非常規突發事件特征刻畫與應急決策研究

[北京交通大學 北京 100044]

□余樂安 汪壽陽 [中國科學院數學與系統科學研究院 北京 100190]

非常規突發事件特征刻畫與應急決策研究

□華國偉[北京交通大學 北京 100044]

□余樂安汪壽陽[中國科學院數學與系統科學研究院 北京 100190]

非常規突發事件應急決策是非常規突發事件應急管理的核心。在分析現有突發事件應急決策研究成果的基礎上，依據非常規突發事件的內涵和特征刻畫，提出基于特征刻畫的非常規突發事件應急決策的一系列研究問題，并給出了進一步的研究方向。

應急決策；特征刻畫；非常規突發事件

引言

近年來全球遭受非常規突發事件的影響不斷增大，由其造成的人員傷亡、經濟損失和社會影響呈現日益加重的趨勢。當地震、水災、颶風等一些前兆不充分，具有明顯的復雜性特征和潛在次生衍生危害，破壞性嚴重，采用常規管理方式難以應對處置的惡性突發事件不斷發生在我們周圍時，人類對非常規突發事件所表現的脆弱和無奈暴露無遺。2001年美國“911”恐怖襲擊事件，2003年“非典”(SARS)事件，2004年印度洋地震海嘯，2005年人禽流感事件，2006年美國卡特里娜颶風，2008年中國汶川大地震、2010年中國特大干旱災害以及2011年日本9級大地震等重大非常規突發事件充分暴露了當前人類應急管理水平的落后，凸顯出現代社會對應急管理的迫切需求。鑒于非常規突發事件已經對社會大眾的生命財產安全和社會穩定造成了嚴重的威脅，因此建立一整套應急決策機制和應急管理策略來應對非常規突發事件已經迫在眉睫[1]。

然而，由于非常規突發事件具有復雜多變的發生發展機理和演化規律，在進行非常規突發事件應急管理決策時，經典決策理論無法解決這種復雜不確定的應急決策問題。隨著信息技術與計算技術的突破性進展，多屬性決策[2～4]和多目標決策[5～7]等組成的多準則決策理論與方法[8～9]以及不確定性決策理論與方法[10,11]等現代決策理論已經得到了飛速的發展，使得這些復雜的非常規突發事件應急決策問題的解決成為了可能。然而，非常規突發事件經常呈現的多主體動態演化特征，使得現有的決策技術也難以解決具有多階段動態演化的非常規突發事件的動態應急決策問題。鑒于此，本文在回顧現有突發事件應急決策研究成果的基礎上，根據非常規突發事件的內涵和特征刻畫，提出基于特征刻畫的非常規突發事件應急決策的一系列研究問題，并給出了進一步的研究方向。

一、非常規突發事件內涵與特征刻畫

根據《中華人民共和國突發事件應對法》[12]，突發事件是指突然發生，造成或者可能造成重大人員傷亡、財產損失、生態環境破壞和嚴重社會危害，危及公共安全的緊急事件，分為自然災難、事故災難、公共衛生事件和社會安全事件四大類。按照社會危害程度、影響范圍等因素，突發事件分為特別重大、重大、較大和一般四級。而非常規突發事件是指前兆不充分，具有明顯的復雜性特征和潛在次生衍生危害，破壞性嚴重，采用常規管理方式難以應對處置的惡性突發事件。相對于從各個角度都難以預知的非常規突發事件，常規突發事件的發生、發展、演化機理已經為人類所探知，甚至其影響路徑、影響方式和影響結果都有相當強的可預測性[13]。

相對于常規突發事件，非常規突發事件具有如下典型特征：

1.多因素特征。該特征是指造成非常規突發事件發生的影響因素往往有多個，如氣候、溫度、植被以及人為因素等。

2.多主體特征。該特征是指應對非常規突發事件涉及多個應急參與主體，如政府、非政府組織、媒體、企業和個人等。

3.多階段特征。該特征是指非常規突發事件存在多個階段，如發生、發展、演化等，從而應急決策也應該針對多個階段來進行分析，采取不同策略來應對。

4.多目標特征。該特征是指在非常規突發事件應急決策中應該考慮多個目標，如在應急資源調配中，要求時間最短、成本最低、數量最大等多個相互沖突的目標同時滿足。

5.復雜性特征。該特征是指非常規突發事件的多個影響因素的交互作用展現出來的比單個影響因素簡單疊加更為豐富的特性。這里除了單個因素的疊加影響之外，還存在多個因素交織產生的非線性影響。

