應急信息知識化管理在輔助決策中的應用

張文祥，陸文宇，王仕安

(1.上海市電力公司，上海 200122；2.上海久隆信息工程有限公司，上海 200082)

1 前言

應急管理不僅關注突發事件發生后，啟動預案實施干預，解決問題，而且關注事前的風險防范，也就是預防預控。準確的預防預控是建立在大量歷史突發事件的實踐經驗和評估總結基礎上的。這些實踐經驗和評估總結信息包括與突發事件相關的各類問題、主題，以及響應過程中的行動指南、技術措施、規章制度、應急資源等所有影響到組織決策的信息。目前這些信息采用較為簡單的文本化管理，相對于綜合性知識化管理要求仍存在一定距離。針對上海市電力公司(以下簡稱“公司”)對應急信息知識化管理的需求特點，需要對當前應急管理相關的文本化資料的結構及特征進行解析，研究按主題對應急信息進行結構化的方法，設計從文本集合中快速查詢主題知識的模型，策劃應急體系知識庫系統解決方案，以滿足應急信息知識化管理要求，應用信息化管理手段在響應決策中合理調配各種資源，按照既定程序處置突發事件。

2 應急知識庫的建設現狀

上至國家和政府相關機構，下至各種科研院所、咨詢機構及IT企業，為促進應急管理更科學更高效，從應急管理機制研究、管理模式轉變等宏觀方面的研究和應用，到應急管理中的具體技術的探索和嘗試，均做了大量的工作，其中基于知識的應急管理目前正成為研究及應用熱點。

科學決策作為應急管理的核心，知識庫便是決策系統的必要基礎。應急知識庫可以為決策者提供突發事件的相關知識，通過知識組織應急管理中的資源，合理調配資源，通過知識對突發事件的處置進行科學決策，解決應急問題。

目前，公司的應急知識庫在業務應用和技術手段等方面都還處于持續探索階段，需要不斷完善現有應急管理信息平臺，全面實現各類應急信息的橫向貫通，形成結構化的應急知識庫，并通過對應急知識庫的挖掘和應用，實現應急信息知識化管理，為風險防控和應急指揮決策提供有力支持。

3 應急知識庫的建設方案

使用結構化方法將非結構化文本轉化為結構化文本，然后在知識檢索過程中通過建立抽象模型，在結構化文本與知識庫中的實例之間建立聯系，通過計算相似度得到實例與查詢問題的相關程度，從而提高查詢效率和準確度，其解決方案如圖1所示。

應急信息的知識化過程包括2個主要任務。

(1)通過結構化方法和模型將電子化文本轉化為結構化文本。

(2)通過抽象模型，將結構化文本轉變為應急知識庫。

3.1 文本結構化原理

從文本中獲取知識，最典型的方法就是基于類自然語言理解的文本知識自動結構化技術。用領域文法描述文本，將該領域問答轉換為描述語句信息的、符合正則表達式規范的規則，用該規則把文本轉換為表示知識的語義組，最后形成領域知識庫。

文本結構化原理如圖2所示。

圖1 應急知識庫解決方案

圖2 文本結構化原理

3.2 知識化抽象模型

對知識的抽取采取四維分解的方式。

(1)X：將文本按照來源和應急用途分類。具體的類型主要為：應急預案、處置方案、培訓資料、演練方案、規章制度、法律法規、事故案例、應急人員、應急物資等。

(2)Y：在具體的文本中對段落進行結構化。不同文本的結構不同，其具體的結構化方式也不同。由于與應急相關的文本大多形式比較規范，可采用分段落形式進行結構化。其優點是：思路清晰，相對簡單，定位準確。

