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应急管理方法浅述

类别:文章分享 发布时间:2018-03-23 浏览人次:

摘要:对突发事件应急管理方法的研究是应急管理研究的基础。文章从应急管理的基本概念出发,以时间维度的应急管理过程为基础,系统阐述了运筹学、博弈论、复杂系统理论和模拟仿真等方法在应急管理研究中的应用。

应急管理是指对于已经发生的突发事件,政府根据事先制定的应急预案,采取应急行动,控制或者消除正在发生的危机事件,减轻危机带来的损失,保护人民生命和财产安全。突发事件应急管理中的科学问题可以归纳为突发公共时间应急管理体系建设战略研究、典型突发公共事件危机/灾害的机理机制研究、突发公共事件的检测预警研究、应急资源管理理论与技术研究、突发公共事件的认知与决策行为研究、突发公共事件的监测预警研究、突发公共事件的模拟仿真研究、突发公共事件的应急管理系统研究以及突发公共事件的后评估与重建研究等。可见,针对应急管理的研究覆盖了组织、政策、基础理论与方法、技术与工具以及集成应急平台等多方面。本文仅从基础理论与方法的角度对应急管理的相关研究方法进行阐述。

应急管理方法浅述

一、应急管理研究内容与原则

从时间序列的角度,可以将应急管理划分为预警、反应和善后阶段。应急管理的事前阶段主要侧重研究预警体系的建设和完善,管理原则是实施有效规避,强化预案管理和完善情景预演机制;应急反应阶段是快速评估、选择应对方案,及时启动预案,应急介入、控制事态,同时科学调度,实时决策,加强与媒体的合作,对该阶段的要求是需求响应的及时性,以及响应的效率问题。善后阶段主要是建立和恢复正常秩序的过程。应急管理的整个事件过程是一个典型的离散事件系统,危机事件的发生引起系统状态的变化。

二、运筹学/管理科学的研究方法

应急管理中有关资源布局和调配、人员疏散技术与模型等问题主要采用了运筹学/管理科学的研究方法。Altay和Green(2006)系统回顾了运筹学与管理科学在灾害运作管理中的相关研究,通过关键概念的定义清楚界定了研究范围,介绍了研究的过程,对已有的109篇文献按文献作者的国籍、发表时间、所应用的方法、研究内容所属的运作阶段、灾害的种类和研究的贡献进行了分类统计,并用图表详细介绍了不同运作阶段和灾种的论文研究情况,同时依据Denizel的分类标准也进行了统计,根据统计结果分析了研究现状,最后从Multi-agent研究、方法论、技术、运作的阶段和基础设施设计等方面提出了未来潜在的研究方向。Green和Kolesar(2004)对30多年来在《ManagementScience》上发表的有关应急管理领域运筹学模型和应用进行了回顾,阐述了这些原始模型在何种程度上影响应急反应的决策,讨论了由于恐怖主义的出现而引发的应急管理新情景下运筹学建模和应用的潜在方向。这两篇文章对运筹学/管理科学角度的应急管理研究进行了很好的总结和提炼。从目前的研究来看,运筹学领域有关应急管理的研究最为充分翔实,但对多主体、多层次应急资源的合理调配和协调等问题的研究仍较为缺乏。

三、基于博弈论的研究方法

严格来讲,博弈论是运筹学中的一部分,但经过多年的发展,博弈论已经发展出自身的方法和体系。同时,随着博弈论研究的深入,其在应急管理研究中的地位也已突显。对突发事件应急管理的博弈研究主要是应急管理的主体和客体,以及应急管理不同层级主体之间的博弈分析。突发事件应急管理过程是一个不完全信息的动态博弈过程。其中局中人是“危机管理者”和“危机事件”;“危机事件”的策略空间就是其状态空间,“危机管理者”的策略空间则是其方案空间;支付函数是成本最小化下的最优方案。整个博弈过程便是如何调用方案空间中的方案应对突发事件的不确定性发展的状态。计雷等(2006)描述了动态博弈网络技术在应急管理中的应用,并描述了应急管理动态博弈问题的三个主要特征,即突发事件是动态演变的;关于事件发展的信息是从模糊到清晰,从不完全到完全;在不完全信息下所制定的方案要能够便于在信息完全时刻下的及时调整。将突发事件和突发事件管理者之间的关系表述为完全信息动态博弈过程存在缺陷,原因在于所有突发事件状态和方案都是可以穷尽的,但现实的问题是我们无法预料突发事件的所有状态空间,因此对应的方案集合也是无法穷尽的。同时,对应方案的收益函数也存在不确定性。因此,基于不完全信息动态博弈过程的研究将会是该领域的热点。同时,突发事件应急管理存在不同层级主体之间的博弈,采用委托代理关系分析应急组织体系构建中的博弈也是主要研究方向。