6.動態性特征。該特征是指針對非常規突發事件在多個階段中呈現出不同的影響因素，如在非常規突發事件的發生、發展、演化階段，影響非常規突發事件的主要因素是不同的。

7.不確定性特征。該特征是指非常規突發事件的發生具有獨特性、偶然性和隨機性，難以預測和預防。

依據其特性，非常規突發事件通常可以分為災害性非常規突發事件和社會性非常規突發事件，即“天災”與“人禍”兩大類。“天災”包括大災、巨災類型的自然災害和人類從未認知的災害。前者包括長時間的旱澇(如2010年中國南方特大干旱災害)、特大雷電冰雹、七級以上的強震(如2011年日本9級大地震)、特大海嘯(如2004年印度洋海嘯)等；后者包括人類從未遇到過的瘟疫等災害(如2003年出現在中國的SARS事件以及2008年出現的H1N1流感事件)。“人禍”則是指人類社會主觀因素造成的災禍，小至交通事故、飛行事故，搶劫、殺人等各種犯罪活動以及恐嚇、爆炸、縱火、投毒、政治謀殺、劫持人質等恐怖主義破壞活動的個別案件；大至全社會范圍甚至國際間的突發性重大事件如經濟危機、政治危機、治安騷亂、社會動亂，乃至武裝沖突、局部戰爭，以及危及整個人類生存的環境危機和核危機等。

二、突發事件應急決策研究述評

突發事件應急管理的研究是近年來世界各地不斷頻發災難性事件的情況下催生的一個新的研究領域[14]，而突發事件應急決策則是突發事件應急管理的核心研究內容。目前，對突發事件應急決策的研究主要集中在應急決策理論和應急決策方法兩個方面。

在突發事件應急決策理論模型研究方面，一個重要的研究方向就是研究應急資源的布局及調度決策，例如緊急服務設施選址決策問題[1]、成本約束下的交通事故緊急響應決策模型及總體規劃決策研究[15～16]以及滿足一些應急覆蓋需求的通訊網絡基站選址與頻道分配決策問題[17～18]。另一個研究方向就是借鑒其它領域的模型對非常規突發事件決策進行了研究，例如，Cosgrave在描述了突發事件決策和決策問題的特性的基礎上，運用弗魯姆和耶頓的領導規范模型構建了突發事件決策的理論模型，建議決策者必須依據決策問題的特性，采用不同的授權程度對事件進行決策。Kelian把軍事戰斗的經驗決策模型引入突發事件決策之中，允許下屬在充分理解任務和目標的情況下，根據先前經驗對當前環境進行評估，依據經驗找出類似經驗做法，利用已有的經驗，對決策行動過程進行修訂[19]。

在突發事件應急決策方法研究上，一些管理學者在對突發事件進行研究時，利用應用數學和風險管理領域的效用分析、敏感性分析、概率分析等方法，對突發事件的應急決策進行了分析。例如，Pauwels等人運用效用分析和敏感性分析方法對核泄漏事件發生后的撤退決策進行了分析。Tamura等人運用決策樹分析方法對災害風險進行了分析[19]。此外，一些學者運用運籌學的方法，對突發事件發生后人員的疏散和撤退進行了分析。從這些分析方法來看，它們主要基于經典決策理論的基礎上，借用應用數學或風險管理理論的方法，從成本和風險的角度對決策進行定性分析，解決某一具體突發事件爆發后的應急決策問題[19]。

