【正文】 優(yōu)化子系統(tǒng)性能的過(guò)程，但Haimes等（2013年撰寫(xiě)中）顯示，共享變量對(duì)系統(tǒng)將墨盒系統(tǒng)的管理流程是有益的因?yàn)樗麄兪棺幽Ｐ痛淼牟煌酉到y(tǒng)之間的信息共享。通過(guò)共享狀態(tài)變量表示，PSM的框架使所有利益相關(guān)者和決策者理解和想象他們的共同利益。因此，PSM框架可能對(duì)廣大市民非常有益，但目前尚不知道積極主動(dòng)的維護(hù)能帶來(lái)的好處，因此并不總是支持它傳達(dá)積極的基礎(chǔ)設(shè)施管理和溝通風(fēng)險(xiǎn)的好處。通過(guò)使所有的決策只和利益相關(guān)者更好地理解和協(xié)調(diào)個(gè)人的決策，實(shí)現(xiàn)更多可接受水平的共享狀態(tài)變量，且系統(tǒng)的總體目標(biāo)更可能是通過(guò)仔細(xì)考慮到動(dòng)態(tài)權(quán)衡的關(guān)系而達(dá)到的。我們提出美國(guó)橋梁基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的一個(gè)說(shuō)明性的例子，來(lái)欣賞PSM方法的關(guān)聯(lián)應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施管理。我們描述了橋梁基礎(chǔ)設(shè)施作為一種由物理和工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，以及商業(yè)和非商業(yè)用戶和決策、政策制定者。對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)，我們要了解不及時(shí)或不適當(dāng)?shù)墓こ毯蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)影響。不合時(shí)宜和不足的橋梁維修隨著時(shí)間的增加劣化率越大，從而降低上部結(jié)構(gòu)狀況的評(píng)價(jià)和橋梁承載的能力（參見(jiàn)圖2）。使車輛在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通行可以減少橋梁承載力，這可以保持我們橋梁長(zhǎng)期通行的能力。橋梁通信你的減少會(huì)使路途時(shí)間和商業(yè)及非商業(yè)的用戶成本增加，從而對(duì)整個(gè)地區(qū)的支出造成社會(huì)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的影響。過(guò)往的維修決策往往會(huì)影響到今后的維修選擇可行性的程度。理想的情況下橋梁管理者想評(píng)估在整個(gè)規(guī)劃期的潛在風(fēng)險(xiǎn)和權(quán)衡并了解引起他們維修決策更廣泛的影響。此外沒(méi)他們也想了解，不僅平均預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)，而且極端風(fēng)險(xiǎn)都是可能來(lái)自他們的決定。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)問(wèn)題，需要隨時(shí)間變化的權(quán)衡的評(píng)價(jià)，這個(gè)問(wèn)題也需要一個(gè)方式方法，從不同角度影響進(jìn)行綜合評(píng)估。因此，我們應(yīng)用了PSM的方法解決這個(gè)問(wèn)題。為此，我們通過(guò)共享狀態(tài)變量協(xié)調(diào)工程，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)模型的觀點(diǎn)。我們認(rèn)識(shí)到，還有其他有價(jià)值的建模的觀點(diǎn)，但我們認(rèn)為我們的選擇足以說(shuō)明PSM方法的基礎(chǔ)設(shè)施管理的有效性。