數(shù)字化視角下的應(yīng)急預(yù)案結(jié)構(gòu)化及流程化技術(shù)方案研究*

王晶晶，朱 偉 ，高玉坤

(1.北京城市系統(tǒng)工程研究中心, 北京 100035;2.燃氣、供熱及地下管網(wǎng)運行安全北京市重點實驗室，北京 100035；3.北京科技大學(xué) 土木與環(huán)境工程學(xué)院, 北京 100083)

0 引言

在突發(fā)事件處置過程中，行之有效的應(yīng)急預(yù)案能夠?qū)?yīng)急行動、應(yīng)急隊伍、應(yīng)急物資等要素有機地整合，共同發(fā)揮作用。雖然目前我國已經(jīng)建立了“橫向到邊、縱向到底”的應(yīng)急預(yù)案體系，但在實際應(yīng)急管理工作中可以發(fā)現(xiàn)，隨著突發(fā)事件具有越來越明顯的演化和傳導(dǎo)特性，應(yīng)急預(yù)案之間缺乏有效銜接的問題也越來越突出。此外，由于應(yīng)急預(yù)案多是按照上級單位模板進行相應(yīng)的文本編寫，戰(zhàn)時的動態(tài)調(diào)整能力較為薄弱，造成現(xiàn)有預(yù)案難以實現(xiàn)對突發(fā)事件的快速、靈活應(yīng)對，制約著應(yīng)急能力的發(fā)揮?；诖?，數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案逐漸走入人們的視野，數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案可以實現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案使用和管理的快捷高效，而應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化及流程化正是數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的技術(shù)基礎(chǔ)。

國內(nèi)外對數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案研究的角度不同，目前并沒有形成統(tǒng)一的定義[1]。部分學(xué)者將數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案定位為應(yīng)急預(yù)案管理技術(shù)，以文本預(yù)案為起點，通過計算機技術(shù)開展應(yīng)急預(yù)案的高效管理，實現(xiàn)預(yù)案的實時查詢、模板編制、快速編輯[2-4]。部分學(xué)者將數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的最終走向定位為應(yīng)急指揮系統(tǒng)，通過應(yīng)用GIS、數(shù)據(jù)庫等先進信息技術(shù)，兼顧應(yīng)急預(yù)案管理的需求，分別側(cè)重于預(yù)案中應(yīng)急處置流程的圖文展現(xiàn)；在地圖上應(yīng)急資源的實時展示與調(diào)配；通過建立數(shù)據(jù)庫、知識庫和案例庫，對突發(fā)事件的事態(tài)實時預(yù)測預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案的推演[5-13]。綜合分析以上研究成果可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化預(yù)案的研究多側(cè)重于將信息技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)平臺中，最終形成一套應(yīng)用軟件，而對理論基礎(chǔ)如：應(yīng)急預(yù)案流程分析、模塊分解、職責(zé)分工等數(shù)字化核心內(nèi)容的研究相對較少，但應(yīng)急預(yù)案結(jié)構(gòu)化及流程化又是數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的重要基礎(chǔ)之一，這方面的研究目前是數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案研究中的薄弱環(huán)節(jié)。

基于此，本文擬在分析國內(nèi)外應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，基于應(yīng)急響應(yīng)流程開展應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化分析，提出將應(yīng)急預(yù)案相關(guān)工作流程、技術(shù)措施、資源保障等內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)化和流程化的技術(shù)方案，實現(xiàn)對預(yù)案核心內(nèi)容的直觀展現(xiàn)，為實現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案奠定理論基礎(chǔ)，切實增強預(yù)案的實用性和實效性。