隨著計算機技術的發展，從70年代開始將計算機和管理科學相結合，在突發事件應急管理領域中廣泛運用災害決策支持系統，并在此基礎上不斷利用新技術對決策支持系統進行改進和完善。例如，Wybo在1998年研究了預防和營救森林火災的決策支持系統，通過應用計算機系統對森林火災的監控。該系統的創新之處在于對不同國家的多個營救小組的數據共享與信息互聯[20]。此外，隨著知識管理的興起，一些學者利用知識管理模型來支持應急決策管理。Hernandez和Serrano提出了利用先進的知識模型來支持應急決策。該知識模型已經成功地應用到西班牙的水災管理中[21]。

綜合上述文獻，不難看出，現有的應急決策理論與方法研究基本上是利用經典決策理論和借用運籌優化模型來進行應急決策分析，而針對非常規突發事件的應急決策研究較少。

三、基于特征刻畫的非常規突發事件應急決策研究

為了推動和促進非常規突發事件應急決策的研究，根據非常規突發事件主要的特征刻畫來闡述非常規突發事件應急決策的主要研究內容和研究方法，具體如圖1所示。

從圖1可以看出，根據非常規突發事件的主要特征刻畫，可以發現非常規突發事件應急決策可以從以下五個方面展開研究。

1.非常規突發事件因素分析及發展演化機理研究。基于非常規突發事件的多因素和多階段特征，宜對特定的非常規突發事件的影響因素展開分析，同時對非常規突發事件的發生、發展和演化機理進行深入分析。主要研究方法包括因子分析和文獻分析。

2.非常規突發事件多屬性智能應急決策研究。針對非常規突發事件的多因素和復雜性特征，可從多屬性應急決策角度來進行研究。對于傳統優化方法難以解決的應急決策問題，可以用最新的人工智能方法來解決。主要研究方法包括多屬性決策技術和人工智能技術。

3.非常規突發事件多階段動態應急決策研究。根據非常規突發事件的多階段和動態性特征，可從多階段動態應急決策角度展開研究。針對具體的非常規突發事件，可建立多階段的應急決策理論模型。主要研究方法包括動態規劃技術和計算智能技術。

圖1 基于特征刻畫的非常規突發事件應急決策研究框架

4.非常規突發事件多目標群體智能應急決策研究。從非常規突發事件的多目標和多主體特征出發，可從多目標群體智能應急決策角度深入研究。針對具體的非常規突發事件，可建立多目標群體智能應急決策模型。主要研究方法包括多目標規劃方法和智能多主體技術。

5.非常規突發事件不確定性多屬性應急決策研究。基于非常規突發事件的復雜性和不確定性特征，可從不確定性多屬性應急決策角度展開研究。根據具體的非常規突發事件，可建立不確定性多屬性應急決策理論模型。主要研究方法包括不確定性理論和模糊智能技術。

對于非常規突發事件中的應急決策問題，傳統的優化理論與規劃技術很難有效解決。而當前新興的人工智能技術如神經網絡和遺傳算法等智能優化方法為這個方向的研究提供了新的解決途徑，如利用人工神經網絡記憶決策者的偏好結構，模擬決策者的決策行為，或者采用人工神經網絡“學習”成功的決策案例中的專家經驗，進而使得神經網絡能夠“根據經驗”來解決復雜的動態應急決策問題。但這些成果尚未應用到特定的非常規突發事件應急決策中。因此利用智能技術來處理非常規突發事件的應急決策，還需要進一步的深入研究。

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Characterization of Unconventional Emergency and Emergency Decision-Making

HUA Guo-wei
(Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China)
YU Le-an WANG Shou-yang
(Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China)

Unconventional emergency decision-making is the core of emergency management.This paper applies characterization of unconventional emergency to propose a series research issues about unconventional emergency decision-making and pointes out the future directions in this area in terms of the previous research results on emergency decision-making.

emergency decision-making; characterization; unconventional emergency.

D523

A

1008-8105(2011)02-0033-04

2011?03?14

國家自然科學基金重大研究計劃項目(90924024)

華國偉（1974?）男，博士，北京交通大學教師；余樂安（1982?）男，博士，中國科學院數學與系統科學研究院副研究員；汪壽陽（1958?）男，博士，中國科學院數學與系統科學研究院研究員.

編輯 何 婧