單虎 丁帥

摘要：在突發(fā)事件的應急管理過程中，應急管理系統(tǒng)效果評估是一個極為重要的組成部分，是進一步完善應急管理預案和優(yōu)化應急管理體制的核心基礎，同時也是突發(fā)事件應急管理發(fā)展進程中最為關鍵的一項支撐理論?？紤]到客觀存在的數(shù)據(jù)多量綱問題，基于不確定多屬性評價理論，運用證據(jù)推理方法建立了一種新穎的突發(fā)事件應急管理系統(tǒng)評估模型。

關鍵詞：突發(fā)事件 應急管理系統(tǒng) 多屬性評估 證據(jù)推理方法

1 概述

經(jīng)過近三十年的發(fā)展，世界各國面向突發(fā)事件的應急管理體制建設已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展階段，多級多區(qū)域多部門的聯(lián)動救援機制逐步完善，有效可執(zhí)行的應急管理預案也在不斷制定。不同類型突發(fā)事件發(fā)生的誘因、導致社會危機狀態(tài)的影響程度和波及范圍、對社會產生危害的嚴重程度逐漸明晰，給新形勢下的突發(fā)事件危機處理和應急救援提供了切實保障。此外，相同類型突發(fā)事件的政府應急管理措施和危機救援手段不盡相同，不同的應急管理決策方法、救援工具、危機管理調度過程、涉眾群體都可能產生差異較大的應急管理系統(tǒng)效果。因此，有必要系統(tǒng)地研究現(xiàn)階段我國突發(fā)事件的應急管理評估指標、指標系統(tǒng)及相應的評估模型，從而為未來研究開發(fā)更為先進、合理的應急管理平臺提供指導。

應急管理系統(tǒng)效果評估不是對人身傷亡救援、受損建筑物危機處置、輿論影響控制等檢測結果的簡單集結，而是需要結合決策者和現(xiàn)階段社會發(fā)展的實際危機處理需求，基于合理的證據(jù)或經(jīng)驗對突發(fā)事件應急管理的所有關聯(lián)屬性是否達到預期水平的綜合評價體系。為此，本文將綜合分析影響突發(fā)事件應急管理效率和成功率的救援能力、決策方案、調度能力、技術手段等因素，并從政府決策者、普通公眾、公益群體、外部勢力等多個視角，建立突發(fā)事件應急管理系統(tǒng)效果的評估指標系統(tǒng)，進而借鑒多屬性決策理論中的不確定性評估方法，研究基于證據(jù)推理的應急管理系統(tǒng)效果評估模型。

2 應急管理系統(tǒng)的評價指標體系

大量突發(fā)事件的應急管理實踐表明，應急管理信息系統(tǒng)的運作效率和執(zhí)行能力會對政府決策者實施危機處置和救援工作具有較大的影響。若應急系統(tǒng)運作不暢、內含的應急決策模塊薄弱，會極大降低突發(fā)事件的處置效率，影響災難控制和救援的時效性和準確性；若提升應急系統(tǒng)的應急救援和危機處理能力，不僅能緩解政府決策者在緊急情況下的工作負擔，增強應急管理反應能力，同時還能很好的降低應急管理代價，優(yōu)化多級多區(qū)域多部門救援力量的任務協(xié)調。因此，在開發(fā)和部署面向突發(fā)事件的應急管理信息系統(tǒng)時，有必要從突發(fā)事件應急管理、專業(yè)技術、長期性兼容性、投入產出、可復用性等方面綜合考察應急管理系統(tǒng)的整體性能，為政府制定應急管理系統(tǒng)實施決策提供依據(jù)。

目前，突發(fā)事件應急管理系統(tǒng)效果評估研究已經(jīng)形成了不少模型和方法，多種評價體系被付諸于實際應用，例如：基于聯(lián)邦實體架構FEA模型的評價體系[1]、城市公共安全應急管理信息系統(tǒng)評估框架EPEF的評價體系[2]、信息系統(tǒng)績效評價COBIT體系[3]等。我國社會已經(jīng)進入經(jīng)濟、社會、環(huán)境結構急劇變革的轉型關鍵期，大量經(jīng)濟、社會、環(huán)境矛盾交織在一起，突發(fā)事件頻發(fā)，已經(jīng)直接威脅到我國社會的和諧穩(wěn)定和經(jīng)濟的平穩(wěn)增長。在公共應急管理信息系統(tǒng)評價研究方面，西南交通大學的喇娟娟[4]等深刻分析了我國政府在突發(fā)事件危機管理中存在的權責不明、本末倒置、方式欠妥等問題，并有針對性地構建了一個適用于我國國情的應急管理系統(tǒng)評價指標體系。