1 數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的目標(biāo)及發(fā)展模式

數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案是以信息技術(shù)為支撐，對預(yù)案涉及的職責(zé)、資源、任務(wù)進行結(jié)構(gòu)化處理后，根據(jù)突發(fā)事件發(fā)展態(tài)勢推演結(jié)果形成的過程可視化操作、結(jié)果可量化考核的應(yīng)急預(yù)案(執(zhí)行方案)的管理模式[14]。數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案以應(yīng)急職責(zé)清單化、資源可視化、指揮體系化、處置流程化、推演自動化、評估智能化(簡稱“六化”)作為目標(biāo)。而應(yīng)急預(yù)案在向數(shù)字化發(fā)展的過程中，經(jīng)歷了4種不同的“數(shù)字化預(yù)案模式”[15-16]，如圖1所示。

第1種模式是應(yīng)急預(yù)案的電子化，通過對文本預(yù)案的電子化管理，實現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案文本的存檔、分類查詢、編制預(yù)案模板、簡單編輯(如添加、刪除)等功能。目前相應(yīng)的電子化技術(shù)已經(jīng)比較成熟，成為政府、企事業(yè)單位應(yīng)用廣泛的預(yù)案管理模式，在現(xiàn)有應(yīng)急指揮平臺中大多包含此功能模塊。

第2種模式是應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化，也是成功實現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的最關(guān)鍵步驟，結(jié)構(gòu)化是數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的核心，通過將預(yù)案內(nèi)容按照一定的邏輯性拆分成不同的模塊單元，融入應(yīng)急響應(yīng)關(guān)鍵階段劃分、職責(zé)分工、應(yīng)急資源和啟動條件等內(nèi)容，綜合考慮時間流和信息流對應(yīng)急響應(yīng)流程的驅(qū)動關(guān)系，以及相關(guān)職能單位的響應(yīng)規(guī)則。在該階段，重點實現(xiàn)應(yīng)急職責(zé)的明確和應(yīng)急響應(yīng)的流程化表述。

第3種模式是應(yīng)急預(yù)案的數(shù)字化，在應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)上實現(xiàn)各種應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫的存儲調(diào)取、應(yīng)急資源的可視化展示，同時滿足人員、物資和技術(shù)的調(diào)用，在這一階段會應(yīng)用多種信息科學(xué)技術(shù)，包括地理信息系統(tǒng)(GIS)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。

第4種是應(yīng)急預(yù)案的智能化。以預(yù)案要素模塊化為核心，圍繞事件鏈、空間鏈、時間鏈，進行態(tài)勢研判，自動生成應(yīng)急處置方案，同時利用自評估系統(tǒng)對應(yīng)急預(yù)案推演、突發(fā)事件處置全過程進行評估，使該系統(tǒng)實現(xiàn)自學(xué)習(xí)、自提高、自完善的功能，做到平時推演、戰(zhàn)時輔助。

數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案理論的實踐結(jié)果即為開發(fā)一整套數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)兼顧應(yīng)急預(yù)案管理及模板開發(fā)、事件態(tài)勢的預(yù)測預(yù)警、應(yīng)急處置方案動態(tài)生成、指令及信息的上傳下達、應(yīng)急預(yù)案推演及評估等功能，而且還需包含知識庫、案例庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并設(shè)置外部系統(tǒng)接口以便于對接和交互訪問，同時可集成到現(xiàn)有應(yīng)急指揮平臺中，最終達到為決策者提供輔助決策支撐的目標(biāo)。

圖1 應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化發(fā)展的4大模式及“六化”目標(biāo)Fig.1 Four major stages and six goals of the digital emergency plan

2 面向數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化拆分方法

2.1 應(yīng)急預(yù)案的模塊拆分

將應(yīng)急預(yù)案進行數(shù)字化管理，首先需要解決將非結(jié)構(gòu)化的文本預(yù)案轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化的數(shù)字預(yù)案。應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化需對文本預(yù)案進行拆分，形成計算機識別的結(jié)構(gòu)化單元。如何合理地進行預(yù)案的拆分，并考慮結(jié)構(gòu)化單元之間的相互關(guān)聯(lián)，是數(shù)字化預(yù)案管理的關(guān)鍵問題之一，而應(yīng)急響應(yīng)流程的拆分是此問題的重中之重。