我們認(rèn)識(shí)到，每三個(gè)建模的觀點(diǎn)代表了整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)部分，并認(rèn)為這三個(gè)建模的角度通過(guò)共享狀態(tài)變量能更好地理解系統(tǒng)元級(jí)的結(jié)果，最終制定公共政策的基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的問(wèn)題。，橋的需求增加而其承載力隨著時(shí)間推移而降低。這會(huì)導(dǎo)致社會(huì)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)本文的討論范圍內(nèi)涉及了橋梁維修問(wèn)題的方法過(guò)程的詳細(xì)描述，但我們提出的說(shuō)明行示例的三個(gè)子模型代表的工程，由系統(tǒng)的橋系統(tǒng)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)層面組成。在這個(gè)例子中，工程子模型是通過(guò)三種基本狀態(tài)變量，即，上層建筑條件評(píng)級(jí)（xeng，1），橋額定負(fù)荷（xeng，2），和橋交通容量（xeng，3）來(lái)標(biāo)識(shí)。社會(huì)子模型是通過(guò)兩個(gè)基本狀態(tài)變量，即年平均日非商業(yè)交通過(guò)橋（XSOC，1）和橋梁同行能力（XSOC，2）。經(jīng)濟(jì)子模型是通過(guò)三個(gè)重要狀態(tài)變量，即年平均每日商業(yè)交通橋（xecon，1），年平均日商業(yè)負(fù)載在橋運(yùn)輸（xecon，2），和橋梁通行能力（xecon，3）。，為便于這個(gè)例子的分析，這些基本變量表示為線性時(shí)不變的狀態(tài)空間方程，其中X代表狀態(tài)變量，U代表輸入/決定。在這個(gè)例子中，參數(shù)是從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)填充。此外，xengxsocxecon英鎊，這表明一個(gè)共享狀態(tài)變量的存在。工程子模型：其中，K為橋梁檢測(cè)周期（K=2年），xeng，1（K）是上層建筑條件登記（這個(gè)變量的范圍從0到9,9代表一個(gè)新的橋梁），xeng，2（K）是橋梁荷載登記，xeng，3（K）為橋梁的通行能力（即年平均日車輛可以過(guò)橋的最大數(shù)目），ueng，1（K）是橋梁維修投資[$]，xeng，i（K）是正態(tài)分布的白噪聲的零均值，i=1,2,=，降水量，除冰的頻率，以及凍融循環(huán)次數(shù)。此參數(shù)的值是Chase等人對(duì)橋梁感興趣的結(jié)果（1999）。參數(shù)beng=10A7指的是根據(jù)2年前規(guī)劃期間的維修投資橋梁狀態(tài)等級(jí)的變化。目前還沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集工作，參數(shù)只能估計(jì)，這樣的計(jì)算可能再橋梁維修數(shù)據(jù)收集工作提出時(shí)得到改變。我們承認(rèn)，這個(gè)參數(shù)將取決于許多因素，包括橋的類型和大小，但對(duì)這個(gè)說(shuō)明性的例子，我們假設(shè)一個(gè)上千萬(wàn)美元維護(hù)投資將增加橋梁的上部結(jié)構(gòu)狀況等級(jí)1點(diǎn)。參數(shù)ceng=，其值是由Chase和Gaspar所?。?000）。參數(shù)deng=。在這個(gè)說(shuō)明性的例子中，按照以下公式來(lái)計(jì)算一個(gè)有趣的橋梁參數(shù)：社會(huì)子模型：其中呢K是橋梁檢測(cè)周期（K=2年），XSOC，1(K)是年平均日非商業(yè)交通過(guò)橋，XSOC，2（K）是橋梁通行能力（即，年平均每天的車輛，可以跨橋的最大值），沒(méi)過(guò)奧委會(huì)，1（K）是年平均日商業(yè)交通橋（在經(jīng)濟(jì)模型中，這是一個(gè)狀態(tài)變量xecon，1（K+1））。有趣的橋位于弗吉尼亞州的漢普頓路地區(qū)。