基于知识元的应急决策知识表示与生成方法

非常规突发事件应急决策是一类应急状态下的复杂系统决策问题,快速生成应急决策知识是解决这类问题关键.本文从不同科学域的共性整体特征出发,构建应急决策知识元模型,为多领域、多学科显性知识和隐性知识的表示与融合提供支持.在此基础上,本文首先基于知识元模型生成个体知识,然后通过GRA-T(grey relation analysis and TOPSIS)方法确定决策主体考虑问题的权重,再使用WGRG(weight grey relation grade)融合算子将专家知识整合成系统性的应急决策知识,为保证应急决策的及时性、科学性和有效性提供知识支持.最后,通过数值算例和地铁火灾突发事件案例分别验证GRA-T和WGRG方法的优越性以及应急决策知识表示和生成方法的实用性和科学性.     

基于实时数据的应急交通疏散仿真方法研究

突发事件应急管理是非常态复杂系统问题,目前缺乏有效的研究手段.由于突发事件发生频率低,演化模型不明确,不确定性高的特点,在常态下广泛适用的传统仿真模型和基于数据的模型,通常难以直接应用在非常态情景中.本文提出了基于实时数据的应急交通疏散仿真方法,通过融合仿真模型和数据分析技术,使仿真系统能够兼容常态与非常态仿真计算,增强了其在非常态下的适应能力.本文以大规模交通疏散为例设计了仿真方法,该方法可以提高应急状态下交通仿真系统的预测准确性,并有能力提供多种事件的可能发生方向,为交通疏散应急管理提供决策支持.     

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.     

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.     

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.     

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.     

柔顺复杂装备系统多状态动态退化演变可靠性建模与分析

针对复杂工况情形下,柔顺复杂装备系统内部关键零部件容易产生疲劳损伤,导致其在服役期内产生多状态退化迁移,难以评估系统动态退化过程可靠性的难题,本文通过采用齐次连续时间马尔可夫模型(homogeneous continuous time markov process, HCTMP),结合柔顺复杂装备系统动态退化机理,构建了柔顺复杂装备系统多状态动态退化HCTMP模型;并通过Monte Carlo模拟仿真了柔顺复杂装备系统退化失效风险.在柔顺复杂装备系统多状态动态退化HCTMP模型基础上,引入了动态瞬时期望、动态集成期望和状态滞留时间等敏感性测度指标来评估动态退化过程可靠度.案例研究表明,柔顺复杂装备系统多状态动态退化HCTMP模型能有效解决评估多状态动态退化过程的可靠性难题,为维修决策提供重要依据.     

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.     

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。     

一种基于多Agent的危机决策模拟方法

危机决策是高层次的战略决策,经常涉及非结构化的复杂问题,多Agent技术能够为复杂系统的建模与仿真提供有效的支持。首先利用信息技术支持下的讨论式对抗模拟,设计了资源空间、个人空间和协作空间一体化的危机决策模拟协作研讨环境,然后根据计算机智能化辅助支持危机决策和态势推演的需求,提出了一种基于多Agent的危机决策模拟方法,其智能黑板模型包括危机态势黑板、危机决策Agent、态势推演Agent和黑板控制机制,最后通过该方法在某具体危机决策模拟中的应用,表明该方法可以降低危机决策模拟的复杂性,并能够真实再现危机决策过程。     

Actor-Critic框架下的多智能体决策方法及其在兵棋上的应用

将人工智能应用于兵棋推演的智能战术兵棋正逐年发展,基于Actor-Critic框架的决策方法可以实现智能战术兵棋的战术行动动态决策.但若Critic网络只对单算子进行评价,多算子之间的网络没有协同,本方算子之间各自行动决策会不够智能.针对上述方法的不足,提出了一种基于强化学习并结合规则的多智能体决策方法,以提升兵棋推演...     

多项目多位置优化配对决策方法及应用

针对多目标多项目选址问题,构造出一种新的效用转换函数,并根据该转换函数将原始属性矩阵归一化到效用矩阵上,在此基础上,提出一种新的基于"奖优罚劣"原理的多目标多项目选址决策模型和实施步骤,提高了分辨精度,使决策更加科学.文章将这一方法实际应用到某市多工程项目选址决策问题中,结果表明该方法是可行的.     