應(yīng)急預(yù)案中涉及到的應(yīng)急響應(yīng)流程可以歸結(jié)為突發(fā)事件發(fā)生后各職能部門采取相應(yīng)的響應(yīng)行動，隨著災(zāi)害鏈的演化和應(yīng)急行動的雙重效果，突發(fā)事件的場景會隨時間發(fā)生變化，直至應(yīng)急處置工作結(jié)束。在整個響應(yīng)過程中包含了時間鏈、事件鏈、空間鏈3個維度的災(zāi)害場景演化過程，應(yīng)急人員面對特定的災(zāi)害場景，在一定的時限范圍內(nèi)將約定工作與行動要求進行組合，開展一系列響應(yīng)動作，因此預(yù)案拆分的設(shè)計思路與方法將切入點落在了回答“在什么場景(地點)、什么時間、什么人、做什么以及怎么做”的問題上，如圖2所示。

圖2 應(yīng)急預(yù)案拆分思路Fig.2 Split idea of emergency plan

因此，應(yīng)急響應(yīng)流程有以下幾個關(guān)鍵模塊： 應(yīng)急主體、應(yīng)急任務(wù)、響應(yīng)行動和應(yīng)急資源，其中，應(yīng)急主體代表具有響應(yīng)職責(zé)的相關(guān)職能單位或部門；應(yīng)急任務(wù)則為突發(fā)事件時出現(xiàn)各類突發(fā)問題時的總體行動名稱，任務(wù)與災(zāi)害場景具有對應(yīng)關(guān)系；響應(yīng)行動是指針對某特定任務(wù)所采取行動的具體行動流程；資源是指應(yīng)對突發(fā)事件過程中所使用的各類資源的總稱，如人員隊伍、物資裝備等[17]。

2.2 應(yīng)急預(yù)案拆分模板設(shè)計

依據(jù)前面確定的預(yù)案模塊拆分思路，開展應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化拆分，可設(shè)計出數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的統(tǒng)一拆分模板，以某市雪天交通保障專項應(yīng)急預(yù)案的預(yù)報預(yù)警階段為例，拆分示例如表1所示。

應(yīng)急預(yù)案的拆分將縱向到底、粒度精細、職責(zé)明確、任務(wù)追蹤的思想貫穿其中，在拆分時，主體這個模塊并不局限于市級部門層次，而是從基層處置到上級決策指揮的各個層次，即將每項任務(wù)落到實處，真正拆分到具體落實的單位，因此根據(jù)各自職責(zé)分工，主體層涉及的單位會承擔(dān)行政決策、協(xié)調(diào)調(diào)度、專業(yè)處置、具體作業(yè)4個方面不同的具體響應(yīng)行動。同時，拆分盡力做到橫向到邊、縱向到底，不局限于某1個專項預(yù)案，而是考慮專項預(yù)案的關(guān)聯(lián)性及各層次應(yīng)急預(yù)案中的相關(guān)部分，做到任務(wù)和響應(yīng)拆分內(nèi)容符合實際情況，內(nèi)容全面無遺漏，需明確清晰各單位或政府部門的職責(zé)，避免響應(yīng)行動拆分時具體動作出現(xiàn)交叉和無人認領(lǐng)的現(xiàn)象。此外，應(yīng)急任務(wù)及響應(yīng)執(zhí)行過程有動態(tài)性和不確定性，在任務(wù)響應(yīng)指令下達后，需要對任務(wù)的執(zhí)行過程進行持續(xù)跟蹤，并對任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果進行反饋。

