基于混亂圖的CI系統應急能力不足挖掘方法*

劉天暢，李向陽，于　峰

(1. 哈爾濱工業大學 管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.中科信工程咨詢(北京)有限責任公司，北京 100039)

0　引言

關鍵基礎設施(Critical Infrastructure, CI)應急管理是國家城市化進程中的重要環節，其應急能力的提升是應急決策者追求的目標。關鍵基礎設施主要是指對國家安全、社會經濟、公共安全與公眾健康等方面至關重要的系統與資產，其主要包括：電力系統、供水系統、交通運輸系統、通信系統、政府機構與金融機構等[1-4]。近年來發生的突發事件，如2015年尼泊爾“4.25”地震和2016年斯里蘭卡“5.17”洪災等，使當地的CI系統受損嚴重，且這些突發事件更多地呈現出突發性、快速擴展性、嚴重破壞性與應對緊迫性等危機型特征[5]，這給CI系統應急管理帶來了巨大的挑戰。而且，從2008年中國南方雨雪冰凍災害等類似歷史突發事件的應急效果來看，應急任務的執行過程與結果并不完美，對于應急決策者來說，應急能力仍需要不斷提升，特別是面向CI系統的突發事件應急管理[6]。

在應急準備階段展開應急能力評估可為提升應急準備提供有效可靠的依據[7]，但在展開應急能力評估前，需要較為充分與全面地構建應急能力評估指標體系。從已有應急能力評估的研究來看，應急能力評估指標體系的構建，有基于應急準備能力、應急響應能力、應急恢復與重建能力等進行劃分[8]；也有根據應急基礎、應急法規、應急體制、應急機制與應急預案等進行劃分[9]。除此之外，亦有相關研究針對特定的突發事件情景，構建應急能力或具體某一階段應急能力的評估指標體系，如面向氣象災害，應急管理能力可按照災害監測能力、災害預防能力、居民應急準備能力、應急響應能力與災后恢復能力等進行劃分[10]；面向城市社區火災，應急救援能力可基于應急救援軟能力(監測預警能力等)和應急救援硬能力(應急救援基礎設施建設情況等)進行劃分[11]；面向溢油事故，應急響應能力可依據船舶條件、海洋環境、人因與應急裝置等進行劃分[12]。

應急準備及其能力分析存在因素復雜性與組織關聯性，表現為應急準備混亂，缺乏認知將導致能力評估偏離組織基礎與現實情況。雖然現有研究構建了較為完備的應急能力評估指標體系，但在實際評估時，并未充分認知應急準備混亂，以致不能有效地挖掘應急能力不足，這種情況不利于有效地反映應急準備混亂與指導相關應急部門提升其應急能力；同時，固定的應急能力評估指標體系也不利于認識深層次的能力不足問題，而我國城市突發事件應急管理的聯動運行機制仍需要不斷完善，以便應急部門之間更好地通力合作[13]；此外，現有應急能力分析多從正面出發，評估主體對能力判斷的主觀性較強，這不利于發現應急能力存在的問題，如難以根據應急物資儲備水平判斷現有應急準備能力，而應急能力不足是以應急任務失效為出發點，提供應急能力評估與影響關系挖掘的依據，這種情況有利于深入認知應急準備混亂、減輕能力分析的主觀性。綜上，從應急部門的角度，面向CI系統挖掘應急能力不足是十分重要的。有學者針對社會混亂展開研究，認為其主要表現為惡劣的問題，提出可用形態學的分析方法[14-15]與可視化語言工具[16-18]進行分析。社會混亂的特征主要包括：問題無唯一正確的見解、問題存在不同的見解且解決方案之間存在矛盾、問題之間存在關聯等[16-18]，為了更好地描述這類問題，Horn與Weber提出了混亂圖(Mess Map)的概念，其構建流程主要包括初始采訪與分析、關聯問題識別、具有因果關系的因素識別與主要結構因素分析等[17-18]。混亂圖能夠有效認知與消減社會混亂，已被應用于健康、軍事、商業等領域[17]。

據此，為了有效地挖掘CI系統應急能力不足，基于混亂圖及其構建流程[17-18]，面向特定突發事件情景構建CI系統應急能力不足混亂圖，其具體構建流程主要包括：混亂圖初始模板構建、應急能力不足識別、應急準備混亂因素識別與基礎混亂圖構建。需說明的，本文是圍繞單一突發事件情景下的某1類具體的CI系統應急管理展開的，僅闡述基于混亂圖挖掘CI系統應急能力不足的方法流程，不涉及CI系統應急能力不足對CI系統應急任務的影響作用。