基于D-S的IBBA下的故障诊断研究

在导弹武器等复杂系统的D-S故障诊断中,因为影响基本置信分配值的因素增多,诊断领域专家有时只能给出基本置信分配值的某一范围或者某一模糊值.针对这种情况,提出了一种复杂系统的D-S故障诊断方法.首先根据诊断领域专家的诊断知识和经验,结合D-S证据理论的决策方法,给出一种基于不定基本置信分配的故障决策方法.然后根据D-S故障诊断的目的,在D-S证据理论的基础上,利用优化理论,提出一种不定基本置信分配下的D-S诊断方法,阐述了原理,构建了目标函数,给出了约束函数.最后,通过几组示例验证了所给出的故障决策方法和D-S诊断方法的合理性.     

基于多智能主体技术的危机决策模拟机制研究

“战略决策模拟与综合集成研讨环境”是基于XoD(Xondemand)按需服务机制所建立的具有综合集成和分布、开放特征的战略决策问题研讨环境 ,是新型的战略决策支持系统。危机决策模拟是其重要的应用领域。通过分析现实世界中危机演化和危机决策的一般过程 ,结合“战略决策模拟与综合集成研讨环境”的特点 ,探讨了在此环境中建立基于多智能主体技术的危机决策模拟机制问题     

海上溢油应急反应基于GIS的模拟训练系统研究

尽管目前国内外相继研制出有关海上溢油的信息系统，但是在国内还没有专门针对海上溢油应急反应的模拟训练系统。我们对海上溢油应急反应整个过程进行了系统的分析和研究，研究、设计和开发出海上溢油应急反应基于GIS的模拟训练系统。该系统由海上溢油应急反应培训系统、海上溢油应急反应地理信息系统(GIS)、海上溢油控制与清除决策专家系统和计算机模拟训练系统四个子系统组成。建立了海上溢油应急应用模型系统，以GIS为平台，综合海上溢油应急反应具体过程，实现了GIS与系统应用模型的有机集成。     

基于关联度的决策概率转换方法

针对基本概率赋值转换为决策概率的问题,提出一种新的基于关联度的决策概率转换方法.该方法将单子集命题的基本概率赋值和转换后的决策概率之间的关联度作为评价转换方法的标准,并用其对比例信度转换方法和比例似然度转换方法进行线性组合,得出命题的决策概率.通过算例对比新方法与已有方法,结果表明新方法更加合理有效.     

基于团渗透和距离限制的蛋白质复合物识别算法

算法CPM (clique percolation method)作为一种有效的识别复杂网络中交叠模块结构的算法在社会网络和生物网络中得到了广泛应用. 但, CPM算法应用于蛋白质相互作用网络时蛋白质复合物识别准确率不高, 且不利于识别规模适中的蛋白质复合物. 为克服CPM算法的不足, 本文通过引入距离限制约束识别的蛋白质复合物的规模, 进而提出了一种基于团 渗透和距离限制的蛋白质复合物识别算法CPM-DR. 基于酵母蛋白质相互作用网络平台的实验结果表明, 算法CPM-DR比CPM能够更准确、更有效、更全面的识别出具有特定生物意义的蛋白质复合物.     

协议企业代储模式下应急物资储备策略及采购定价研究

应急物资企业代储是政府提高应急物资储备水平,保障物资供应能力的有效途径之一.在这一储备模式下,企业的物资储备方式选择(实物储备和生产能力储备)与对应储备量,以及政府的采购定价是最为核心的三个问题.为此,文章基于数量柔性契约构建了一个应急物资协议企业代储模型,并对该模型下的企业储备决策及政府采购定价问题进行了研究.在给出政企双方各自的最优决策后,文章发现储备周期内灾害事件的发生概率以及现货市场采购价格对双方决策具有重大影响,并进一步分析了这两因素对政府采购成本及企业利润的影响,从而为政企双方开展应急物资的储备合作提供了科学的指导依据.最后,文章通过数值模拟的方式对所得结论进行了验证.     

系统科学视阈下的复杂群决策过程研究

本文首先研究了群体决策过程存在的复杂性,然后阐述了复杂适应系统、涌现等理论的内涵,分析复杂适应系统的涌现性和复杂群决策过程的涌现机理,再则基于系统思维来探讨了复杂群体决策的全过程,以期为复杂群决策理论与方法的研究提供一种新的理论研究视角。