基于知识元的突发事件风险熵预测模型研究

突发事件风险预测中受到多因素高维数据和小样本数据信息不完备的约束,无法定量识别和描述事件风险的不确定性.本文根据突发事件已认知的知识要素描述事件的共性本体特征,构建了基于知识元的突发事件风险预测模型.该模型利用状态监测系统的实时数据,根据最佳投影方向对观测样本数据进行降维,将投影特征值隐含的风险信息在风险指标论域内进行扩散,获得突发事件不同风险等级发生的概率,利用风险熵预测突发事件发生的可能性.以2008年长沙突发雨雪冰冻事件为例,对提出的风险预测方法的可行性和有效性进行了验证.研究结果表明,基于知识元的突发事件风险熵能够定量地反映概率事件发生时传递的风险信息,可为应急管理部门科学决策提供依据.     

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。     

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。     

大规模突发事件应急血液采集动态模型

为了保障大规模突发事件的应急血液供应,同时降低应急血液报废量,针对应急血液库存控制的特性,提出了一种应急血液采集动态模型,并给出了应急血液库存状态转移方程,以及血液过期报废量、血液需求短缺量、采血能力约束的表达式.通过数值算例验证了上述模型的有效性,并进行了模型参数的灵敏度分析.研究结果表明,该模型可以很好地解决应急血液报废问题;安全库存水平、目标存量水平、预测误差、需求波动对应急血液采集和库存控制效果均有重要影响,应适度提高目标存量水平和安全库存,适度高估应急血液需求,并确定合理的应急血液库存控制参数.     

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。     

基于人防资源的突发事件应急资源保障机制

在描述应急资源服务理论架构基础上,揭示了应急资源保障的难点,明确了资源整合的建设需求与基本原则;基于人防资源在应急服务领域的优势,提出了面向人防资源的突发事件应急资源保障机制,构建了基于资源整合的应急资源服务架构,并提供了建设建议与注意事项。     

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.     

基于决策效用分析的应急救援路径优化

效用最大化是应急救援决策中追求的首要目标。针对应急救援路径规划的决策特点和需求,对应急救援决策效用分析的关键因素和量化方法进行了探讨,提出了应急救援路径规划的二阶段优化模型。其中,首先引入DEA交叉评价模型对救援路段进行决策效用分析,在此基础上,设计了智能启发式算法用于路径规划。为避免过早陷入局部最优,设计了基于混沌扰动的改进蚁群系统优化算法,该算法可对信息素进行全局更新混沌扰动,可有效地提高算法的适应性、求解效率和求解质量。仿真实验表明该方法是可行的,可以更好地满足应急救援的决策需求。     

基于突发事件风险的供应链脆弱性削减机制

当前频发的突发事件使得供应链格外脆弱.为降低供应链脆弱性,通过对供应链弹性、供应链柔性、供应链敏捷性和供应链脆弱性的相关文献系统梳理,探索性地提出了降低供应链脆弱性的概念模型,并采集了以制造业为主的行业样本,借助结构方程模型,对供应链脆弱性削减机制进行了实证研究.研究表明:供应链弹性对供应链脆弱性有着直接而显著的影响作用;供应链柔性对供应链弹性具有积极的促进作用,并通过供应链弹性对供应链脆弱性产生影响;供应链敏捷性对供应链脆弱性没有直接的影响作用,但可通过供应链弹性来影响供应链脆弱性.本研究可为供应链应对风险及突发事件提供理论指导,具有重要的实践意义.     

基于效用最大化的PPP项目社会资本社会风险决策行为研究

本文基于期望效用理论构建了社会资本在面临PPP项目社会风险决策时的数学模型.文章将其决策行为分为正向行为和负向行为.通过计算分析得出社会资本的社会风险决策共存在四种情形,并且归纳出在完全由社会资本承担社会风险损失的情况下其必然会选择负向行为.对此,文章提出了四种情形下相应的补偿机制,通过该机制可确保社会资本采取正向行为,提升PPP项目社会效益.并进一步分析了折现率与PPP合同期长短分别对社会风险决策行为的不同影响.研究最终表明社会资本对长短期利益的重视程度是正负向决策行为选择的关键因素,"伙伴关系"与"风险合理分担"是促进正向行为选择的有效路径.     

