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1、战略与对策 软科学 2009年8月 第23卷 第8期(总第116期)收稿日期:2009-02-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(70640007,70871093);上海市重点学科建设项目(B310)作者简介:韩传峰(1962-),男,山东寿光人,工学博士、教授、博士生导师,研究方向为管理系统与系统工程、城市建设与灾害管理;王兴广(1984-),男,河北承德人,硕士研究生,研究方向为城市建设与灾害管理;孔静静(1984-),女,河南周口人,博士研究生,研究方向为城市建设与灾害管理。非常规突发事件应急决策系统动态作用机理韩传峰,王兴广,孔静静(同济大学 城市建设与灾害管理研究所,上海200
2、092)摘要:根据系统科学理论,分析非常规突发事件应急决策系统内部结构;构建SD因果关系模型,研究非常规突发事件应急决策系统各子系统间反馈机制和相互耦合机制以及应急决策动态调整机理;提出非常规突发事件应急决策系统优化建议。关键词:非常规突发事件;应急决策系统;SD模型;动态作用机理中图分类号:X4 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2009)08-0050-04D yn am ic M e c h a n ismo f U n c o n ve n tio n a lEm e rg e n c y D e c is io n-m a k in g S ys temHAN Chuan
3、2feng,WANG Xing2guang,KONG Jing2jing(Institute of Development and M anagem ent of U rban Infrastructure,Tongji University,Shanghai200092)Abstract:Based on the theory of systems science,this paper analyzes structure of unconventional emergency deci2sion-making system and dynamic changing mechanism of
4、 emergency decision,and reveals inherent law of thesystem and subsystemscoupling relations by establishing the cause and effect feedback relation SD model.Atlast,it offers useful suggestions in order to perfect the system of emergency decision-making.Key words:unconventional emergency;emergency deci
5、sion-making system;SD model;dynamic mechanism 非常规突发事件特指社会没有或极少经历过的、缺乏对其演化规律的知识和处置经验的突发事件,分为自然灾难、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件四大类1。21世纪初,相继发生如“911”、“SARS”、印度洋海啸、新奥尔良飓风和我国南方冰雪等非常规突发事件,既考验了经济、社会系统承载能力,又挑战了政府的应急决策水平2,3。作为一种非常态社会事件,非常规突发事件兼具耦合性、衍生性、突发性、破坏性、持续性和影响重大等特征4,5。非常规突发事件应急决策具有情景高度不确定性和动态性,决策失误将严重影响经济发展、社会稳定
6、和生态健康。认识非常规突发事件应急决策系统动态作用机理有利于提高决策准确性和事件处理效率,发挥应急管理的整体效能。构建科学的非常规突发事件应急决策系统是建立完善有效应急管理体系的关键所在6。国内外专家学者对突发事件应急决策相关研究较多。于瑛英、池宏等7 针对地区资源布局问题,通过构造资源需求-供给函数,评估已有资源布局对地区需求的保障程度,建立了资源布局优化模型;赵林度、王付明等8,9 就人员紧急疏散问题,构建仿真模型,优化应急决策过程中调度管理;徐志新、奚树人10、关惠兴等11分别对核事故、氨气泄漏等应急决策问题进行研究,提出该类问题决策的多属性效用分析方法和多专家决策方法,给出各自应用实例
