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。     

序言——突发事件应急管理

编辑出版突发事件应急管理专刊(本期前14篇论文),旨在加强非常规突发事件应急管理领域的学术交流,提升我国在非常规突发事件应急管理研究的整体水平,促进我国非常规突发事件应急管理能力的建设.     

回购契约应对非常规突发事件的三级供应链协调

研究单零售商、单分销商及单供应商组成的三级供应链在回购契约下是否能协调应对非常规突发事件。将零售价格是内生变量还是外生变量作为区别非常规突发事件与常规突发事的本质特征,建立了非常规突发事件下回购契约应急模型,并对模型进行分析,得出最佳的订货与定价决策,并与无突发事件及常规突发事件下的情况进行对比分析。最后,通过算例进行了验证。研究结果表明:三级供应链在基准回购契约下不能协调应对非常规突发事件;若对批发价做出适当的调整,三级供应链在回购契约下能协调应对非常规突发事件。     

社会网络及其上的传播动力学集成研究

为应对重大非常规突发事件的挑战,增强与完善应急管理能力,开展了基于社会网络的传播动力学集成仿真原型平台的研究与构建工作.该原型平台融合了社会网络模型与传播动力学模型的研究内容,建立了针对应急管理的集成仿真原型的概念框架,提出了以非常规突发事件为情景的仿真规划等方法,以及相应的应急管理措施与定量评估指标为主、定性评估指标为辅的评估方法,并给出了疫情在香港爆发的历史事件作为应急管理的一个仿真示例.     

基于免疫危险理论的非常规突发事件风险识别双信号方法

非常规突发事件的风险识别是应急管理亟待解决的难题.综合运用免疫危险理论与计算实验技术,构建了突发事件风险识别的抗体浓度和亲合度的双危险信号模型以及基于相似性交叉与多样性变异的免疫遗传识别算法模型,将非常规突发事件风险识别转化为多峰函数优化问题,运用所提出的算法,发掘非常规突发事件的演化规律,发现最佳应对时机.通过森林火灾算例分析,演示了基于免疫危险理论的非常规突发事件风险识别方法在应急管理中的应用,验证了模型的科学性和可行性.     

突发事件应急理论与方法研究进展专辑序言

突发事件应急理论与方法研究是多学科交叉型的研究,也是不断发展中的研究.随着世界范围内突发事件严重性和复杂度的提高,突发事件的应对已成为领域的热点和难点问题.本期专刊汇集了国家自然科学基金委"非常规突发事件应急管理研究"重大研究计划的部分优秀成果,旨在促进我国突发事件应急理论与方法研究的学术交流,推动相关研究水平的提升,探索突发事件应急研究的发展思路和方向,并为促进我国突发事件应急能力提升提供科学支撑.     

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.     

基于平行系统的非常规突发事件计算实验平台研究

针对非常规突发事件应急管理的特点,在平行系统基本思想的基础上,提出了一种高性能、可扩展、可定制、开放交互的突发事件动态模拟仿真与计算实验平台设计框架,讨论了平台体系结构、人工社会构建、人工社会培育、计算实验过程的管理与控制、平行系统协同演化、应急管理情景可视化等关键技术。该平台集成突发事件计算实验的各类基础资源和工具,通过组合和配置,可以支持对不同类型突发事件的人工社会建模、计算实验与平行控制和管理。平台将实现基于突发事件情景的应急建模、培训、措施评估、平行管理与控制,能够大幅提升非常规突发事件的应急准备、响应及管理控制的能力。     

基于系统动力学的应急物资调运速度影响因素研究

应急物资调运是应对非常规突发事件的重要环节,本文基于系统动力学,从政府应急管理的视角出发,研究影响应急物资调运速度的主要因素.本文将应急物资按需求分为两类——累积性需求物资和非累积性需求物资,并在此基础上构建了应急物资调运的一般系统动力学模型,并以2005年吉林石化双苯厂爆炸导致的松花江水污染事件为例,以当时最紧缺物资——活性炭的调运进行仿真验证.研究发现:在应急物资的补给过程中,政府对突发事件信息的反应时滞和政府应急物资调度能力起到了决定性作用.研究结果对于政府提高应急物资调运速度进而更好地应对非常规突发事件具有重要参考价值.     

面向平行应急管理的计算实验框架

平行应急管理方法已经成为一种应对非常规突发事件的有效手段,计算实验是支持平行应急管理的核心能力.论文首先介绍了平行应急管理方法,包括平行应急管理的基本思想以及在KDACP平台的平行应急管理动力学模型;然后设计了面向平行应急管理的计算实验框架,根据一般实验框架原理,结合平行应急管理的特点,给出了平行应急管理计算实验过程模型;最后以此框架支撑KD-ACP平台进行北京市甲型H1N1的计算实验研究,根据应急指南设计了四级响应措施,对实验结果进行了对比.通过应用表明,该实验框架能够很好地支持平行应急管理.     

面向应急管理的人工社会元建模方法

针对非常规突发事件应急管理建模的需要探索新的方法,面向应急管理的人工社会元建模方法尝试利用元模型描述人工社会基本要素,利用领域建模方法刻画应急管理领域模型,采用模型变换和代码生成支持计算实验.本文以公共卫生突发事件应急管理研究为案例,利用人工社会元建模方法构造了人工社会元模型、突发事件模型、应急管理模型,并采用仿真模型代码生成技术直接产生计算实验模型代码框架.案例的构造过程表明面向应急管理的人工社会元建模方法是一种自洽的、贴近应急管理问题研究的建模方法,可以在集成项目的工作中发挥重要的作用.     

