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應急管理方法淺述

類別:文章分享 發布時間:2018-03-23 瀏覽人次:

摘要:對突發事件應急管理方法的研究是應急管理研究的基礎。文章從應急管理的基本概念出發,以時間維度的應急管理過程為基礎,系統闡述了運籌學、博弈論、復雜系統理論和模擬仿真等方法在應急管理研究中的應用。

應急管理是指對于已經發生的突發事件,政府根據事先制定的應急預案,采取應急行動,控制或者消除正在發生的危機事件,減輕危機帶來的損失,保護人民生命和財產安全。突發事件應急管理中的科學問題可以歸納為突發公共時間應急管理體系建設戰略研究、典型突發公共事件危機/災害的機理機制研究、突發公共事件的檢測預警研究、應急資源管理理論與技術研究、突發公共事件的認知與決策行為研究、突發公共事件的監測預警研究、突發公共事件的模擬仿真研究、突發公共事件的應急管理系統研究以及突發公共事件的后評估與重建研究等。可見,針對應急管理的研究覆蓋了組織、政策、基礎理論與方法、技術與工具以及集成應急平臺等多方面。本文僅從基礎理論與方法的角度對應急管理的相關研究方法進行闡述。

應急管理方法淺述

一、應急管理研究內容與原則

從時間序列的角度,可以將應急管理劃分為預警、反應和善后階段。應急管理的事前階段主要側重研究預警體系的建設和完善,管理原則是實施有效規避,強化預案管理和完善情景預演機制;應急反應階段是快速評估、選擇應對方案,及時啟動預案,應急介入、控制事態,同時科學調度,實時決策,加強與媒體的合作,對該階段的要求是需求響應的及時性,以及響應的效率問題。善后階段主要是建立和恢復正常秩序的過程。應急管理的整個事件過程是一個典型的離散事件系統,危機事件的發生引起系統狀態的變化。

二、運籌學/管理科學的研究方法

應急管理中有關資源布局和調配、人員疏散技術與模型等問題主要采用了運籌學/管理科學的研究方法。Altay和Green(2006)系統回顧了運籌學與管理科學在災害運作管理中的相關研究,通過關鍵概念的定義清楚界定了研究范圍,介紹了研究的過程,對已有的109篇文獻按文獻作者的國籍、發表時間、所應用的方法、研究內容所屬的運作階段、災害的種類和研究的貢獻進行了分類統計,并用圖表詳細介紹了不同運作階段和災種的論文研究情況,同時依據Denizel的分類標準也進行了統計,根據統計結果分析了研究現狀,最后從Multi-agent研究、方法論、技術、運作的階段和基礎設施設計等方面提出了未來潛在的研究方向。Green和Kolesar(2004)對30多年來在《ManagementScience》上發表的有關應急管理領域運籌學模型和應用進行了回顧,闡述了這些原始模型在何種程度上影響應急反應的決策,討論了由于恐怖主義的出現而引發的應急管理新情景下運籌學建模和應用的潛在方向。這兩篇文章對運籌學/管理科學角度的應急管理研究進行了很好的總結和提煉。從目前的研究來看,運籌學領域有關應急管理的研究最為充分翔實,但對多主體、多層次應急資源的合理調配和協調等問題的研究仍較為缺乏。

三、基于博弈論的研究方法

嚴格來講,博弈論是運籌學中的一部分,但經過多年的發展,博弈論已經發展出自身的方法和體系。同時,隨著博弈論研究的深入,其在應急管理研究中的地位也已突顯。對突發事件應急管理的博弈研究主要是應急管理的主體和客體,以及應急管理不同層級主體之間的博弈分析。突發事件應急管理過程是一個不完全信息的動態博弈過程。其中局中人是“危機管理者”和“危機事件”;“危機事件”的策略空間就是其狀態空間,“危機管理者”的策略空間則是其方案空間;支付函數是成本最小化下的最優方案。整個博弈過程便是如何調用方案空間中的方案應對突發事件的不確定性發展的狀態。計雷等(2006)描述了動態博弈網絡技術在應急管理中的應用,并描述了應急管理動態博弈問題的三個主要特征,即突發事件是動態演變的;關于事件發展的信息是從模糊到清晰,從不完全到完全;在不完全信息下所制定的方案要能夠便于在信息完全時刻下的及時調整。將突發事件和突發事件管理者之間的關系表述為完全信息動態博弈過程存在缺陷,原因在于所有突發事件狀態和方案都是可以窮盡的,但現實的問題是我們無法預料突發事件的所有狀態空間,因此對應的方案集合也是無法窮盡的。同時,對應方案的收益函數也存在不確定性。因此,基于不完全信息動態博弈過程的研究將會是該領域的熱點。同時,突發事件應急管理存在不同層級主體之間的博弈,采用委托代理關系分析應急組織體系構建中的博弈也是主要研究方向。

