Mapy kognitywne do eksperckiej analizy relacji pomiędzy czynnikami ryzyka i ich rola w szacowaniu bezpieczeństwa pożarowego

• Autorzy: Ginda G. , Maślak M.

Warianty tytułu

EN

Cognitive maps for expert analysis of interrelations between the risk factors and their role in fire safety evaluation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano i przedyskutowano oryginalną technikę jakościowej i ilościowej oceny charakteru relacji pomiędzy zidentyfikowanymi a priori czynnikami determinującymi poziom bezpieczeństwa użytkowników budynku na wypadek rozgorzenia w nim pożaru. Proponowana metodologia bazuje na rekurencyjnej procedurze oceny, charakterystycznej dla analizy tak zwanych map kognitywnych. W pracy postuluje się zastąpienie klasycznego algorytmu obliczeń alternatywnym podejściem analitycznym wykorzystującym założenia procedury DEMATEL. Omawiane podejście pozwala na szczegółową analizę istotności relacji przyczynowo-skutkowych pomiędzy porównywanymi czynnikami. Punkt wyjścia do tej analizy stanowią odpowiednio ważone oceny eksperckie wykorzystujące wielostopniową skalę ocen. Zaproponowany model obliczeniowy można w łatwy sposób przystosować do badania informacji o charakterze niepewnym lub niepełnym. Szczególnym przypadkiem rozważań tego typu jest opisywany przez autorów w osobnych publikacjach przykład wykorzystujący opinie wyrażone poprzez liczby rozmyte [8] [9]. W ujęciu autorów reprezentacją mapy kognitywnej jest skierowany graf bezpośredniego wpływu, którego wierzchołki odwzorowują porównywane obiekty, natomiast krawędzie – relacje pomiędzy nimi. Relacje te nie muszą być jednokierunkowe, mogą bowiem odzwierciedlać potencjalne sprzężenia. Ostateczna ocena sumuje wpływy bezpośrednie i znacznie trudniej ujawniające się wpływy pośrednie. Dla lepszej czytelności otrzymanych wyników postuluje się wyznaczenie wartości progowej wykluczającej z dalszego badania relacje niewystarczająco istotne. Matematycznym reprezentantem wyspecyfikowanych map – grafów są skojarzone z nimi macierze wpływu, odpowiednio: bezpośredniego, pośredniego i całkowitego. Można również określić macierz całkowitego wpływu netto. Ideę zaproponowaną przez autorów ilustruje prosty przykład obliczeniowy bazujący na opinii pojedynczego eksperta. Założona struktura powiązań pomiędzy porównywanymi czynnikami nie zawiera sprzężeń, a oceny określono przy pomocy danych deterministycznych. Bardziej złożone przykłady zainteresowany czytelnik znajdzie w odrębnych opracowaniach autorów – artykułach i referatach zestawionych na końcu niniejszej pracy.

EN

This paper presents and discusses the application of original qualitative and quantitative techniques for evaluating interrelations between factors identified as a priori and determining safety levels for building users in case of a fire. A recurrent numerical process, typical for cognitive map application, is normally used in such an evaluation. The authors suggest an alternative to the classic algorithm, by harnessing the DEMATEL method. The discussed approach appears easier to cope with and allows for a specific analysis of cause and effect relations between factors under consideration. The starting point for this approach is expert opinion applied on a multi-level evaluation scale. The algorithm can be easily adapted to examine uncertain or incomplete information e.g. application of fuzzy numbers [8] [9]. The cognitive process is represented by an impact-relations-map, whose vertices represent comparable factors and arcs reflect direct relationships between factors. Such relationships need not be one directional, they can mirror potential feedback to be incorporated in the analysis. The final evaluation sums up direct influences and the more difficult emerging indirect influences. For easier interpretation of data it is suggested that a threshold value is determined to limit superfluous information and therefore exclude factors with relationships not considered sufficiently intensive to afford clear and unequivocal deductions. The proposed maps are represented mathematically by relative matrices of direct, indirect and total influence. Moreover it is also possible to establish the net total matrix. The idea proposed by the authors is illustrated in this paper with the aid of a simple numerical example, dealing with a single expert opinion, in which the assumed influence structure between. Furthermore, only one deterministic data set is applied to express levels of direct influence. More advanced and complex examples are presented and discussed by the authors in other papers. Interested readers will find relevant details in the bibliography.

Słowa kluczowe

PL

pożar; bezpieczeństwo; mapa kognitywna; graf wpływu; DEMATEL

EN

fire; safety; cognitive maps; influence map; DEMATEL

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 2
• Strony: 23--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Ginda G.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, Wydział Nauk o Materiałach i Środowisku, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Polska

autor

Maślak M.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. Axelrod R. Structure of decision, cognitive maps of political elite. Princeton University Press, London, 1976.
• 2. Chen W.H., Yu R., Tzeng G.H., Comparison between DEMATEL method and fuzzy decision maps: a sensitive analysis approach. Proceedings of the International Symposium on Management Engineering, Waseda University, Kitakyushu, Japan, 2008.
• 3. Dytczak M., Wybrane metody rozwiązywania wielokryterialnych problemów decyzyjnych w budownictwie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 2010.
• 4. Gabus A., Fontela E., World problems an invitation to further thought within the framework of DEMATEL. Battelle Geneva Research Centre, Geneva, Switzerland, 1972.
• 5. Ginda G., Maślak M., Ekspercka hierarchia atrybutów w ocenie bezpieczeństwa pożarowego użytkowników budynków, „Czasopismo Techniczne”, z. 13-B/2006, 59-77.
• 6. Ginda G., Maślak M., Application of FDMbased approach for assessment of influence of fire safety factors, Proceedings of the 1thth International Conference on Safety and Crisis Manaagement in the Construction, Tourism and SMEs Sectors (CoSaCM), Nicosia, Cyprus, June 24-28, 2011, Brown Walker Press, Boca Raton, Florida, USA, 2012, 570-579,
• 7. Ginda G., Maślak M., Feedback-aware role identification for building fire safety factors, Proceedings of 6th International ASRANet Conference Integrating Structural Analysis, Risk & Reliability, London – Croydon, Great Britain, July 2-4, 2012, paper 64,
• 8. Ginda G., Maślak M., Ekspercka analiza relacji pomiędzy różnoźródłowymi ryzykami w kontekście wymagań zrównoważonego budownictwa, „Czasopismo Techniczne”, z. 4-B/2012,
• 9. Ginda G., Maślak M., Multi-dimensional risk interdependence analysis for buildings and building users, w: Proceedings of the sixteenth working conference of the International Federation of Information Processing (IFIP), Working Group 7.5 on Reliability and Optimization of Structural Systems, Yerevan, Armenia, June 24-27, 2012, Der Kiureghian A., Hajian A. (Eds.), American University of Armenia Press, Yerevan, Armenia, 2012, 119-126,
• 10. Kosko B., Fuzzy cognitive maps, ‘International Journal of Man-Machine Studies’, vol. 24, 1986, 65-75,
• 11. Tzeng G.-H., Chen W.-H., Yu R., Shih M.-L., Fuzzy decision maps: a generalization of the DEMATEL methods, ‘Soft Computing’, vol. 14, 2010, 1141-1150