7、;目前研究侧重于解决某些具体应急决策问题,没能反映非常规突发事件动态演化过程应急决策目标的变化、决策流程的转变和决策组织的变迁等12。非常规突发事件的复杂性特点决定其应急决策的05 软科学 2009年8月 第23卷 第8期(总第116期)战略与对策复杂性,对事件及其应急决策机理的认知程度影响事件处理和控制效果13。我国在非常规突发事件应急预案、应急决策和应急救援体系等国家关键基础设施建设方面与发达国家存在较大差距,缺乏综合性和系统性研究14。基于大系统控制思想和系统动力学原理,建立SD因果反馈模型,分析非常规突发事件应急决策子系统间非线性相互作用,揭示应急决策系统内在反馈机制和动态作用机理,为
8、提高非常规突发事件应急决策水平提供了理论依据。1 非常规突发事件应急决策系统分析作为一个多目标、多变量、非线性的时变系统,非常规突发事件应急决策是“情景应对”的特殊决策,其目的是最大限度降低损失。冲突性多目标、多阶段复杂动态的应急决策受多条件约束,是内外非线性相互作用的过程。非常规突发事件的不确定前景造成决策者高度紧张,常规决策方法失效,亦考量着应急组织的敏捷性和决策执行能力。依据系统科学原理和决策执行过程,将非常规突发事件应急决策系统分为决策目标、约束、中枢和实施等四个子系统,各子系统间不断发生耦合作用,并受社会、法律、文化等环境因素的影响,通过相互之间的物质、能量和信息交换,推动决策过程动
9、态发展。整个系统是一个闭环式的结构。各子系统必须环环相扣、互相支持、全面联动,遵从系统性和统一性原则,使突发事件造成的损失和消极影响降至最低。各子系统相互独立,但在整个系统中相互作用、相互制约,并存在大量的信息反馈。系统通过高效、合理的信息反馈机制,促进各子系统的动态协调和规划,实现整体目标的最优化。非常规突发事件应急决策系统结构见图1。非常规突发事件应急决策目标系统包括人员伤亡、财产损失、环境破坏、救援时间、救援成本和公众影响等要素。决策目标是决策方案拟定与实施的基础,对决策方案的制定具有决定性作用,也是决策效果评估的重要依据。非常规突发事件应急决策目标系统具有递阶控制特点,决策实施过程中需
10、要将总目标分解成局部目标,并利用各级局部决策单元进行控制和协调。同时,决策目标的确定或调整要以事态发展状况和方案实施效果为依据,且因灾害严重程度与灾情发展阶段而异。非常规突发事件应急决策的约束系统包括物资、人力资源、信息及管理、技术等要素。非常规突发事件的资源需求具有急迫性与动态时效性,需要根据事件情景变化和前一阶段救援效果动态多阶段调整;应急决策内外环境变动急剧,造成局部关键资源与信息稀缺;非常规突发事件的发生规律和演变机理复杂,人们对其认知有限,管理机制及技术水平亦成为应急决策系统的重要约束条件。决策中枢系统是非常规突发事件应急决策系统的核心,具有决策、授权、发布指令和决策辅助的功能,且需
11、要作为整个系统的协调器进行协调和控制。决策中枢系统包括决策主体、辅助决策机构、案例库、预案库等要素。非常规突发事件应急决策必须是群体专家决策,任何普通个体都不可能具备决策所需的综合性知识、完备信息和丰富经验等。决策辅助机构为整个系统提供方法支持和决策建议,在应急决策的机制机理、事件的分类分级和决策评价方法等研究的基础上,实现预案库管理,形成资源优化配置方案,进行事件评估和预警分析,提供事件处置的决策资料与决策建议,并对应急决策效果进行后评价。决策实施系统是对决策中枢系统形成的预案和指令进行具体实施行为的系统,包括机构、部门、人员、方案和社会参与机制等组成要素。处置实施即在中枢系统的协调下以及目
12、标系统和约束系统的影响下发挥决策功能的过程。依据突发事件性质和严重程度的不同,具体的处置实施行为涉及的机构、部门和人员也不同。2 非常规突发事件应急决策机理及系统动态作用模型2.1 非常规突发事件动态应急决策机理非常规突发事件的应对是一项复杂的社会经济系统工程,具有规模庞大、结构复杂、功能综合和影响因素众多以及不确知性和不确定性等大系统的典型特征15。应急决策过程既包含子系统间的横向反馈和耦合,也包括局部决策单元与协调器之间、执行单元与局部决策单元之间的纵向反馈,通过信息流通形成一个闭15战略与对策 软科学 2009年8月 第23卷 第8期(总第116期)环系统,独立于周围环境而存在,同时与环