非常规突发事件应对任务的机会约束规划

非常规突发事件破坏力巨大, 极少出现或者不会出现预兆, 是历史罕见事件, 具有极度不确定性. 因此非常规突发事件应对任务是一个不确定决策问题. 非常规突发事件的应对任务可以分解为紧急补救任务和控制恢复任务. 在分析紧急补救任务和控制恢复任务的不确定属性的基础上, 建立了非常规突发事件应对任务的极大值不确定机会约束规划模型. 该模型是在应对任务成本的机会约束下, 极大应对任务净收益的乐观值. 最后, 通过大规模停电应对的算例, 演示了机会约束规划模型在应对任务规划中的应用途径.     

面向突发事件应急决策的情景建模方法

情景是非常规突发事件应急决策的基础和依据.针对情景建模中跨学科、跨领域的知识支撑和对事件经验知识依赖的不足,本文从事件本身、事件属性以及属性间关系三个角度对非常规突发事件的情景进行刻画,提出了一种基于知识元的情景表示模型;在此基础上,针对非常规突发事件的不确定性特点,运用贝叶斯网络扩展知识元模型的不确定性表示和推理,构建了适用于情景推演的贝叶斯网络模型,解决了非常规突发事件情景的不确定推演问题;最后,通过舟曲泥石流事件验证本文提出的模型与实际情况相符,能够为非常规突发事件应急决策提供科学有效的辅助支持.     

面向非常规突发事件演化分析的动态模拟仿真系统

建立非常规突发事件演化分析的动态模拟仿真系统对于非常规突发事件的应急管理具有重要意义。针对现有模拟仿真方法与系统在用于非常规突发事件演化分析时存在的不足,尤其难以综合集成多学科、多领域的理论、方法和技术成果的问题,从知识管理以及综合集成的视角,给出了以知识元为基础,以数据、知识、模型融合计算为核心的非常规突发事件演化分析模拟仿真系统的框架体系,并探讨了各子系统的实现。在该系统中,知识元实现了数据、知识、模型的内在关联;通过知识元网络的推理,实现了各学科、各领域数据、知识、模型的动态融合计算,从而进一步实现了非常规突发事件演化分析的模拟仿真。最后,给出了原型系统,并通过泥石流灾害实例,阐述了原型系统的管理与运行过程。     

批发价契约下的供应链应对突发事件

研究批发价契约下的供应链如何应对突发事件.在突发事件造成供应链随机需求分布变化的前提下,给出了供应链的最优应对策略.研究结果表明,对于批发价契约下的供应链,只有当突发事件造成需求规模变化足够大时,供应商才会调整生产计划并实时启动应急管理.最后给出数值算例与管理启示.     

非常规突发事件应急管理研究进展

介绍了国家应急管理的重大战略需求和应急管理核心基础科学问题,并简要说明了"非常规突发事件应急管理研究"的资助模式、主要特点和立项情况,概述了信息处理与演化规律建模、应急决策理论、紧急状态下个体和群体的心理与行为反应规律三个核心科学问题,以及三大集成项目的进展,并分析了未来努力的方向.     

基于系统动力学的突发事件演化模型

针对非常规突发事件骤发性,演变不确定性以及应对复杂性等特征,基于突发事件的结构化描述框架界定事件的发展演化方式;根据自行构建的地震案例库绘出了非常规突发地震的发展演化图.在此基础上,选取地震衍生的堰塞湖事件直链式发展演化过程为例,以汶川地震衍生的唐家山堰塞湖相关数据进行了系统动力学仿真,验证了模型的可行性和有效性.最后给出地震衍生堰塞湖应对的决策建议,为应对其它类型突发事件提供决策支持.     

突发事件下的局内单机调度

研究决策者面对突发事件,应对单机调度中的应急管理问题.在完全没有突发事件发生时间和发生次数信息条件下,利用局内决策理论与方法构建确定情形下的应急策略,并利用"竞争比"说明该策略的有效性.在此基础上进一步研究随机模型下的平均竞争比.理论和数值分析表明指数分布的引入使得竞争分析的性能得到显著改善.     

基于贝叶斯网络的突发事件预测模型

构建通用的突发事件预测模型有助于应急管理主体以统一的方式处理各类突发事件.运用系统理论,将突发事件视为一个系统,抽象出了各类突发事件发生发展的统一行为模式;针对突发事件发生发展的不确定性,提出了用于突发事件预测的贝叶斯网络模型的构建方法,包括变量的选取和网络结构的确定.提出的方法能够根据各领域的专家知识和统计数据,通过不确定性推理对各类突发事件的主要状态与损失后果进行预测.最后,通过台风事例说明了该方法的可行性和有效性.     

基于GERTS网络的非常规突发事件情景推演共力耦合模型

针对非常规突发事件情景推演GERTS网络中灾害衍生耦合问题,分析了突发事件耦合作用的方式,提出了共力耦合概念; 设计了基于GERTS网络的共力耦合节点的逻辑结构,并定义共力耦合算子,给出了共力耦合算子参数的求解方法. 该研究为分析非常规突发事件情景推演中共力耦合问题提供了工具,为非常规突发事件"情景-应对"决策研究提供了新的研究思路.