沈同強 周華任 彭文亮 張鑫鵬 陳憲

近年來，隨著化學工業(yè)的高速發(fā)展，我國危險化學品事故呈現(xiàn)出高發(fā)頻發(fā)態(tài)勢，嚴重危害著人民生命財產和生態(tài)環(huán)境安全[1]?；瘜W事故發(fā)生通常比較突然，救援難度大。救援界認為，在“黃金72小時”內，災民存活率極高[2]。軍隊和武警防化分隊作為重要的專業(yè)救援力量，在處置化學事故中發(fā)揮了突出作用。天津港“8·12”特大火災爆炸事故發(fā)生后，防化救援力量迅速到位、果斷處置，積累了豐富經驗的同時，我們也認識到，當前由于軍隊和武警救援分隊專業(yè)人員及裝備等力量相對比較薄弱且分布不均勻，指揮員必須要在事發(fā)后的短時間內作出最佳救援決策，合理安排兵力編組，才能最大限度減少傷亡，提升救援效果。

決策樹法是運籌學中一個重要的理論分支,它的基本功能是用樹形結構描述備選方案、自然狀態(tài)和收益值之間的隨機因果關系[3]。決策樹法適合解決較復雜的風險型決策問題，尤其是對那些需要逐次進行決策的“多級決策問題”更為有效，具有思路清晰、形象直觀、便于計算等優(yōu)點[4]。軍隊和武警參與災害救援過程中，可靈活運用決策樹法，在確定救援兵力編組上輔助決策。

1.分兵編組與集兵編組的確定

化學事故發(fā)生一般比較突然，前期隨著有毒有害物質的擴散和人員的自救互救，通常最初時段死亡人數(shù)增長較快，但隨著時間推移，死亡總體人數(shù)雖仍繼續(xù)上升，但增速變緩，類似于正態(tài)分布曲線。如遇事故地點或受災群眾不在一處的情況，指揮員就需要在最短的時間內定下決心作出決策，合理安排兵力編組。具體哪一種方案能使傷亡人數(shù)預期達到最小值，指揮員不能簡單依靠經驗或意愿，這時可以借助決策樹法進行輔助驗證。

例如，某化工廠因中控平臺操作不當，造成相鄰兩個廠區(qū)（記為地點A和地點B）化工設備同時出現(xiàn)故障，進而劇毒氣體擴散到附近居民區(qū)，傷亡人數(shù)不斷上升。假定隨著時間的推移人員的死亡人數(shù)預期值參考表1。武警某防化中隊接到上級命令，迅速對這兩個廠區(qū)實施救援。三地成三角形分布，各相距30km，預計兩點間機動時間均為1h。由于救援中隊兵力及配套裝備極少，只能組成10個救援小組。指揮員經過慎重研究，認為可以采取2種救援方案：

方案1：將救援隊分成2個分隊，每個分隊有5個救援小組，分別前往兩個廠區(qū)實施救援；

方案2：集中全部救援力量，形成優(yōu)勢兵力，依次對兩個廠區(qū)實施救援。

兩種救援方案所對應的救援時間如表2所示。（如分兵救援，到達第二個地點時傷亡人數(shù)按照前一地點完成時間加路途時間后起算。例如，在地點A救援使用了2h，機動到地點B途中用去1h，則在地點B救援使用了1h完成救援的話，地點B傷亡人數(shù)參照4h的死亡人數(shù)。下同。）請分析確定救援中隊應采取哪種救援方案才能使周邊群眾傷亡人數(shù)期望值達到最小。

