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h 91
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Rf 103
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Rm 104
8.2.3 基于条件落影公式生成的Rc 106
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