土木工程：工程決策與風險分析【大學組】

工程學/統(tǒng)計學

項目背景

世界上令人瞠目結舌的奇跡常常與宏偉的工程聯(lián)系在一起，比如聯(lián)通粵港澳大灣區(qū)的港珠澳大橋、使倫敦免于霍亂的地下給排水系統(tǒng)、悉尼歌劇院等等。此外，工程還涉及人們每天依賴的基礎設施，比如公路、鐵路和橋梁，能源和供水，廢物網絡等等。

工程師需要維護各類設備的有效運行，使其適應各種挑戰(zhàn)，如人口增長、氣候變化和自然災害。簡言之，工程師必須找到解決復雜問題的辦法并加以實施。他們實際上塑造了人們生活的世界。然而，可能結果和工程系統(tǒng)性能的不確定性使得工程決策困難重重。因此，對于工科生來說，掌握工程決策和風險分析技巧十分必要。

項目將在來自美國名校的終身教授的指導下進行，旨在探討概率論、統(tǒng)計和決策分析在解決工程問題中的應用。項目結束后，學生將能夠掌握實際工程風險與決策技能，為未來升學和求職奠定堅實的基礎。

項目介紹

學生將在項目中學習土木工程問題的概率建模和分析、貝葉斯統(tǒng)計、風險分析和不確定性決策。學生將在項目結束時，運用所學技巧解決現(xiàn)實工程風險分析問題，提交項目報告，進行成果展示。

個性化研究課題參考：

土木工程項目成本風險分析與管理

建筑工程風險分析與決策

工業(yè)工程造價企業(yè)風險管理分析

適合人群

大學生

土木與環(huán)境工程、結構工程、工程管理、工業(yè)工程等工程類專業(yè)或希望修讀工程類專業(yè)的學生；對工程風險決策感興趣的學生；具備微積分基礎的學生優(yōu)先

導師介紹

伊利諾伊大學香檳分校講席終身正教授

Paolo導師現(xiàn)任伊利諾伊大學香檳分校（UIUC）土木與環(huán)境工程學院講席終身正教授、杰出研究學者、MAE中心主任（三大美國地震工程研究中心之一；通過多危害分析幫助社會利益完成風險測評和模擬）。導師的研究興趣為可靠性、風險和生命周期分析、不確定下的工程決策等，是ESCI期刊Sustainable and Resilient Infrastructure的創(chuàng)刊人兼主編，同時擔任國際土木工程風險與可靠性協(xié)會（CERRA）董事會成員、國際工程決策論壇（IFED）咨詢理事會成員。

任職學校

伊利諾伊大學香檳分校（UIUC）創(chuàng)建于1867年，是一所著名公立研究型大學，美國大學協(xié)會（AAU）成員，被譽為“公立常春藤”。學校的工程類專業(yè)更是在世界大學中享有盛譽。2020年U.S.News世界大學排名顯示，UIUC工程類項目基本均位列全美Top 10，土木工程位列美國Top2。

項目大綱

概率論：概率是工程數學的重要組成部分，旨在幫助工科生借助理論工具處理工程常見問題。本周課題主要包括概率公理、概率的基本規(guī)則、條件概率和統(tǒng)計獨立性、貝葉斯規(guī)則、全概率定理、條件概率和脆弱性分析。

變量：學生將在本周學習離散、連續(xù)和混合隨機變量，概率分布，隨機變量的局部描述子（中位數、平均值、眾數，方差、標準差、變異系數，偏度系數）等內容。

伯努利分布：學生將在本周探究伯努利試驗（指同樣條件下重復地、各次之間相互獨立地進行的一種試驗）、泊松分布和漸進模型。

矩量法和最大似然法：本周課題主要集中在矩量法、最大似然法、貝葉斯統(tǒng)計和共軛分布。

系統(tǒng)可靠性分析：由于大型系統(tǒng)結構愈加復雜，改善系統(tǒng)可靠性成為工程領域的重要研究課題。學生將在本周掌握極限狀態(tài)函數和組件VS系統(tǒng)可靠性分析。

項目回顧與成果展示

論文輔導

時間安排與收獲

7周在線小組科研學習+5周論文輔導學習 共125課時

學術報告

優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表（可用于申請）

結業(yè)證書

成績單