采用三次样条函数拟合蚊媒密度概率分布及其风险评估

目的研究登革热蚊媒MOI风险的概率分布,为更加科学精准开展MOI风险评估提供新方法。方法采用三次样条函数、累积概率分布和Python语言编程对广州市2016—2019年各月MOI监测数据进行拟合分析。结果本研究绘制了广州市1-12月的MOI风险评估概率分布表和分布图。1-12月各月累积概率小于0.01和0.05的MOI临界值分别在7.54~60.12、5.02~34.10之间。该临界值均在1月最低,其次是12月和2月;均在6月份最高,其次是5月和7月。1-12月各月MOI风险等级为传播、暴发和流行的概率分别在5.07%~66.60%、0.25%~36.19%、0.00%~16.80%之间。传播、暴发和流行的风险概率最低值均出现在1月,其次均在2月;最高值分别出现在7月、7月和6月,其次是6月、6月和5月。结论广州市各月的MOI风险概率分布具有显著的季节性消长规律和特征,在开展登革热蚊媒监测评估与控制工作中值得重视。三次样条函数和累积概率分布拟合法为开展MOI风险评估提供了新的分析方法。

玻璃生产场地土壤中砷的污染特征及其概率风险评估

砷(As)主要通过采矿、冶炼和燃煤等工业过程进入环境,然而玻璃生产中使用大量含砷原料,却鲜见相关土壤污染的报道.为探究玻璃生产场地土壤中As污染及健康风险情况,采用统计分析、正定矩阵因子模型(PMF)、体外测试、蒙特卡洛模拟等方法,研究了曾进行50余年生产活动的某平板玻璃厂土壤中As的污染浓度、空间分布及来源,并进一步结合生物可给性和本土化暴露参数(体质量、室内暴露频率、室外暴露频率、每日空气呼吸量),计算了健康风险水平及风险控制值.结果表明:该平板玻璃厂493件土壤样品中As的超标率达21.5%,As最大浓度位于平拉车间,高达317 mg/kg,其中80.3%来自配合料泄露.土壤中As的生物可给性范围为10.24%~54.35%,土壤理化性质对生物可给性结果具有显著影响.As的致癌风险范围为2.23×10^(−7)~1.22×10^(−3),95%分位值为5.77×10^(−5),危害商范围为9.49×10^(−3)~56.08,95%分位值为2.62;相应地,基于致癌风险的As风险控制值为0.50~3.57 mg/kg,其5%分位值为0.75 mg/kg,略低于传统点评估方法(DRA)的风险控制值(1.13 mg/kg).参数敏感性分析结果表明,生物可给性对风险控制值计算结果的影响(−64.38%)最大,其次是体质量,成人与儿童的敏感性分别为10.96%及19.18%,其余参数的敏感性均小于10%.总之,玻璃生产场地土壤中As污染不可忽视,使用本土化的暴露参数,并且将生物可给性纳入现有健康风险方法有助于更加全面客观地评估其健康风险水平,可为环境管理提供决策依据.

基于氟吡菌酰胺残留量概率分布评估膳食风险

基于黄瓜中氟吡菌酰胺的残留特征,全面评估了我国不同膳食消费人群的暴露风险.建立了黄瓜中氟吡菌酰胺快速、灵敏的超高效液相色谱-串联质谱痕量分析方法,定量限(LOQ)为0.001mg/kg,保留时间为2.6min.黄瓜中氟吡菌酰胺的半衰期为2.6~6.7d,属于易消解农药.最终残留水平为<LOQ~0.130mg/kg,低于我国和国际已有最大残留限量标准.通过概率性和确定性模型评估表明,氟吡菌酰胺不会对我国膳食消费人群造成不可接受的短期暴露风险(%ARfD,0.081%~2.527%),但存在不可接受的长期膳食风险(%ADI,105.740%~528.147%),其中黄瓜占比为0.325%~1.107%.此外,2~6岁儿童群体(367.156%~528.147%)的长期膳食风险显著高于其他年龄阶段人群(334.940%~105.740%)(p<0.05).综上,在后续的研究中应重点关注氟吡菌酰胺的多暴露途径和联合风险放大带来的健康暴露负效应,特别是对于弱势儿童群体.

