基于情景的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件相似度研究

張明紅，佘 廉，耿 波

(1.湖北華舟重工應(yīng)急裝備股份有限公司，湖北 武漢 430223;2.國家行政學(xué)院應(yīng)急管理培訓(xùn)中心，北京 100089；3.核動力運行研究所，湖北 武漢 430223)

基于情景的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件相似度研究

張明紅1，佘 廉2，耿 波3

(1.湖北華舟重工應(yīng)急裝備股份有限公司，湖北 武漢 430223;2.國家行政學(xué)院應(yīng)急管理培訓(xùn)中心，北京 100089；3.核動力運行研究所，湖北 武漢 430223)

突發(fā)事件相似度問題是我們運用已經(jīng)發(fā)生的突發(fā)事件進行案例推理來輔助決策中亟待解決的難題。本文橫向上以事件發(fā)生的時間先后順序抽取關(guān)鍵決策點的情景構(gòu)建情景鏈，縱向上提出“事件-情景-應(yīng)急處置任務(wù)-應(yīng)急行動”的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型，在此基礎(chǔ)上采用情景鏈相似度算法，解決尋找相似突發(fā)事件以及應(yīng)對策略的問題。情景鏈相似包括突發(fā)事件的情景鏈和情景節(jié)點兩個層面的相似，算法設(shè)計包括結(jié)構(gòu)相似和語義概念上的相似。具體到某個情景的處置任務(wù)與應(yīng)急行動的相似包括情景的處置任務(wù)集合整體相似和其中相似度最高的處置任務(wù)的應(yīng)急行動相似。本研究豐富和拓展了突發(fā)事件“情景-應(yīng)對”理論，為應(yīng)急輔助決策方法提供技術(shù)輸入。

決策；突發(fā)事件；情景鏈；相似

1 引言

突發(fā)事件的突發(fā)性、危害性、復(fù)雜性等特點，使得應(yīng)急決策者面臨決策時間緊迫、信息資源有限和心理壓力大等困境，因此應(yīng)急決策的輔助方法應(yīng)運而生。案例推理、應(yīng)急決策支持系統(tǒng)、案例庫等方法，都對應(yīng)急決策有一定的輔助作用，但是制約這些輔助方法有效性的共性問題是突發(fā)事件的相似度問題。要從相似的突發(fā)事件處置中得到經(jīng)驗性的知識，就要首先在時間緊張的條件下找到相似突發(fā)事件。但不同突發(fā)事件全過程相似的很少，要尋找到完全相似有借鑒意義的突發(fā)事件很難。因此在當前“情景-應(yīng)對”的應(yīng)急管理范式下，該問題的研究轉(zhuǎn)向以突發(fā)事件情景的相似度為切入，有望為應(yīng)急決策者提供信息輸入。

在最早的《The Year 2000》中[1]提出情景概念后,諸多研究對情景的概念進行了豐富，主要是關(guān)于情景描述的是現(xiàn)在還是將來的問題，有學(xué)者認為情景是對未來的一般描述，是一個過程[2]。但是情景又不同于預(yù)測，預(yù)測是更多的基于現(xiàn)實數(shù)據(jù)或案例對未來進行判斷和識別，情景是一系列預(yù)期可能出現(xiàn)的狀況的集合[3]，通過概率來界定和判斷，更多的是一種可能的假設(shè)或判斷[4]。國外的諸多有關(guān)情景的研究是將情景應(yīng)用于風(fēng)險管理，作為事故預(yù)警的一種方法[5]，也把引用軟件技術(shù)搜集和管理情景作為一種基于情景的需求分析策略提出[6-8]，而在情景的運用中有關(guān)相似性度量包含四個步驟：定位重復(fù)或近于重復(fù)的情景、搜集情景集合、識別情景中共享的情景點、確定方案之間的依賴關(guān)系，在這四個步驟的基礎(chǔ)上相對有效的方法是語義相似度的分析[9]。有關(guān)定位情景和識別情景點的問題，在化學(xué)事故領(lǐng)域，有學(xué)者認為由于沒有捕捉到常見危險源辨識方案技術(shù)的漏洞，導(dǎo)致了不典型事故情景引發(fā)了遠遠超過最壞情況下的參考情景的狀況，因此情景識別技術(shù)很關(guān)鍵[10]。也有學(xué)者針對交通事故領(lǐng)域的多發(fā)事故，認為不能提前預(yù)警的原因是無法識別典型事故情景，因此提出了一種新型的典型情景識別方法[11]。所以國外在突發(fā)事件領(lǐng)域把情景較多應(yīng)用在預(yù)警階段，并且還有學(xué)者通過把當前事故和已經(jīng)發(fā)生過的類似事故情景作比較，得到對當期事故可能發(fā)展為“非典型”事故的一些帶有前瞻性的早期預(yù)警指標[12]。而有關(guān)方案間的依賴關(guān)系以及語義相似度的分析研究偏少。