四、复杂系统理论的研究方法

复杂系统研究是当前系统科学的主要研究方向之一,也是应急管理系统研究中采用较多的方法。复杂适应系统是一类代表性的复杂系统,基本思想是:系统的复杂性起源于个体的适应性,系统中的个体在与环境和其他个体的交流中不断进行着演化学习,并且根据学到的经验改变自身的结构和行为方式,在整体上突现出新的结构、现象和更复杂的行为(李振龙,2003)。Janssen(1998)用复杂适应系统的研究工具来模拟微观层面的行为,并得出了基于宏观模型的确定性参数值,将其应用于对控制疟疾行为效率的评价,以及全球气候变化情形的模型构建。复杂系统的信息不同于一般传统决策分析中的信息。例如,复杂系统通常会呈现对特定假设的极度敏感,通常有很强的不确定性,决策的利益相关者没有有关系统的模型和系统的输入参数,或者对模型和参数无法达成一致的意见。在这种强不确定性情况下,传统决策分析工具无法应用或者无法表达决策制订者的目标。而基于情景的计划可以帮助人们认识到,未来并不是过去的归纳总结,并且可以帮助人们达成一致意见。但情景方法无法提供量化的决策分析,并对给出的政策选择做出排序(Lempert,2002)。计算机支持推理结合了数量分析和情境分析,可以在高度不确定的情况下给出可能模型集合,从而更好的模拟未来的状况。使用者可以在这些模型中通过计算机可视化和搜寻进行选区。基于Agent的模型是将社会看成多个自主互动代理人演化系统的计算研究,是从复杂适应性系统角度对社会体系问题进行研究的工具(Janssen,2005),也是目前应急管理中最为常见的应用方法。

五、基于模拟仿真的研究方法

对突发事件起因的研究涉及对意外情况的建模和仿真。“意外建模”被《技术评论》杂志视为2008年十大新兴技术之一(Anonymous,2008)。微软研究中心适应性系统和互动组的主管Horvitz认为使用“意外建模”技术,融合大量数据,人类心理学和机器学习可以帮助人类管理意外事件。目前有关意外建模的研究方法多数出现在计算机人工智能研究方面。

案例库的建立是应急管理中经验研究的重要部分。由于单纯的案例库并不能完全应对现代复杂突发事件,因此基于模拟仿真技术的研究方法在应急管理中得到了广泛应用。应急管理中有关人员疏散技术与模型主要采用了基于仿真的研究方法。此类研究包括安全通道的设计、群体规划与管理以及紧急疏散仿真等方面,通过计算机群体仿真技术实现虚拟现实仿真。同时,针对复杂适应系统开发了一个基于复杂适应系统仿真的多主体软件工具集,即通用软件平台Swarm。余雷和薛惠锋(2008)从有限理性的个体出发,以群体为研究对象,利用Swarm工具从进化博弈的角度对突发公共卫生事件的危机管理进行了仿真。

目前,针对自然灾害等事件的模拟仿真系统已经取得了很大进展,如美国基于计算机网络的分布式地震模拟试验和计算技术,日本的三向地震模拟震动台等。但对其他存在人为因素影响而引发的突发事件,如公共卫生事件和社会安全事件等的仿真研究则较为缺乏,这也是目前较为迫切需要得到突破的方面。

六、总结

国内外对应急管理的研究主要是从社会系统和技术系统,以及两者相结合的角度进行,如从社会系统出发研究应急管理体系的构成、运行机制、应急管理的指导原则等;技术系统角度的研究则偏重应用GIS等技术来支撑应急系统;两者结合的角度则更强调如三维可视仿真等技术在社会系统中的应用。目前国内对应急管理的研究重在解决实际中所遇到的问题,如南京大学的盛昭翰教授主持了《应急管理技术、方法及其应用》项目的研究,研究内容包括突发应急事件的一般特征及能量变迁规律描述;应急事件特征信号提取、分析的非线性动力学方法;应急管理方案生成的智能化方法以及应急管理中紧急物资调度模型与方法,并在实践中得到了较好的应用。对社会系统与技术系统相结合方面的研究较为缺乏。

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