基于文本故障視角的通信保障應急預案有效性評估研究*

樊自甫，呂 浪

(重慶郵電大學 經濟管理學院，重慶 400065)

0 引言

近年來，我國各類突發事件頻發，與“公共應急管理”相關的研究越來越受到重視，而應急預案是應急管理工作的基礎和行動指南[1]，在應急管理中發揮著至關重要的作用。在公共突發事件來臨時，能否保證通信暢通、快速高效地恢復受損通信系統，是整個突發事件響應、指揮、調度、救援的關鍵因素之一。而作為應急通信保障的行動指南，通信保障應急預案是否合理、有效、可行，關系到公共突發事件應急通信保障工作的優劣。應急預案作為突發事件發生后迅速、有序開展應急行動而預先制定的行動方案文本，其文本有效性將直接影響預案的有效性，此處預案文本有效性是指預案文本內容結構完整、邏輯清晰，不存在文本故障，若預案文本失效，將會影響整個應急救援行動的有效性。

通過文獻分析可知，從被評估的應急預案類型來看，以前更側重于總體應急預案，近年來開始對專項應急預案進行研究，如火災事故應急預案[2]、突發公共事件應急預案[3]、環境污染事故應急預案[4]、生產安全事故應急預案[5]，但對通信保障應急預案的有效性研究相對較少。從應急預案評估研究視角來看，現有研究主要從預案完備度[6]、彈性視角[7]、應急流程[8]等角度出發，對應急預案進行評估，但卻鮮有從預案文本故障視角出發對預案有效性進行評估。從應急預案評估方法來看，目前國外針對應急預案的評估方法主要有層次分析法、DEA法、能效系數法、指數分析法、模糊粗糙集評價法[9-12]等。國內在這一領域上的研究主要集中在應急預案的編制方面，而對評估方法的研究相對較少，于瑛英等[13]認為在應急預案的評估中可以采用前評估和后評估相結合的方法，而評估的方式可從預案編制原則、主要內容、實施效果等方面著手；李磊等[14]為解決鐵路突發事件應急預案評估問題，改進多準則妥協解排序法，提出鐵路應急預案評估方法；張麗等[15]為評估企業安全生產事故應急預案的優劣，提出一種層次分析和模糊綜合評價相結合的方法。故障樹分析法作為一種成熟的故障分析工具，可以對系統故障進行定性和定量分析，并且已經成功運用于多個領域，如：工程項目[16]、國防工業[17]、地鐵車載系統安全[18]等，但卻鮮有研究把故障樹分析法運用到通信保障應急預案有效性評估中。為此，本文以通信保障應急預案為對象，采用故障樹分析方法，深入預案微觀層面，從預案文本故障視角，建立基于故障樹分析法的通信保障應急預案有效性評估模型，為應急預案編制者提供一套評估方法和流程，進而豐富和完善現有通信保障應急預案的評估方法，提高通信保障應急預案的文本有效性和指導性。

1 預案有效性評估模型構建

為全面評估通信保障應急預案的有效性，建立相應的有效性評估流程，如圖1所示。

圖1 通信保障應急預案有效性評估流程Fig.1 Effectiveness evaluation process of communication security emergency plan

1.1 通信保障應急預案分解

通信保障應急預案是一種標準的結構化文本，因此可以將通信保障應急預案文本分解為：預防預警、應急準備、應急響應和后期處置4個應急主題。接著提取各應急主題中的關鍵響應信息和行動，并對其內容繼續進行分解，最終達到句子形式，即由詞、詞組(短語)構成的單句。這樣每1個應急主題T就可以表示成由若干個句子組成的集合，即T={句子1，句子2，……，句子n}。

1.2 應急預案文本故障形式分析

預案文本故障是指預案文本內容出現語句主干殘缺、語句成分搭配不當和邏輯錯誤等故障，最終導致預案文本失效。將預案文本分解成句子后，通過對句子的結構、邏輯分析，可以將預案文本可能出現的故障形式進行歸類，如圖2所示。