我國應(yīng)急管理領(lǐng)域?qū)⑶榫皯?yīng)用于預(yù)案的編制[13]、基于模糊情景規(guī)則推理[14]、應(yīng)急處置方案的快速生成[15]、突發(fā)事件策略庫構(gòu)建[16]等方面，嘗試解決預(yù)案和策略庫中的問題，但存在著提取出的策略缺乏直接應(yīng)對的情景信息的問題，也不免削弱了“情景-應(yīng)對”下策略的本質(zhì)含義，即特定情景的應(yīng)對策略。為了解決此問題有學(xué)者提出了基于情景的案例庫族譜設(shè)計，將縱向的情景分為條件屬性和決策屬性，力求實現(xiàn)一一對應(yīng)關(guān)系，但是未對單一領(lǐng)域的不同突發(fā)事件如何進行情景的相似度計算以及情景鏈的相似度算法給出解答[17]。也有學(xué)者建立了基于情景的最小最大后悔值準則的應(yīng)急救災(zāi)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建魯棒優(yōu)化模型，提高“情景-應(yīng)對”下的應(yīng)急資源調(diào)配效率[18-21]?？傆^現(xiàn)有國內(nèi)研究主要是對情景的表達方式與結(jié)構(gòu)的研究。有學(xué)者對情景的刻畫結(jié)構(gòu)進行了研究，提出除突發(fā)事件狀態(tài)之外還要包括應(yīng)急活動的描述內(nèi)容，將情景分三層表示，底層為承災(zāi)體和環(huán)境單元，中間層為事件和應(yīng)急活動，上層為情景單元，這樣的表達可以記錄一個突發(fā)事件[22]，但是在實現(xiàn)推演預(yù)測的時候中間層的事件與應(yīng)急活動沒有切分，那就影響相似情景的提取。也有學(xué)者將情景要素設(shè)計為致災(zāi)體、承載體和抗災(zāi)體三位一體結(jié)構(gòu)[23]，并結(jié)合多源異構(gòu)信息融合技術(shù)[24]、知識元[25-26]等技術(shù)方法解決情景推演問題，多是用事件鏈檢索匹配[27-28]，而基于情景鏈進行突發(fā)事件相似度研究較少。

綜上，本文以結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型為基礎(chǔ)，嘗試解決情景與策略的對應(yīng)關(guān)系問題。為了提高案例庫輔助決策的效力，本文在結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型基礎(chǔ)上提出了突發(fā)事件情景鏈和具體情景的相似度算法，進而預(yù)測突發(fā)事件的發(fā)展趨勢和相應(yīng)情景下將宜采取的應(yīng)對策略。

2 結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型的構(gòu)建

2.1 模型構(gòu)建

為使已發(fā)生的突發(fā)事件(案例)有效的輔助應(yīng)急決策，滿足決策者對于突發(fā)事件發(fā)展的趨勢以及將宜采取的措施的信息的需求，本文提出分層式結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型，即“事件-情景-應(yīng)急處置任務(wù)-應(yīng)急行動”結(jié)構(gòu)。

依據(jù)《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法》，突發(fā)事件分為自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會安全事件四大類，在每類的下面細分子類。目前細分的小類依據(jù)不統(tǒng)一，版本內(nèi)容有異，因為本文重點不是分析類別之間的差異，故不對此研究。文章中把依據(jù)突發(fā)事件的性質(zhì)和機理不能再細分的小類，定義為單一突發(fā)事件。本文的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件指的是單一突發(fā)事件，簡稱突發(fā)事件。

