复杂灾害情景下应急资源配置的随机规划模型

提出基于区域灾害系统理论来构建复杂灾害情景, 用于描述突发事件的复杂性和高度不确定性. 基于复杂灾害情景建立了一个两阶段随机规划模型, 进行应急设施的定位决策、应急物资的库存决策和不同灾害情景下应急物资分配预案的制定. 使用新的编码方式, 将第一阶段的选址-库存模型转化为一个无约束非线性优化模型, 使用自适应免疫克隆选择文化算法进行求解. 对于第二阶段的应急物资分配模型, 则提出了"势能抵消算法". 最后基于四川地震带的相关数据给出了算例, 验证了模型及算法的有效性与可行性.     

基于“情景-应对”的国家应急平台体系基础科学问题与集成平台

基金委"非常规突发事件应急管理研究"重大研究计划集成项目直接面向和紧密围绕重大研究计划的总体目标从两方面开展研究: 提升现有国家应急平台体系科学性的多学科融合的基础研究; 相关研究成果的集成升华和与国家应急平台体系的"对接". 具体包括: 突发事件应急场景下数据集成、组织与存储、数据共享方法研究; 面向应急辅助决策的定量与定性相结合的案例分析与集成管理方法; 网络分布式多模型环境下的智能化应急处置决策模型库构建方法; 个体和群体在紧急状态下的心理反应与行为规律; 面向"情景-应对"型决策、与国家应急平台体系相融合的应急管理开放式集成研究平台设计与构建; 基于集成平台的突发事件情景推演与决策过程模拟仿真与集成应用示例. 提出"数据融合-模型推演-案例推理-心理行为规律"综合集成的"情景-应对"型应急决策理论和方法; 构建基于"网络集成-计算集成-应用系统集成"三层交互的, 与国家应急平台体系相融合的, 跨学科、跨地域协作共享的"交响"式应急管理开放集成研究平台.     

数据驱动的疫情应急物流网络动态调整优化

突发疫情具有扩散边界模糊、情景动态时变等典型非结构化特征,相应的应急物流网络需要根据实际情况不断进行调整,才可以取得更好的救援效果.基于此,本文从数据驱动的视角,构建了一类创新的应急物流网络动态调整优化决策框架模型.其中,应急响应时间被划分为多个连续的决策周期,每个决策周期中蕴含了疫情扩散分析、应急物流网络设计、数据收集处理和参数调整更新等循环递进的4个环节.在该决策框架下,整个疫情的应急响应过程转化为数据学习与资源优化配置交互演进的协同决策过程.算例分析表明,本文所设计的决策框架模型能够为疫情应急管理提供许多实时有效的政策调整建议,也可为其它突发事件的应急应对提供有益的决策参考.     

考虑区域异质性的应急物资选址-分配优化

重大灾害影响下的多个区域存在一定程度异质性,如灾区不同的受灾程度、救援区域不同的响应能力等。选择以"差异化反应时间"作为综合表征各救援区域异质性的关键指标,并用差异化物资需求来刻画各灾区异质性,研究将反应时间因素纳入应急总成本决策考量时的最优选址和物资分配优化问题。构造了一个包含多个指标因素的综合评价体系,用来区分各备选救援中心处面对灾害应急反应时间的快慢,结合各灾区不同受灾程度,构建一个考虑区域异质性的应急物资选址-分配模型。设计并应用遗传算法对所构模型在2008年汶川地震案例背景下实施仿真求解,将求解结果与不考虑区域异质的选址-分配方案作对比分析,并对关键参数进行敏感性分析。     

孕灾环境本体构建中的基础逻辑关系研究

应急决策的目的是处理灾害后果, 突发事件的孕灾环境直接影响着灾害后果. 基于本体的孕灾环境形式化建模对于应急决策起到了辅助作用. 当前OWL语言中的基础关系is-a, 在描述孕灾环境中存在一些不足. 本文针对这些不足,提出三种总分关系作为基础关系, 这三种基础关系既可以有效地描述孕灾系统中要素间的整体部分关系, 又可以描述要素之间的相对位置关系. 基于三种基础关系, 本文提出构建孕灾环境本体模型的方法, 并以吉林石化水污染事件为例, 构建了一个元模型. 推理能力是本体方法的优势, 在文章的最后以实例比较了基于三个基础关系复合推理和描述逻辑的相关推理方法, 发现了复合关系推理的优势.     

基于复杂空间关系理论的应急决策信息提取研究

传统的基于2维空间的拓扑关系无法满足突发事件应急决策过程中的空间信息提取和推理,本文针对该问题研究城市突发事件应急决策过程中空间实体对象之间的复杂空间关系理论,基于现有模型基础,设计了复杂空间关系定性表达模型,改进了空间拓扑关系判断算法及城市应急决策信息提取模型.以地震中滑坡次生灾害应急决策信息提取为例,与传统信息提取模型、基于RCC8的信息提取模型对比分析,验证了本文研究理论的科学性和有效性.     

