Uncertainty and sensitivity analyses of the complete program system UFOMOD and of selected submodels [report]

F. Fischer, J. Ehrhardt, I. Hasemann
1990
Uncertainty and sensitivity stl,ldies with the program system UFOMOD have been performed since several years on a submodel basis to get a deeper insight into the propagation of parameter uncertainties through the different modules and to quantify their contribution to the corifidence bands of the intermediate and final results of an accident consequence assessment. In a series of investigations with the atmospheric dispersion module, the models describing early protective actions, the models
more » ... ions, the models calculating short-term organ doses and the health effects model of the near range Sllbsystem NE of UFOMOD, a great deal of experience has been gained with methods and evaluation techniques for uncertainty and sensitivity analyses. Especially the influence on results of different sampling techniques and sample sizes, parameter distributions and correlations could be quantified and the usefulness of sensitivity measures for the interpretation of results could be demonstrated. In each submodel invcstigation, the (5%,95%) -confidence bounds of the complemcntary cumulative frequency distributions (CCFDs) of various consequence types (activity concentrations of I -131 and Cs-137, individual acute organ doses, individual risks of nonstochastic health effects, and the number of early deaths) were calculated. The corresponding sensitivity analyses for each of these endpoints led to a list of parameters contributing significantly to the variation of mean values and 99% -fractiles. The most important parameters were extracted and combined for the final overall analysis. The intercomparison of all results obtained from the various investigations providcs a clear view of the contributions of the single submodels and their parameters to the overall uncertainties. Abstract iii Unsicherheits-und Sensitivitätsanalysen für das komplette Programmsystem UFOMOD und ausgewählte Teilmodule Unsicherheits~ und Sensitivitätsstudien flir das Programmsystem UFOMOD sind seit einigen Jahren auf der Basis von Teilmodulen erstellt worden. Es ging darum, tiefere Einsicht in die Fortpflanzung der Parameterunsicherheiten durch die verschiedenen Teilmodule zu bekommen und deren Beitrag an den Unsicherheiten der Resulte der Teilmodule bzw. der Endresultate von Unfallfolgenrechnungen zu quantifizieren. In einer Reihe von Untersuchungen zu den Modellen zur atmosphärischen Ausbreitung, zu Schutz-und Gegenmaßnahmen, zur Berechnung von akuten Individualdosen und Frühschäden des Nahbereich-Teilsystems NE von UFOMOD konnten reichhaltige Erfahrungen mit Unsicherheits-und Sensitivitätsmethoden gewonnen werden. Insbesondere der Einfluß verschiedener Stichprobenverfahren und -umfange, unterschiedlicher Parameter-Verteilungsfunktionen und Parameterkorrelationen wurde quantifiziert und die Nützlichkeit von Sensitivitätsmaßen flir die Interpretation der Resultate demonstriert. Für jeden Teilmodul wurden (5%,95%) -Konfidenzschranken der komplementären kumulativen Häufigkeitsverteilungen (CCFDs) der verschiedenen Konsequenzarten (Aktivitätskonzentrationen ftir I-131 und Cs-137, akute Individualdosen und -risiken nichtstochastischer Schäden, sowie Frühschäden) errrüttelt. Die entsprechenden Sensitivitätsanalysen lieferten eine Rangreihenfolge von Modellparametern, deren Unsicherheiten signifikant zu den Vertrauensbereichen der Erwartungswerte bzw. der 99% -Quantile der Konsequenzarten beitrugen. Die wichtigsten Parameter aus den Teilmodulanalysen wurden jeweils ausgewählt und flir die abschließende Gesamtanalyse zusammengefaßt. Der Vergleich sämtlicher Resultate aus den verschiedenen Analysen lieferten einen klaren Überblick über den Beitrag der einzelnen Teilmodule und deren Parameter zu den Unsicherheiten bei der Gesamtanalyse.
doi:10.5445/ir/270029567 fatcat:gtbcxhjjvbcj7fpmomudilk2ke