不同突發(fā)事件在不同階段呈現(xiàn)的特征不同，同一突發(fā)事件在不同的階段呈現(xiàn)的特征也不同，因此在“情景-應(yīng)對”背景下的應(yīng)急決策一定是和突發(fā)事件情景相關(guān)聯(lián)的。情景是對已發(fā)生突發(fā)事件發(fā)展狀態(tài)的描述，包括突發(fā)事件的發(fā)展階段、危害范圍、災(zāi)害因子、地域范圍等屬性，并且我們依據(jù)此狀態(tài)中的典型屬性進行情景命名。依據(jù)事件發(fā)生時間的先后順序、發(fā)生地點的變遷、生命周期的階段以及影響范圍的變化等劃分為不同的情景，組成一個情景序列。由于采取的依據(jù)不同劃分的情景不同，情景的名稱也有差異。因此一個突發(fā)事件可能有多種情景序列，在序列上有的情景名稱可能相同，也可能不同。本文把描述一個突發(fā)事件全過程的情景序列稱為情景鏈?；诖饲榫版湆⑦M行未來發(fā)生的情景的預(yù)測。

在突發(fā)事件處置中，情景鏈上的每個情景的狀態(tài)都會有相應(yīng)的處置要求，因此處置任務(wù)是伴隨情景的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，一個情景會產(chǎn)生多個處置任務(wù)，構(gòu)成了一個處置任務(wù)集合。每個任務(wù)會被分配給不同的組織完成，由于不同的組織承擔的是總體任務(wù)目標中的部分目標，加之各個部門的職權(quán)與能力的差異，因此會產(chǎn)生多個應(yīng)急行動。伴隨每個應(yīng)急行動產(chǎn)生的就是行動主體和動用的多種資源，因此把每個應(yīng)急行動關(guān)聯(lián)性的綁定一個或行動主體與處置資源，便于存儲與查找。構(gòu)建結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型如圖1所示。

圖1 結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型

圖1中的情景、處置任務(wù)和應(yīng)急行動是緊密關(guān)聯(lián)的，存在時間上的先后順序和一定的因果關(guān)系。由于情景切分的依據(jù)不同，得到的情景鏈有差異，因此對應(yīng)情景的處置任務(wù)集合和應(yīng)急行動的集合也會有差異。已經(jīng)發(fā)生的突發(fā)事件是個開放性的資料，在信息提取中不同的操作者會有不同的認識，本文也不對情景切分的依據(jù)做一致性規(guī)定。以此形式表達的突發(fā)事件存儲結(jié)構(gòu)簡便，并且易于查找相關(guān)聯(lián)的信息。眾多的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件就會構(gòu)成一個情景庫。該情景庫可以結(jié)合計算機與信息技術(shù)，凸顯突發(fā)事件情景的應(yīng)急輔助作用，也便于以此進行突發(fā)事件的預(yù)測性工作，為面向決策的突發(fā)事件相似度問題的解決提供了基礎(chǔ)。

2.2 模型系統(tǒng)實現(xiàn)

將上述模型以構(gòu)建應(yīng)急案例管理系統(tǒng)方式實現(xiàn)，并在系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上進行情景檢索匹配為基礎(chǔ)的突發(fā)事件相似度研究。

模型系統(tǒng)實現(xiàn)步驟包括：一是將復(fù)雜的突發(fā)事件劃分為單一突發(fā)事件，以單一突發(fā)事件的產(chǎn)生、發(fā)展與結(jié)束的情景描述為主軸；二是針對時間順序上的第一個單一突發(fā)事件的情景從發(fā)生的環(huán)境條件、情景的狀態(tài)以及管理應(yīng)對的信息進行描述，管理應(yīng)對信息包括管理主體、處置任務(wù)、應(yīng)急行動以及調(diào)用的資源等信息，由多個情景組成的情景鏈中依次分別進行描述；三是形成情景描述基礎(chǔ)上的突發(fā)事件案例庫。該系統(tǒng)平臺的功能模塊，如圖2所示。

