Đánh giá rủi ro theo thứ bậc của hệ thống cung ứng nước
Hierarchical Risk Assessment of Water Supply Systems
Tác giả: Huipeng Li
Ngày đăng tải: 03/2007
DOI: 10.1016/j.physa.2022.128032
Các hệ thống cấp nước thường được thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý trong môi trường mở, do đó chúng không tránh khỏi việc tiếp xúc với các mối đe dọa và điều kiện không chắc chắn khác nhau. Để đánh giá độ tin cậy của các hệ thống cấp nước trong điều kiện bị đe dọa, đánh giá rủi ro đã được công nhận là một công cụ hữu ích để xác định các mối đe dọa, phân tích các lỗ hổng và rủi ro, và lựa chọn các biện pháp giảm thiểu thích hợp. Tuy nhiên, do tính phức tạp và không chắc chắn của các hệ thống cấp nước và rủi ro, việc đánh giá một cách nhất quán và hiệu quả là rất khó thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật đánh giá rủi ro hiện có.
Về vấn đề này, nghiên cứu hiện tại phát triển một phương pháp mới để đánh giá rủi ro trong các hệ thống cấp nước phức tạp bằng cách xem xét lại việc tổ chức thông tin rủi ro và cơ chế rủi ro dựa trên các khái niệm của phương pháp tiếp cận hướng đối tượng. Sau đó, các đánh giá theo hệ thống phân cấp được thực hiện để đánh giá rủi ro của các thành phần và hệ thống cấp nước.
Nghiên cứu hiện tại trước tiên sử dụng phương pháp tiếp cận hướng đối tượng, một cơ chế tự nhiên và trực tiếp để tổ chức thông tin của các hệ thống thế giới thực, để biểu diễn hệ thống cấp nước ở cả cấp thành phần và cấp hệ thống. Ở cấp thành phần, các thành phần của hệ thống cấp nước được xem như các đối tượng khác nhau và có chức năng riêng biệt. Liên kết với mỗi đối tượng là các sơ đồ chuyển đổi trạng thái mô tả một cách rõ ràng các mối quan hệ rủi ro giữa các mối nguy hiểm/mối đe dọa, trạng thái hỏng hóc có thể xảy ra và các hậu quả tiêu cực. Ở cấp hệ thống, hệ thống cấp nước được xem như một mạng lưới bao gồm các đối tượng được kết nối với nhau. Cấu trúc hướng đối tượng của hệ thống biểu diễn các mối quan hệ tổng thể/bộ phận và sự kết nối giữa các thành phần.
Sau đó, dựa trên các sơ đồ chuyển đổi trạng thái đối tượng và cấu trúc hướng đối tượng, nghiên cứu này phát triển hai loại khung đánh giá rủi ro, đó là khung đánh giá rủi ro tổng hợp và khung phân tích cây lỗi. Đánh giá rủi ro tổng hợp là để đánh giá mức độ rủi ro của các thành phần, hệ thống phụ và hệ thống cấp nước tổng thể. Trong khi đó, cây lỗi là để biểu diễn các mối quan hệ nhân quả cho một rủi ro cụ thể trong hệ thống. Đánh giá của hai khung này có thể giúp các nhà hoạch định ưu tiên các chiến lược bảo trì và quản lý của họ trong các hệ thống cấp nước.
Để đánh giá định lượng khung đánh giá rủi ro tổng hợp, luận văn này sử dụng phương pháp suy luận bằng chứng mờ để xác định mức độ rủi ro liên quan đến các thành phần, hệ thống phụ và hệ thống cấp nước tổng thể. Lý thuyết tập mờ được sử dụng để đánh giá khả năng, mức độ nghiêm trọng và mức độ rủi ro liên quan đến từng mối nguy hiểm. Lý thuyết Dempster-Shafer, một phương pháp suy luận bằng chứng điển hình, được sử dụng để tổng hợp mức độ rủi ro của nhiều mối nguy hiểm dọc theo hệ thống phân cấp đánh giá rủi ro tổng hợp để tạo ra mức độ rủi ro của các thành phần, hệ thống phụ và hệ thống cấp nước tổng thể. Mặc dù lý thuyết tập mờ và lý thuyết Dempster-Shafer đã được áp dụng rộng rãi cho nhiều vấn đề khác nhau, nhưng tiềm năng của chúng trong việc thực hiện đánh giá rủi ro tổng hợp lần đầu tiên được khám phá trong luận văn này.
Cuối cùng, để đánh giá định lượng các mối quan hệ nhân quả trong hệ thống cấp nước, phân tích cây lỗi mờ được sử dụng trong nghiên cứu này. Kết quả của phân tích này là khả năng xảy ra của một sự kiện cụ thể và các biện pháp đo lường tầm quan trọng của các sự kiện có thể góp phần. Những kết quả này có thể giúp các nhà phân tích rủi ro lập kế hoạch các biện pháp giảm thiểu của họ để kiểm soát rủi ro hiệu quả trong hệ thống cấp nước.
Link: Research Gate | core.ac.uk (PDF)
