【正文】 優(yōu)化子系統(tǒng)性能的過程，但Haimes等（2013年撰寫中）顯示，共享變量對系統(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框架可能對廣大市民非常有益，但目前尚不知道積極主動的維護(hù)能帶來的好處，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)險的好處。通過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)更可能是通過仔細(xì)考慮到動態(tài)權(quán)衡的關(guān)系而達(dá)到的。我們提出美國橋梁基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的一個說明性的例子，來欣賞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。對于這個系統(tǒng)，我們要了解不及時或不適當(dāng)?shù)墓こ毯蜕鐣?jīng)濟(jì)影響。不合時宜和不足的橋梁維修隨著時間的增加劣化率越大，從而降低上部結(jié)構(gòu)狀況的評價和橋梁承載的能力（參見圖2）。使車輛在規(guī)定時間內(nèi)通行可以減少橋梁承載力，這可以保持我們橋梁長期通行的能力。橋梁通信你的減少會使路途時間和商業(yè)及非商業(yè)的用戶成本增加，從而對整個地區(qū)的支出造成社會和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險的影響。過往的維修決策往往會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估在整個規(guī)劃期的潛在風(fēng)險和權(quán)衡并了解引起他們維修決策更廣泛的影響。此外沒他們也想了解，不僅平均預(yù)期的風(fēng)險，而且極端風(fēng)險都是可能來自他們的決定。這是一個動態(tài)問題，需要隨時間變化的權(quán)衡的評價，這個問題也需要一個方式方法，從不同角度影響進(jìn)行綜合評估。因此，我們應(yīng)用了PSM的方法解決這個問題。為此，我們通過共享狀態(tài)變量協(xié)調(diào)工程，社會和經(jīng)濟(jì)模型的觀點(diǎn)。我們認(rèn)識到，還有其他有價值的建模的觀點(diǎn)，但我們認(rèn)為我們的選擇足以說明PSM方法的基礎(chǔ)設(shè)施管理的有效性。我們認(rèn)識到，每三個建模的觀點(diǎn)代表了整個系統(tǒng)的一個部分，并認(rèn)為這三個建模的角度通過共享狀態(tài)變量能更好地理解系統(tǒng)元級的結(jié)果，最終制定公共政策的基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的問題。，橋的需求增加而其承載力隨著時間推移而降低。這會導(dǎo)致社會和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險本文的討論范圍內(nèi)涉及了橋梁維修問題的方法過程的詳細(xì)描述，但我們提出的說明行示例的三個子模型代表的工程，由系統(tǒng)的橋系統(tǒng)的社會和經(jīng)濟(jì)層面組成。在這個例子中，工程子模型是通過三種基本狀態(tài)變量，即，上層建筑條件評級（xeng，1），橋額定負(fù)荷（xeng，2），和橋交通容量（xeng，3）來標(biāo)識。社會子模型是通過兩個基本狀態(tài)變量，即年平均日非商業(yè)交通過橋（XSOC，1）和橋梁同行能力（XSOC，2）。經(jīng)濟(jì)子模型是通過三個重要狀態(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）。，為便于這個例子的分析，這些基本變量表示為線性時不變的狀態(tài)空間方程，其中X代表狀態(tài)變量，U代表輸入/決定。在這個例子中，參數(shù)是從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫填充。此外，xengxsocxecon英鎊，這表明一個共享狀態(tài)變量的存在。工程子模型：其中，K為橋梁檢測周期（K=2年），xeng，1（K）是上層建筑條件登記（這個變量的范圍從0到9,9代表一個新的橋梁），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)等級的變化。目前還沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集工作，參數(shù)只能估計，這樣的計算可能再橋梁維修數(shù)據(jù)收集工作提出時得到改變。我們承認(rèn)，這個參數(shù)將取決于許多因素，包括橋的類型和大小，但對這個說明性的例子，我們假設(shè)一個上千萬美元維護(hù)投資將增加橋梁的上部結(jié)構(gòu)狀況等級1點(diǎn)。參數(shù)ceng=，其值是由Chase和Gaspar所?。?000）。參數(shù)deng=。在這個說明性的例子中，按照以下公式來計算一個有趣的橋梁參數(shù)：社會子模型：其中呢K是橋梁檢測周期（K=2年），XSOC，1(K)是年平均日非商業(yè)交通過橋，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），沒過奧委會，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)美國人口普查年人口估計，在弗吉尼亞海灘紐波特斯都市區(qū)從1999到2009（美國人口普查人口估計），%。