圖2 預案文本故障形式分類Fig.2 The classification of the plan failure form

1.3 通信保障應急預案故障診斷

根據預案文本故障形式分類，以單句為單位，采用語句成分分析法和偽代碼轉換法對分解后的預案文本進行故障診斷，判斷其屬于哪類基本故障事件。對于無法斷定的疑似故障，可通過專家訪談的方式進行確定。

1.3.1 基于語句成分分析的文本故障診斷

采用框式圖法對通信保障應急預案的文本進行切分，并以之展示各語句成分之間的語法關系，以此來識別語句主干殘缺和語句成分搭配不當這2類故障，如圖3所示。

圖3 文本框式Fig.3 The text box type figure

通過語句成分分析，圖3語句的應急救援指令缺少具體行為描述，因此屬于任務缺失基本故障事件。

1.3.2 基于偽代碼轉換法的文本故障診斷

在文本故障診斷中，主要采用轉換語句為偽代碼的形式來判定通信保障應急預案的邏輯故障。如： “組織災情跟蹤工作；有關部門加強災情監視，隨時報告災情變化；根據災情發展和通信設備抗災能力以及周圍工程設施情況，發布避災通知，必要時組織避災疏散；要求有關部門對次生災害源采取緊急防護措施。督促檢查搶險救災的準備工作。平息謠傳或誤傳，保持社會安定。”

Do 監視災情(未明確描述主體)

If 災情有變化

Then 報告災情變化

End If

If災情發展、通信設備抗災能力以及周圍工程設施情況有需要

Then a. 發布避災通知

b. If 災情有需要 then 組織疏散工作

End If

Do 對次生災害源采取緊急防護措施(未明確描述對象)

If 有災情謠傳或者誤傳 then 平息謠傳和誤傳

End If

End

通過偽代碼轉換法可以發現該段文本有2句分別出現了“未明確描述主體”和“未明確描述對象”這2類基本文本故障。

在診斷識別出各類基本文本故障之后，按照4個應急主題(預防預警、應急準備、應急響應、后期處置)進行歸類統計，記錄下每個應急主題發生基本文本故障事件的個數，計算出各個基本文本故障事件發生的頻率，具體數據如表1所示。

表1 故障診斷數據

1.4 通信保障應急預案標準文本故障樹構建

在構建標準文本故障樹之前，需要明確故障樹分析的對象以及確定各故障事件。根據文本故障形式分析結果可以看出，頂事件是應急預案文本故障，中間事件是語句主干殘缺、語句成分搭配不當和邏輯錯誤3類問題。其中，語句主干殘缺包含：主體缺失、對象缺失、任務缺失等3個基本事件；語句成分搭配不當包含：指令失當和指令承接者出錯2個基本事件；邏輯錯誤包含：概念不清、放大概念、流程出錯等3類中間事件，其中概念不清包含：未明確描述主體、未明確描述對象、未明確描述任務等3個基本事件；放大概念包含：主體級別不清、對象級別不清、未細化任務等3個基本事件；流程出錯包含：前后矛盾、順序出錯2個基本事件。

在梳理清各故障事件之間的層次關系后，建立通信保障應急預案標準文本故障樹，如圖4所示。其中，各層事件均以相同首字母進行編號，頂事件編號為T，基本事件以X開頭按照序號進行編號，其余的中間事件按照自上而下的順序，分別以A，B為開頭編號。

圖4 通信保障應急預案標準文本故障樹Fig.4 The standard fault tree of the emergency plan communication support

事件說明事件說明A1語句主干殘缺X5指令承接著出錯A2語句成分搭配不當X6未明確描述主體A3邏輯錯誤X7未明確描述對象B1概念不清X8未明確描述任務B2放大概念X9主體級別不清B3流程出錯X10對象級別不清X1主體缺失X11未細化任務X2對象缺失X12前后矛盾X3任務缺失X13順序出錯X4指令失當