圖2 結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型系統(tǒng)功能模塊圖

3 突發(fā)事件相似度模型框架

以上文的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型為基礎(chǔ)，我們將突發(fā)事件切分為一個個的情景鏈，其中每個情景都對應(yīng)著處置任務(wù)和應(yīng)急行動，并進行結(jié)構(gòu)化存儲，構(gòu)成情景庫，這就是尋找相似性突發(fā)事件的基礎(chǔ)且關(guān)鍵的一步。

3.1 相關(guān)定義

給定突發(fā)事件Ei，依據(jù)不同的標準，在時間順序上劃分為不同的情景sk，(k=1,2,3,…,n),則Ei={s1，s2，s3…sn}。

定義1. 情景 給定突發(fā)事件Ei={s1，s2，s3…sn}，?sk∈S，其中S為情景集合，情景sk的構(gòu)成記為

sk={{x1,x2…xn},{y1,y2…yn}}，

(1)

其中：xn表示情景發(fā)生的環(huán)境方面屬性；yn表示事件狀態(tài)方面屬性。

定義2.情景鏈 假定突發(fā)事件Ei的情景構(gòu)成序列C={sa→,…sp→,….sq→,…sb}，其中，sa，sp，sq，sb，為情景集合S中的任一元素，a≠p≠q≠b，將其命名為情景鏈。

定義3.情景節(jié)點數(shù) 假定突發(fā)事件Ei的情景鏈由s1到sn的n個情景構(gòu)成，則情景節(jié)點數(shù)為n。

3.2 相似度模型

突發(fā)事件相似度是先以尋找相似的情景鏈，進而找到相似情景以及其對應(yīng)的處置任務(wù)與行動為路徑，達到經(jīng)由相似的突發(fā)事件提示的信息找到可能的處置方案、預(yù)測突發(fā)事件的發(fā)展趨勢以及將宜采取的行動的目的。因為處置任務(wù)與應(yīng)急行動是關(guān)聯(lián)的，我們在找到最相似的情景鏈以及情景節(jié)點的條件下是較為可能得到建議性的處置方案的。而預(yù)測突發(fā)事件的發(fā)展趨勢是通過同一類型的眾多突發(fā)事件的眾多情景鏈的相似度計算，以不同條件排序來選取一定閾值范圍內(nèi)的情景鏈，即可預(yù)測當前情景下的突發(fā)事件發(fā)展趨勢以及將可能出現(xiàn)的具體情景。既然可以預(yù)測具體的情景，那么以已有的突發(fā)事件的具體情景的處置任務(wù)與應(yīng)對行動的集合信息為基礎(chǔ)，便可建議性的提取將宜采取的應(yīng)急行動。在給定突發(fā)事件相似度模型前先對相關(guān)概念進行界定：

圖3 突發(fā)事件相似度模型框架

在此基礎(chǔ)上，設(shè)計相似度求解的具體步驟，包括突發(fā)事件情景鏈的相似度、情景的處置任務(wù)與應(yīng)急行動的相似度兩個部分。其中情景鏈的相似度分為情景鏈結(jié)構(gòu)和情景語義概念兩個層面的計算。情景的處置任務(wù)與應(yīng)急行動的相似度分為處置任務(wù)集合的整體結(jié)構(gòu)性相似和應(yīng)急行動集合的相似兩個層面的計算。構(gòu)建突發(fā)事件相似度模型框架，以表達此相似度求解的過程，見圖3所示。

4 突發(fā)事件相似度計算

度量突發(fā)事件的相似度時，需充分考慮我們已經(jīng)結(jié)構(gòu)化的突發(fā)事件的結(jié)構(gòu)性特點：通常一類突發(fā)事件有多個突發(fā)事件；一個突發(fā)事件由一個或多個情景鏈組成；同一個突發(fā)事件的情景鏈間存在異同性；情景節(jié)點對應(yīng)的處置任務(wù)、應(yīng)急行動存在一對多、多對一的關(guān)系；應(yīng)急行動屬性會關(guān)聯(lián)行動主體與應(yīng)急資源。因此從突發(fā)事件的情景鏈和情景節(jié)點兩個層面進行相似度計算。

