本書(shū)針對(duì)可靠性學(xué)科與復(fù)雜脆弱系統(tǒng)結(jié)合緊密的特點(diǎn)，不僅介紹了工程實(shí)踐，還說(shuō)明了一些分析復(fù)雜系統(tǒng)的基本方法，及不同方法的詳細(xì)分析。內(nèi)容反映復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域的現(xiàn)狀，對(duì)正在落實(shí)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性分析，提出解決程序。運(yùn)用了傳統(tǒng)方法的可靠性和風(fēng)險(xiǎn)分析，還加入基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本理論的一種動(dòng)態(tài)的和全面的分析方式。
縮略詞
第1章 重要術(shù)語(yǔ)的介紹和定義
參考文獻(xiàn)
2.1 復(fù)雜性
2.2經(jīng)驗(yàn)知識(shí)
2.3依賴(lài)的維度
2.4關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（相互）依賴(lài)關(guān)系的實(shí)證研究
2.5關(guān)鍵程度
參考文獻(xiàn)
第3章 關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性分析方法面臨的挑戰(zhàn)
3.1 涌現(xiàn)行為
3.2相互作用的復(fù)雜規(guī)則
3.3單系統(tǒng)的特點(diǎn)和“體系”
3.3.1 多層系統(tǒng)
縮略詞
第1章 重要術(shù)語(yǔ)的介紹和定義
參考文獻(xiàn)
第2章 關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的屬性
2.1 復(fù)雜性
2.2經(jīng)驗(yàn)知識(shí)
2.3依賴(lài)的維度
2.4關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（相互）依賴(lài)關(guān)系的實(shí)證研究
2.5關(guān)鍵程度
參考文獻(xiàn)
第3章 關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施脆弱性分析方法面臨的挑戰(zhàn)
3.1 涌現(xiàn)行為
3.2相互作用的復(fù)雜規(guī)則
3.3單系統(tǒng)的特點(diǎn)和“體系”
3.3.1 多層系統(tǒng)
3.3.2狀態(tài)更改
3.3.3 演化系統(tǒng)
3.3.4體系
3.4多樣的危害和威脅
參考文獻(xiàn)
第4章 基本方法
4.1統(tǒng)計(jì)分析
4.2概率模型
4.3風(fēng)險(xiǎn)分析
4.4復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論
4.5多個(gè)體的建模與仿真
4.6動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)理論
參考文獻(xiàn)
第5章 脆弱性評(píng)估的概念框架
5.1 概要
5.2逐步評(píng)估方法的框架概要
5.2.1 事前定義意外事件的評(píng)估方法框架
5.2.2 包含情景生成的評(píng)估方法框架
參考文獻(xiàn)
第6章 分析方法
6.1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)
6.2復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論
6.2.1概念大綱
6.2.2建模技術(shù)
6.2.3級(jí)聯(lián)失效建模
6.2.4期望的結(jié)果
6.2.5應(yīng)用案例
6.2.6結(jié)論
6.3關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)分析
6.3.1概念大綱
6.3.2建模方法
6.3.3應(yīng)用案例：針對(duì)恐怖襲擊的電網(wǎng)脆弱性評(píng)估
6.3.4結(jié)論
6.4級(jí)聯(lián)失效動(dòng)力學(xué)的概率模型
6.4.1介紹
6.4.2概念框架
6.4.3 電力系統(tǒng)中的級(jí)聯(lián)失效機(jī)制
6.4.4應(yīng)用案例：對(duì)于單個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的級(jí)聯(lián)失效動(dòng)力學(xué)建模
6.4.5相互依賴(lài)的基礎(chǔ)設(shè)施的概率動(dòng)態(tài)建模
6.4.6結(jié)論
6.5多個(gè)體建模和仿真
6.5.1概念大綱
6.5.2建模和仿真過(guò)程
6.5.3仿真輸出和預(yù)期結(jié)果
6.5.4優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
6.5.5發(fā)展現(xiàn)狀
6.5.6應(yīng)用案例
6.5.7可用的軟件工具
6.5.8結(jié)論
6.6高階模擬架構(gòu)（High Level Areheteeture）
6.6.1新仿真方法的需求
6.6.2 高階模擬架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)
6.6.3運(yùn)行支撐系統(tǒng)
6.6.4建議的實(shí)施步驟