核泄漏事故风险评估中的概率分析及预测

文章利用逻辑回归模型(logistic regression model,LRM)、线性判别模型(linear discriminant model,LDM)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种统计模型,从核反应堆的内部和外部因素2个方面评估其在核泄漏事故中所体现的相关安全性能。针对每种模型,利用数理统计理论探究核反应堆相关影响因素与其发生核泄漏事故的概率。研究发现核反应堆外部因素有主导内部因素的趋势并在整个核泄漏事故风险中占有举足轻重的地位。文章提供的模型分析与预测结果可为核反应堆工程师及其相关决策者在核反应堆的选址、设计及建设运营等方面提供参考。

典型矿冶城市土壤重金属累积驱动因子研究和概率风险评估

明确土壤重金属来源及其健康风险是有效开展土壤污染风险管控的重要环节。本研究以某典型矿冶城市作为研究案例,采用地累积指数法(I_(geo))评价8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的污染特征,结合相关分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型分析土壤重金属的潜在来源,进一步应用冗余分析探索土壤重金属累积的环境驱动因子,借助健康风险评估模型量化土壤重金属的风险水平。I_(geo)结果显示,Cd污染处于中度污染水平,Cu、Pb和Zn污染处于轻度污染水平。依据PMF模型确定研究区域土壤重金属存在4个可能的污染来源,结合相关分析和区域特征,判断污染来源包括铅锌矿采选和冶炼源(Cd和Pb)、自然源与铜矿采选和冶炼的混合源(Cr、Ni、Cu和Pb)、有色金属冶炼排放源(Hg)、金矿采选和冶炼源(As),其中自然源和铜矿采选、冶炼的混合源是最主要的来源(70.10%)。冗余分析进一步明确,阳离子交换量、含水率和企业距离是土壤重金属累积的关键驱动因子。从健康风险评估结果来看,研究区域土壤重金属对儿童存在不可接受的致癌风险(概率为15.21%),对成人的致癌风险以及对儿童和成人的非致癌风险处于可接受风险水平。值得注意的是,As是研究区域主要的致癌因子,致癌风险的95%分位值(1.75×10-4)超过可接受风险阈值1×10-4。上述研究结果可为研究区域土壤重金属的优先管控和污染防治提供数据支撑。

基于概率犹豫模糊集的麻醉设备安全运行风险评估模型构建与应用价值研究

目的:基于概率犹豫模糊集(HPFS)构建麻醉设备安全运行风险评估模型,探讨其在麻醉设备安全运行风险控制管理中的应用价值。方法:以全生命周期安全和管理安全为重要风险评估维度,构建麻醉设备安全运行风险指标体系,采用HPFS和层次-优劣解距离法进行风险量化分析,制定安全自查和风险控制处理策略。选取2020年7月至2023年6月北京市通州区妇幼保健院收治的150例外科手术患者,按照麻醉设备管理模式不同,将其分为对照组和观察组,每组75例。在手术治疗中共使用16台麻醉设备,对照组患者手术治疗期间使用的10台麻醉机采用常规风险控制模式,观察组使用的12台麻醉机(含对照组中使用的6台和新增6台)采用风险评估控制模式。对比两组患者围术期内麻醉设备相关风险事件发生率、麻醉医护人员对潜在安全风险知晓率和麻醉设备故障率。结果:观察组患者围术期发生麻醉设备操作不当、麻醉用量不合理、相关感染和记录缺失风险事件例数分别为4例(占5.3%)、0例(占0%)、1例(占1.3%)和1例(占1.3%),发生率低于对照组,差异有统计学意义(x^(2)=4.478、4.110、6.857、4.754;P<0.05);观察组麻醉设备操作的医护人员安全管理理论知识、安全使用、管理意识和故障判定能力平均评分分别为(96.27±3.93)分、(94.31±2.69)分、(91.82±1.94)分和(84.97±4.36)分,均高于对照组,差异有统计学意义(t=5.176、5.322、5.541、5.942;P<0.05);两组设备操作设置、麻醉气路、麻深监测、阈值报警及其他故障的总次数分别为90、37、25、316和125次,观察组的故障发生率分别为30%(27/90)、35%(13/37)、28%(7/25)、22%(69/316)和39%(49/125),低于对照组,差异有统计学差异(x^(2)=28.800、6.541、9.680、200.532、11.664;P<0.05)。结论:基于HPFS的风险评估模式,能够降低麻醉设备相关风险事件发生率,提升麻醉医护人员安全风险控制意识,改善麻醉设备临床运行质量。