4.1 突發(fā)事件情景鏈相似度計算

突發(fā)事件情景鏈相似度計算是建立在相同類型的突發(fā)事件的基礎(chǔ)上的，同時研究的突發(fā)事件均經(jīng)過結(jié)構(gòu)化的切分與存儲，這樣提高了計算的準確性和多樣性。

在算法設(shè)計時考慮了突發(fā)事件級別對應(yīng)急響應(yīng)的影響，先從同類的兩個突發(fā)事件的情景鏈結(jié)構(gòu)相似入手，包括突發(fā)事件級別和情景節(jié)點數(shù)的相似度，然后是計算語義概念間的相似度，包括情景名稱集合整體的相似度和具體情景節(jié)點所包含的事件屬性的相似度，最后是求得兩個突發(fā)事件整體情景鏈的相似度。需要指出的是：這里計算的是同一類型突發(fā)事件的情景鏈相似度。

假設(shè)：同一類型的突發(fā)事件Ei和Ej，計算兩者的情景鏈相似度，算法具體步驟如下：

(一)結(jié)構(gòu)相似度——對突發(fā)事件級別和情景鏈中包含的情景節(jié)點數(shù)的計算

算公式，即定義4的數(shù)學(xué)表達：

(2)

2)情景鏈中包含的情景節(jié)點數(shù)的相

(3)

(二)語義概念間的相似度

假設(shè)突發(fā)事件Ei中情景名稱集合Namei和突發(fā)事件Ej中情景名稱集合Namej

Namei={Nodei1，Nodei2，Nodei3，……,Nodeim}

Namej={Nodej1，Nodej2，Nodej3，……，Nodejn}

1)情景鏈中情景名稱的相似度計算

采用在單個情景名稱的相似度計算基礎(chǔ)上的整體情景鏈的情景名稱相似度計算的

(4)

(5)

B、情景鏈中名稱相同或相似度最高的情景所包含的事件維度下的屬性集合整體的相似度為：

(6)

2)情景鏈中情景名稱集合的整體相似

(7)

綜上，整個突發(fā)事件事件的情景鏈相似度Sij計算公式如下：

(8)

4.2 突發(fā)事件的處置任務(wù)及應(yīng)急行動等的相似度計算

在突發(fā)事件的應(yīng)急管理中，決策者不僅考慮突發(fā)事件的蔓延發(fā)展趨勢，更要考慮在相應(yīng)的發(fā)展趨勢下應(yīng)該采用什么處置措施。上面的情景鏈結(jié)構(gòu)的相似度研究主要是針對突發(fā)事件自身發(fā)展趨勢進行了計算，下面將主要針對突發(fā)事件的應(yīng)急處置策略進行相似度計算。

基于結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型，突發(fā)事件的情景和處置任務(wù)是對應(yīng)的，處置任務(wù)與應(yīng)急行動是對應(yīng)的。因此，在計算處置任務(wù)與應(yīng)急行動的相似度時要具體到某個情景。

步驟是先計算具體情景的處置任務(wù)集合整體的相似度，然后在其中選取相似度最高的兩個處置任務(wù)，再對這兩個處置任務(wù)包含的應(yīng)急行動進行相似度計算，最后把應(yīng)急行動的相似度最高的兩個集合取并集，由此得到了該情景主要的處置任務(wù)與最相似的處置任務(wù)下可以采取的所有應(yīng)急行動。

選取該計算步驟的宗旨是每個情景下的處置任務(wù)有很多，選取最主要的優(yōu)先處置，在處置中要盡可能考慮到所有的行動，以求減少行動缺位而導(dǎo)致處置不力、惡化事件影響的情況。

假設(shè)：兩個情景名稱相同或相似度最高的情景sa和sb，此兩個情景中包含的處置任務(wù)集合為{Task1,Task2,…,Taskn}，每個處置任務(wù)所包含的應(yīng)急行動集合為{Action1,Action2,…,Actionn}。

(一)處置任務(wù)集合相似度——對情景sa和sb所包含的處置任務(wù)集合結(jié)構(gòu)相似度的計算

(9)

