重大化工安全事故應(yīng)急決策模型構(gòu)建

□文/ 馬國樂

（沈陽化工大學(xué) 遼寧·沈陽）

［提要］ 大數(shù)據(jù)時代，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決各類復(fù)雜問題已顯現(xiàn)一定成果。 當(dāng)前，全球重大化工安全事故頻發(fā)，探究其原因，往往是決策過程存在問題。 而應(yīng)急決策是應(yīng)急管理工作的核心內(nèi)容，利用大數(shù)據(jù)的應(yīng)急決策更能有效提高決策過程的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。 因此，本文以大數(shù)據(jù)為基本要素，通過決策影響因素分析和理論架構(gòu)，試圖構(gòu)建重大化工安全事故應(yīng)急決策模型，以期為化工企業(yè)應(yīng)急管理工作提供部分借鑒。

化學(xué)工業(yè)作為重要經(jīng)濟(jì)來源產(chǎn)業(yè)，是世界各國的支柱產(chǎn)業(yè)。但由于化工行業(yè)門類眾多、產(chǎn)品多樣和工藝流程復(fù)雜，其生產(chǎn)的化工產(chǎn)品往往存在毒性高、性質(zhì)差異大等特性，在產(chǎn)品的加工、存儲和使用過程中，稍加不慎就有可能引發(fā)化工安全事故。當(dāng)前，我國化工安全事故頻發(fā)，嚴(yán)重滯后社會和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。如何在重大化工安全事故發(fā)生時準(zhǔn)確快速地進(jìn)行應(yīng)急決策一直是各國迫切需要解決的問題。

應(yīng)急管理的對象是突發(fā)事件，重大化工安全事故屬于突發(fā)事件中事故災(zāi)難范疇，而國家應(yīng)急管理部門的成立也體現(xiàn)了國家對應(yīng)急管理工作的重視。應(yīng)急管理的全過程由預(yù)防、準(zhǔn)備、響應(yīng)和恢復(fù)四部分組成，其中，應(yīng)急響應(yīng)即對突發(fā)事件的及時反應(yīng)，通過應(yīng)急預(yù)案的制定，結(jié)合實(shí)時信息的反饋，來制定恰當(dāng)?shù)膽?yīng)急決策，進(jìn)而對應(yīng)急資源協(xié)調(diào)配置、實(shí)現(xiàn)應(yīng)急管理的過程。應(yīng)急決策是應(yīng)急管理工作的核心內(nèi)容，是應(yīng)急響應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

隨著大數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用，大數(shù)據(jù)正在成為重要戰(zhàn)略資源，為各領(lǐng)域研究開拓全新模式。在決策領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)為其提供了重要的數(shù)據(jù)資源和分析方法，這種新思維模式勢必帶來決策的整體變革。大數(shù)據(jù)通常指由多種數(shù)據(jù)源構(gòu)成的、大小超出常規(guī)的、可供獲取、存儲、管理和分析的數(shù)據(jù)集。因此，在應(yīng)急決策過程中融入大數(shù)據(jù)要素，通過數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策是大勢所趨。大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策是指大數(shù)據(jù)在應(yīng)急決策中的普遍應(yīng)用，是應(yīng)急管理部門用數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，是基于海量數(shù)據(jù)分析應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急決策。

