基于前景理论的突发事件应急响应的风险决策方法

针对应急方案对突发事件发展演变存在干预并可能导致不同的人员伤亡和财产损失的情形, 提出了一种基于前景理论的应急响应风险决策方法. 首先, 描述了突发事件应急响应的风险决策问题; 然后, 基于前景理论的思想, 计算突发事件不同情景的综合价值, 即定量化描述针对不同情景的人员伤亡和财产损失的决策者综合心理感知; 进一步地, 计算突发事件不同情景的权重, 即定量化描述针对不同情景出现的重要性程度的决策者心理感知; 在此基础上, 依据情景综合价值、情景权重和应急方案的成本投入, 计算各应急方案的综合前景值, 并依据综合前景值的大小确定应急方案排序. 最后, 通过一个案例研究说明了该方法的可行性与有效性.     

基于效用风险熵的突发事件应急方案动态调整

针对突发事件不确定性情形下决策者的心理行为特征,综合考虑决策者心理感知的效用价值与结果情景发生概率两个属性,对决策者的动态参照点和心理感知进行分析,构建了一种基于效用风险熵的应急决策动态调整方法。利用前景理论,将突发事件实时经济损失值与决策者动态调整的心理参考点进行分析,作为决策者心理感知效用的“损益值”,以此计算决策者的心理感知效用价值。进一步结合不同应急方案下的结果情景发生概率,引入风险熵理论对动态应急方案的风险进行合理计算,得到应急方案动态调整的一种测度,给出应急方案动态调整方法和步骤。最后,通过实例计算,验证该方法的合理有效性。     

案例驱动的社区应急疏散准备规划启动时机识别

有效的应急疏散准备规划是提升应急疏散能力的关键.已有研究关注规划的理论建模及工作机理,忽略了何时启动规划,即应急疏散准备规划的启动时机识别这一重要问题.社区是城市应急管理的基层组织,是实施应对的基本单元.面向城市社区,阐述如何基于案例驱动实现社区应急疏散准备规划的启动时机识别.考虑到不同社区的案例适用性不同,通过社区特征相似性度量和适用度概率分配选择适用案例;以灾害情景要素特征为指标,运用聚类算法生成用于启动时机识别的模拟灾害情景组;根据案例建立模拟情景与预期疏散效果之间的联系,生成启动时机的识别结果.最后,通过对广东省社区的调查用例分析来验证该案例驱动方法的可行性.     

考虑后悔规避的突发事件应急响应的风险决策方法

针对突发事件发展演变存在多种可能情景且实施不同应急方案时各情景发生概率不同的应急响应风险决策问题,基于后悔理论的思想,提出了一种考虑后悔规避的突发事件应急响应的风险决策方法.在该方法中,首先分别针对突发事件造成的损失以及方案实施成本计算应急方案的效用值;然后,分别针对突发事件造成的损失和方案实施成本,计算各应急方案的后悔值,进而得到分别针对损失指标和方案实施成本的决策者对应急方案的感知效用;进一步地,将针对损失指标和方案实施成本的感知效用进行综合集成,得到应急方案的综合感知效用,并依据综合感知效用的大小确定应急方案排序.最后,通过一个算例分析说明了该方法的可行性与有效性.     

事前-事中两阶段突发事件应急决策方法

针对具有事前不确定情景预测信息的突发事件应急响应决策问题,考虑到事前防灾、减灾措施会对事中应对措施的实施效果造成影响的问题特点,提出了一种事前-事中两阶段突发事件应急决策方法.该方法中,首先通过计算各事中应对措施的效用值确定针对不同防灾、减灾措施和事中灾害情景的最优事中应对措施;然后,基于后悔理论的思想,构建两两防灾、减灾措施比较的过度应对预期后悔矩阵和应对不足预期后悔矩阵,进而构建综合预期后悔矩阵;在此基础上,分别计算各防灾、减灾措施的全局预期欣喜值、全局预期后悔值和排序值,并最终确定事前防灾、减灾措施和针对不同事中灾害情景的应对措施.最后,通过一个案例研究说明了本文所提出方法的计算过程.     

基于效用风险熵的多情景混合型风险决策方法及应用

针对多情景混合型的风险决策问题,考虑决策者期望和心理行为特征,提出一种基于效用风险熵的决策分析方法。首先,分析并总结多情景混合型风险决策信息的结构特征;然后引入前景理论价值函数,将属性值与期望参照点对比,作为决策者所感知的“损益值”,计算各结果情景下的综合效用价值;进一步综合考虑结果情景效用价值及发生概率的双因素作用,通过直接定义效用风险系数和效用风险函数,基于效用风险熵对方案的整体效用风险大小进行度量并排序;最后,通过算例分析,验证该方法的合理有效性。     

损毁情景下应急设施选址的多目标决策方法

应急设施选址问题是应急管理中的重要问题,设施的长期战略性地位,促使决策者在进行选址决策时关注多种目标.在一定的经济投入条件下,本文首先提出了决策者制定设施选址方案时的目标原则,构建以时效性、均衡性和鲁棒性为核心的评价体系,进而建立了应急设施选址的多目标优化模型,用覆盖为目标的救援总时间反映时效性,最大救援半径反映均衡性,以及设施损毁情景下额外增加的救援变更时间反映鲁棒性,用三个目标函数组成的三元组刻画选址决策的目标向量,理想点是一个三元向量,每一个分量值表示只以这个分量目标函数求解得到的最优值,提出了基于理想点的目标扰动最小化模型,并采用遗传算法设计求解方法,通过算例分析了模型和算法的有效性,说明本文提出的模型与算法在解决应急设施选址决策方面具有一定的应用价值.     