(3)Z：在段落中對提問涉及到的內容進行知識點定位。這個過程可以基于分詞技術自動完成。

(4)Q：設置主題知識(也就是問題)與眾多知識點之間按照布爾檢索方法形成一一對應關系。

知識化抽象模型具體見圖3。

圖3 應急體系知識抽象化模型

這種方式需要完成幾項基礎工作。

(1)分類文本集。制定出文本集清晰的分類標準，做到不重復和全面覆蓋。

(2)結構化段落。段落的結構化通過標記性語言設計。

(3)知識點設置。通過專業自動分詞機制設置知識點，能夠保證問題與文本內容的比對，并進行抽取和定位。

知識抽取模型最終形成一個四維表格，將應急相關問題與眾多文本集的主題知識相映射。

3.3 主題知識查詢模型

主題知識是用戶最終的需求結果，在形式上分為段落集、標題集或文本集。

主題知識索引是完成文本結構化的各數據結構模型的一個屬性，包括文本主題和段落主題，表達文本和知識段落的主題特征。通過特征索引可以得到用戶需求的文本知識段落。

主題知識查詢模型見圖4。

3.4 應急知識庫功能設計

3.4.1 應急知識庫的基本功能

(1)應急體系相關人員管理功能,包括相關人員的添加、刪除、修改和查詢。

(2)應急體系相關物資管理功能,包括相關物資的添加、刪除、修改和查詢。

(3)應急體系相關文本管理功能,包括相關文本的添加、刪除、修改和查詢。

圖4 主題知識查詢模型

3.4.2 應急知識庫的知識查詢功能

(1)應急體系相關人員、物資和文本三者之間以標記語言為基礎，建立知識索引，合成知識文本。

(2)全面查詢：從整個知識庫進行主題查詢。

(3)精確查詢：從人員、物資或者文本中，進行細分主題查詢，查詢條件之間聯動，查詢條件與查詢結果之間聯動。

(4)圖表查詢：專門針對文本中的圖形和表格進行主題知識查詢。

應急體系知識庫系統功能結構見圖5。

圖5 應急體系知識庫系統功能結構

4 應急預案知識庫應用

以《上海市電力公司人身傷亡事故專項應急預案》為實例，分析結構化方法及其應用。

4.1 主題知識查詢

發生人身傷亡事故時，應急領導小組根據事故具體情況，輸入問題“死亡人數30人以上”，知識庫搜索主題與“死亡人數30人以上”相關的知識點。搜索結果顯示與“死亡人數30人以上”相關的所有文本集。文本集包括公司人身傷亡事故專項應急預案、人身傷害相關規章制度、人身傷害事故相關處置方案、其他涉及到人身傷害的應急預案、演練方案和演練腳本等文本的集合。通過應急知識庫管理系統的“文本合并”功能，將相關的文本集合并起來，構成應急相關人員需要集中收集的文本信息匯總集合。其應急響應簡化流程見圖6，輸入問題界面如圖7所示。

圖6 應急響應簡化流程

圖7 輸入問題界面

檢索結果是一系列的文本片段，可以選擇是否合成。系統通過內部處理邏輯將文本合成一份新的文本。檢索結果界面如圖8所示。

單擊“打開”按鈕，可以查看到具體某個知識主題的內容，其查詢界面如圖9所示。

單擊“返回”按鈕，返回“檢索結果示意界面”。在“檢索結果示意界面”單擊“合并”按鈕，進行文本合并，并根據內部邏輯關系推導出應對措施。主題知識合并界面見圖10。

4.2 解決的實際問題

(1)易于信息收集。在日常應急管理過程中，通過統一機制，將相關應急信息集中管理，規避了收集和展現不夠快速、不夠直觀的弊病，促進決策高效。

圖8 檢索結果界面

圖9 主題知識查詢界面

圖10 主題知識合并界面

(2)易于知識識別。將當前的應急信息通過信息化工具管理，通過統一標準格式化，對每個文本片段進行分詞，建立思維知識關聯體系，提供了對應急處置有價值的知識體系，利于決策管理。

(3)易于關聯信息查找。通過知識片段的廣泛查找與文本合并推導方式，可以多維度地查找關聯信息，有利于克服信息檢索之困難。

5 結束語

應急信息知識化管理能有效梳理各類應急信息，建立應急知識庫，通過數據挖掘輔助領導決策，有利于實現公司“覆蓋全面、運轉高效、協作順暢、保障有力”的應急體系建設愿景，有效落實國家電網公司風險防控的管理要求，對保障公司安全生產具有重要意義。