一、相關(guān)研究綜述

近年來，基于大數(shù)據(jù)的應(yīng)急決策已引起國內(nèi)外應(yīng)急管理領(lǐng)域?qū)W者的高度關(guān)注，并且在各領(lǐng)域的安全事故應(yīng)急管理中已有所應(yīng)用。國外學(xué)者在大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策中的研究主要集中在應(yīng)急決策方法研究、應(yīng)急決策系統(tǒng)研究和應(yīng)急決策模型研究三個方面。在方法研究上，T.Onorati 等通過實(shí)證分析提出“地震強(qiáng)度是地震應(yīng)急決策中的關(guān)鍵因素”這一觀點(diǎn)，從而總結(jié)出一套針對地震強(qiáng)度的快速高效計(jì)算方法。在系統(tǒng)研究上，G.L.Foresti 等設(shè)計(jì)了名為ASyEM 的應(yīng)急管理系統(tǒng)，利用系統(tǒng)能夠捕獲和匯總事故受災(zāi)人群在社交網(wǎng)絡(luò)上在線共享的數(shù)據(jù)和語音獲取的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)提高管理人員的應(yīng)急決策效率。在模型研究上，W.Wei 等認(rèn)為傳統(tǒng)的城市應(yīng)急決策模型在災(zāi)害信息的實(shí)時獲取方面存在問題，從而提出城市環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)時空決策過程建模方法。Y.Tao 等利用大數(shù)據(jù)與威脅智能技術(shù)融合手段，設(shè)計(jì)出一種信息系統(tǒng)分類保護(hù)模型，通過生成威脅情報(bào)和與其對應(yīng)的信息來輔助應(yīng)急響應(yīng)和預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)決策過程。

國內(nèi)學(xué)者在大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策中的研究與國外略有不同，主要集中在應(yīng)急決策體系研究、應(yīng)急決策模式研究和應(yīng)急決策系統(tǒng)研究上。在體系研究上，李陽等通過探討應(yīng)急決策情報(bào)體系的內(nèi)涵，認(rèn)為“構(gòu)建并完善大數(shù)據(jù)下的應(yīng)急決策情報(bào)體系十分重要”。何沙等在分析中國國際石油合作突發(fā)事件的特點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)急指揮體系，為應(yīng)急指揮系統(tǒng)的構(gòu)建提供理論基礎(chǔ)。在模式研究上，黃磊通過案例分析，探究了數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)模式在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急管理中的應(yīng)用。楊旎等對傳統(tǒng)應(yīng)急決策的構(gòu)成和互動機(jī)理進(jìn)行了研究，提出了基于大數(shù)據(jù)的應(yīng)急決策模式創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型的新路徑，同時構(gòu)建了開放式信息系統(tǒng)。在系統(tǒng)研究上，劉峰博等以城市交通分析為背景，開發(fā)了基于大數(shù)據(jù)的應(yīng)急決策系統(tǒng)，通過關(guān)鍵子系統(tǒng)分析，認(rèn)為該系統(tǒng)可為城市軌道交通應(yīng)急管理提供參考。田肖等設(shè)計(jì)了基于大數(shù)據(jù)的城市警情定位與指揮決策系統(tǒng)，通過流程及關(guān)鍵技術(shù)的分析，認(rèn)為該系統(tǒng)可為城市警情處理提供有效決策依據(jù)和應(yīng)用方案。

綜上，國內(nèi)外學(xué)者在大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策方面已取得豐富的學(xué)術(shù)成果。由于化工安全事故是應(yīng)急管理工作的重點(diǎn)內(nèi)容，因此本文以大數(shù)據(jù)環(huán)境下重大化工安全事故應(yīng)急決策模型為重點(diǎn)研究內(nèi)容，通過探索模型構(gòu)建，以期為化工企業(yè)各組織部門在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的應(yīng)急決策提供借鑒。

二、模型分析

（一）模型假設(shè)。 在應(yīng)急決策模型構(gòu)建前，需要對模型的核心要素進(jìn)行了解，通過大數(shù)據(jù)的分析，我們將重大化工安全事故應(yīng)急決策信息存在的動態(tài)性定義為模型構(gòu)建的兩個假設(shè)：

H1：在決策目標(biāo)一定的情況下，決策者的決策需求會隨著事故進(jìn)展發(fā)生推進(jìn)式改變

決策者的決策需求是腦力活動的產(chǎn)物，從生成到開發(fā)利用全過程通常來源于決策者自身的經(jīng)驗(yàn)積累。在重大化工安全事故這一決策目標(biāo)一定的情況下，隨著時間推移，事故的進(jìn)展會呈現(xiàn)階段式發(fā)展，不同的階段呈現(xiàn)不同的決策需求，其需求變化隨時間軸呈散點(diǎn)式分布或集聚式分布，如圖1 所示。（圖1）