基于概率统计方法的中国农作物生产风险评估

利用概率统计方法,基于主要农作物历年单产数据,通过估算中国不同区域不同农作物相对气象产量的概率密度曲线和分布函数,获得了各区域主要作物不同增减产区间的概率和风险水平。结果表明:东北、华北和西北地区粮食相对气象产量波动较大;华北地区水稻,华南地区小麦,东北、华北和华南地区玉米,东北、华北、华中、西北地区马铃薯,东北地区油料作物相对气象产量波动幅度较大。水稻遭受气象灾害后相对气象产量波动较小,平均为3.1%,抗风险能力较强,而小麦和油料作物的相对气象产量波动较大,分别为5.9%和6.1%。东北地区粮食减产区间在5%~10%和超过10%的概率最大,其次为西北地区在这两个减产区间出现的概率,华东地区的粮食生产比较稳定,风险较低,防灾减灾能力较强。华北地区的水稻在减产5%~10%和超过10%的概率较大,东北地区的水稻在减产5%~10%和超过10%的概率最小;七个区域小麦减产超过10%的概率均较大,尤其是华北和华南地区,概率均超过了4%,华中地区的小麦在减产5%~10%和超过10%的概率最小;东北和华南地区的玉米减产超过10%的概率较大;东北、华北、华中和西北地区的马铃薯严重减产的概率较大,华东和华南地区马铃薯严重减产的概率相对较小;东北地区的油料减产超过10%的概率较大,而华南地区油料严重减产的概率较小,风险较低。

基于蒙特卡罗方法的煤矿爆破作业风险评估

为量化分析煤矿爆破作业各作业步骤造成的风险以及全面客观地对其进行风险评估,借助蒙特卡罗方法建立煤矿爆破作业步骤风险评估模型,对作业流程的行为风险后果值进行累积概率分布,最终依据蒙特卡罗方法模拟的均值结果和作业流程总体风险结果判定各作业步骤的风险大小和风险等级,并提出控制此类不安全行为发生的措施。结果表明:爆破作业流程风险大小顺序依次为清退物品入库、装药、连线、警戒、起爆后安全检查、领取并检查爆破物品、起爆、运送爆破物品、接受爆破任务、作业前安全检查、起爆前安全检查、封孔。

飞机电源系统的贝叶斯概率风险评估

针对飞机电源系统,利用贝叶斯概率风险评估法(BPRA)分析系统失效的风险。建立贝叶斯(Ga-Exp)模型及共因失效组的贝叶斯(D-M)模型,以便获得5类部件失效率及各阶共因失效比例的贝叶斯估计值。根据α因子模型得到共因失效组中部件的失效率估计值。计算系统失效的贝叶斯风险概率值,定义部件失效对系统失效风险的敏感度为部件重要度指标。实证比较是否考虑共因失效的两种情况下,系统失效风险、共因失效组部件的重要度及5类部件重要度随着累积飞行时间变化的情况,验证了模型的有效性及考虑共因失效因素的必要性,为维护飞机安全运行的可靠性提供依据。

上海某社区老年人全氟和多氟烷基化合物摄食暴露风险评估

目前在人群体内可广泛检测出全氟和多氟烷基化合物(per-and poly-fluoroalkyl substances,PFAS),但对高年龄层人群PFAS的暴露特征研究有限。本文旨在评估上海老年人群PFAS摄食暴露风险及其来源特征。采用横断面调查研究方法,共获取上海市60~79岁老人有效问卷68份,并结合“第六次全国总膳食研究”中PFAS膳食浓度,应用蒙特卡洛模型对膳食暴露量进行概率计算,最终根据欧洲食品安全局发布的4种PFAS,包括全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)、全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)、全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonic acid,PFHxS)和全氟壬酸(perfluorononanoic acid,P FNA)每周可耐受摄入量评估健康风险。结果表明,该人群膳食结构以水果(1440.0 g·week^(-1))、谷物(1341.0 g·week^(-1))和奶制品(835.0 g·week^(-1))为主,分别占总膳食的24.8%、23.1%和14.4%;4种PFAS总摄食暴露量为(1024.7±140.3)pg·kg^(-1)·d^(-1),水产品贡献最多(53.5%);PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA的摄食暴露量分别为(308.4±36.5)、(519.2±104.2)、(49.8±7.6)和(73.3±13.6)pg·kg^(-1)·d^(-1),鸡蛋(48.9%)、水产品(75.1%)、谷物(64.9%)和水产品(76.3%)分别为PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA的主要贡献源。PFOA和PFOS摄食暴露导致的健康风险(health risk,HR)分别为0.36和0.32,鸡蛋(48.9%)和水产品(75.1%)分别为最大贡献者。4种PFAS摄食暴露的总健康风险为1.63,水产品贡献最大(53.5%),其次是鸡蛋(20.9%)和肉类(15.5%)。男女人群中各PFAS导致的健康风险相对关系基本与总人群一致,女性人群由水产品贡献的暴露风险显著高于男性(均值67.3%>43.8%,P<0.001)。综上,上海老年人群的PFAS摄食暴露风险普遍较高,水产品是4种PFAS包括PFOS的主要暴露来源,鸡蛋和肉类对于PFOA的暴露更加突出。本研究明晰了上海地区老年人群的PFAS摄食暴露风险和来源特征,为全氟化合物的来源、累积及迁移规律的研究提供基础数据。