基于DEA交叉效率与冗余信息识别的大群体应急决策方法

针对现有模糊偏好环境下的大群体应急决策方法对决策效率考虑不足的问题,本文提出一种基于DEA交叉效率与冗余信息识别的大群体应急决策方法.首先,构建产出倾向的DEA模型和中立型DEA交叉效率评估模型分别用于求解具有完全加性一致性的模糊偏好关系和不具有完全加性一致性的模糊偏好关系的排序权重.其次,为度量大群体偏好信息的合理性和重要性,根据模糊偏好关系及其排序权重构建基于相容性测度的群体平方相容性模型,在此基础上通过筛选模型最优解中零值分量实现冗余信息识别.再次,通过集成DEA交叉效率与冗余信息识别建立大群体应急决策方法.最后,通过案例和对比分析说明本文提出的大群体应急决策方法可以有效提高决策效率.     

基于企业识别的企业信誉管理系统

探讨了企业识别、企业沟通和企业信誉的基本概念及其间的相互关系,提出了基于企业识别的企业信誉管理系统,指出企业识别是企业信誉管理的起点,各方利益相关者对企业的感觉形成了企业信誉,企业与利益相关者的沟通是企业识别和企业信誉之间的连接桥梁,该系统为创建和维护信誉资产提供了可操作的管理框架。     

全生命周期视角下应急信息集成体系与方法研究

及时且准确的应急信息为高效应急救援提供基础。然而,由于信息源的跨组织性,应急信息多呈现结构异构性、表达差异性、关联碎片性和逻辑无序性等特点。为促进跨域组织间的信息沟通,首先,基于生命周期视角,从数据/信息收集、表达、评估和应用四个方面系统地分析了应急信息集成的困境;然后,结合信息互操作的理论和方法,构建了以"语法-语义-语用"为主线的应急信息集成架构;最后,系统性设计了集成平台以实现应急信息的高效集成。该集成体系有助于全面且精准地管理应急信息集成各阶段出现的问题,制定针对性的集成策略,形成规范化、科学化的应急信息集成流程。     

应急物资的两阶段局内分配策略

研究了在单出救点、多需求点的应急系统中如何确定应急物资分配的两阶段策略,采用应急物资需求量的上下界来刻画了灾害事件下的应急需求特征,进而利用局内决策方法求得了应急物资在两阶段嵌套机制下的有效分配策略.最后通过数值仿真对比了单阶段和两阶段决策系统下的绩效并分析了影响嵌套策略绩效的因素,证实了两阶段嵌套策略的稳健性及其优势.研究结果凸现了两阶段嵌套策略在应急物资分配管理中的运用价值,为应急物资分配提供了管理启示.     

营区突发事件应急保障方案仿真推演评估方法

针对当前营区应对复杂突发事件情景下的应急指挥管理能力薄弱、应急方案效能难以量化评估决策的问题, 提出了基于兵棋的营区突发事件应急保障方案的仿真推演评估方法。结合营区应急作战特点和兵棋要素技术, 建立基于“情景-应对”应急模式的营区突发事件机理形式化描述, 采用案例推理方法将当前突发事件情景与历史案例库进行相似度对比分析, 构建一套适合突发事件快速响应生成应急方案的方法。以H营区油料库及核燃料库遭敌特偷袭引发的突发事件为想定背景, 采用兵棋方法开展对营区应急保障行动方案的仿真推演与效能评估, 验证了突发事件应急方案快速评估方法的可行性, 可为营区非常规突发事件应急决策提供重要的支持。     

考虑公众心理风险感知的应急物资优化调度

将行为科学理论融入了突发事件发生后的应急物资优化调度问题研究中, 提出应急物资调度决策应注意考虑公众的心理因素. 用前景理论刻画了公众对应急物资获得时间的风险感知程度, 定义并选取公众心理预期时间作为时间参考点, 得出了风险感知曲线和函数模型. 构建了以最小化公众心理风险感知程度和物资未满足度为目标的混合整数规划模型, 设计了相应的多层搜索求解算法. 最后的数值实验证实了模型和算法的有效性.     

应急设施最大时间满意度选址-分配优化模型与算法

应急设施选址-分配决策是应急管理中的重要内容,它直接影响预防和处置突发灾害事件的能力。综合考虑时间性、经济性及服务能力有限等决策因素的多重约束限制,从需求区域的视角和应急设施应急服务质量的视角构建基于容量及安全库存约束的应急设施最大时间满意度选址-分配优化模型。结合模型的特点,设计一种嵌入混沌搜索机制的蝙蝠算法求解模型。最后通过算例验证了模型与算法的有效性,为应急设施选址提供理论依据和方法设计。     

基于多主体和前景理论的应急风险决策仿真研究

针对多部门参与的突发事件应急风险决策的建模与仿真问题,提出了一种基于多主体和前景理论的仿真模型及仿真框架。通过引入Agent思想,描述了应急风险决策的多Agent体系结构模型,并对决策主体进行建模;通过引入前景理论思想,着重考虑了随着突发事件的动态演化决策者心理状态变化对决策结果产生的影响。在此基础上,设计并实现了多Agent应急风险决策仿真框架。以石油化工厂火灾应急风险决策为例,验证了仿真模型及框架的有效性和可行性。     