1　CI系統應急準備混亂與應急能力不足

根據牛津字典，混亂(Mess)1詞的解釋是指1類因缺乏組織或存在錯誤而充滿各類問題的情況[19]。在CI系統應急管理中，相關的歷史案例已表明應急準備混亂(Emergency Preparedness Mess, EPM)是可能存在的，比如：應急人員的培訓不足與應急資源倉庫儲備能力不足等。在不同的突發事件情景下，應急準備混亂可能會導致應急任務出現種種問題，表現為應急準備階段的應急能力不足。因此，本文認為CI系統應急準備混亂主要是指在特定突發事件情景下應急部門對CI系統應急準備規劃的結構不合理、目標不明確或方式不規范等。其中，結構不合理是指規劃內容缺乏組織關聯性與影響因素關聯性，如路網搶修涉及公安部門、交通部門等多個組織，且路網搶修、路網控制等任務需要各組織聯合作業；目標不明確是指準備規劃缺乏統一的指導思想與規劃準則，難以提出合理有效的規劃目標；方式不規范是指涉及組織分散，缺乏統一協調與綜合規劃。應急能力不足隸屬應急準備階段的能力分析范疇，應急能力不足分析的有效性有賴于對應急準備混亂的深入認識。除此之外，應急能力不足是相對于特定的突發事件情景而言，其主要是指應急準備規劃的應急能力不能夠有效支持應急任務的執行。可以說，從某種角度來看，應急準備混亂與應急能力不足是等價的概念，都是描述應急準備階段存在的問題。因此，為了構建CI系統應急能力不足的混亂圖(Mess map of CI System Emergency Capability Shortage，簡寫為CSECS-Mess Map)，需要面向應急部門充分認知應急準備混亂。

2　CI系統應急能力不足的混亂圖構建

2.1　CSECS-Mess Map初始模板構建

通過對相關應急決策者、專家與學者等的訪談，并參考相關歷史案例，可基于突發事件情景模擬想定與應急部門識別構建CSECS-Mess Map初始模板，其主要提供給相關應急部門用于挖掘應急能力不足，主要包括如下2方面內容。

1)突發事件情景模擬想定：構建CSECS-Mess Map初始模板需要先模擬想定具體的突發事件情景，才可以展開進一步分析。模擬想定的突發事件情景主要包括致災因子、承災載體(CI系統)、孕災環境等要素及其主要特征。其中，致災因子主要包括地震、暴雨與火災等；承災載體在本文中主要是指各類具體的CI系統，如電力系統、供水系統、交通運輸系統與通信系統等；孕災環境主要包括自然環境與社會環境等[20]。

2)應急部門識別：在模擬想定具體的突發事件情景后，需要識別相關的應急部門，以便從應急部門的角度挖掘應急能力不足[18]。根據國家專項應急預案[21]，應對地震、安全生產事故與大面積停電等突發事件時，需要由不同的應急部門聯動來完成。例如，應對地震災害的相關應急部門包括民政部門、公安部門、安全生產監管部門、交通運輸部門、水利部門、城鄉建設部門與醫療衛生部門等，在抗震救災時，可迅速成立抗震救災指揮部，其主要包括搶險救援組、預報監測組、衛生防疫組與社會治安組等[22-23]，這些抗震救災組可稱之為聯動組，即同1聯動組內的應急部門需要共同完成同1項或多項應急任務。

2.2　應急能力不足識別

基于CSECS-Mess Map初始模板，應急決策者需要針對特定突發事件情景下具體的應急部門，展開應急能力不足識別，其主要包括如下2方面內容。

1)基于應急預案的應急能力不足識別：根據相關應急預案的內容，針對相應的應急任務，識別應急部門可能存在的應急能力不足。

2)應急能力不足之間的關系識別：應急能力不足之間可能是存在關系的，其需要以應急部門之間的聯動關系來識別。例如，執行路網搶險任務時，主要由交通運輸部門、公安部門與醫療衛生部門等共同完成，其中，交通運輸部門負責搶修受損的交通基礎設施等，公安部門負責搶修現場的安全保衛和交通管制與疏導等，醫療衛生部門負責路網搶修人員的醫療保障等，這3個主要應急部門的應急能力不足之間是存在關系的。

2.3　應急準備混亂因素識別

為了識別應急能力不足因素，應急決策者需要根據模擬想定的突發事件情景，識別主要的應急準備混亂因素，且這些應急準備混亂因素，被應急決策者認為在模擬想定的突發事件情景下，對相應的應急任務影響較大。此外，應急能力不足的應急準備混亂因素之間可能存在相互作用關系，其共同影響了應急部門相關的應急能力。例如：交通部門的路網搶修流程設計受搶修人員的培訓成果與搶修隊伍召集能力影響，當存在搶修人員培訓不足或搶修隊伍召集能力不足情況時，將促使路網搶修流程設計不足的產生，而上述3個混亂因素及其影響關系又共同構成了路網工程搶修能力不足這1能力層面問題。

2.4　基礎CSECS-Mess Map構建

基于CSECS-Mess Map初始模板，應急決策者可根據識別出的應急能力不足、應急準備混亂因素及其關系，構建基礎CSECS-Mess Map，其概念圖如圖1所示。基礎CSECS-Mess Map主要包括：突發事件情景模塊、應急部門模塊、應急能力不足模塊與應急準備混亂因素模塊，具體闡述如下。