根據(jù)美國(guó)人口普查年人口估計(jì)，在弗吉尼亞海灘紐波特斯都市區(qū)從1999到2009（美國(guó)人口普查人口估計(jì)），%。假設(shè)這個(gè)速率是恒定的，并假設(shè)沒(méi)有符合效應(yīng)，超過(guò)2年平均人口（K）%。在這個(gè)模型中，我們假設(shè)的非商業(yè)性的橋梁交通的增長(zhǎng)是人口增長(zhǎng)比率的比例，因此，參數(shù)a=（%人口的增加=%,100%）。經(jīng)濟(jì)子模型：其中K是橋梁檢測(cè)周期（K=2年），xecon，1（K）是年平均日商業(yè)交通上橋，xecon，2（K）是年平均日商業(yè)交通橋（這是一個(gè)社會(huì)模式中的狀態(tài)變量XSOC，1（K+1））。參數(shù)aecon和becon是有漢普頓路區(qū)域規(guī)劃區(qū)委員會(huì)（2007）進(jìn)行的一項(xiàng)地區(qū)性貨運(yùn)的一項(xiàng)研究估計(jì)。本報(bào)告提供了2004至2035年內(nèi)的入境和處境貨運(yùn)估計(jì)（以噸位和美元價(jià)值計(jì)算）。這三十年中，%年增長(zhǎng)，據(jù)噸位。我們假設(shè)橋運(yùn)貨運(yùn)每年的增長(zhǎng)率和所有商業(yè)流量通過(guò)該地區(qū)的增長(zhǎng)率相同，因此，假設(shè)沒(méi)有復(fù)合效應(yīng)，%（%）。從相同的研究中得出，aecon=（現(xiàn)有噸位+%，%=100%）。Parameter=66055表示商品平均負(fù)載（磅）傳送一個(gè)單一的商業(yè)運(yùn)輸。．2說(shuō)明性的例子考慮下面的橋梁維修問(wèn)題。維修決策每2年一次（K=2），一個(gè)決策者要確定最佳維修方案長(zhǎng)達(dá)20年時(shí)間（見(jiàn)表1）。決策者有5種可供選擇的維護(hù)策略，如表1所示。（這些維護(hù)政策在這個(gè)時(shí)候不是基于實(shí)際的參考點(diǎn)（因?yàn)閷?duì)特定的橋梁養(yǎng)護(hù)費(fèi)用不一致的數(shù)據(jù)集），僅僅是說(shuō)明性的例子。據(jù)預(yù)計(jì)，這些值將被橋梁養(yǎng)護(hù)投資收集數(shù)據(jù)中更精準(zhǔn)、更現(xiàn)實(shí)的值代替）。從工程的角度來(lái)看，我們想最大限度的發(fā)揮上層建筑狀況評(píng)級(jí)xeng，1（K）和額定負(fù)載xeng，2（K），同時(shí)最大限度地減少維護(hù)投資的凈現(xiàn)值（NPV）。每個(gè)K的長(zhǎng)度為2年，并且T=（K）的正態(tài)分布，純粹的隨機(jī)均值為0。我們還假設(shè)初始狀態(tài)xeng，1（0）是正態(tài)分布，并且xeng，1（0）=，其中在現(xiàn)階段K做出的決定會(huì)影響階段K+1，K+2..,，請(qǐng)參閱（Haimes,2009）的多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)影響評(píng)估方法的篇章。這里我們只提出了本實(shí)施例子的結(jié)果（參見(jiàn)圖3和圖4）。這是每一個(gè)方位的超越概率相關(guān)的損壞程度相應(yīng)的范圍，而不是簡(jiǎn)單地考慮對(duì)該橋的條件評(píng)級(jí)的平均預(yù)期值，我們隊(duì)探索一系列條件期望值函數(shù)更感興趣。因此，與規(guī)劃期結(jié)束的利益維護(hù)策略相比，我們不僅著眼于平均上層建筑的條件評(píng)級(jí)（圖3）和20年內(nèi)的凈現(xiàn)值法，還考慮了低范圍內(nèi)的上層建筑的條件評(píng)級(jí)期望值（圖4），是指具有低超越概率和后果嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)（更多信息可參考Haimes2009第8章）。