13、境间进行物质、能量与信息的交换。突发事件演化过程是一个复杂系统16。非常规突发事件应急决策具有明显的动态特性,是阶段性处置结果和突发事件发展趋势的动态博弈过程17。应急决策的动态调整即通过横向信息反馈和耦合,在协调器的作用下,实现各子系统的协调和稳定;动态应急决策的有效执行,还需要根据大系统控制原理进行递阶控制并接受纵向信息的反馈。非常规突发事件应急决策系统的递阶控制过程见图2。2.2 非常规突发事件应急决策系统动态作用模型系统动力学(System Dynamics)主要研究系统内部的组织结构、物质流动、信息流动及其形成的反馈结构,并由此构建系统的动态模型,解释系统的动态行为18。系统行为模式
14、的特性主要取决于其内部的动态结构与反馈机制;系统在内外动力和制约因素的作用下按一定的规律演化。其模型主要包括因果关系反馈图和流程图,因果关系反馈图是对系统问题的定性描述,是系统动力学仿真的基础19。决策的目标系统、约束系统、中枢系统和实施系统相互作用、相互影响,存在复杂的因果关系。任何一个系统的变化,将导致整个系统变化,信息在各系统之间反馈,从而影响系统的决策行为。非常规突发事件应急决策系统的SD因果关系见图3。非常规突发事件应急决策系统的基本反馈机制包括资源动态调度机制与决策目标协同机制(见图4、图5)。应对非常规突发事件的过程中,应急资源的高效调度是提高防灾减灾能力的必要条件也是衡量应急管
15、理能力的重要指标。非常规突发事件本身的随机变化与动态性质决定应急决策的资源调度是一个动态多阶段的过程20。在资源动态调度机制中,由于正反馈环的自我强化作用和负反馈环的自我调节作用,系统呈现出“增长”与“稳定”之间相互转化的行为。正反馈环表明,随着信息处理需求增加,信息处理效率下降,影响决策反应速度,从而延长资源补给时间,导致资源需求量增加;负反馈环表明,通过方案的及时、动态调整,可以保证资源的稳定供应,减少对目标系统与实施系统的约束,最大限度发挥应急决策系统的功能。在目标协同机制中,辅助决策机构对事态发展与方案实施效果的准确、动态评估,直接影响救援投入、救援时间、污染控制等目标系统要素的确定与
16、实现。非常规突发事件社会影响和环境影响较大,其决策目标包括最大幅度降低事件造成的损失、应急资源的最有效利用及社会效益的最大化等21。良好的应急决策系统能通过目标协同负反馈环的自稳定作用,及时调整目标系统各要素,将事件的影响控制在一定范围内,实现目标综合优化。通过分析非常规突发事件应急决策系统结构和SD反馈模型,非常规突发事件应急决策实施系统表现为具有自强化作用的正反馈环,与决策目标系统和约束系统的协调中保持稳定。作为应急决策的核心,决策中枢系统是应急决策大系统的协调器,协调控制系统的运行。在资源动态调整机制与决策目标协同机制的推动下,整个系统处于动态稳定、良好发展的运行状态。3 非常规突发事件
17、应急决策系统优化建议决策是应急管理的关键环节。非常规突发事件高频次、多领域发生的复杂态势迫切要求科学建设和优化应急决策系统,建立和完善决策中枢系统与决策实施系统,提高辅助决策能力,优化决策环境文化。311 建立科学的非常规突发事件应急决策中枢系统决策中枢系统是决策机构、决策者和决策方法的统25 软科学 2009年8月 第23卷 第8期(总第116期)战略与对策一。健全非常规突发事件应急决策中枢系统,首先要完善应急决策机构。借鉴发达国家应急处置经验,在国家层面常设应急决策机构,作为整个大系统的协调器,总体控制和协调。城市应急中心建立市党委、行政领导负责制度。遵循属地为主、统一指挥、快速反应的原则
18、,指导非常规突发事件的应急处置工作。其次,采用科学决策方法。根据非常规突发事件动态演化特点进行科学的应急决策,建立递阶控制的目标体系,指导各执行机构处置实施,并接受实施过程信息反馈,实现应急处置的及时和高效。第三,提升决策者的决策能力。非常规突发事件具有环境条件极端、时效性强、资源紧张、系统结构复杂多变等特征,决策人员心理压力大,需重视决策者的突发事件防范意识和判断能力的培养,提高应急决策水平。312 建立和完善非常规突发事件决策实施系统非常规突发事件应急决策实施系统包括公安子系统、交通子系统、消防子系统和医疗卫生子系统等。为满足动态决策的需要,各子系统应建立柔性化、模块化、可动态调整的组织结