考虑新能源随机波动和T接线的城市电网连锁故障风险评估

新能源的大量接入给城市电网的安全运行和重要用户可靠供电带来很大挑战,其功率的随机波动易引发电网出现连锁故障风险。提出了一种考虑新能源出力随机波动和城市电网110k V网架T接线开关投切的连锁故障风险评估方法。该方法在连锁故障发生概率和后果严重度的计算中都计及了系统状态的概率分布特性的影响,并采用基于半不变量法的概率潮流计算反映系统状态与新能源功率二者的概率分布特性之间的关系。另外,建立包含110 kV网架T接线开关投切的最小切负荷的混合整数非线性规划模型,并以最小切负荷量来表征系统在连锁故障的严重度。此优化模型通过决策故障下的各组T接线开关的投切状态,减少连锁故障下的切负荷量,进而有效降低连锁故障的风险。同时,通过机会约束描述重要用户负荷节点电压的安全运行范围,以确保重要用户负荷不停电的概率满足给定的置信水平,从而保证重要用户的安全可靠供电。最后,通过某个实际城市片区电网算例验证了所提出的连锁故障风险评估方法的正确有效性。

基于后悔理论和COPRAS的概率语言FMEA风险评估方法

针对传统故障模式和影响分析(FMEA)方法存在容易造成专家风险评估信息的丢失、忽略专家有限理性行为和风险指标之间的相对重要性等问题,提出了一种基于后悔理论和复杂比例评估(COPRAS)方法的概率语言FMEA风险评估方法.首先采用概率语言术语集(PLTS)描述专家风险评估信息的不确定性和模糊性;然后运用概率语言连乘层次分析法(PL-MAHP)和最大偏差法相结合的综合赋权法获得风险因子综合权重;其次考虑到风险评估过程中专家的心理特征行为,利用后悔理论和COPRAS方法确定故障模式风险优先序;最后通过砂轮架故障风险评估案例来验证该方法的适用性和有效性.灵敏度和对比分析结果表明:相比于现有其他方法,该方法得到的故障模式风险排序结果更合理可靠.

石油烃污染敏感场地健康风险筛选误差的概率方法分析

随着近年来中国城市场地修复行业的迅速发展,准确而有效的场地风险评估在污染场地修复中的地位凸显。中国对污染场地风险评估工作的系统性立法过程相对较晚,在部分规定上,仍采用如将暴露场景简单二分为“第一类用地/第二类用地”,将复杂组分混合物简化为单一标示组分等简化处理,尚未给出针对具体使用场景的场地特性评估指导,可能造成部分特殊场地的筛选评估误差。基于国家标准文件中的“筛选-评估”框架,提出污染场地分级筛选评估过程的误差概念模型。对华南某市的一处重油储罐遗留石油烃污染的非居住性敏感场地(青少年宫),通过基于蒙特卡罗模拟的概率风险评估,对2种石油烃毒性评估假设方法:简化方法和分碳段方法,定量分析石油烃的标准筛选值相对场地特性风险控制值的误差情况。结果表明,简化方法和分碳段方法均给出整体高于第一类用地标准筛选值的石油烃风险控制值区间,且分碳段方法获得的风险控制值高于简化方法。研究讨论了“青少年宫”场地在现行标准“第一类用地/第二类用地”简单二分划定下存在的偏差,定量分析了3种典型误差因素(敏感/非敏感用地界定、非居住敏感用地被视为居住用地、复杂有机物组分简化处理),并探讨了场地调查和风险评估实践中规避误差的方法。研究显示,对于青少年宫等存在非典型暴露场景的特殊场地,引入结合概率风险评估方法的评估机制,可以规避使用简单二元筛选标准导致的误差,从而达成相对平衡和精细化的场地修复目标。