基于案例推理的滑坡灾害应急相似案例智能生成研究

为了让决策者快速借鉴历史案例做出满意的应急决策,本文基于案例推理提出针对滑坡灾害的应急相似案例智能生成方法.首先利用染色体结构构建滑坡灾害信息基因库;其次由于滑坡灾害指标涉及地质、气象和人文经济等不同领域,决策者对数据的认识和理解主观依赖性较强,且以往研究中并未考虑指标所涉及不同领域的问题,针对滑坡灾害指标在数值上的分布特点进行区间划分,应用剪枝的方法对所有指标进行筛选;最后,计算综合相似度,得到供参考的相似案例.本文以湖北省秭归县滑坡为例验证该方法的有效性,并对比其他方法验证本文方法的优越性.     

基于情景分析的应急资源布局决策

考虑灾害发生时需求、运输代价等不确定因素,建立基于情景的应急资源布局两阶段数学规划模型,解决针对自然灾害的应急资源布局问题。将应急资源分配过程作为辅助决策阶段,解决应急设施选址和应急资源配置问题,并利用最小最大值的鲁棒优化方法进行应急资源布局决策。在求解模型时,根据灾害发生的不确定性,利用有限个情景集表示第二阶段的不确定性数据,并将模型化为与其等价的混合整数规划模型,利用情景松弛的迭代算法进行求解。数值试验结果表明基于最小最大准则的应急资源布局模型具有良好的鲁棒性,而且算法也是有效的。     

基于NK模型的突发事件应急管理组织系统适应性研究

突发事件的发生发展具有高度不确定性,机械的应急管理组织系统缺乏适应性,难以有效应对.基于NK模型,以适应度景观的复杂性和动态性刻画应急管理决策情景的不确定性,研究简单稳态、复杂稳态、简单动态、复杂动态情景下,集权、分权和层级等决策模式的组织系统的适应性特征,以及组织文化、决策者能力、信息流等因素的影响机理.结果表明,简单稳态情景下,应采用分权模式且促进信息共享;复杂稳态情景下,宜保持适度集权;动态情景下,应采用层级模式并加强信息沟通.决策者能力与决策重心相一致,能有效增强组织系统的适应性.当信息流超过决策者能力时,具有合作文化的分权模式适应性较好.研究为中国应急管理体系顶层设计与模式重构提供理论方法.     

考虑不确定性的应急响应目标可满足性评估方法

应急响应目标的可满足性评估对应急响应的实施具有重要指导作用,针对应急响应目标可满足性存在不确定性的问题,提出一种在"情景-应对"模式下能够对目标可满足性进行评估的方法.该方法在证据理论框架下,首先基于信度结构构建目标可满足性表示模型,在表示模型的基础上,文章结合情景,采用信度规则推理出叶子目标的可满足性.然后提出改进的OWA算子用以计算目标分解权重,进而采用证据融合算法评估高层目标的可满足性,评估结果可为决策者提供理论依据.最后,采用算例验证了方法的有效性,结果表明,该方法能够兼顾目标间的作用关系,其评估结果能较好地与人的主观直觉判断相一致.     

考虑后悔行为的具有二元期望的随机多属性决策方法

针对属性具有二元期望的随机多属性决策问题,提出一种考虑决策者后悔行为的决策分析方法.首先,根据随机决策信息和关于属性的二元期望信息,计算方案满足每个属性二元期望中目标价值的概率.然后,考虑到决策者的后悔心理行为,根据二元期望中的期望概率,计算方案关于每个属性二元期望的后悔-欣喜值.进一步地,根据方案关于每个属性的后悔-欣喜值,计算方案的综合感知值,并对方案进行排序.最后,通过一个风险投资的例子验证了该方法的可行性和实用性.     

基于累积前景理论的不完全信息下应急风险决策模型

针对不完全信息下的突发事件应急风险决策问题,考虑应急决策者有限理性、损失敏感、易受突发事件相关因素影响的特征,提出了一种基于累积前景理论的区间多属性应急风险诀策模型。在对应急决策方案在不同指标及风险状态下的属性值进行规范化处理的基础上,建立正、负理想点作为参考点计算价值函数;基于累积前景理论确定风险概率权重;通过计算各方案的综合前景价值,对应急方案进行排序择优。最后,通过案例分析验证了该方法的可行性与有效性。     

基于多目标物资调配优化模型的复杂应急系统并行计算方法

为了解决大规模的应急系统中的物资调配的问题,以时间性,效率性为优化目标,建立了模糊目标集数学模型,给出了单事故点的优化算法;并提出了一个以应急事故点为中心对救援点进行聚类划分的方法,将复杂多事故点应急调配的问题分解为单事故点来计算,把任务分配到不同处理器中并行执行.实验结果表明,基于多目标优化模型的并行算法大大地提高了应急调配解算速度,能为决策者提供更有效、快速、智能的服务.     

