一種地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)隨機(jī)模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣資源的不確定性評價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)隨機(jī)模擬 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 不確定性分析（uncertaintyanalysis)是指對決策方案受到各種事前無法控制 的外部因素變化與影響所進(jìn)行的研究和估計(jì)。它是決策分析中常用的一種方法。通過該分 析可W盡量弄清和減少不確定性因素對經(jīng)濟(jì)效益的影響，評價(jià)項(xiàng)目投資對某些不可預(yù)見的 風(fēng)險(xiǎn)的抗沖擊能力，從而證明項(xiàng)目投資的可靠性和穩(wěn)定性，避免投資虧損。不確定性分析所 作出的比較可靠、接近客觀實(shí)際的評價(jià)結(jié)果，將對決策者和未來的經(jīng)營者具有十分重要的 參考價(jià)值。
[0003] 現(xiàn)有的幾種方法如下：
[0004] (1)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率法
[0005] 地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率法就是將姪源、儲(chǔ)層、圈閉、保存、地質(zhì)因素配套史等具有不同的地 質(zhì)特征的基本成藏條件看成是相互獨(dú)立的事件，運(yùn)用概率論中相互獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概 率等于它們各自發(fā)生概率的乘積原則，W五項(xiàng)條件的概率乘積來表示勘探目標(biāo)（區(qū)帶或圈 閉）含油氣性概率的方法。
[0006] 地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率法被廣泛應(yīng)用于油氣資源評價(jià)中的地質(zhì)評價(jià)，用于回答油氣資源的 賦存狀況。但是地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率法對每一地質(zhì)評價(jià)參數(shù)給出的都是單一（也稱"純粹"）計(jì)算 結(jié)果一該結(jié)果并不能夠反映目標(biāo)區(qū)域復(fù)雜地質(zhì)情況的多種可能性，不可避免地出現(xiàn)計(jì)算 結(jié)果過高估或過低的情況，從而直接影響其評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0007] (2)特爾菲法
[0008] 特爾菲法又名專家意見法，是依據(jù)系統(tǒng)的程序，采用匿名發(fā)表意見的方式，即團(tuán)隊(duì) 成員之間不得互相討論，不發(fā)生橫向聯(lián)系，只能與調(diào)查人員發(fā)生關(guān)系，W反覆的填寫問卷， W集結(jié)問卷填寫人的共識及搜集各方意見，可用來構(gòu)造團(tuán)隊(duì)溝通流程，應(yīng)對復(fù)雜任務(wù)難題 的管理技術(shù)。
[0009] 在油氣資源評價(jià)中，通常是組織不同專業(yè)人員背對背地對目標(biāo)區(qū)域的同一地質(zhì)因 子進(jìn)行主觀概率評價(jià)，然后對該些主觀概率進(jìn)行綜合分析，從而得到該地質(zhì)因子的評價(jià)結(jié) 論。
[0010] 特爾菲法是采用背對背的通信方式征詢專家小組成員的評價(jià)意見，經(jīng)過幾輪征 詢，使專家小組的評價(jià)意見趨于集中，最后做出某一因子的主觀概率評價(jià)，然后對該些主觀 概率進(jìn)行綜合分析，從而得到該地質(zhì)因子的評價(jià)結(jié)論。特爾菲法的主要缺點(diǎn)是過程比較復(fù) 雜，花費(fèi)時(shí)間較長。
[0011] (3)模糊綜合判定法
[0012] 模糊綜合判定法是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，即用 模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評價(jià)。它具有結(jié)果清晰，系統(tǒng) 性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難w量化的問題，適合各種非確定性問題的解決
[0013] 綜合評判是對多種屬性的事物，或者說其總體優(yōu)劣受多種因素影響的事物，做出 一個(gè)能合理地綜合該些屬性或因素的總體評判，而模糊邏輯是通過使用模糊集合來工作 的，是一種精確解決不精確不完全信息的方法，其最大特點(diǎn)就是用它可W比較自然地處理 人類思維的主動(dòng)性和模糊性。因此對該些諸多因素進(jìn)行綜合，才能做出合理的評價(jià)，在多數(shù) 情況下，評判涉及模糊因素，用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行評判是一條可行的也是一條較好的途 徑。
[0014] (4)蒙特卡洛法
[0015] 蒙特卡洛法（MonteCarlomethod)也稱統(tǒng)計(jì)模擬方法，是一種W概率統(tǒng)計(jì)理論為 指導(dǎo)、使用隨機(jī)數(shù)（或更常見的偽隨機(jī)數(shù)）來解決計(jì)算問題的數(shù)值計(jì)算方法。當(dāng)所求解問題 是某種隨機(jī)事件出現(xiàn)的概率，或者是某個(gè)隨機(jī)變量的期望值時(shí)，通過某種"實(shí)驗(yàn)"的方法，W 該種事件出現(xiàn)的頻率估計(jì)該一隨機(jī)事件的概率，或者得到該個(gè)隨機(jī)變量的某些數(shù)字特征， 并將其作為問題的解。