對通信保障應急預案文本進行故障樹分析：

T=A1+A2+A3=(X1+X2+X3)+(X4+X5)+B1+B2+B3

=X1+X2+X3+X4+X5+X6·X7·X8+X9·X10·X11+X12+X13

通信保障應急預案標準文本故障樹共有9個最小割集：{X1} ，{X2} ，{X3} ，{X4} ，{X5} ，{X6，X7，X8} ，{X9，X10，X11} ，{X12} ，{X13}。每個最小割集代表1種導致故障的路徑，也可稱為失效路徑，即通信保障應急預案存在9種潛在的文本故障路徑。

1.5 預案有效率計算

1.5.1 確定基本事件和中間事件的權重

考慮到每份通信保障應急預案編寫者不同，預案文本句子成分中發生語法錯誤也是隨機的。由此，可以從各基本事件在標準文本故障樹結構中的重要度來給出中間事件的權重。

1)計算基本事件的結構重要度，方法如式(1)所示。

(1)

式中：I(i)為基本事件結構重要度的近似判別值；Xi∈Ki表示基本事件Xi屬于最小割集Ki；ni表示基本事件Xi所在割集中基本事件的個數。

3)在得到基本事件的權重后，根據通信保障應急預案標準文本故障樹樹型，計算得到各中間事件的權重QA1，QA2，QA3。

1.5.2 預案有效率計算

在得到基本事件和中間事件權重后，結合表1故障診斷數據及通信保障應急預案標準文本故障樹，可以得到中間事件故障率，如式(2)所示。

(2)

通信保障應急預案的文本故障率計算方法如式(3)所示：

P=PA1+PA2+PA3

(3)

通信保障應急預案的有效率為：P＇=1-P。

2 實例分析

本文選取《國家通信保障應急預案》[19]、《北京市通信保障應急預案》[20]、《佛山市通信保障應急預案》[21]及《中國電信成都分公司通信應急預案》[22]等4個不同級別的文本預案為例，運用本文構建的通信保障應急預案文本有效性評估模型，對其有效性進行評價；并以佛山市預案為例，對模型的應用進行分析。

2.1 實例簡介

《佛山市通信保障應急預案》共有7章，分別是：總則、組織機構和職責、預防和預警機制、應急響應、后期處置、保障措施、附則。文本內容可分為：預防預警、應急準備、應急響應、后期處置4個部分，其中，總則、組織機構和職責、保障措施，屬于應急準備部分；其余3章分屬預防預警、應急響應、后期處置3個部分。文本預案共有5 500多字，除去綱領性和公文類文字，有效應急指令83句，共計2 000多字。

2.2 預案文本有效率計算

依據上述的預案分解流程，對《佛山市通信保障應急預案》進行分解，采用語句成分分析法和偽代碼轉換法對每個句子進行診斷，記錄下每個應急主題發生基本文本故障事件的個數，計算出各個基本故障事件發生的頻率。

1)根據通信保障應急預案標準文本故障樹結構重要度公式和最小割集分析結果，得到各基本事件的結構重要度為：

2)對基本事件重要度進行歸一化處理，得：

3)計算3個中間事件的權重，得：

4)根據表1中的各基本事件發生頻率，代入式(2)，得：

PA1=0.07，PA2=0.03，PA3=0.01

5)進而根據式(3)，可得到《佛山市通信保障應急預案》的整體故障率P=11%，預案文本有效性為89%。

為了進一步反映各個級別預案的文本有效性，本文還選取了國家級、省級、企業級3種不同等級預案作為研究樣本，按照上述方法對其有效性進行評估。通過評估發現，《國家通信保障應急預案》、《北京市通信保障應急預案》和《中國電信成都分公司通信應急預案》的有效率分別為82.29%，79.01%和85%。