假設(shè)這個速率是恒定的，并假設(shè)沒有符合效應(yīng)，超過2年平均人口（K）%。在這個模型中，我們假設(shè)的非商業(yè)性的橋梁交通的增長是人口增長比率的比例，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（這是一個社會模式中的狀態(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（2007）進(jìn)行的一項(xiàng)地區(qū)性貨運(yùn)的一項(xiàng)研究估計。本報告提供了2004至2035年內(nèi)的入境和處境貨運(yùn)估計（以噸位和美元價值計算）。這三十年中，%年增長，據(jù)噸位。我們假設(shè)橋運(yùn)貨運(yùn)每年的增長率和所有商業(yè)流量通過該地區(qū)的增長率相同，因此，假設(shè)沒有復(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）傳送一個單一的商業(yè)運(yùn)輸。．2說明性的例子考慮下面的橋梁維修問題。維修決策每2年一次（K=2），一個決策者要確定最佳維修方案長達(dá)20年時間（見表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)政策在這個時候不是基于實(shí)際的參考點(diǎn)（因?yàn)閷μ囟ǖ臉蛄吼B(yǎng)護(hù)費(fèi)用不一致的數(shù)據(jù)集），僅僅是說明性的例子。據(jù)預(yù)計，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）。從工程的角度來看，我們想最大限度的發(fā)揮上層建筑狀況評級xeng，1（K）和額定負(fù)載xeng，2（K），同時最大限度地減少維護(hù)投資的凈現(xiàn)值（NPV）。每個K的長度為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做出的決定會影響階段K+1，K+2..,，請參閱（Haimes,2009）的多目標(biāo)風(fēng)險影響評估方法的篇章。這里我們只提出了本實(shí)施例子的結(jié)果（參見圖3和圖4）。這是每一個方位的超越概率相關(guān)的損壞程度相應(yīng)的范圍，而不是簡單地考慮對該橋的條件評級的平均預(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級（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級期望值（圖4），是指具有低超越概率和后果嚴(yán)重的風(fēng)險函數(shù)（更多信息可參考Haimes2009第8章）。一個決策者并不關(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，會選擇政策1，維護(hù)投資保留到最后一期，從而使商場在建筑條件評級惡化之前，維修大大改進(jìn)。在這個意義上，政策1是帕累托最優(yōu)，這進(jìn)一步增強(qiáng)了單目標(biāo)可以通過只降解其他目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)（更多信息參與Haimes，2009）。然而，在整個計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級，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。考慮以下分別代表社會和經(jīng)濟(jì)角度的兩個例子。假設(shè)年平均日數(shù)的橋梁上的車輛時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（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速度，我們就可以估算橋上的預(yù)期需求的變化（見表2）。然后，我們必須考慮如何才能整合在變化的社會和經(jīng)濟(jì)需求的知識，重新評估替代性維護(hù)策略是否足夠。為此，我們確定了一個連接三種建模角度的共享狀態(tài)變量。這個變量是橋梁的通行能力，它表示一定時間段內(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狀態(tài)變量，而且Haimes在（2013撰寫中）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，我們做一個單一的共享狀態(tài)變量就足夠了。接下來問題就成了為什么使用兩個以上的子模型，如果我們只有一個共同的狀態(tài)變量。我們認(rèn)為，雖然我們只有一個共同的狀態(tài)變量，但當(dāng)三個子模型添加到?jīng)Q策過程中時，會產(chǎn)生額外的效果。如果我們只考慮兩個字模型，比如，工程和社會經(jīng)濟(jì)子模型，然后社會和經(jīng)濟(jì)決策者將組合在一起，他們的決定也會從相同的角度進(jìn)行評估。這可能是足夠簡單的問題一樣，在這個例子中，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)者社會的角度很不同（例如，非商業(yè)性的通勤，購物，學(xué)生）。