基于距离熵的应急决策层信息融合方法

通过分析决策层信息融合和应急决策的特点,并考虑到应急决策对客观性、科学性的要求,提出了基于距离熵的应急决策层信息融合方法.首先基于知识元模型进行融合集的获取,并实例化知识元形成信息单元,为融合提供基础信息对象;然后在传统熵权法的基础上,添加对信息间欧式距离的测度,提出"距离熵"的概念,并据此实现局部融合权重和全局融合权重的获取,利用线性加权分别计算局部融合结果和全局融合结果.最后,通过算例验证了方法的优越性和在应急领域的适用性.同其他方法相比,本文提出的方法能有效解决决策层信息融合中融合知识库巨量性和融合结果的客观性、科学性不足等问题.     

Group decision-making method based on entropy and experts cluster analysis

According to the aggregation method of experts’ evaluation information in group decision-making,the existing methods of determining experts’ weights based on cluster analysis take into account the expert’s preferences and the consistency of expert’s collating vectors,but they lack of the measure of information similarity.So it may occur that although the collating vector is similar to the group consensus,information uncertainty is great of a certain expert.However,it is clustered to a larger group and given a high weight.For this,a new aggregation method based on entropy and cluster analysis in group decision-making process is provided,in which the collating vectors are classified with information similarity coefficient,and the experts’ weights are determined according to the result of classification,the entropy of collating vectors and the judgment matrix consistency.Finally,a numerical example shows that the method is feasible and effective.     

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.     

一种基于残差熵的动态模型检验方法

针对时间序列的模型检验与定阶问题,构造了一种新的统计量“残差熵”。该物理量融合了随机序列的相关性和信息论中信源熵的思想,综合反映了残差中所残留的信息量。在正态假设的基础上推导了模型“残差熵”的估算公式,并给出了具体的应用方法。实例计算表明:“残差熵”可用于模型的检验和定阶,极小化残差熵是一种有效的模型检验准则,并与经典的模型检验准则做了性能比较。     

基于综合赋权的风险型多属性决策方法

讨论了属性值是有限区间上的连续型随机变量的风险型多属性决策问题。首先,通过密度函数的变换,研究了风险决策矩阵的规范化问题。基于主客观赋权的思想,建立了一个确定综合权重的模型,并给出了求解此类问题的一种方法。最后,以属性值为区间数的多属性决策问题作为特殊情况,给出了实例。     

灰色熵权聚类决策方法研究

针对传统灰色定权聚类方法中权重是事先给定的,不具有客观性的问题,借鉴信息熵的思想,提出了基于熵权确定权重的方法,构造了基于熵权的灰色定权聚类评估方法的算法。该算法利用系统状态数据为依据通过计算熵来得到决策权重。以实际问题为背景进行了算例实证研究。结果表明该方法计算简单,权重确定客观,对灰色聚类决策理论进行了补充和完善。     

基于等熵一致性风险测度的组合选择

本文基于一种新的一致性风险测度——等熵风险测度，进行组合优化，以检验其择股能力，从而检验其风险识别能力. 先就风险识别能力，尤其随机占优一致性对三种基于分位数的风险测度：VaR，ES（expected shortfall）和等熵风险测度进行了介绍与对比. VaR具有一阶随机占优一致性，而ES具有二阶随机占优一致性；等熵风险测度利用了整个分布的信息，不再是简单的0-1风险测度，这与VaR和ES显著不同. 而且，等熵风险测度具有更高阶的随机占优一致性，这使得该风险测度具有更好的风险分辨能力. 而后采用Spearman秩检验方法来检验和预测不同风险测度的风险识别能力，这与随机占优一致性阶数相呼应. 最后，在上证50指数成份股中采用组合优化方法，考察标准差，VaR，ES以及等熵风险测度情况下，优化组合持有期的不同业绩指标. 结果表明，等熵风险测度优化组合的业绩指标最好，表明该测度风险识别能力最高.     

基于风险分担的基础设施BOT项目特许期调整模型

为了使政府和项目公司分担基础设施BOT项目的风险, 提出了特许期缩短、延长、不需调整和调整失效四种情况的判别条件, 在项目净现值率超过上限的情况下, 以社会福利最大化为目标, 构建了缩短特许期决策模型; 在项目净现值率低于下限的情况下, 以项目公司收益最大化为目标, 构建了延长特许期决策模型. 应用蒙特卡罗模拟方法对实际案例加以求解分析, 并在不同的折现率水平下对实现项目预期收益的累积概率进行测算和对比, 证明了在“单一”调价方法不适用的情况下通过调整特许期进行风险分担的有效性.