地震预警作为一种有效的灾害防御手段已经逐渐受到研究者及政府部门的重视。我国在2010年启动了《国家烈度速报与预警工程》项目,目前已经初步形成了全国民用地震预警系统,面向重大工程的地震预警系统也处于研究及实验阶段。如:高速铁路、燃气管网及核电工程等重大工程地震预警系统也在试验阶段。然而,为了获得更高的时效性,地震预警系统试图利用尽可能少的触发台站信息对正在发生的地震的参数（震级、震源位置以及地震动参数）进行估计,必然带来较大的不确定性,这种不确定性会给重大工程紧急处置决策带来困惑。如:对地震动参数估计过大会导致不必要的处置从而带来不必要的经济损失;对地震动参数估计过小会导致未及时处置从而造成严重后果。因此,如何合理估计地震预警参数估计结果的不确定性,为重大工程地震紧急处置提供合理的决策依据是地震预警研究需要解决的关键问题。本文利用大量历史地震数据,对目前国内外地震预警系统常用的震级估算方法、地震定位方法以及地震动参数的估计方法中的不确定性进行了分析,并利用贝叶斯概率模型建立了地震预警系统的不确定性分析方法。论文的研究内容和主要成果如下:（1）对基于卓越周期的地震预警震级估算方法(?_p^max法)进行了重现,并利用日本K-NET强震观测台网记录到的352次地震的24673条竖向地震记录建立了卓越周期与震级的统计关系。结果表明,当震级在2～6.5级范围内时,卓越周期与震级呈对数线性关系,当震级大于6.5级时,不满足对数线性关系。因此,本文采用了离散震级的震级不确定性概率模型,使得每一个震级区间内的卓越周期与其对应的震级之间呈对数正态分布。对比了离散震级不确定性与非离散震级不确定性概率模型、震级先验分布为指数分布与均匀分布组合的不确定性分析结果。结果表明,采用震级均匀先验分布与离散震级不确定性相结合的震级不确定性估计方法能够更好地反映震级估算结果的不确定性。（2）对基于等时差面及未触发台站信息相结合的地震预警实时概率定位方法进行了重现,并利用日本K-NET强震观测台网记录到的204次网内地震,22次网外地震的P波到时信息对该方法定位结果的不确定性进行了分析。结果表明,该方法定位结果的不切定性呈对数正态分布,定位不确定性随着触发台站的增加而减小;网内地震的定位残差较小,其残差的均值在1-4km之间,而网外地震的定位残差较大。（3）考虑到中国大震资料的缺乏,本文搜集了中国、日本、新西兰的大小地震资料以及大震的断层信息,建立了针对大震的基于线源模型的中国仪器地震烈度衰减规律,分析了仪器烈度衰减规律的不确定性。结果表明,基于线源模型的仪器地震烈度衰减规律的残差呈正态分布,均值为0,标准差为1度。（4）基于以上方法的不确定分析结果,建立了基于贝叶斯公式的地震预警不确定性概率模型,利用地震的强震观测数据,分析了不确定性分析模型的合理性。结果表明,本文建立的地震预警不确定性分析模型能够合理地反映地震预警中从地震定位、震级估算到基于衰减规律的地震动参数估计链条中的误差传播规律;能够合理地估计地震预警中的不确定性,为重大工程地震紧急处置提供决策依据。