For the purpose of analyzing the nuclear energy policy under uncertainties, new utility theoretic approaches were applied.
The main discoveries of new utility theories are that, firstly, the consequences can affect the perceived probabilities, secondly, the utilities are not fixed but can change, and finally, utilities and probabilities thus should be combined dependently to determine the overall worth of risky option. These conclusions were applied to develop the modified expected utility model and to establish the probabilistic nuclear safety criterion.
The modified expected utility model was developed in order to resolve the inconsistencies between the expected utility model and the actual decision behaviors. Based on information theory and Bayesian inference, the modified probabilities were obtained as the stated probabilities times substitutional factors. The model theoretically predicts that the extreme value outcomes are perceived as to be more likely to occur than medium value outcomes. This prediction is consistent with the first finding of new utility theories that the consequences can after the perceived probabilities. And further with this theoretical prediction, the decision behavior of buying lottery ticket, of paying for insurance and of nuclear catastrophic risk aversion can well be explained. Through the numerical application, it is shown that the developed model can well explain the common consequence effect, common ratio effect and reflection effect.
The probabilistic nuclear safety criterion for core melt frequency was established: Firstly, the distribution of the public's safety goal (DPSG) was proposed for representing the public's group preference under risk. Secondly, a new probabilistic safety criterion (PSC) was established, in which the DPSG was used as a benchmark for evaluating the results of probabilistic safety assessment. Thirdly, a log-normal distribution was proposed as the appropriate DPSG for core melt frequency using the maximizing entropy principle and minimizing total social cost concept. Through the study, it was shown that the concept of DPSG has advantage over current expected utility in group decision problems and that proposed PSC is superior to current mean value criterion, confidence interval criterion and risk limit line in reflecting the actual public's risk acceptance criteria. Through the numerical application, it was shown that the proposed DPSG and PSC can properly handle the distribution of the public's safety goal and the uncertainties in the results of PSA. And more, they can give us the most appropriate answer of "how many the public feel safe for nuclear reactor?" to the question of "how safe is safe enough?"
불확실성하에서의 원자력정책 분석을 위하여 새로운 효용이론 기법이 적용되었다.
새로운 효용이론은 위험상황에서 예상되는 결과치가 그 결과에 대한 의사 결정비중(인지된 확률)에 영향을 미칠 수 있으며, 결과치에 대한 효용은 고정 되어 있지 않고 상황에 따라 변할수 있으며, 그러므로 위험상황 하에서의 최종효용은 확률과 효용이 종속적으로 작용하여 얻어져야 한다고 제시하고 있다. 설명적이면서 규범적인 효용이론을 개발하는 것과 확률적 원자력 안전성 평가기준을 설정하는 것에 이 결론을 이용하였다.
기대효용모형과 실제 의사결정상황의 모순을 해결하기 위해 수정된 기대 효용모형을 개발하였다. 정보이론과 베이스추론을 이용하여 수정된 확률값이 원래 확률값과 대체상수의 곱으로 얻어졌다. 수정된 기대효용 이론에서는 이론적으로 극한결과를 갖는 사건이 강조되어 중간결과를 갖는 사건보다 높은 확률로 일어나는 것처럼 인지된다. 이는 새로운 효용이론이 제시하는 결과치가 그 결과에 대한 의사결정비중에 영향을 미칠 수 있다는 것과 일치하며, 또 한 이를 이용하면 복권을 사는 한편 보험을 드는 의사결정행태와 원자력의 파국적 위험에 대한 기피현상을 설명할 수 있다. 수정된 기대효용 모형을 수치적으로 적용해본 결과, common consequence effect와 common ratio effect, 그리고 reflection effect를 잘 설명할 수 있음을 보여주었다.
원자로심 용융사건 빈도에 대한 확률적 안전성 평가기준이 설정되었다. 국민 개개인의 안전목표치 분포도가 위험상황 하에서의 국민전체의 효용을 나타내는 것으로 보았다. 확률적 안전성평가의 기준으로서 국민 개개인의 안전목표치 분포도가 사용되었다. 엔트로피 최대원칙과 총사회비용의 최소화 원칙에 의하여, 지수정규분포가 원자로심 용융사건 빈도에 대한 국민 개개인의 안전목표치의 실제 분포도를 표현하는데 적절한 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 국민 개개인의 안전목표치 분포도 개념은 기존의 기대효용 이론이 갖는 집단의사결정의 문제를 해결할 수 있음을 보여주었다. 수치적 응용 결과, 본 연구에서 제시된 새로운 확률적 안전성 평가기준은 국민의 위험수용 정도를 정확히 평가할 수 있다는 점에서 기존의 기대치 기준, 신뢰도 기준 및 한계선 기준에 비하여 우월하며, 국민 개개인의 안전목표치 분포도 및 확률적 안전성 평가에 존재할 수 밖에 없는 불확실성을 적절히 평가하여 원자력발전소 안전성 평가기준에 적절함을 보여주었다.
