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    消防安全工程 第1部分:計算方法的評估、驗證和確認 GB/T31593.1-2015

    • 發(fā)布日期:2018-03-13
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    B.1 概述
    計算方法的驗證和確認,即判定計算方法反映真實現(xiàn)象的準(zhǔn)確程度,以及判定該計算方法對概念模型的描述及其求解的精確程度。驗證是判定方程是否得到正確求解。如果方程正確,下一步就是確認,以保證結(jié)果與真實情況相符。
    B.2 計算機模型的建立和模擬的一般過程
    圖B.1給出了計算機模型的建立和模擬的一般過程,以及驗證與確認在這些過程中的作用。火災(zāi)計算機模型的建模和模擬也是如此。 圖B.1 計算機模型的建立和模擬的一般過程 概念模型通過分析真實現(xiàn)象(有時是物理系統(tǒng))而建立,由描述物理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和方程構(gòu)成(N-S方程,能量及質(zhì)量守恒定律,以及附加物理模型,如湍流模型、人員行為、結(jié)構(gòu)行為、風(fēng)險等)。驗證過程是處理概念模型和計算機模型之間的關(guān)系,而確認過程是處理計算機模型與真實現(xiàn)象之間的關(guān)系。
    B.3 計算方法的驗證和確認
    B.3.1 數(shù)學(xué)模型建立過程
    圖B.2是從圖B.1發(fā)展而來,給出了計算模型的驗證和確認的流程圖,其中指明了代數(shù)方程的使用階段。首先,利用測試、試驗或調(diào)查,對真實現(xiàn)象進行感性認識,建立概念模型,再將高度復(fù)雜的概念模型進行近似處理和簡化,進而再發(fā)展成為一組數(shù)學(xué)關(guān)系,即數(shù)學(xué)模型。在保證足夠的精確度和可接受的求解能力條件下(如時間和計算機運算能力),獲得求解。
    B.3.2 對計算方法基礎(chǔ)理論的評審要求
    計算方法的理論基礎(chǔ)需要有一個或多個熟悉火災(zāi)理論和計算技術(shù)的專家進行評審。評審應(yīng)包括文件的完備性,特別是一些數(shù)值近似。評審者應(yīng)能夠判斷是否存在已公開文獻以證明方法的合理性。對于代碼中的常量和缺省值同樣要進行精確性和適用性評估。適用性評估更為重要,因為對于特定場景,常量可能有特定取值,在有些情況下,需要對常量值進行調(diào)整。對于輸入變量,要明確其取值的上限和下限,以此將計算方法的應(yīng)用限制在合理范圍之內(nèi)。
    B.3.3 驗證和確認的流程
    為了發(fā)現(xiàn)計算方法當(dāng)中可能導(dǎo)致錯誤結(jié)果出現(xiàn)的源頭問題,應(yīng)對其進行驗證和確認。圖B.2中包含了代數(shù)方程的框圖,這些與火災(zāi)現(xiàn)象相關(guān)的數(shù)學(xué)公式比較復(fù)雜,對經(jīng)驗公式計算方法的評估不需要使用這些代數(shù)方程。
    本流程不僅限于火災(zāi)蔓延及類似問題的處理,同時也適用于對人的行為和運動以及風(fēng)險評估計算方法的評估、驗證與確認(風(fēng)險=發(fā)生概率×后果,見GB/T 31593.3)。 圖B.2 模型評估流程圖(包括驗證與確認)
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