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.     

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.     

突发事件下何时启动应急预案

研究管理者面对突发事件应该何时启动应急预案的问题.在完全没有突发事件持续时间信息的条件下,利用局内决策理论与方法构建了单个企业启动应急预案的方案,并用利用"竞争比"说明该方案的有效性;在此基础上,进一步研究了两个企业启动应急预案的问题,指出分散决策会造成企业启动预案时间的扭曲,并建议了援助机制来协调企业在突发事件下的启动预案行为.     

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.     

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。     

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。     

基于前景理论和概率语言术语的突发事件应急响应决策方法

针对突发事件应急响应决策中决策信息存在不确定性以及决策者很难完全理性的问题,提出一种新的基于前景理论和概率语言术语的应急响应决策方法。首先,将决策者的评估表示为概率语言术语,提出了基于Jensen-Shannon散度的概率语言术语相似性度量。其次,将描述决策者心理行为的前景理论运用到概率语言环境中,并结合提出的概率语言术语相似性度量构建前景决策矩阵;进一步,借鉴偏差最小化的思想构建了决策标准权重模型,用以计算决策标准权重。在此基础上,结合前景决策矩阵及决策标准权重求得各个方案的综合前景值,并以此排序。最后,通过一个海上事故案例说明了提出方法的有效性和优越性。     

基于着色Petri网的防空电子战系统建模研究

着色Petri网(CPN)是一种面向图形的语言,用来设计、说明、模拟和验证系统。提出了适于防空电子战作战过程建模的面向仿真的CPN,并对其在一个小型的防空电子战系统作战过程建模中的应用进行了探讨,同时运用CPN本身的动态特性,结合防空电子战系统的实际作战运用给出了仿真实例,其结论一方面可作为辅助决策的依据,另一方面,也为防空电子战系统的优化提供了方案。     

基于遗传算法的区域防空部署优化研究

对区域防空战斗部署进行了详细分析 ,建立了兵力优化分配的数学规划模型。为了获得部署问题的全局最优解 ,将遗传算法 (GA)用于区域防空部署优化研究中 ,并对传统遗传算法进行了改进 ,最后给出了模型求解的方法和步骤。经过应用实例的计算 ,该方法能够取得良好的部署效果 ,这表明该方法可为制定防空作战指挥自动化决策提供科学、有效的支持。     

网络化防空导弹体系生存能力建模与仿真研究

针对现代防空导弹网络化作战特点,基于网络化防空导弹体系的结构及作战流程,提出了网络化防空导弹体系生存能力的概念与内涵,研究并分析了其生存能力的影响因素及相关计算公式,提出了一种评估网络化防空导弹体系生存能力的综合模型。仿真结果表明,增加节点数目、增大链路连通概率以及节点的有效性都可有效提高网络化防空导弹体系的生存能力。研究成果对网络化防空导弹体系生存能力的设计与提高具有积极的意义。     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

便携式防空导弹最大有效射程的发展潜力研究

本文采用系统分析、优化和数字仿真的方法,通过仔细分析研究红外制导的单兵便携式防空导弹的技术现状和未来十年可能达到的技术水平,对便携式防空导弹的最大有效射程进行了全面深入的研究,得到了具有重要指导作用的结论。文章中详细分析了提高最大有效射程的减小阻力和增加动力的两大技术措施,初步设计了导弹的气动外形、各个分系统的尺寸和重量构成,初步设计了动力装置的推力特性。     

基于Xsim平台的防空导弹武器系统仿真平台设计

以系统仿真技术在防空导弹武器系统的方案论证、优化设计、飞行试验预测、作战效能评估等方面中的应用为背景,提出了一种基于Xsim平台的防空导弹武器系统仿真平台设计方法。论述了该平台的总体架构设计、模型设计以及仿真流程设计,给出了设计思路。完成了某防空导弹武器系统仿真平台的应用开发,实践表明该平台可以较好的开展防空导弹武器系统作战过程仿真,可用于支撑防空武器装备各阶段的仿真工作,提升复杂战场环境下防空武器装备研发论证及设计能力。     

扩展防空导弹C~3I系统作战效能评估方法研究

从扩展防空导弹体系 C3I系统的不同层次探讨了其作战效能的评估方法 ,并详细分析了扩展防空导弹体系作战效能度量指标的构成要素和综合方法 .最后给出了一个扩展防空导弹体系 C3I系统作战效能的评估过程和结果分析     

防空作战兵力流量管理效能探索性仿真研究

从流量管理角度探析防空作战效能实现。首先,提出战区兵力流量管理这一新概念,并作必要阐述。然后,将探索性建模与分析方法(EM&A)引入兵力流量管理的效能分析与评估中,同时提出基于EM&A的兵力流量管理效能分析与评估框架。在想定作战背景下建立兵力流量管理数学模型,给出一种基于EM&A的兵力流量管理的具体分析方法,并提出结论性的建议。该仿真对各种不确定性作战要素所产生的结果进行整体研究,使得防空作战决策分析更加灵活、高效,并具有较强的适应性。     

扩展防空导弹C~3I系统作战效能评估方法研究

从扩展防空导弹体系 C3I系统的不同层次探讨了其作战效能的评估方法 ,并详细分析了扩展防空导弹体系作战效能度量指标的构成要素和综合方法 .最后给出了一个扩展防空导弹体系 C3I系统作战效能的评估过程和结果分析.     

基于OOA的信息化防空ATBM指挥控制仿真模型研究

在仿真逼近信息化防空ATBM（Anti-Tactical Ballistic Missile）作战指挥控制的概念模型和软件实现模型两个层面上，采用面向对象方法，探讨了信息化防空ATBM作战指挥控制对象模型和防空ATBM作战指挥控制对象类概念，提出了信息化防空ATBM指挥控制对象结构，研究了这些对象的属性、操作和交互作用关系，给出了信息化条件下防空ATBM作战指挥控制仿真的对象模型和对象分类结构。