四、復雜系統理論的研究方法

復雜系統研究是當前系統科學的主要研究方向之一,也是應急管理系統研究中采用較多的方法。復雜適應系統是一類代表性的復雜系統,基本思想是:系統的復雜性起源于個體的適應性,系統中的個體在與環境和其他個體的交流中不斷進行著演化學習,并且根據學到的經驗改變自身的結構和行為方式,在整體上突現出新的結構、現象和更復雜的行為(李振龍,2003)。Janssen(1998)用復雜適應系統的研究工具來模擬微觀層面的行為,并得出了基于宏觀模型的確定性參數值,將其應用于對控制瘧疾行為效率的評價,以及全球氣候變化情形的模型構建。復雜系統的信息不同于一般傳統決策分析中的信息。例如,復雜系統通常會呈現對特定假設的極度敏感,通常有很強的不確定性,決策的利益相關者沒有有關系統的模型和系統的輸入參數,或者對模型和參數無法達成一致的意見。在這種強不確定性情況下,傳統決策分析工具無法應用或者無法表達決策制訂者的目標。而基于情景的計劃可以幫助人們認識到,未來并不是過去的歸納總結,并且可以幫助人們達成一致意見。但情景方法無法提供量化的決策分析,并對給出的政策選擇做出排序(Lempert,2002)。計算機支持推理結合了數量分析和情境分析,可以在高度不確定的情況下給出可能模型集合,從而更好的模擬未來的狀況。使用者可以在這些模型中通過計算機可視化和搜尋進行選區。基于Agent的模型是將社會看成多個自主互動代理人演化系統的計算研究,是從復雜適應性系統角度對社會體系問題進行研究的工具(Janssen,2005),也是目前應急管理中最為常見的應用方法。

五、基于模擬仿真的研究方法

對突發事件起因的研究涉及對意外情況的建模和仿真。“意外建模”被《技術評論》雜志視為2008年十大新興技術之一(Anonymous,2008)。微軟研究中心適應性系統和互動組的主管Horvitz認為使用“意外建模”技術,融合大量數據,人類心理學和機器學習可以幫助人類管理意外事件。目前有關意外建模的研究方法多數出現在計算機人工智能研究方面。

案例庫的建立是應急管理中經驗研究的重要部分。由于單純的案例庫并不能完全應對現代復雜突發事件,因此基于模擬仿真技術的研究方法在應急管理中得到了廣泛應用。應急管理中有關人員疏散技術與模型主要采用了基于仿真的研究方法。此類研究包括安全通道的設計、群體規劃與管理以及緊急疏散仿真等方面,通過計算機群體仿真技術實現虛擬現實仿真。同時,針對復雜適應系統開發了一個基于復雜適應系統仿真的多主體軟件工具集,即通用軟件平臺Swarm。余雷和薛惠鋒(2008)從有限理性的個體出發,以群體為研究對象,利用Swarm工具從進化博弈的角度對突發公共衛生事件的危機管理進行了仿真。

目前,針對自然災害等事件的模擬仿真系統已經取得了很大進展,如美國基于計算機網絡的分布式地震模擬試驗和計算技術,日本的三向地震模擬震動臺等。但對其他存在人為因素影響而引發的突發事件,如公共衛生事件和社會安全事件等的仿真研究則較為缺乏,這也是目前較為迫切需要得到突破的方面。

六、總結

國內外對應急管理的研究主要是從社會系統和技術系統,以及兩者相結合的角度進行,如從社會系統出發研究應急管理體系的構成、運行機制、應急管理的指導原則等;技術系統角度的研究則偏重應用GIS等技術來支撐應急系統;兩者結合的角度則更強調如三維可視仿真等技術在社會系統中的應用。目前國內對應急管理的研究重在解決實際中所遇到的問題,如南京大學的盛昭翰教授主持了《應急管理技術、方法及其應用》項目的研究,研究內容包括突發應急事件的一般特征及能量變遷規律描述;應急事件特征信號提取、分析的非線性動力學方法;應急管理方案生成的智能化方法以及應急管理中緊急物資調度模型與方法,并在實踐中得到了較好的應用。對社會系統與技術系統相結合方面的研究較為缺乏。

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