根據(jù)以上決策問題的有關信息，可繪制決策樹，如圖1所示。

表1 隨時間推移周邊群眾傷亡情況

表2 完成化學事故救援任務的時間及相應概率

表3 決策樹用到的三種符號

圖1 合兵與分兵決策樹

依據(jù)決策樹，可以直觀形象地計算出各節(jié)點傷亡人員期望值，進而確定最終決策方案：

據(jù)此，可得出結論，應將救援分隊分兵兩路，分別前往地點A和地點B實施營救，這樣周邊群眾傷亡預期值最小，為65人。

當然，題目中所給出的例子不能代表所有情況，現(xiàn)實當中如果兩地相距較近，救援隊機動不會造成明顯的時間浪費，根據(jù)“N-平方率”中關于“有效戰(zhàn)斗力與戰(zhàn)斗單位數(shù)的平方成正比”的規(guī)律[5]，兵力編組情況則應考慮“集中優(yōu)勢兵力”，救援效率才會更高。實踐運用中救援隊指揮員要根據(jù)現(xiàn)場情況靈活應對，科學決策。

2.平均編組與側重編組的確定

在救援編組確定時，不但有“分”與“合”的區(qū)別，還涉及到具體如何分組的問題。當事故廠區(qū)周邊群眾人數(shù)和救援效率不同時，編組也應隨之變化。例如，設地點A處于城鎮(zhèn)，受災人員比較多，但相對集中，救援難度較??；而地點B處于分散的鄉(xiāng)村，受災人員較少，且救援難度較大。這時平均分組實施救援，與側重于地點A處適度增加的救援力量相比，死亡預期值將會相差多少呢？

假定地點A、B隨時間延長傷亡人數(shù)如表4所示，完成救援任務時間及相應概率如表5所示。

方案1：將救援隊平均分為2個分隊，每個分隊分別有5個救援小組，同時開往地點A和地點B開展救援；

方案2：將救援隊分為2個分隊，其中地點A處安排6個救援小組，地點B處安排4個救援小組；

根據(jù)以上決策問題的有關信息，繪制決策樹，如圖2所示。

依據(jù)決策樹，計算出各節(jié)點傷亡人員期望值，進而確定最終決策方案：

E(4)=15+23+16=54人

E(5)=10+15+3=28人

E(2)=E(4)+E(5)=82人

E(6)=9+23+10=42人

E(7)=8+15+6=29人

E(3)=E(6)+E(7)=71人

E(1)=min｛E(2)，E(3)｝=71 人

據(jù)此，可得出結論，應將救援分隊兵分兩路，在受困人員相對密集且救援難度相對較小的地點A處適度增加救援力量，安排6個化學救援小組，在地點B處安排4個小組，可使泄漏廠區(qū)周邊群眾傷亡預期值最小，為71人，較之平均分組傷亡預期人數(shù)少了11人。

表4 隨時間推移毒氣泄漏造成群眾傷亡情況（人）

表5 完成化學事故救援任務的時間及相應概率

圖2 平均與側重決策樹

3.結論

本文通過兩個利用決策樹法輔助制定兵力編組問題的例子，演示了決策樹法在輔助決策時的應用過程。當然，在實際救援當中，現(xiàn)場情況復雜，參數(shù)給定要依托指揮員豐富的經驗和準確的判斷，因此，指揮員應在平時加強對事故案例的研究，一旦有任務需要，能夠在最短的時間內認真分析情況、準確判斷形勢、借助科學方法進行兵力編組、擬定救援方案，以求在化學事故救援中，用最合理的方案實現(xiàn)最大的救援效益。

[1]胡建明.化學事故應急救援戰(zhàn)術戰(zhàn)法探討[J].武警兵種.總第135期.2016（1-5）.

[2]黃敏東.論海上遇險黃金救援時間[J].世界海運.第37卷第233期.2014（33-35）.

[3]周華任，趙穎，周生.運籌與優(yōu)化[M].清華大學出版社.2012（233）.

[4]鄭國用，高春生.應用軍事運籌學方法輔助決策邊防指揮決策[J].武警學院學報,第30卷第3期.2014（14）.

[5]徐長山，姜延軍，林學俊.自然辯證法概論[M].國防大學出版社.2005（94）.