圖1　基礎CSECS-Mess Map的概念Fig.1　Conceptual diagram of basic CSECS-Mess Map

1)突發事件情景模塊：主要用于表示所模擬想定的突發事件情景，主要包括致災因子、承災載體與孕災環境等。

2)應急部門模塊：主要用于表示應急部門，不同的應急部門聯動應對突發事件，共同完成應急目標。

3) 應急能力不足模塊：主要用于表示應急部門中可能存在的應急能力不足，應急能力不足之間可能存在直接影響關系，該關系是由應急部門之間的聯動關系決定的。圖1中的虛線箭頭指向表達了應急能力不足的組織責任關系，即由應急任務的執行組織指向指揮組織。例如，如果應急部門A與應急部門B共同完成某1項應急任務且應急部門A主要負責該應急任務，則應急部門B相應的應急能力不足指向應急部門A相應的應急能力不足。

4) 應急準備混亂因素模塊：主要用于表示應急能力不足中包含的應急準備混亂因素，其是應急能力不足進一步劃分所得到的內容，應急準備混亂因素之間可能存在直接影響關系，該關系表明了應急準備混亂因素之間的影響作用。圖1中的實線箭頭指向表達了應急準備混亂因素的因果關系及影響路徑，即由應急準備混亂的起因指向結果，而混亂因素結合影響路徑共同構成了應急準備混亂。

3　案例分析

根據以上內容，為了挖掘M市應急部門在地震災害情景下的路網搶險能力不足，根據相關地震應急案例、相關地震應急預案[22]與實地調研訪談等，以M市為背景，在模擬想定的突發事件情景下，構建路網搶險能力不足混亂圖(Mess map of Road Network Emergency Capability Shortage，簡寫為RNECS-Mess Map)，以此簡要說明混亂圖在挖掘CI系統應急能力不足方面的應用。需要指出的是，案例分析中的討論不代表M市應急部門實際存在這些應急能力不足，僅是舉例說明混亂圖是如何支持應急決策者，從應急部門的角度挖掘CI系統應急能力不足的。

首先，需要構建路網搶險能力不足混亂圖初始模板。在RNECS-Mess Map初始模板中，突發事件情景設置為市縣級的較大地震災害，具體模擬想定的地震災害情景及其主要特征如表1所示。在此類地震災害情景中，與路網搶險相關的市縣級應急部門主要包括：交通運輸部門、公安部門與醫療衛生部門等。當然，還有其他若干相關部門應包含在內，但為便于闡述，本文僅針對上述主要應急部門構建RNECS-Mess Map初始模板。

表1　模擬想定的M市地震災害情景

其次，根據相關地震災害歷史案例與相關地震應急預案可知，在路網搶險時，一方面要及時有效地搶修受損公路，另一方面也要及時有效地控制因路網受損所導致的級聯效應[4]，如交通擁堵影響其他CI系統正常運行等，即路網搶險能力不足主要分為：路網工程搶修能力不足與路網效應控制能力不足。路網搶險時，應急部門之間是聯動的，如交通運輸部門、公安部門與醫療衛生部門等共同執行路網工程搶修任務，交通運輸部門與公安部門等共同執行路網效應控制任務。因此，按照以上聯動關系，可識別出各應急部門應急能力不足之間的關系。

然后，針對應急部門相關的應急能力不足，可識別出相關的應急準備混亂因素。如對于交通運輸部門的路網工程搶修能力不足，在模擬想定的地震災害情景下，其所包含的應急準備混亂因素主要包括：路網搶修人員培訓不足、路網搶修隊伍召集能力不足與路網搶修流程設計不足等，即這3個應急準備混亂因素主要“貢獻”了交通運輸部門的路網工程搶修能力不足。而且，這些應急準備混亂因素之間是存在相互作用關系的，比如：路網搶修人員培訓不足與路網搶修隊伍召集能力不足會導致路網搶修流程設計不足。

最后，基于以上分析，根據RNECS-Mess Map初始模板，最終構建出基礎RNECS-Mess Map，如圖2所示。需要指出的是，所構建的RNECS-Mess Map仍需要進一步在實際應急情況下完善與改進，而在模擬想定的突發事件情景下挖掘出的路網搶險能力不足的問題，亦可以對實際執行路網搶險任務時作為參考。

4　結論

1)CI系統應急準備是可能存在混亂的，這些應急準備混亂所對應的應急能力不足，需要應急決策者在突發事件應急準備階段進行有效挖掘。

2)基于混亂圖從應急部門的角度挖掘CI系統應急能力不足，闡述了特定突發事件情景下CI系統應急能力不足混亂圖的構建流程，其主要包括CSECS-Mess Map初始模板構建、應急能力不足識別、應急準備混亂因素識別與基礎CSECS-Mess Map構建等。

3)將混亂圖應用于CI系統應急管理是1種新的嘗試，對應急準備混亂與應急能力不足概念的理解，及所構建的CI系統應急能力不足混亂圖，需在今后的應急實踐中不斷完善與改進。

圖2　模擬想定的地震災害情景下構建的M市基礎RNECS-Mess MapFig.2　Basic RNECS-Mess Map under presumed earthquake disaster scenarios in M city

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