考慮到信息系統(tǒng)技術發(fā)展的先進性，運用可信軟件的基本理念，將該體系中在二級指標安全性、系統(tǒng)柔性、可靠性進行有機整合，提出設計應急管理系統(tǒng)的可信性，并使用安全性、可擴展性、平均失效時間、系統(tǒng)響應時間、故障恢復時間和兼容性對其進行綜合評價。與管理信息系統(tǒng)可信性相關的定量度量技術已經(jīng)得到國內外學者的廣泛研究，多種基于概率預測模型或參數(shù)估計模型被提出。依據(jù)指標評價數(shù)據(jù)獲取方式的不同，還可將所有的三級指標分為定量度量和定性評價兩大類。在證據(jù)推理方法體系中[5]，基于效用或規(guī)則的定性定量數(shù)據(jù)一致轉換技術已經(jīng)非常成熟，可以被應用于將定量度量數(shù)據(jù)與定性評價信息在統(tǒng)一的識別框架下進行相容建模，進而遵循效用一致性原理或規(guī)則一致性原理統(tǒng)一轉換為統(tǒng)一識別框架下的信度分配函數(shù)：m={（Hn，βn），（Ω，βΩ，），n=1，…，N}。過程較為簡單，這里不再贅述。

3 基于ER方法的應急管理系統(tǒng)評估模型

證據(jù)推理（evidential reasoning，ER）是一種不確定性問題的有效方法，它利用人們對客觀世界的認識以及人們掌握的知識和相關專業(yè)經(jīng)驗，對不確定性事件給出不確定度量[5]。優(yōu)于傳統(tǒng)的證據(jù)理論、模糊理論方法，ER方法在不確定證據(jù)的度量方面更為靈活，推理機制更加方便、簡潔，在信度分配上將未知分為原始固有的未知和由權重引起的未知，其設計考慮更接近于人類專家的思維習慣。由于具有較好的不確定處理特性，ER方法以及被廣泛應用于解決軟件系統(tǒng)選擇、設計方案評價、系統(tǒng)失效預測以及軟件可信性評估等多個實際問題。此外，證據(jù)推理的研究者們已經(jīng)給出了許多面向不確定性證據(jù)融合的求解算法，如：解析合成算法、遞歸合成算法等，這些先進算法已經(jīng)被證明是一類較為有效的不確定證據(jù)合成方法，可以在統(tǒng)一識別框架內將定性定量指標上的主觀評價和客觀數(shù)據(jù)進行歸一化集結。

假設E是某待評估的突發(fā)事件應急管理系統(tǒng)，應急管理系統(tǒng)評價指標體系可以被形式化地描述為：IS={root， ear，nar，i}，root表示該系統(tǒng)的綜合性能，ear表示該系統(tǒng)的二級指標，nai表示可以直接被采集原始數(shù)據(jù)的定性或定量葉子指標。

基于多層級的評價指標體系，需要對各指標層級上的應急管理系統(tǒng)評估證據(jù)進行融合，以獲得對應上一層指標的不確定性綜合評價。ER方法中的證據(jù)融合過程是在獲得統(tǒng)一識別框架下的多源不確定證據(jù)后，首先將不確定證據(jù)與其對應的相對權重進行集成，得到基本概率mass函數(shù)（basic probability mass）。

令Ω={H1，…，HN}為統(tǒng)一識別框架，mr，i={（Hn，βn，r，i），（Ω，βΩr，i），n=1，…，N}是關于應急系統(tǒng)評價指標nai在識別框架Ω上的一組處理后數(shù)據(jù)，wr，i（i=1，…，I）為應急系統(tǒng)評估證據(jù)mr，i（i=1，…，I）的相對權重，并滿足Σiwr，i=1。mr，i（i=1，…，I）的基本概率mass函數(shù)可以通過下式構建：

mn，r，i=wr，iβn，r，i， r=1，…5， i=1，…，I， n=1，…，N，

■Ω，r，i=1-wr，j， r=1，…5， i=1，…，I，

mΩ，r，i=wr，j（1-■βn，r，i）， r=1，…，5， i=1，…，I，

其中，mr，i的基本概率mass函數(shù)分配到未知上的信度被劃分為表示由相對權重引起的未知程度■Ω，r，i和由原始信息中的不完整引起的未知程度mΩ，r，i。

以現(xiàn)有的ER解析合成算法為基礎，結合突發(fā)事件應急管理系統(tǒng)評估的指標體系特征，提出一種基于ER方法的應急管理系統(tǒng)評估推理算法。該算法將突發(fā)事件應急管理系統(tǒng)評估問題進行逐層劃分，形成規(guī)模較小且可直接操作的系統(tǒng)評價問題；在獲得經(jīng)相對權重調整的基本概率mass函數(shù)后，結合評估指標系統(tǒng)的三級層次性，逐級開展基于ER合成算法的證據(jù)合成并向上推理；將中間和root層級指標上的不確定性評價反饋給用戶，最后結合效用函數(shù)量化所有的指標不確定評價。