一個(gè)決策者并不關(guān)心均值的漸進(jìn)值和較低范圍內(nèi)的條件期望的上層建筑條件額定值和凈現(xiàn)值，但考慮這些值在20年期間結(jié)束時(shí)，會(huì)選擇政策1，維護(hù)投資保留到最后一期，從而使商場(chǎng)在建筑條件評(píng)級(jí)惡化之前，維修大大改進(jìn)。在這個(gè)意義上，政策1是帕累托最優(yōu)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了單目標(biāo)可以通過(guò)只降解其他目標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)（更多信息參與Haimes，2009）。然而，在整個(gè)計(jì)劃期間如果我們考慮的均值和低范圍條件期望上層建筑狀況評(píng)級(jí)，我們看到，政策1是由其他所有政策主導(dǎo)的，除了在最后的規(guī)劃期內(nèi)作出大量的維護(hù)投資。除了要了解維修不足的橋梁中結(jié)構(gòu)的影響，我們也想了解橋梁的通行能力降低影響商業(yè)和非商業(yè)使用橋的能力?？紤]以下分別代表社會(huì)和經(jīng)濟(jì)角度的兩個(gè)例子。假設(shè)年平均日數(shù)的橋梁上的車輛時(shí)90000種XSOC，1=87300（97%）是汽車和私人車輛（非商業(yè)）和xecon,1=2700(3%)是商業(yè)卡車。在漢普頓路區(qū)域規(guī)劃區(qū)委員會(huì)（2007）舉辦的區(qū)域貨運(yùn)的研究表明，這些值是現(xiàn)實(shí)中的利益市區(qū)。既然我們知道商業(yè)和非商業(yè)運(yùn)輸?shù)脑鲩L(zhǎng)速度，我們就可以估算橋上的預(yù)期需求的變化（見(jiàn)表2）。然后，我們必須考慮如何才能整合在變化的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)需求的知識(shí)，重新評(píng)估替代性維護(hù)策略是否足夠。為此，我們確定了一個(gè)連接三種建模角度的共享狀態(tài)變量。這個(gè)變量是橋梁的通行能力，它表示一定時(shí)間段內(nèi)在橋上最大能通行的車的數(shù)量。事實(shí)上，子系統(tǒng)之間的共享可的多個(gè)狀態(tài)變量，而且Haimes在（2013撰寫(xiě)中）數(shù)學(xué)上證明有更多的共享狀態(tài)變量的好處。然而，本文的目的是展示采用PSM哲學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施管理的利益，為了變現(xiàn)出來(lái)，我們做一個(gè)單一的共享狀態(tài)變量就足夠了。接下來(lái)問(wèn)題就成了為什么使用兩個(gè)以上的子模型，如果我們只有一個(gè)共同的狀態(tài)變量。我們認(rèn)為，雖然我們只有一個(gè)共同的狀態(tài)變量，但當(dāng)三個(gè)子模型添加到?jīng)Q策過(guò)程中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生額外的效果。如果我們只考慮兩個(gè)字模型，比如，工程和社會(huì)經(jīng)濟(jì)子模型，然后社會(huì)和經(jīng)濟(jì)決策者將組合在一起，他們的決定也會(huì)從相同的角度進(jìn)行評(píng)估。這可能是足夠簡(jiǎn)單的問(wèn)題一樣，在這個(gè)例子中，討論了（這里我們不考慮不同的利益相關(guān)者的決定），但它不可能在現(xiàn)實(shí)生活中，利益相關(guān)者從經(jīng)濟(jì)的角度考慮是足夠的（例如，貨物運(yùn)輸，區(qū)域產(chǎn)業(yè)）實(shí)際上可能決定，目標(biāo)和約束，從利益相關(guān)者社會(huì)的角度很不同（例如，非商業(yè)性的通勤，購(gòu)物，學(xué)生）。而本文提出的三個(gè)子模型非常簡(jiǎn)單，可以擴(kuò)大到這些更復(fù)雜的決策和目標(biāo)空間。美國(guó)橋梁系統(tǒng)的元模型是通過(guò)共享的狀態(tài)變量，橋梁的通行能力協(xié)調(diào)三個(gè)子模型構(gòu)成。