(二)應(yīng)急行動相似度計算——對相似度最高的處置任務(wù)下的應(yīng)急行動的計算

(10)

其中，taskai為情景sa中第i個處置任務(wù)，taskbi為情景sb中第j個處置任務(wù)，這是從處置任務(wù)集合中的單個處置任務(wù)入手，取處置任務(wù)集合中相似度最大值的兩個處置任務(wù)。在突發(fā)事件Ei和突發(fā)事件Ej中情景sa和sb的這兩個處置任務(wù)是處置任務(wù)集合中最相似的，表示在不同的突發(fā)事件中具有較高相似度的情景中此處置任務(wù)也產(chǎn)生了。這一方面說明該情景多易于產(chǎn)生此處置任務(wù)，另一方面也說明該處置任務(wù)對于此情景很重要。因此要繼續(xù)分析這兩個處置任務(wù)中的應(yīng)急行動集合的相似度。

B、比較相同或相似度最高的兩個處置任務(wù)所包含的應(yīng)急行動集合

(11)

綜上所述，該情景的處置任務(wù)及應(yīng)急行動的相似度Sab計算公式，即定義7的數(shù)學(xué)表達如下：

(12)

5 實證

本部分選取山東省青島市“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故(以下簡稱青島“11·22”事故)中的一個單一突發(fā)事件—危險化學(xué)品(原油)泄漏事故，和大連市金州新區(qū)“6·30”中石油管道原油泄漏燃燒事故(以下簡稱大連“6·30”事故)做實證分析。兩個案例以官方公布的《山東省青島市“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故調(diào)查報告》和《大連市金州新區(qū)“6·30”中石油管道原油泄漏燃燒事故調(diào)查報告》為依據(jù)。

選取此案例的依據(jù)：一是兩個案例都發(fā)生在沿海城市，輸油管道的泄漏隨時會引發(fā)地面、內(nèi)河、海洋等環(huán)境污染事件，具有潛在的危害傳輸連鎖效應(yīng)；二是案例都是地下輸油管道的泄漏作為源發(fā)事件；三是兩起案例的應(yīng)急處置效果存在較大差異，從應(yīng)急響應(yīng)角度兩者具有相互借鑒經(jīng)驗的必要性。

5.1 構(gòu)建情景鏈

依據(jù)調(diào)查報告內(nèi)容，提取該事件的情景，并對關(guān)鍵情景下的應(yīng)急管理信息進行記錄，依照應(yīng)急案例案例系統(tǒng)平臺的“術(shù)語庫”中概念命名情景，構(gòu)建了青島“11·22”事故危險化學(xué)品(原油)泄漏事故情景鏈和大連“6·30”事故危險化學(xué)品(原油)泄漏事故情景鏈，如圖4和圖5所示。

5.2 相似度計算

步驟1計算情景鏈的結(jié)構(gòu)和情景名稱的語義相似度

圖4 青島“11·22”事故之危險化學(xué)品(原油)泄漏事故情景鏈

圖5 大連“6·30”事故危險化學(xué)品(原油)泄漏事故情景鏈

兩個事故在原油泄漏事件上都為一般突發(fā)事件，即為第四級，i和j都取值4。每個情景鏈的節(jié)點數(shù)都有4個。所以公式計算為：

計算情景名稱的語義相似度，先明確青島“11·22”事故的原油泄漏事故情景名稱集合Namei和大連“6·30”事故的情景名稱集合Namej的內(nèi)容。

Namei={輸油管道指標異常，確認原油泄漏信息，泄漏原油發(fā)生擴散，泄漏原油達到燃爆條件}Namej={監(jiān)控室泄漏裝置報警，泄漏原油發(fā)生擴散，泄漏原油達到燃燒條件}