应对自然灾害的应急资源布局模型与算法

以地震为背景,考虑灾害发生时需求不确定的条件,建立基于情景分析的随机整数规划模型,解决针对自然灾害的应急资源布局问题.将灾害发生后的情景划分成两个阶段的随机事件,前一个随机事件表示灾害刚发生后震源位置、震级大小的信息;后一个表示当震源和震级的信息确定后,各个灾区的需求量.利用有限个情景表示不确定性数据.通过松弛非预期约束,将松弛问题按照情景分解,并利用分支定界算法求解Lagrange松弛问题.数值试验表明,建立的模型是实际可行的,而且算法也是有效的.     

灾害链中多资源应急调度模型与算法

灾害事故的应急资源调度是减少生命财产损失的有效手段.针对灾害链中多资源应急调度问题, 建立了多资源多受灾点应急调度模型,设计了基于图论中网络优化和线性规划优化思想的启发式算法,并分析了算法复杂性.该算法根据应急资源在原生灾害和次生灾害中的需求对资源进行分类,对灾害链中都需要的公共应急资源, 通过对模型线性松弛解的修正,降低问题的复杂性, 减少算法的计算时间;而对原生或次生灾害中需要的应急资源, 运用领域搜索方法寻找出救点,得到满意的资源调度方案. 最后通过算例验证了算法的有效性和可行性,表明算法适合较大规模的计算, 并能满足应用中的实时性要求.     

基于相似历史案例分析的突发事件应急方案生成方法

针对缺乏有效应急预案的一类突发事件应急响应问题,提出了一种基于相似历史案例分析的突发事件应急方案生成方法。在该方法中,首先通过计算目标案例与历史案例间的相似度,以及通过设置相似度阈值来提取和筛选历史案例,并构建相似历史案例集;然后通过对各相似历史案例所涉及的应急效果和应对成本进行效用评估来计算关于各相似历史案例的应急响应的综合效用值;进一步地,通过选取应急响应的最大综合效用值所对应的相似历史案例的应急方案,生成目标案例的应急方案。最后,通过一个算例说明了本文给出方法的可行性与有效性。     

考虑原材料保障的灾后应急物资动员生产问题研究

灾害发生后,若应急储备无法满足灾区的需求,应急生产将成为保障应急物资需求的重要手段.本文关注政府实施的动员政策和应急物资原材料供给变化对应急物资生产能力的影响,以最小化应急物资到达灾区的时间、生产和运输成本为目标,构建了涵盖多类供应商、多制造商以及单个灾区的灾后应急物资生产和运输多目标规划模型.采用带精英策略的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对该模型进行求解,得到了多目标Pareto最优解集,为决策者提供了多样化的应急物资动员生产辅助决策方案.通过仿真案例分析表明,政府需要配套实施制造商和供应商动员方案,才能最大化地发挥出制造商的生产能力优势.     

基于弹复性的交通网络应急恢复阶段策略优化

重大灾难的灾后恢复一般分为应急恢复阶段和全面恢复阶段,前者面临时间、资金、资源有限等多重困难.传统交通网络灾后恢复研究缺乏结合应急恢复阶段特点的针对性研究.为此,提出一种基于弹复性的交通网络应急恢复阶段策略优化模型.首先,提出两个弹复性度量指标,分别从网络性能恢复速度和累计损失两方面度量弹复性.然后,针对应急恢复阶段,同时考虑上层系统弹复性和下层用户行为的交互,建立交通网络恢复策略双层优化模型.结合并行机调度问题算法和用户均衡配流问题算法,设计一种特殊的交互式双层算法.最后,通过案例验证了模型有效性,表明模型和算法能根据资源、资金、恢复目标、决策者偏好等因素,有效求解大规模交通网络应急恢复阶段的最优恢复策略.     

考虑权重优化的改进TODIM犹豫模糊多属性决策方法

针对属性权重未知的犹豫模糊多属性决策问题,提出一种权重优化的改进TODIM的决策方法。从方案和属性值两个层面出发,以犹豫模糊数均值、方差和非明确熵构建多目标优化模型,确定相对权重;考虑决策者的不同心理行为特征,基于方案两两比较下相对"收益"或"损失"值的价值函数,获得各属性下的感知价值函数矩阵;通过简单加权原则,将感知价值函数矩阵与相对权重进行集结,给出新的综合感知价值函数和全局优势度的表达方式,提出一种改进TODIM的犹豫模糊多属性决策方法。最后,通过实例分析验证了本文所提方法的可行性和有效性。