6.6.5 高階模擬架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的缺陷
6.6.6應(yīng)用案例
6.6.7結(jié)論
6.7人因可靠性分析
6.7.1 關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和人因可靠性分析
6.7.2運(yùn)輸領(lǐng)域
6.7.3航空領(lǐng)域
6.7.4危險(xiǎn)貨物的公路運(yùn)輸
6.7.5 電網(wǎng)
6.7.6公共衛(wèi)生
6.7.7信息與通信技術(shù)
6.7.8結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第7章 總結(jié)
內(nèi)容簡(jiǎn)介
物理上的依賴(lài)關(guān)系——每個(gè)部件都通過(guò)物質(zhì)輸出或其他流跟另一個(gè)系統(tǒng)相互依賴(lài)。如：燃?xì)廨斔途W(wǎng)絡(luò)為燃?xì)獍l(fā)電站輸送燃?xì)�，而發(fā)電站產(chǎn)生的電力則給壓縮機(jī)提供動(dòng)力，并控制燃?xì)廨斔途W(wǎng)絡(luò)。
空間依賴(lài)關(guān)系——有些單元在地理上分布比較緊密。由于這樣的空間依賴(lài)關(guān)系，一個(gè)局部事件就會(huì)對(duì)各種基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分帶來(lái)影響，比如地震、洪水或者火災(zāi)。
網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)關(guān)系——通過(guò)電力線(xiàn)路、通信鏈路把多個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施連接在一起，比如監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以及電網(wǎng)的控制元件——同樣地，它也能為其他地方的基礎(chǔ)設(shè)施或決策過(guò)程提供信息和幫助。
邏輯依賴(lài)關(guān)系——存在于基礎(chǔ)設(shè)施之間，但跟上述兩種關(guān)系都不是一類(lèi)。
相互依賴(lài)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的依賴(lài)①和響應(yīng)行為值得特別關(guān)注，這直接關(guān)系到基礎(chǔ)設(shè)施遇到干擾時(shí)的適應(yīng)能力。Rinaldi等人（2001）提出依賴(lài)的三種主要特征：
依賴(lài)的程度表明了干擾在一個(gè)系統(tǒng)和另一個(gè)系統(tǒng)之間的相關(guān)性的大��；比如，沒(méi)有燃?xì)鈨?chǔ)備的燃?xì)饪臻g加熱系統(tǒng)與燃?xì)夤⿷?yīng)系統(tǒng)存在緊密依賴(lài)（沒(méi)有拖延的時(shí)間或松弛的空間）。
依賴(lài)階次包括直接連接的（一階效應(yīng)）和在一個(gè)或多個(gè)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施間間接連接的（二階及多階效應(yīng)）；比如，電力供應(yīng)中斷可以直接影響燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)的抽氣環(huán)節(jié)和控制環(huán)節(jié)，如果燃?xì)夤⿷?yīng)系統(tǒng)依靠電力運(yùn)行，也會(huì)因?yàn)閴嚎s機(jī)停止工作而間接影響到燃?xì)獾墓⿷?yīng)。
相互作用的線(xiàn)性和非線(xiàn)性（復(fù)雜），即組成系統(tǒng)的單元能否與正常計(jì)劃、生產(chǎn)或操作順序之外的單元發(fā)生相互作用，這些系統(tǒng)單元可能存在設(shè)計(jì)缺陷并很難被發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)不正常的反饋回路；例如，一個(gè)大范圍的事件，比如極高的氣溫可能會(huì)同時(shí)影響多個(gè)單元。
圖2.4以加利福尼亞長(zhǎng)期存在的電力問(wèn)題為例子詳細(xì)描述了以上特征。其他方面因素，特別是環(huán)境因素（貿(mào)易環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境[放松管制]，法律和規(guī)章制度[公共政策]）和故障模式（即常見(jiàn)原因中的一種或幾種）可以作為除以上四種類(lèi)型的相互依賴(lài)關(guān)系之外的另外一種，也可以作為邏輯上的依賴(lài)關(guān)系的一種特殊形式。后者由Pederson等人（2006）提出，把依賴(lài)關(guān)系分類(lèi)從物理的、網(wǎng)絡(luò)的（也叫信息的）和空間的（也叫地理空間的）擴(kuò)展到政策／程序和社會(huì)的依賴(lài)關(guān)系（Pederson等，2006）。盡管設(shè)施之間在物理上沒(méi)有直接連接在一起，這些類(lèi)型的依賴(lài)關(guān)系導(dǎo)致多個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)能夠相互影響�！�9·11事件”導(dǎo)致美國(guó)航空癱瘓24小時(shí)，同時(shí)全世界航班也出現(xiàn)下滑，就是一個(gè)很好的例子。
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