2.3 結果分析

文本故障率越高，預案對突發事件通信保障與應急救援工作指導性越差。通過實例分析發現，這4個級別的通信保障應急預案在不同程度上都存在文本故障，其中省部級層面的通信應急保障預案的文本故障率最高，其次是國家級通信保障應急預案，再次是企業級層面上的通信保障應急預案，最低的是地市級通信保障應急預案。如前所述，通信保障應急預案文本主要存在3類故障，即語句主干殘缺、語句成分搭配不當和邏輯錯誤。隨著通信保障應急預案的指導范圍增大，調動部門數量越多，預案越容易出現這3類故障。地市級和企業級通信保障應急預案的指導范圍相對較小，調動部門較少，故其故障率相對較低，而省部級和國家級通信保障應急預案的指導范圍較大，調動部門數量較多，故導致其文本故障率相對更高。

3 結論

1)針對通信保障應急預案文本有效性問題，從預案文本故障視角出發，構建基于故障樹分析法的通信保障應急預案有效性評估模型。

2)利用評估模型分別對本文選出的國家級、省部級、地市級以及企業級通信保障應急預案進行了實例分析，結果顯示這4個級別預案在不同程度上都存在語句主干殘缺、語句成分搭配不當等文本故障，其中省部級和國家級通信保障應急預案因其指導范圍更大，調動部門數量更多，其文本故障率相對較高。

3)根據預案文本故障類型分析結果，未來預案修訂可以從明確應急主客體及其任務、明確應急指令及其接受者、提高預案自身邏輯性等3方面入手，進一步提高其文本有效性。

[1] 王文俊，孟凡闊，王月龍，等．基于本體的應急預案研究[J]．計算機工程，2006，32(19)：170-172．

WANG Wenjun,MENG Fankuo,WANG Yuelong, et al. Based on the emergency plan of the ontology [J]. Computer engineering, 2006, 32(19): 170-172.

[2] 王少飛, 劉桂強, 曾磊,等. 長大公路隧道火災事故專項應急預案編制[J]. 消防科學與技術, 2012(2):197-200.

WANG Shaofei, LIU Guiqiang, ZENG Lei, et al. Preparation of a special emergency plan for fire accidents in long highway tunnel [J]. Fire Science and Technology, 2012(2): 197-200.

[3] 舒其林, 朱元華, 龔本剛. 面向多專家語言決策的突發公共事件應急預案評估方法[J]. 經濟管理, 2011(12):167-172.

SHU Qilin, ZHU Yuanhua, GONG Bengang. A method for evaluating emergency plans for Public Emergencies Based on multi expert language decision [J]. China economic management, 2011(12): 167-172.

[4] 王晉剛, 唐雪嬌, 付軍鳳,等. 石化企業的環境污染事故應急預案分析與建議[J]. 中國安全生產科學技術, 2012, 8(6):148-151.

WANG Jingang, TANG Xuejiao, FU Junfeng, et al. Environmental pollution accidents in petrochemical enterprise analysis and suggestion of emergency plan [J]. Journal of Safety Science and Technology, 2012, 8(6): 148-151.

[5] 安景文, 安嫻, 王龍康,等. 基于猶豫模糊集的生產安全事故應急預案評估研究[J]. 中國安全生產科學技術, 2017, 13(5):128-133.

AN Jingwen, AN Xian, WANG Longkang, et al. Study on the assessment of emergency plans for production safety accidents based on fuzzy sets [J]. Journal of Safety Science and Technology, 2017, 13(5): 128-133.

[6] 張利華，黃寶榮，李穎明，等．對杭州市部分自然災害應急預案完備性評價的實證研究[J]．中國安全科學學報，2009，19(9)：5-11．

ZHANG Lihua, HUANG Baorong, LI Yingming, et al.Experimental study on the completeness evaluation of some natural disaster contingency plans in Hangzhou [J]. China Safety Science Journal, 2009, 19(9): 5-11.

[7] 張英菊. 基于彈性視角的應急預案有效性評價研究[J]. 理論與改革, 2015(4):107-109.

ZHANG Yingju.Study on the effectiveness evaluation of emergency plan based on elastic perspective [J]. Theory and Reform, 2015(4): 107-109.