[0016] 風(fēng)險(xiǎn)概率法、相對于自信度轉(zhuǎn)換的不確定性分析及利用模糊邏輯相關(guān)數(shù)學(xué)模型等 方法獲取的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果具有"點(diǎn)估計(jì)"的特征，還不能提供符合某種概率分布的評價(jià) 結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)隨 機(jī)模擬方法，將每個(gè)評價(jià)參數(shù)的不確定性聯(lián)合衍變?yōu)榈刭|(zhì)評價(jià)結(jié)果的概率分布，即利用蒙 特卡洛法獲取最終的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果，通過概率分布模型來體現(xiàn)不同評價(jià)參數(shù)的不確定 性。
[0018] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0019] 一種地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)隨機(jī)模擬方法，利用模糊邏輯計(jì)算獲取某一評價(jià)參數(shù)的地質(zhì)評 價(jià)結(jié)果，并根據(jù)該地質(zhì)評價(jià)結(jié)果的幾何形狀及量化評價(jià)結(jié)果，選擇與其分布特點(diǎn)相對應(yīng)的 隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，通過概率分布模型對每項(xiàng)評價(jià)參數(shù)做多次隨機(jī)統(tǒng)計(jì)分析，得到基于直方圖 統(tǒng)計(jì)獲取的蒙特卡洛模擬結(jié)果，用W分析地質(zhì)評價(jià)中的不確定性。具體的不確定性分析方 法是將每次模擬計(jì)算的評價(jià)值進(jìn)行排序、構(gòu)建超概率曲線（大于等于某一特定值的概率分 布曲線），進(jìn)而利用線性插值獲取不同概率（或分位）情況下的評價(jià)值。
[0020] 所述方法包括W下步驟：
[0021] (1)確定評價(jià)參數(shù)；
[0022] (2)評價(jià)參數(shù)模糊化，建立模糊規(guī)則；
[0023] (3)對每個(gè)評價(jià)參數(shù)進(jìn)行模糊邏輯計(jì)算獲得每個(gè)評價(jià)參數(shù)的地質(zhì)評價(jià)結(jié)果；
[0024] (4)量化打分結(jié)果，也稱反模糊化；對步驟（3)得到的地質(zhì)評價(jià)結(jié)果通過反模糊化 方法獲取最終的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析的量化結(jié)果；
[0025] (5)選擇隨機(jī)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器；
[0026] (6)選擇概率分布模型；
[0027] (7)獲得蒙特卡洛模擬結(jié)果。
[0028] 所述步驟（1)中的評價(jià)參數(shù)包括兩級，第一級評價(jià)參數(shù)包括姪源巖條件、油氣運(yùn) 移條件、圈閉成藏條件、儲(chǔ)層條件、蓋層條件和保存條件，體現(xiàn)其對含油氣性的生成具有缺 一不可的特點(diǎn)，第二級評價(jià)參數(shù)是對第一級評價(jià)參數(shù)進(jìn)行劃分形成的系列子項(xiàng)成藏地質(zhì)條 件。
[0029] 所述步驟（2)中的評價(jià)參數(shù)模糊化是該樣實(shí)現(xiàn)的：將每一評價(jià)參數(shù)的值域進(jìn)行可 能性劃分，每一種可能性對應(yīng)一個(gè)模糊成員函數(shù)，利用模糊成員函數(shù)量化表述其多種可能 性；每個(gè)模糊成員函數(shù)都有明確的名稱定義，W便于后續(xù)建立基于定性描述的模糊評價(jià)規(guī) 則；
[0030] 所述步驟（2)中建立模糊規(guī)則是該樣實(shí)現(xiàn)的；每一條地質(zhì)評價(jià)規(guī)則采用的是專家 系統(tǒng)中典型的IF-T肥N范式，包括邏輯條件和結(jié)論兩部分；邏輯條件的主、謂、賓分別對應(yīng) 評價(jià)參數(shù)、模糊集合運(yùn)算子、評價(jià)參數(shù)的某一模糊成員函數(shù)；結(jié)論部分（也稱"地質(zhì)評價(jià)結(jié) 果"）為面向所有評價(jià)參數(shù)的統(tǒng)一地質(zhì)評價(jià)結(jié)果，其不同成員函數(shù)對應(yīng)為表一中約定的不同 "打分"區(qū)間，包括"很不好V'不好V'-般V嘴V'很好"五個(gè)評價(jià)層次。需要說明的是，在 實(shí)際工作中，地質(zhì)評價(jià)結(jié)果的評價(jià)層次可W靈活調(diào)整，W便更合理獲取定量地質(zhì)評價(jià)結(jié)論。
[0031] 所述步驟（3)中的模糊邏輯計(jì)算用到的模糊邏輯運(yùn)算子包括；求交、求和、求補(bǔ)， 其中求交是指取兩個(gè)模糊成員函數(shù)的最小值，求和是指取兩個(gè)模糊成員函數(shù)的最大值，求 補(bǔ)是指取某一模糊成員函數(shù)的反值。
[0032] 所述步驟（3)得到的每個(gè)評價(jià)參數(shù)的地質(zhì)評價(jià)結(jié)果是由該評價(jià)參數(shù)對應(yīng)的所有 模糊成員函數(shù)聯(lián)合形成的聯(lián)合多邊形。
[0033] 所述步驟（4)中的反模糊化方法包括質(zhì)也法、奇異點(diǎn)法和最大值法。
[0034] 所述步驟（5)是根據(jù)所述聯(lián)合多邊形的幾何形態(tài)選擇隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，所述隨機(jī)數(shù) 產(chǎn)生器包括常數(shù)分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器、均一分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器、正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器、對數(shù) 正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器和H角分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器。
[00巧]所述步驟化）中是根據(jù)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器給出的均值、峰值、P50分位值的大小排