信息不完全狀態(tài)下重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)感知研究

張海濤，周紅磊，李佳瑋，張?chǎng)稳?/p>

（1.吉林大學(xué)管理學(xué)院，長(zhǎng)春 130022；2.吉林大學(xué)信息資源研究中心，長(zhǎng)春 130022；3.吉林大學(xué)國(guó)家發(fā)展與安全研究院，長(zhǎng)春 130022）

1 引 言

近年來，國(guó)際環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜、新冠疫情影響深遠(yuǎn)，國(guó)家發(fā)展面臨深刻復(fù)雜的變化，我國(guó)正處于傳統(tǒng)安全與非傳統(tǒng)安全的威脅之中。同時(shí)，我國(guó)正處于社會(huì)轉(zhuǎn)型階段，人民矛盾變化迫使各種利益訴求增多，各類突發(fā)事件頻繁發(fā)生，對(duì)人民生命健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來嚴(yán)重危害，我國(guó)進(jìn)入了一個(gè)充滿風(fēng)險(xiǎn)的社會(huì)時(shí)期。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“建設(shè)更高水平的平安中國(guó)意義重大，各地區(qū)、各有關(guān)部門要認(rèn)真貫徹黨的十九屆五中全會(huì)精神，要落實(shí)總體國(guó)家安全觀，堅(jiān)持共建、共治、共享方向，聚焦影響國(guó)家安全、社會(huì)安定、人民安寧的突出問題”①http://www.gov.cn/xinwen/2020-11/11/content_5560493.htm。在當(dāng)前形勢(shì)下，對(duì)于自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件等各類重大突發(fā)事件的研究，已經(jīng)成為總體國(guó)家安全觀的重要組成部分。重大突發(fā)事件特有的復(fù)雜性演變方式、動(dòng)態(tài)不確定性以及多方面快速蔓延等性質(zhì)，都會(huì)對(duì)應(yīng)急決策造成阻礙。凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢，在哲學(xué)上反映的是原因和結(jié)果的關(guān)系，如果無法感知當(dāng)前事件發(fā)展態(tài)勢(shì)、判斷事件間演變關(guān)系，那么會(huì)導(dǎo)致相關(guān)部門在實(shí)際工作中處于被動(dòng)狀態(tài)。然而，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及決策支持等技術(shù)方法難以滿足現(xiàn)實(shí)需求，僅靠專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行態(tài)勢(shì)研判也存在較多的局限性，導(dǎo)致事件態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)與真實(shí)值存在偏差。因此，如何實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)感知及理解預(yù)測(cè)，判斷重大突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展過程中衍生的國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)，在信息不完全狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的演變態(tài)勢(shì)分析，已經(jīng)成為突發(fā)事件態(tài)勢(shì)感知與應(yīng)急決策亟待解決的問題。

2020年，我國(guó)氣候年景偏差，自然災(zāi)害以洪澇、地質(zhì)災(zāi)害、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害為主，雪災(zāi)、森林草原火災(zāi)等災(zāi)害也有不同程度的發(fā)生。為全面貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于總體國(guó)家安全觀、開創(chuàng)新時(shí)代國(guó)家安全工作新局面的重要思想，有效應(yīng)對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)，充分發(fā)揮情報(bào)工作的風(fēng)險(xiǎn)研判和防范能力，本文基于事理圖譜開展重大突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)感知研究，從態(tài)勢(shì)要素感知、態(tài)勢(shì)理解及態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)三個(gè)層面構(gòu)建理論模型?；跀?shù)據(jù)和知識(shí)的雙向驅(qū)動(dòng)，研判事件演變態(tài)勢(shì)及可能衍生的重大風(fēng)險(xiǎn)，旨在立足“總體國(guó)家安全觀”及“國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化”的戰(zhàn)略視角，實(shí)現(xiàn)信息不完全狀態(tài)下重大突發(fā)事件的有效應(yīng)對(duì)，輔助應(yīng)急決策實(shí)施，深入思考防范化解國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)的思路舉措，研究邏輯如圖1所示。

圖1 研究邏輯

2 相關(guān)概念與理論基礎(chǔ)