Nodei1=輸油管道指標異常，

Nodei2=確認原油泄漏信息，

Nodei3=泄漏原油發(fā)生擴散，

Nodei4=泄漏原油達到燃爆條件，

Nodej1=監(jiān)控室泄漏裝置報警，

Nodej2=泄漏原油發(fā)生擴散，

Nodej3=泄漏原油達到燃燒條件，

Sim(Nodei1，Nodej1)=0/9=0

Sim(Nodei2，Nodej1)=2/9=0.22

Sim(Nodei3，Nodej1)=2/9=0.22

Sim(Nodei4，Nodej1)=2/10=0.20

步驟2計算事件的處置任務(wù)及應(yīng)急行動的相似度

由步驟1可知Nodei3，Nodej2兩個情景的相似度最高，這兩個情景中包含的處置任務(wù)集合為：Taski3與Taskj2。其中：

taski3-1={防止擴散}，taskj2-1={處置泄漏}，taskj2-2={防止擴散}。

這兩個情景中包含的應(yīng)急行動集合為：actioni和actionj。其中：

actioni={圍堵地面原油，啟動環(huán)境預(yù)案，清理海上溢油，現(xiàn)場監(jiān)護}，

actionj={疏散群眾，設(shè)置警戒線，圍堵泄漏原油，泡沫覆蓋泄漏點，注水沖刷，現(xiàn)場監(jiān)護，防止原油入海}。

假設(shè)決策者注重應(yīng)急行動的相似性，設(shè)w1、w2、w3分別為0.2、0.3、0.5，則將權(quán)值帶入公式Si3j2=[0.2，0.3，0.5]·[0.5，1，0.5]T=0.65。

依次方法將應(yīng)急管理案例庫中的多個情景鏈進行比較，即可按照排序條件，得到一組相似情景基礎(chǔ)上的事件序列，并且可以提取其中的應(yīng)急處置任務(wù)和行動的相似性信息。

通過上例的驗證，兩個情景鏈的證明結(jié)果和實際情況基本符合，說明計算方法有效。

6 結(jié)語

本文提出的“事件-情景-應(yīng)急處置任務(wù)-應(yīng)急行動”的結(jié)構(gòu)化突發(fā)事件模型，以情景的視角研究突發(fā)事件響應(yīng)的全過程，構(gòu)成了情景-任務(wù)-行動的序貫鏈條，為利用突發(fā)事件的有效信息做了鋪墊，也提高了對應(yīng)急決策的輔助能力。以此模型為基礎(chǔ)構(gòu)建突發(fā)事件的情景鏈，文章利用情景鏈的結(jié)構(gòu)和情景名稱的語義的相似度比較，獲得一類突發(fā)事件發(fā)展的多見性情景鏈以及對當前情景下的突發(fā)事件發(fā)展趨勢的預(yù)測。以情景鏈上具體情景的處置任務(wù)與應(yīng)急行動的相似度比較，不僅可以獲取當前情景下突發(fā)事件的建議性應(yīng)急方案，還可以對預(yù)測到的發(fā)展趨勢下相應(yīng)情景的處置任務(wù)與應(yīng)急行動進行提示。該方法與思路為建立突發(fā)事件案例庫、智能輔助決策系統(tǒng)提供很好的理論支撐。

在相似度算法中涉及到權(quán)值的給定，一方面決策者可以根據(jù)自己當前的需求設(shè)定不同的權(quán)值，進而可以得到不同的相似度排序，也就得到不同突發(fā)事件的提示信息；另一方面客觀地約束著規(guī)律性信息的提取。下一步工作的重點是豐富突發(fā)事件情景庫，結(jié)合事件鏈的研究并引入案例推理和規(guī)則推理技術(shù)，提高情景庫的利用效率。

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ResearchontheSimilarityoftheStructuredEmergencyEventsBasedonScenario

ZHANG Ming-hong1，SHE Lian2，GENG Bo3

(1.China HARZONE Industry Corporation Limited, Wuhan 430223,China;2.Academy of Chinese Government, Beijing 100089,China;3.Research Institute of Nuclear Power Operation,Wuhan 430223,China)

decision; emergency; scenario chain; similarity

1003-207(2017)01-0151-09

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.01.016

2015-12-18；

2016-03-01

國家自然科學(xué)基金資助項目(91324203)

張明紅(1981-)，女(漢族)，山東臨沂人，湖北華舟重工應(yīng)急裝備股份有限公司，博士，研究方向：公共安全預(yù)警與應(yīng)急管理，E-mail: mingg52011@163.com.

C93

A