[8] 樊自甫，王蕾．基于流程的通信保障應急預案有效性評估模型及應用[J]．科技管理研究，2016，36(1)：185-189．

FAN Zifu, WANG Lei.Evaluation model and application of communication security contingency plan based on process [J] .Science and Technology Management Research, 2016, 36(1): 185-189.

[9] Charnes A, Cooper W W, Rhodes E. Measuring the efficiency of decision making units ☆[J]. European Journal of Operational Research, 1978, 2(6):429-444.

[10] Saaty T L. How to make a decision: The analytic hierarchy process[J]. European Journal of Operational Research, 1990, 48(1):9-26.

[11] Sun Y, Huang R, Chen D, et al. Fuzzy Set-Based Risk Evaluation Model for Real Estate Projects [J]. 清華大學學報自然科學版(英文版), 2008, 13(s1):158-164.

[12] SUN Bing-zhen, MA Wei-min. An approach to evaluation of emergency plans for unconventional emergency events based on soft fuzzy rough set[J]. Kybernetes, 2016, 45(3): 461-473.

[13] 于瑛英，池宏，高敏剛．應急預案的綜合評估研究[J]．中國科技論壇，2009(2)：88-92．

YU Yingying,CHI Hong,GAO Mingang. Comprehensive evaluation of contingency plans [J]. Chinese Technology BBS, 2009(2): 88-92.

[14] 李磊, 王富章. 基于改進多準則妥協解排序(VIKOR)法的鐵路應急預案評估研究[J]. 中國安全科學學報, 2012, 22(8):29-36.

LI Lei,WANG Fuzhang.Sorting based on improved multi-criteria compromise solution (VIKOR) method of railway emergency plans evaluation study [J]. China Safety Science Journal, 2012, 22(8):29-36.

[15] 張麗，柏萍，汪忠雨，等．基于層次分析與模糊綜合評價的事故應急預案評估[J]．中國安全生產科學技術，2015,11(9)：126-131．

ZHANG Li,BAI Ping,WANG Zhongyu, et al. Based on hierarchy analysis and fuzzy comprehensive evaluation to assess the accid[J]. Journal of Safety Science and Technology,2015,11(9)：126-131．

[16] 王長峰. 研發項目過程風險管理方法綜合集成問題研究[J]. 中國管理科學, 2009, 17(4):148-155.

WANG Changfeng.Comprehensive integration of risk management methods for r&d project [J]. China Management Science, 2009, 17(4): 148-155.

[17] 王生玉, 宋貴寶, 孫爾蔓,等. 基于FT-BDD法的導彈研制技術風險分析[J]. 中國管理科學, 2015(s1):333-338.

WANG Shengyu, SONG Guibao, SUN Erman, et al. Risk analysis of missile development technology based on FT-BDD method [J]. China Journal of Management Science, 2015 (s1):333-338.

[18] 鄧兵兵，代寶乾，汪彤．基于Isograph的地鐵車載ATP系統動態故障樹分析[J]．中國安全生產科學技術，2016，12(5)：80-85．

DENG Bingbing, DAI Baoqian, WANG Tong.Study on dynamic fault tree analysis of ATP system in subway vehicle based on Isograph [J]. Journal of Safety Science and Technology, 2016, 12(5): 80-85.

[19] 佛山市政府網.佛山市通信保障應急預案[EB/OL].(2016-02-01)[2016-07-28]. http://www.foshan.gov.cn/fspubgov/szdw/0010/201603/t20160311_5580882.html.

[20] 中華人民共和國中央政府門戶網站.國家通信保障應急預案[EB/OL].(2011-12-10)[2016-08-10]. http://www.gov.cn/yjgl/2011-12/21/content_2025504.htm.

[21] 北京應急網.北京市應急通信保障預案[EB/OL].(2013-02-01)[2016-08-13].http://www.bjyj.gov.cn/yjya/bsyj/t1126981.html.

[22] 中國信息產業網.中國電信成都分公司應急通信保障預案[EB/OL].(2013-08-05)[2016-08-15]. http://www.cnii.com.cn/hygl/2013-08/05/content_1197946.htm.