三個(gè)子模型的集成是通過(guò)利用恭喜那個(gè)狀態(tài)變量的知識(shí)實(shí)現(xiàn)的。看似矛盾，卻由子模型的結(jié)合并通過(guò)利用子模型的交叉點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了保持一個(gè)適當(dāng)?shù)姆?wù)水平，我們必須確保額外的容量不負(fù)。因此，我們研究對(duì)每五個(gè)保養(yǎng)替代這個(gè)額外的容量。圖5顯示的是交通容量的損失在整個(gè)規(guī)劃期內(nèi)給出的平均結(jié)構(gòu)狀況評(píng)級(jí)。圖6顯示的交通容量的損失對(duì)整個(gè)規(guī)劃期給予低范圍的條件期望的上層建筑狀況評(píng)級(jí)。能力喪失（從社會(huì)經(jīng)濟(jì)角度觀察）與凈現(xiàn)值（NPV）并列的維修項(xiàng)目，其中圓圈的大小表示項(xiàng)目的NPV。因此，從社會(huì)和經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，尾重的政策至少是可以接受的。當(dāng)通行能力不足時(shí)，考慮到時(shí)段數(shù)時(shí)，策略2和5是最好的選擇。對(duì)于一些決策者來(lái)說(shuō)，服務(wù)的一致性是很重要的。我們計(jì)算服務(wù)的一致性作為整個(gè)計(jì)劃范圍內(nèi)的最大和最小條件評(píng)定之間的絕對(duì)差。對(duì)于一致性的服務(wù)，政策2（相當(dāng)于年度分配）支配著所有的人。其次再是政策5，政策4，額外的，更深入的分析和具體的利益相關(guān)者的決策和目標(biāo)，以確定更廣泛的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)區(qū)域的影響。從社會(huì)角度看詳細(xì)的微觀仿真模型，可以確定降低通行壓力對(duì)工作和其他方面利益的影響。這些額外的，更詳細(xì)的見(jiàn)解，不僅可以通知利益相關(guān)者哪些交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資可能失敗，而且還展示了積極合作的基礎(chǔ)設(shè)施管理投資帶來(lái)的利益。最后，我們會(huì)問(wèn)，這種類型的分析所帶來(lái)的價(jià)值，以及如何驗(yàn)證我們的方法。模型驗(yàn)證是通過(guò)擬合模型的歷史數(shù)據(jù)，因此，我們認(rèn)為，討論P(yáng)SM方法的好處是可以通過(guò)無(wú)類型分析評(píng)估（Haimes等人進(jìn)一步探討，2013手稿準(zhǔn)備）。換句話說(shuō)，結(jié)合額外的建模觀點(diǎn)時(shí)，我們會(huì)獲得額外的見(jiàn)解，就不會(huì)只有傳統(tǒng)建模使用的角度。在我們的例子中來(lái)說(shuō)明一下這樣幾個(gè)額外的見(jiàn)解，如果我們僅僅是考慮了傳統(tǒng)的工程模型就不會(huì)有額外的見(jiàn)解了。在本文中，我們提出了建模范式的系統(tǒng)，結(jié)合各種利益相關(guān)者和系統(tǒng)級(jí)的觀點(diǎn)，以及可應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的建模和管理。通過(guò)說(shuō)明性的例子。而凈現(xiàn)值最大化是一個(gè)重要的目標(biāo)，還有從經(jīng)濟(jì)的角度考慮也很重要，比如需要保持橋的最低服務(wù)水平和服務(wù)的公平與公正。缺乏橋梁通行能力會(huì)引起交通延誤，擾亂行人和司機(jī)，影響社會(huì)凝聚力和財(cái)產(chǎn)以及服務(wù)的文化價(jià)值，擾亂運(yùn)輸成本和利益分配，影響社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可行性和市場(chǎng)覆蓋面，降低業(yè)務(wù)生產(chǎn)力。