3 應(yīng)急預(yù)案的流程化

應(yīng)急預(yù)案的核心是針對突發(fā)事件規(guī)模、程度和發(fā)展趨勢，設(shè)計針對不同情況的應(yīng)急業(yè)務(wù)流程，明確規(guī)定參與應(yīng)急響應(yīng)中各部門的指揮程序、應(yīng)急行動程序和資源調(diào)配程序。因此，為了提高應(yīng)急預(yù)案的可操作性，在對預(yù)案及預(yù)案要素進行拆分后，需要結(jié)合實際應(yīng)用場景和配套資源、工作要求，形成適合自身預(yù)案推演的一整套面對災(zāi)害的應(yīng)對邏輯。而這一邏輯的產(chǎn)生需要綜合考慮各單位的業(yè)務(wù)規(guī)定和在實際處置工作中的響應(yīng)規(guī)則，通過整體分析形成應(yīng)急預(yù)案的主流程圖，從主流程產(chǎn)生子流程分支，并從主流程各節(jié)點關(guān)聯(lián)主要任務(wù)，實現(xiàn)預(yù)案模塊生成行動方案的流程化。應(yīng)急處置流程驅(qū)動機制由突發(fā)事件的信息流發(fā)起，由應(yīng)急預(yù)案中各個任務(wù)節(jié)點進行驅(qū)動，直至整個突發(fā)事件得到解決，應(yīng)急預(yù)案高質(zhì)量的完成即為應(yīng)急處置流程的結(jié)束。應(yīng)急預(yù)案的流程化應(yīng)以節(jié)點為單位，每個節(jié)點之間的關(guān)系是線性關(guān)系。上1 個節(jié)點結(jié)束會產(chǎn)生若干結(jié)果形成結(jié)果集，將結(jié)果集與當(dāng)前節(jié)點啟動觸發(fā)條件進行匹配，若匹配結(jié)果達到觸發(fā)條件閥值，則啟動當(dāng)前節(jié)點，執(zhí)行當(dāng)前節(jié)點的任務(wù)，協(xié)調(diào)所需資源，并進行相關(guān)操作，以產(chǎn)生當(dāng)前節(jié)點的結(jié)果集，然后將當(dāng)前結(jié)果的結(jié)果集傳遞給下1個節(jié)點，進行匹配，因此任務(wù)執(zhí)行情況的追蹤尤為重要。若上1個節(jié)點的結(jié)果集不滿足觸發(fā)當(dāng)前節(jié)點的條件，則結(jié)束上1個節(jié)點，轉(zhuǎn)入歸檔環(huán)節(jié)，代表該鏈條觸發(fā)的應(yīng)急任務(wù)執(zhí)行結(jié)束，如圖3所示。

表1 數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的統(tǒng)一拆分模板示例Table 1 Example for split template ofdigital emergency plan

圖3 應(yīng)急預(yù)案流程化示意Fig.3 Sketch of processed emergency plan

4 結(jié)論

1)應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化發(fā)展過程中經(jīng)歷了電子化、結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化、智能化4大模式，其最終目標(biāo)可以總結(jié)為“六化”，即應(yīng)急職責(zé)清單化、資源可視化、指揮體系化、處置流程化、推演自動化、評估智能化。其中合理對應(yīng)急預(yù)案的結(jié)構(gòu)化拆分是實現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的關(guān)鍵。

2)基于應(yīng)急響應(yīng)流程，應(yīng)急預(yù)案可轉(zhuǎn)化為應(yīng)急主體、應(yīng)急任務(wù)、響應(yīng)行動和應(yīng)急資源等模塊，綜合考慮各單位在行政決策層、協(xié)調(diào)調(diào)度層、指揮處置層、執(zhí)行動作層的具體響應(yīng)行動、任務(wù)反饋結(jié)果及應(yīng)急資源等因素，設(shè)計面向數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的拆分模板，體現(xiàn)縱向到底、粒度精細、職責(zé)明確、任務(wù)追蹤4大特點。

3)應(yīng)急預(yù)案的流程化以事件信息流為驅(qū)動機制,基于數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案的拆分模板，形成由各任務(wù)節(jié)點線性連接的一整套應(yīng)急處置流程，當(dāng)前態(tài)勢和上1個節(jié)點中任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果共同構(gòu)成下1個任務(wù)節(jié)點的觸發(fā)條件。