基于设备安全边界的分布式能源站实时安全风险评估及应对策略

在能源转型的背景下,多能耦合的分布式能源站发挥着重要作用。然而,随着多能耦合程度不断加深,能源站安全运行面临严峻挑战。提出基于设备安全边界的分布式能源站实时安全风险评估及应对策略。首先,以分布式能源站关键管线输出功率作为观测对象、多能流平衡方程作为约束,结合设备相互支撑备用关系,构建分布式能源站各设备安全边界,实现能源站故障运行状态的判断。其次,分析设备与管线故障源特征,提出考虑设备健康状态、天气因素和其他风险源的设备实时故障概率量化计算方法,构建考虑故障运行状态的分布式能源站安全风险评估模型。最后,针对高风险设备或管线,提出了兼顾安全性和经济性的储能优化应对策略,运用改进多目标粒子群算法求解Pareto解集。算例结果表明,所提安全风险评估方法能有效量化能源站安全风险。

考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系及方法

针对在源荷两侧可调节资源的大规模接入后,常规的电网风险评估方法难以兼顾源网荷三侧风险评估需求的问题,构建考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系,并探讨指标参数的量化及系统整体风险计算方法。首先,分析电网运行风险的影响因素,并结合各影响因素构建电网风险评估指标体系;其次,确定各风险指标严重程度及发生概率的量化计算表达方法;最后,设计基于改进层次分析法的系统整体风险综合计算方法,并确定对应的运行风险等级。以改进的IEEE 14节点系统及实际电网算例模型对指标体系及评估方法进行仿真分析,结果表明:所构建的风险指标体系及评估方法可同时预测源网荷的风险,具有一定的实用性和有效性;与采用层次分析法权重计算方法相比,所提评估方法获取系统风险分值平均偏差率小10倍,具有更高的准确率,且更加客观合理。

一种轨道列车车载通信系统信息安全风险评估方法

提出一种基于通用漏洞评价系统(Common Vulnerability Scoring System,CVSS)的列车车载通信系统信息安全风险评估方法,详细介绍该方法的工作流程,开展缺陷概率评估、缺陷影响评估,得出各系统缺陷的风险范围所对应的信息安全等级,并最终应用到某国外地铁车载通信系统项目的信息安全风险评估活动中,为后续开展系统优化活动以及采取优化措施后的信息安全风险再定位奠定基础。

基于概率犹豫模糊集的医疗数据安全风险评估

医疗数据一直以来都深受网络攻击和窃取行为的威胁。因缺乏相关的标准和规范,我国的医疗数据安全风险事前评估沿用网络安全风险评估体系。基于数据安全能力成熟度模型,从医疗数据全生命周期角度出发,以医疗系统业务流为主线,对医疗数据安全风险进行分析,构建了医疗数据安全风险评估模型,并提出一种基于概率犹豫模糊集的层次分析和逼近理想解排序法,用于对安全风险模型进行量化分析。

概率风险评估中的人因可靠性分析方法研究

概率风险评估(PRA)技术是航天装备安全性评估的重要方法之一。在概率风险评估中,人因可靠性的定量计算是PRA的重点也是难点之一。在对国内外常用人因可靠性分析(HRA)方法进行总结的基础上,研究了适用于航天装备PRA的HRA流程和方法,并给出应用示例,用于指导航天装备系统开展HRA工作。

极端暴雨灾害下城市配电网风险评估方法

极端暴雨灾害的频发可能导致城市配电网发生大停电事故。提出了一种极端暴雨灾害下城市配电网风险评估方法。首先,论述了暴雨灾害对城市配电网的影响机理。其次,对配电网供电区域进行网格化划分,基于二维水力学模型和比例风险模型,构建了极端暴雨灾害下直接、间接影响的城市配电网设备的综合时变失效模型。最后,采用适应失效概率变化的混合蒙特卡洛抽样法,分别从元件和系统角度提出了配电网运行风险指标,包括配电设备失效概率、配电网失负荷风险、电压越限风险和经济损失风险等。以改进的IEEE-33节点系统为例进行了算例分析,结果表明所提方法和指标能合理评估极端暴雨灾害下城市配电网的风险。

基于概率统计方法的承德市农业旱灾风险评估

根据旱灾风险的统计特征,提出2种基于概率统计方法的旱灾风险评价方法:1)旱灾损失的概率分布曲线,2)旱灾损失与干旱概率的关系曲线。以滦河上游承德市辖区的农业旱灾风险为例进行应用研究。根据1990-2007年历年农业旱灾损失数据计算粮食因旱减产率,拟合其概率分布。利用分布式水文模型模拟得到该区域1956-2005年0～50cm的月平均土壤含水率,识别农业干旱事件,计算农业干旱烈度概率,选用对数函数拟合因旱粮食减产率和农业干旱烈度概率关系曲线。采用因旱粮食减产率期望值表征区域旱灾风险,2种方法结果一致性较好,研究区域农业旱灾风险上游大于下游,各个县的多年平均因旱粮食减产率为7%～15%。