而本文提出的三個子模型非常簡單，可以擴(kuò)大到這些更復(fù)雜的決策和目標(biāo)空間。美國橋梁系統(tǒng)的元模型是通過共享的狀態(tài)變量，橋梁的通行能力協(xié)調(diào)三個子模型構(gòu)成。三個子模型的集成是通過利用恭喜那個狀態(tài)變量的知識實(shí)現(xiàn)的?？此泼埽瑓s由子模型的結(jié)合并通過利用子模型的交叉點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。為了保持一個適當(dāng)?shù)姆?wù)水平，我們必須確保額外的容量不負(fù)。因此，我們研究對每五個保養(yǎng)替代這個額外的容量。圖5顯示的是交通容量的損失在整個規(guī)劃期內(nèi)給出的平均結(jié)構(gòu)狀況評級。圖6顯示的交通容量的損失對整個規(guī)劃期給予低范圍的條件期望的上層建筑狀況評級。能力喪失（從社會經(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，從社會和經(jīng)濟(jì)角度來看，尾重的政策至少是可以接受的。當(dāng)通行能力不足時，考慮到時段數(shù)時，策略2和5是最好的選擇。對于一些決策者來說，服務(wù)的一致性是很重要的。我們計算服務(wù)的一致性作為整個計劃范圍內(nèi)的最大和最小條件評定之間的絕對差。對于一致性的服務(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和經(jīng)濟(jì)區(qū)域的影響。從社會角度看詳細(xì)的微觀仿真模型，可以確定降低通行壓力對工作和其他方面利益的影響。這些額外的，更詳細(xì)的見解，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)施管理投資帶來的利益。最后，我們會問，這種類型的分析所帶來的價值，以及如何驗(yàn)證我們的方法。模型驗(yàn)證是通過擬合模型的歷史數(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無類型分析評估（Haimes等人進(jìn)一步探討，2013手稿準(zhǔn)備）。換句話說，結(jié)合額外的建模觀點(diǎn)時，我們會獲得額外的見解，就不會只有傳統(tǒng)建模使用的角度。在我們的例子中來說明一下這樣幾個額外的見解，如果我們僅僅是考慮了傳統(tǒng)的工程模型就不會有額外的見解了。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。通過說明性的例子。而凈現(xiàn)值最大化是一個重要的目標(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引起交通延誤，擾亂行人和司機(jī)，影響社會凝聚力和財產(chǎn)以及服務(wù)的文化價值，擾亂運(yùn)輸成本和利益分配，影響社會和經(jīng)濟(jì)可行性和市場覆蓋面，降低業(yè)務(wù)生產(chǎn)力。考慮到這些所有因素，了解不合時宜或維修不足的橋梁帶來的廣泛的影響就成了必要的了。本文簡要介紹了PSM方法，使我們能夠識別和模擬不同系統(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。通過一個單一的共享狀態(tài)變量與橋梁維護(hù)問題的工程，社會和經(jīng)濟(jì)的角度來看，我們可以從不一致的方案中評估出首選方案。此外，通過共享狀態(tài)變量，我們就能從相關(guān)利益者的角度評估隨時出現(xiàn)的變化，使橋梁作用令人滿意。例如，政策2增加255萬美元維修預(yù)算（1段需要55萬，2段和5段各需要100萬）解決了最高的期望均值和條件期望的上層建筑的條件評級問題的能力和結(jié)果。然而，在財政上的限制額外的維修基金的時代是不容易的，所以問題就變成了誰提供這種額外的維修基金？而迄今公眾主要反對因積極維護(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)搬到政治的舞臺上，所討論的方法提供行動的理由，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)險管理實(shí)踐，“更令人沮喪的，無法理解的復(fù)雜心理，社會，文化和政治力量決定了風(fēng)險管理的成?。⊿lovic，2000）。本文中提出的心得分析方法，將需要支持長期基礎(chǔ)設(shè)施的投資方案，最終都將需要解決其他問題變化的影響。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），通過國外很多國家，包括加拿大，保證了擁有更多的主動維護(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)，私營部門參與決策過程相關(guān)的急出售合適系統(tǒng)和對基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)和運(yùn)營利潤的風(fēng)險交流。購買力平價的結(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)美國未來教育基金，2011）。最理想的是購買力評價不僅應(yīng)提供額外的資金，但是他們也應(yīng)該作