算法1 基于ER方法的應急管理系統(tǒng)評估推理算法：

①令Ω= {H1，…，HN}為統(tǒng)一識別框架，識別框架中各等級的效用為{u（Hn），n=1，…，N}，評估指標系統(tǒng)IS={root，ear，nar，i}，其中：r=1，…，5，中間級指標上相對權重為wr（r=1，…，5），底層葉子指標上的相對權重為wr，i（i=1，…，I；r=1，…，5）；

②在指標層級L1上，使用底層定性或定量葉子指標上的處理后數(shù)據(jù)mr，i={（Hn，βn，r，i），（Ω，βΩ，r，i），n=1，…，N}和對應的相對權重wr，i（i=1，…，I；r=1，…，5）進行集成，得到應急管理系統(tǒng)葉子指標上的基本概率mass函數(shù){mn，r，i，■Ω，r，i，mΩ，r，i}；

③對層級L1葉子指標上的不確定證據(jù)使用ER解析合成算法進行合成，求得中間層級L2上指標的信度分配函數(shù)mr={（Hn，βn，r），（Ω，βΩ，r），n=1，…，N，r=1，…，5}，再結合中間層級L2上的相對權重wr（r=1，…，5），求得調整后可信證據(jù){mn，r，■Ω，r，mΩ，r}；

④對層級L3中間指標上的不確定證據(jù)進行合成，求得根層級L3上root的信度分配函數(shù)m={（Hn，βn），（Ω，βΩ），n=1，…，N}；

⑤對確定證據(jù)進行效用量化評價。依據(jù)識別框架中各等級的效用為{u（Hn），n=1，…，N}，使用下面的公式估算該應急管理系統(tǒng)所有指標上評價值V={v■，{v■}■■，{v■}■■}。

v■=■β■（H■）+■（1）

v■=■β■u（H■）+■，r=1，…，5，（2）

v■=■β■u（H■）+■，r=1，…，5， i=1，…，I（3）

算法中提及的ER解析合成算法已經(jīng)在多篇文獻中被提及和驗證，具體參見文獻[5]?；贓R方法的應急管理系統(tǒng)評估推理算法最終是以各級指標上的信度分配函數(shù)和量值兩種方式給出了群體性突發(fā)公共事件應急管理系統(tǒng)的性能評估結果。該算法以應急管理系統(tǒng)評價指標體系的形式化描述為IS={root，ear，nar，i}為基礎，由此開發(fā)的應急管理系統(tǒng)評估推理算法可廣泛適用于評估過程獨立、應急管理需求確定的群體性突發(fā)公共事件應急管理系統(tǒng)的評估過程中。

4 結論

突發(fā)事件的應急管理離不開應急管理系統(tǒng)的有效支持，其運行效率和執(zhí)行能力將會對直接關系到政府決策者在發(fā)生突發(fā)事件時的危機處置和救援能力，對于降低突發(fā)事件的應急管理代價，優(yōu)化多級多區(qū)域多部門應急力量間的任務協(xié)調也具有至關重要的意義。因此，本文通過分析已有的應急管理系統(tǒng)效能評價的主流評估體系，研究了考慮定性定量指標混合、不確定的應急管理系統(tǒng)評估問題，建立了基于ER方法的應急管理系統(tǒng)效果評估模型，并設計了相關的應急管理系統(tǒng)評估推理算法。相信該模型的提出對于提升政府職能部門的應急反應能力、增強突發(fā)事件應急管理的科學性與準確性具有一定的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]胡克瑾.IT審計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

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[3]COBIT：Framework for IT governance and control.2012， http：//www.isaca.org/Knowledge-Center/COBIT/Pages/Overview.aspx.

[4]喇娟娟，蔣葛夫.城市公共安全應急管理信息系統(tǒng)評價模型 [J].統(tǒng)計與決策，2009，4：216-217.

[5]Yang J.B.Rule and utility based evidential reasoning approach for multiattribute decision analysis under uncertainties[J].European Journal of Operational Research，2001，131：31-61.

基金項目：國家自然科學基金項目（71201042）。

作者簡介：單虎（1971-），男，安徽合肥人，博士研究生，研究方向：應急管理、決策支持系統(tǒng)。

丁帥（1984-），男，安徽合肥人，博士/碩士生導師，研究生方向：應急管理、決策支持系統(tǒng)。