19、构,子系统间应建立完善的部门协同机制。应急决策实施系统在SD因果反馈图中体现为具有自强化作用的正反馈环,在目标系统和约束系统的作用下实现自我稳定。建立信息报告和信息披露制度,将信息及时反馈给目标系统和约束系统,并由决策中枢系统动态调整实施过程。313 增强非常规突发事件应急辅助决策能力专家参与和信息技术应用是非常规突发事件科学决策的必要条件。建立专家参与的决策咨询机构,为整个决策系统提供智力支持和建议。对事件演化及处置方案进行动态、专业和客观独立的评估,形成资源优化配置方案和目标协同方案,同时对事件处置过程进行后评价等。充分利用现代通讯设备和计算机辅助系统,构建现代计算机技术、管理科学和决策科
20、学相结合的决策技术支持系统,建立先进的城市应急决策技术平台体系。提高非常规突发事件应急决策规范化、程序化、自动化水平,增强信息处理速率与决策反应能力,保障非常规突发事件应急决策系统正常运行。314 优化非常规突发事件应急决策环境文化非常规突发事件及应急准备具有明显的经济社会文化特征,良好的应急决策环境文化是应急决策系统稳健、高效运行的必要条件,包括完善的应急法规制度体系、较强的公众危机意识和有效的社会参与机制等。建立健全紧急状态法和高风险领域的专门法,完善应急决策配套法律体系。提高公众的危机意识,倡导社会力量参与,一方面缓解危机带来的副作用,如消除恐慌、稳定社会秩序等;另一方面降低救援成本,提
21、高决策的公信力和可行性。4 结语非常规突发事件应急决策具有系统性和复杂性,其机理表现在子系统间的横向反馈和耦合以及局部决策单元与协调器之间、执行单元与局部决策单元之间的纵向反馈。决策目标、约束、中枢和实施等四个子系统通过信息流动和反馈,构成非常规突发事件应急决策闭环系统。依据系统科学理论,建立SD因果反馈模型,揭示应急决策系统内在反馈机制和动态作用机理,系统研究非常规突发事件动态演化过程决策目标协同、决策资源调度和决策信息反馈等机制,丰富和发展了应急决策生成理论和动态调整理论体系。参考文献:1 杨永坚,田玉基.突发公共事件应急管理与应急系统的研究与应用 以2008年初我国南方雪灾为例J.科技与
22、管理,2008(4):20-23.2 杨继君,吴启迪,程艳,许维胜,韩传峰.面向非常规突发事件的应急资源合作博弈调度J.系统工程,2008,26(9):21-25.3 韩传峰,叶岑.政府突发事件应对能力综合评价J.自然灾害学报,2007,16(4):149-153.4 池宏,祁明亮,计雷,等.城市突发公共事件应急管理体系研究J.中国公共安全 学术版,2005(3):21-32.5 佘廉,吴国斌.突发事件演化与应急决策研究J.交通企业管理,2005(12):4-5.6 周超,张毅.论转型期我国城市突发事件应急决策系统之构建J.湖北经济学院学报(人文社会科学版),2007,4(4):56-57.7
23、 于瑛英,池宏,祁明亮,等.应急管理中资源布局评估与调整的模型和算法J.系统工程,2008,26(1):75-81.8 孙立,赵林度.基于群集动力学模型的密集场所人群疏散问题研究J.安全与环境学报,2007,7(5):124-127.9 王付明,刘贵坤,宋大鹏.人员紧急疏散系统动力学仿真模型研究J.信息工程大学学报,2008,9(2):254-256.10徐志新,奚树人,曲静原.核事故应急决策的多属性效用分析方法J.清华大学学报(自然科学版),2008,48(3):445-448.11关惠兴,刘茂,赵庆香.基于多专家决策方法的氨气泄漏应急决策J.南开大学学报(自然科学版),2007,40(6)
24、:28-33.12吴国斌.三峡坝区突发公共事件决策模式构建研究J.武汉理工大学学报(社会科学版),2007,20(5):590-593.13吕浩,王超.重大突发事件的扩散机理研究J.武汉理工大学学报 信息与管理工程版,2006,28(9):7-10.14廖光煊,翁韬,朱霁平.城市重大事故应急辅助决策支持系统研究J.中国工程科学,2005,7(7):7-13.15徐浩,俞鹤伟,黄绍雄.基于大系统控制论的重大突发事件处理系统研究J.计算机应用,2007(2):92-94.16佘廉,吴国斌.突发事件演化与应急决策研究J.交通企业管理,2005(12):4-5.17姚杰,计雷,池宏.突发事件应急管理中的动态博弈分析 J.管理评论,2005,17(3):46-50.18尹红莲,徐光瑜,宗传河.大型工程项目突发事件机理研究J.山东水利职业学院院刊,2008(2):6-10.19赵金楼,齐英.基于系统动力学模型的建设项目的资源管理研究J.科技管理研究,2008(7):502-504.20计雷,池宏.突发事件应急管理M.北京:高等教育出版社,2006.110-111.21张沛,潘锋.现代城市公共安全应急管理概论M.北京:清华大学出版社,2007.(责任编辑:辜 萍)35