考慮到這些所有因素，了解不合時(shí)宜或維修不足的橋梁帶來(lái)的廣泛的影響就成了必要的了。本文簡(jiǎn)要介紹了PSM方法，使我們能夠識(shí)別和模擬不同系統(tǒng)和不同利益相關(guān)者的看法，以及子系統(tǒng)之間相互依存的關(guān)系。通過(guò)一個(gè)單一的共享狀態(tài)變量與橋梁維護(hù)問(wèn)題的工程，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，我們可以從不一致的方案中評(píng)估出首選方案。此外，通過(guò)共享狀態(tài)變量，我們就能從相關(guān)利益者的角度評(píng)估隨時(shí)出現(xiàn)的變化，使橋梁作用令人滿意。例如，政策2增加255萬(wàn)美元維修預(yù)算（1段需要55萬(wàn)，2段和5段各需要100萬(wàn)）解決了最高的期望均值和條件期望的上層建筑的條件評(píng)級(jí)問(wèn)題的能力和結(jié)果。然而，在財(cái)政上的限制額外的維修基金的時(shí)代是不容易的，所以問(wèn)題就變成了誰(shuí)提供這種額外的維修基金？而迄今公眾主要反對(duì)因積極維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施而增加的稅收，PSM建模提供了一種透明的方式，通過(guò)所有的利益相關(guān)者可以更好地了解到基礎(chǔ)設(shè)施是如何影響到性能變化的。PSM的方法使利益相關(guān)者從社會(huì)經(jīng)濟(jì)角度去比較現(xiàn)有的維修政策，參與基礎(chǔ)設(shè)施維修費(fèi)用和其他項(xiàng)目費(fèi)用。我們建議，把工程的依據(jù)搬到政治的舞臺(tái)上，所討論的方法提供行動(dòng)的理由，需要考慮不同的，相互沖突的利益相關(guān)者的角度。從例子指向需要采取一種更具前瞻性和對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)協(xié)作性的公共政策?？傊?，我們認(rèn)為PSM建模的理論框架和用于創(chuàng)建模型中的不同利益相關(guān)者的角度和系統(tǒng)之間相互依存關(guān)系更加透明，這使我們更好了解到所有利益相關(guān)者的想法。而Paul Slovic認(rèn)為，為了提供風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)踐，“更令人沮喪的，無(wú)法理解的復(fù)雜心理，社會(huì)，文化和政治力量決定了風(fēng)險(xiǎn)管理的成?。⊿lovic，2000）。本文中提出的心得分析方法，將需要支持長(zhǎng)期基礎(chǔ)設(shè)施的投資方案，最終都將需要解決其他問(wèn)題變化的影響。解決辦法之一是為了我們考慮更嚴(yán)重的公共公私伙伴關(guān)系（PPP），通過(guò)國(guó)外很多國(guó)家，包括加拿大，保證了擁有更多的主動(dòng)維護(hù)交通基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)（Istrate和Puentes，2011；Puentes，2009）。弗雷爾等人（2010）描述的公私伙伴關(guān)系的合同之間私人部分和政府機(jī)構(gòu)，私營(yíng)部門參與決策過(guò)程相關(guān)的急出售合適系統(tǒng)和對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)的風(fēng)險(xiǎn)交流。購(gòu)買力平價(jià)的結(jié)構(gòu)有很大的不同項(xiàng)目，包括從復(fù)雜的特許權(quán)協(xié)議和可用性支付一切（Puentes，2009）卡車通行費(fèi)，重型卡車，損壞表面運(yùn)輸資產(chǎn)征收更高的費(fèi)用（建設(shè)美國(guó)未來(lái)教育基金，2011）。最理想的是購(gòu)買力評(píng)價(jià)不僅應(yīng)提供額外的資金，但是他們也應(yīng)該作