基于基因结构的复杂应急案例表示方法

案例推理作为人工智能领域类比推理的有效方法,其检索效果与推理能力很大程度上依赖于案例构建的合理与否.考虑到已有方法在表示复杂应急案例上的不足,本文依据历史案例将复杂突发事件的"情境-情景"结构抽象化,以此提出复杂应急案例基因模型的概念.基于基因模型构建多级的案例结构,能形成可重复使用的、标准的、简化的、可供应急决策者重组参考且具有"生物型"特征的复杂应急案例表示模型.该方法在一定程度上继承与集成了框架与本体表示法的特点,实现了复杂应急案例结构的系统性表达,使案例内容有机连接成整体,可更好地服务于复杂应急案例推理.为更好地说明,本文以"台风/暴雨"引发的复杂情境链为例,阐述基因结构表示复杂应急案例的合理性与有效性.     

论不同系统决策中的价值分析模式

分析了决策的价值判断依据问题，研究了决策的价值标准设立和优化思维模式：当决策问题趋向复杂化时，决策分析趋于困难，并且由价值分析转向价值寻求分析。进一步，讨论了不同决策问题背景下，决策与价值分析、价值寻求分析的关系，并在此基础上提出面向复杂系统问题决策的价值综合集成的概念框架。这种讨论为复杂系统和开放复杂巨系统问题的决策分析提供了新的思路。     

地震灾害系统分析与评估的综合集成模式

针对典型开放的复杂巨地震灾害系统,分析其系统的框架、运行、时空等结构特征,论述其开放性、复杂性、高维性、不确定性以及涌现性等整体特性;讨论地震灾害系统的组元、构成元素以及影响因素,构建由专家、机器及知识体系构成的地震灾害分析综合集成研讨厅体系;设计由专家经验、统计数据"实践'所得的"感性认识'到建立模型的``理性认知',论证研究问题框架与模型体系的同构同态的结构性质,再由上机计算(实验)的``再实践'到专家评估、数据处理、修改模型的"再认识'之地震灾害综合集成分析过程;在已有13个世界著名大地震系统分析与评估的基础上,界定地震危险性、区域承灾能力、基本信息、灾害范围、灾害损失、地质环境安全性、资源环境承载力、经济影响、社会影响和减灾效益等十项评估为其必备评估内容,构筑地震灾害系统综合集成评估框架和"人-机-法-术-数'综合集成评估体系,并阐述其实施流程.     

应急资源协同对联动信息系统构建的影响机理——基于IS成功模型的分析

政府部门之间的灾害情报和应急资源能否联动共享,极大影响政府应急治理的协同效率。根据DeLone和McLean(1992)提出的信息系统成功模型的基本框架,研究应急资源协同对于跨部门应急信息系统构建的影响。传统的IS成功模型是建立在企业信息系统基础上的,在理论上未必适用于政府信息系统的建构阐释。将政府部门之间的资源协同需求作为重要变量引入进来,以IS成功模型为理论基石和桥梁,综合考虑应急联动系统建设的动因、过程和结果3个层次,揭示应急资源协同需求对联动信息系统成功的因果机理。研究结果为应急联动信息系统建设提供理论解释体系和实践路径方案。     

考虑多事故点的海上重大事故应急物资优化调度

应急物资的高效调度是整个应急系统服务效率的保障,为提升海上应急系统的救助效率,针对固定海域内多起重大事故随机发生情景下的应急物资优化调度问题展开了研究。综合考虑物资运输受需求时间窗限制、物资需求存在时变特性以及海陆物资协同调度存在耦合关系等一系列复杂约束后,为统筹优化海上应急物资调度与陆上补给应急物资调度,构建了一个两阶段应急物资动态优化调度模型。根据该模型的计算逻辑提出了一种混合启发式算法。最后通过仿真案例对模型与算法的有效性进行了验证,结果表明该研究方法能在海上重大事故应急物资调度过程中提供可靠的决策支持。     

非对称自信水平下突发事件响应等级研判方法——基于自信度调整视角

新形势下我国社会安全事件系统性风险凸显造成应急响应等级研判难度跃升,针对专家非对称自信水平下突发事件响应等级研判难题,建立基于信任的专家自信度调整策略,提出专家自信水平影响的应急响应等级研判方法。该方法利用专家提供的信任度和熟悉度构成二元函数描述专家间信任关系,构建基于信任机制的专家自信度调整策略,通过分析非对称自信水平中蕴含的专家研判不确定性,基于证据理论提出应急响应等级研判问题建模方法。在此基础上,综合证据的来源重要度和自身可信度,提出考虑决策者风险偏好的证据可靠度计算方法,赋予证据不同重要性以实现专家研判信息的准确融合,为突发事件应急响应等级综合研判提供决策支持。最后,利用算例验证了方法的实用性与先进性。结果表明：相比投票、权威等常用决策方法,本文所提方法适用性更广、可信性更高、实用性更强。