分值与含水层岩性评分相似。当含水层上覆为渗透性较弱的粘土时，则评分较低；当含水层上覆为渗透性较弱的砂性土时，则评分较高。

5）含水层岩性（Aquifer Media）：岩土颗粒愈大，或裂隙较多，则脆弱性评分愈高。

6）含水层水力传导系数：它影响污染物在含水层的迁移速度。传导系数愈大，污染物迁移速度愈大，则脆弱性评分愈高。

7）土壤类型（Soil Media）：土壤颗粒愈小，或含有大量微生物，则脆弱性评分愈低。

3.权重体系

在建立DRASTIC评价模型时，根据评价不同目的，赋予每个评价因子一个分级特征值（1～10之间），并建立两套相关的权值系列（1～5），其中显着性最高的权值为5，最低为1。

⑨ 常见的安全评价方法有几种

1 方法概述安全检查表（Safety Checklist Analysis，缩写SCA）是依据相关的标准、规范，对工程、系统中已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。为了避免检查项目遗漏，事先把检查对象分割成若干系统，以提问或打分的形式，将检查项目列表，这种表就称为安全检查表。它是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性评价方法。目前，安全检查表在我国不仅用于查找系统中各种潜在的事故隐患，还对各检查项目给予量化，用于进行系统安全评价。1.2 安全检查表的编制依据（1）国家、地方的相关安全法规、规定、规程、规范和标准，行业、企业的规章制度、标准及企业安全生产操作规程。（2）国内外行业、企业事故统计案例，经验教训（3）行业及企业安全生产的经验，特别是本企业安全生产的实践经验，引发事故的各种潜在不安全因素及成功杜绝或减少事故发生的成功经验。（4）系统安全分析的结果，即是为防止重大事故的发生而采用事故树分析方法，对系统迸行分析得出能导致引发事故的各种不安全因素的基本事件，作为防止事故控制点源列入检查表。

⑩ 评价指标体系的构建

6.3.1 评价指标构建方法

6.3.1.1 代表性评价指标构建方法

目前，国际上对于土地生态评价研究，具有代表性的成果有2个，即压力-状态-响应评价体系和土地条件变化评价指标体系。

(1)压力-状态-响应(PSR)评价体系“压力-状态-响应”(Pressure-State-Response，PSR)评价体系是世界银行、联合国粮农组织、联合国发展署、联合国环境署在1996年联合开展的土地质量指标研究项目中所提出的研究成果。该评价体系主要目的是回答发生了什么、为了什么、我们如何做这3个问题。其中，压力指标用以表明那些造成妨碍持续发展的人类活动和消费模式或经济系统的一些因素;状态指标用以反映持续发展过程中各系统的状态;响应指标用以表明人类为促进持续发展进程所采取的对策。这种方法适合于选取生态环境方面的指标，而对于社会经济方面的指标不太适合。PSR评价指标体系主要提供的是一种评价思路，它强调在分析应用过程中，必须把压力指标、状态指标和响应指标结合起来考虑，而不能仅仅依赖某一项指标，孤立地考察一项指标往往可能得出不正确的结论。各国各地区在实际应用过程中，要结合自己的具体情况，通过补充、完善来灵活运用。

(2)土地条件变化评价指标体系:土地条件变化评价指标体系是由M.Vieira等人提出的。在这个指标框架中，M.Vieira提出了定性和定量两种土地条件变化指标，其中定性变化指标要求直观、易于获取，如土壤颜色、地表形态等;定量指标应强调计算方法的规范与统一。具体应用指标的选择一定要立足于评价区域的土地资源特征，变化指标的观测频率取决于指标本身的特征，在观测值的分析比较方法上，可采用横向比较、纵向比较和假设比较等综合分析，并通过因果分析分辨出是自身内部因子还是外部因子。

到目前为止，国外关于土地生态评价的系统、完整的一套指标体系尚未见报道。然而可以肯定，所有的这些工作都会为将来土地生态评价领域形成系统的指标体系奠定坚实的基础。

6.3.1.2 本次研究采用的评价指标构建方法及拟选指标

本次研究在借鉴相关学者在生态安全评价指标体系建立的基础上，结合河南实际情况，依据上述选取评价指标的原则，通过对影响生态安全的各种因素包括自然因素和人文因素等的全面系统的分析研究、综合压力-状态-响应评价指标体系和可持续发展的生态安全评价理论、对土地资源生态安全的制约性因素或主导性因子的辨识，从中选取最能代表和反映河南省土地资源生态安全状况的具体指标，且以土地可持续发展为目的，旨在促使经济、社会和自然生态的协调统一，最终构建河南省土地资源生态安全评价的拟选指标体系。该体系包含土地生态环境的自然状态、土地生态环境的经济状态和土地生态环境的社会状态三大类26个拟选指标(表6.1)。

表6.1 河南省土地资源生态安全评价拟选指标体系

R＆D: 研究与实验发展 (research and development)。

6.3.2 评价指标的筛选

评价指标的筛选方法有两大类: 一是定性分析法，又称经验法或专家意见法，包括理论分析法和特尔菲法 (Delphi)，主要是凭借评价者个人的知识和经验，借鉴同行专家的意见，综合后进行筛选，这种方法的优点是简单易行，缺点是主观性较强; 二是定量分析法，目前采用的主要有主成分分析法、相关分析法和独立性分析等，这类方法的优点是客观性较强，缺点是比较机械且计算量大，不一定符合评价的实际。本次研究采用的是专家调研法。

按照指标选择的原则，对土地资源生态安全评价指标体系中拟选要素指标通过发放专家调查表的方式，征询有关专家意见。本次调查选择了来自多家相关单位的不同专业的专家共 55 名，请每位专家对土地资源生态安全评价指标体系中的全部 3 个评价方面和 26 个要素指标进行排序，首先对系统层方面进行排序 (从 1 到 3，1 为最重要)，再分别对要素指标相对评价方面的重要性进行排序。如果专家认为还有其他重要指标可以列入，加以补充，并与原有指标一起选择和排序。根据专家排序结果，按递减顺序原则进行统计，专家调查统计结果见表 6.2。对于系统层方面，专家排序第一的赋值为 3 分，排序第二的赋值为 2 分，排序第三的赋值为 1 分; 对于要素指标，专家排序第一的赋值为 10 分，排序第二的赋值为 9 分，依此类推，排序第十名为 1 分。各个指标最后得分的计算方法如下式所示。

河南省土地资源生态安全理论、方法与实践

式中:S为各指标的最后得分;f_i为各指标的赋值;p_i为各指标的排名。

在进行专家调查过程中，有些专家也提出了其他的要素指标，对这些要素指标，课题组又组织了一些专家进行专门讨论。专家一致认为，这些要素指标虽然比较重要，但其重要性略差于课题组所选的要素指标，因此没有再次进行专家调查。

表6.2 河南省土地资源生态安全评价拟选指标统计排序

续表

注:*表示指标排名，**表示指标得分。

表6.3 河南省土地资源生态安全评价指标体系框架

6.3.3 评价指标体系框架

根据要素指标选择的4个原则、拟选指标排序状况和专家讨论的意见，课题组筛选掉了分值低且差别大的一些指标，从而最终在拟选指标体系中选出17项最终要素指标，并主要根据得分和重要性排序情况，对各项指标的权重进行了赋值和计算(具体见本篇第七章评价指标权重的确定)。河南省土地资源生态安全评价的最终指标体系框架见表6.3。