圖1 模型假設(shè)示意圖

H2：在決策目標(biāo)范圍內(nèi)，隨著決策進(jìn)度的發(fā)展，決策者的決策需求呈現(xiàn)擴(kuò)張態(tài)勢

文中所謂的“擴(kuò)張”，是指在應(yīng)急決策過程中，隨著事故致災(zāi)因子的逐步明確，在大數(shù)據(jù)的支持下決策者的決策需求不斷調(diào)整、優(yōu)化，最終形成一個完整的需求路線。

（二）理論架構(gòu)。相較于傳統(tǒng)突發(fā)事件應(yīng)急決策流程的繁瑣和功能的單一，在大數(shù)據(jù)背景下的突發(fā)事件應(yīng)急決策分析呈現(xiàn)高效的流動性。由于重大化工安全事故存在信息的復(fù)雜性、大數(shù)據(jù)存在信息的海量性，這就要求所有的應(yīng)急相關(guān)人員必須參與其中，共同建立一種以應(yīng)急目標(biāo)為中心、相互之間能夠進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)信息共享的網(wǎng)絡(luò)，如圖2 所示。（圖2）

圖2 大數(shù)據(jù)下應(yīng)急決策流程圖

通過相關(guān)文獻(xiàn)查閱，總結(jié)在重大化工安全事故環(huán)境下應(yīng)急決策的影響因素包括四個方面：一是情境因素，即事故所處的外界環(huán)境給決策人員帶來的心理壓力和輿論壓力影響決策的準(zhǔn)確性；二是信息因素，即重大安全事故的災(zāi)情數(shù)據(jù)和資源調(diào)度信息等的多變性給應(yīng)急決策過程帶來困難；三是制度因素，即在重大安全事故上的決策上，決策者需要理性判斷，抉擇時需要遵守國家相關(guān)法律法規(guī)；四是決策者自身因素，決策者需求的不同和自身能力的高低對決策方案的可行性和實(shí)效性發(fā)揮有至關(guān)重要影響。

我們構(gòu)建的重大化工安全事故應(yīng)急決策理論架構(gòu)，主要由三個層面構(gòu)成：需求層：其構(gòu)成要素主要是決策者需求源，具體表現(xiàn)為決策者對大數(shù)據(jù)抓取信息的價值性需求；分析層：其構(gòu)成要素主要是數(shù)據(jù)挖掘手段和方法，具體表現(xiàn)為對需求源的針對性關(guān)聯(lián)分析；決策層：其構(gòu)成要素主要是過程決策，具體表現(xiàn)為需求源和數(shù)據(jù)分析建立面向決策的二維空間。

三、模型構(gòu)建

通過對應(yīng)急決策影響因素的分析，結(jié)合大數(shù)據(jù)功能，構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的重大化工安全事故應(yīng)急決策模型，如圖3 所示。（圖3）

圖3 大數(shù)據(jù)下應(yīng)急決策模型圖

模型概述：該模型以決策定位和數(shù)據(jù)定位為軸，將應(yīng)急決策影響因素和所需數(shù)據(jù)要素相結(jié)合，通過數(shù)據(jù)的多階段處理實(shí)現(xiàn)應(yīng)急決策整體過程。由于應(yīng)急決策存在的復(fù)雜性、難以預(yù)測性等多種特征，無論在傳統(tǒng)應(yīng)急決策過程中還是在大數(shù)據(jù)背景下的應(yīng)急決策，構(gòu)建模型時首要因素即對影響決策的多要素進(jìn)行探究；然后通過數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)獲取決策所需的各類數(shù)據(jù)，包括事故數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等；隨之通過數(shù)據(jù)采集、提取等技術(shù)手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得到價值數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行和影響因素的關(guān)聯(lián)分析，以便實(shí)施應(yīng)急決策；在應(yīng)急預(yù)案和決策內(nèi)容制定完畢后，將數(shù)據(jù)反饋到應(yīng)急決策的全過程中，同時驗(yàn)證決策方案的可行性和有效性。通過這一循環(huán)機(jī)制，可以在決策過程中不斷優(yōu)化決策內(nèi)容，進(jìn)而大幅提升數(shù)據(jù)的價值性，也可以為后來的重大化工安全事故應(yīng)急決策提供信息參考。

四、政策建議及展望

（一）政策建議。大數(shù)據(jù)背景下，應(yīng)急管理工作正在發(fā)生變革。盡管當(dāng)前我國基于大數(shù)據(jù)的應(yīng)急決策研究已初見成效，但受限于傳統(tǒng)應(yīng)急決策思維，尤其是針對重大化工安全事故這類對社會危害嚴(yán)重且信息搜集滯后等特點(diǎn)的事故，利用大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策在數(shù)據(jù)抓取、整合、相關(guān)分析上存在各類問題。因此，在大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策的發(fā)展中，給出以下政策建議：

1、建立明確的大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策法律體系。 首先，政府部門應(yīng)跟隨時代變化，適時更新完善《突發(fā)事件應(yīng)對法》，從數(shù)據(jù)的開源和整合入手，對于大數(shù)據(jù)時代下的數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)設(shè)立補(bǔ)充條文；其次，建立健全政府信息透明公開制度，從數(shù)據(jù)開放入手，通過制度的完善向公眾提供詳實(shí)的應(yīng)急管理數(shù)據(jù)；最后，建立健全符合國情的法律體系，針對大數(shù)據(jù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域可能涉及的共性問題做出明文規(guī)定。

2、建設(shè)大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策人才培養(yǎng)體系。 政府、高校和企業(yè)等社會組織共同合作，高校可以開設(shè)大數(shù)據(jù)應(yīng)急管理專業(yè)課程或研究方向，同時貫徹落實(shí)社會實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過與相關(guān)大數(shù)據(jù)企業(yè)或應(yīng)急管理部門的合作，推進(jìn)應(yīng)急人才培養(yǎng)體系。此外，要推動高校和企業(yè)聯(lián)合啟動人才培養(yǎng)計(jì)劃，通過建立大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策人才培養(yǎng)基地，鼓勵高校應(yīng)急人才積極參加相關(guān)培訓(xùn)，以達(dá)到強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)的目標(biāo)?；诖?，國家相關(guān)部門應(yīng)針對此類人才培養(yǎng)計(jì)劃設(shè)立激勵政策，用以鼓勵通過校企合作方式培養(yǎng)人才。

3、構(gòu)建統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策管理平臺。大數(shù)據(jù)時代的到來，使得傳統(tǒng)應(yīng)急信息系統(tǒng)的單一性和多級性缺陷放到最大，系統(tǒng)難以發(fā)揮其應(yīng)有的職能。因此，在大數(shù)據(jù)背景下，建立統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策管理平臺顯得至關(guān)重要。第一，該平臺可以打通區(qū)域和行業(yè)間的信息壁壘，通過平臺合力構(gòu)成應(yīng)急管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的支持下實(shí)現(xiàn)全國各省市的信息共享；第二，該平臺可以捕捉公眾的信息需求，通過科學(xué)研判增強(qiáng)大數(shù)據(jù)應(yīng)急決策的科學(xué)性和有效性，從而提升決策支持能力。

（二）展望。 通過對重大化工安全事故應(yīng)急決策模型的研究，雖已呈現(xiàn)一定成果，但還有許多技術(shù)難題有待解決。一是數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析能力不足。事故的決策因素不僅取決于發(fā)生領(lǐng)域，關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的信息也非常重要，需要通過信息的關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行應(yīng)急決策，但目前涉及多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析能力仍有待提高。二是數(shù)據(jù)提取處理能力不足。安全事故存在眾多不確定性因素，面對大數(shù)據(jù)的廣泛性和時效性，如何在提取的海量數(shù)據(jù)中獲得真正有質(zhì)量、有價值的數(shù)據(jù)是需要重點(diǎn)解決的技術(shù)問題。