2.1 重大突發(fā)事件

朱力[1]認(rèn)為，突發(fā)事件是事物內(nèi)在矛盾由量變到質(zhì)變發(fā)展過程中的一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，通過偶然的契機(jī)，以獨(dú)特的形式表現(xiàn)出來，在時(shí)空上有很大的不確定性。范維澄等[2]認(rèn)為，突發(fā)事件是指可能對(duì)人、物或社會(huì)系統(tǒng)帶來災(zāi)害性破壞的事件，通常表現(xiàn)為災(zāi)害三要素的災(zāi)害性作用，災(zāi)害要素本質(zhì)上是一種客觀存在，其超過臨界量或遇到一定的觸發(fā)條件就可能導(dǎo)致突發(fā)事件。本文所研究的重大突發(fā)事件，是指國(guó)家發(fā)展進(jìn)程中，突然發(fā)生、危害程度高、影響范圍大、可能會(huì)危及人民生命安全和社會(huì)穩(wěn)定的重大級(jí)別事件。重大突發(fā)事件研究存在眾多難點(diǎn)。首先，重大突發(fā)事件的信息不完全狀態(tài)對(duì)于事件處置帶來嚴(yán)重影響，事件的理解和分析需要豐富的基礎(chǔ)知識(shí)。其次，應(yīng)急響應(yīng)決策是非程序化的、信息不完全的、后果高度不確定的決策，更加強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)性[3]。同時(shí)，現(xiàn)有研究多缺乏有規(guī)律的實(shí)踐智慧，如何基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)的思想挖掘事件間復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將重大突發(fā)事件的歷史經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)應(yīng)用到事件管控中也亟待考慮。最后，在實(shí)際的重大突發(fā)事件應(yīng)對(duì)中，還存在網(wǎng)絡(luò)輿情的管控、應(yīng)急管理主體協(xié)同、衍生風(fēng)險(xiǎn)量化等難點(diǎn)。

2.2 事理圖譜理論

哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉挺團(tuán)隊(duì)提出了“事理圖譜”這一概念[4]，并采用有向圖模型形式化地表征人機(jī)物行為演化機(jī)理，推進(jìn)了事理概念與金融產(chǎn)業(yè)的深度融合。李綱等[5]認(rèn)為，事件的組成要素間存在著復(fù)雜、固定的邏輯關(guān)系，這種關(guān)聯(lián)關(guān)系意味著網(wǎng)絡(luò)分析與社會(huì)管理存在邏輯契合點(diǎn)。Li等[6]構(gòu)建了敘事事理圖譜，并基于該圖譜進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)表示學(xué)習(xí)，對(duì)事件未來發(fā)展作出預(yù)測(cè)。王軍平等[7]認(rèn)為，事理是人類識(shí)別、推理和理解社會(huì)發(fā)展的重要概念，提出了事理認(rèn)知圖譜，采用五元組<事件,狀態(tài),行為,時(shí)間,關(guān)聯(lián)影響>概率圖模型，對(duì)事理邏輯進(jìn)行分析。周京艷等[8]從“事理圖譜”的視角去解讀“過程數(shù)據(jù)庫(kù)”，認(rèn)為情報(bào)事理圖譜通過分析事件之間的順承、因果等關(guān)系，揭示事件演化規(guī)律及邏輯。于強(qiáng)等[9]提出了一種基于事理知識(shí)圖譜的輿情事件推演方法，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)挖掘事件因果邏輯，對(duì)輿情事件的演化趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)，為輿情監(jiān)管提供一定支持。

綜上可知，事理是事物的道理，是事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述；事理圖譜是基于事件級(jí)別的理解，是一種高度概括的事理邏輯知識(shí)，重大突發(fā)事件的事理圖譜是一套蘊(yùn)含事理邏輯的方法論。事件圖譜是以事件為核心，包含了事件、事件屬性和事件間關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，事理圖譜是事件圖譜的抽象化表達(dá)，更加關(guān)注泛化的事件信息，以及事件之間抽象的邏輯關(guān)系知識(shí)。事理圖譜及事件圖譜為重大突發(fā)事件的應(yīng)急決策提供支撐，通過挖掘事件之間隱含的、深層的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提高應(yīng)急管理決策效率，與重大突發(fā)事件的研究思路相吻合。

2.3 態(tài)勢(shì)感知理論

態(tài)勢(shì)感知（situation awareness）的概念源于軍事需求，最初運(yùn)用在航空、國(guó)防領(lǐng)域的態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)中，是評(píng)估戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜形勢(shì)從而做出預(yù)測(cè)行動(dòng)的過程。Endsley[10]將態(tài)勢(shì)感知定義為：在一定的時(shí)空范圍內(nèi)，提取環(huán)境中的要素、理解要素內(nèi)涵，并預(yù)測(cè)未來可能發(fā)生的情況，包括感知、理解和預(yù)測(cè)三個(gè)層次，未來態(tài)勢(shì)感知研究要模擬的是人的決策過程。2016年，國(guó)際關(guān)系學(xué)院和對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)發(fā)布了共同研究成果“國(guó)際安全態(tài)勢(shì)感知指數(shù)”[11]，圍繞安全外交理論與實(shí)踐、領(lǐng)土沖突與國(guó)際安全秩序、跨境安全議題與全球治理三個(gè)議題對(duì)國(guó)際安全問題進(jìn)行量化評(píng)估。楊峰等[12]認(rèn)為，情報(bào)感知是在數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)被刺激，并在被激活下形成的一種新的認(rèn)知，面向應(yīng)急決策的突發(fā)事件情報(bào)感知是以情報(bào)資源為基礎(chǔ)，對(duì)突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)及其演化態(tài)勢(shì)的認(rèn)知洞悉。徐緒堪等[13]針對(duì)城市洪澇突發(fā)事件態(tài)勢(shì)演化迅速、難以控制的特征，基于粒度原理構(gòu)建了一種融合情景的動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型，實(shí)現(xiàn)了從決策高層到基層的情景細(xì)化。Turoff等[14]提出突發(fā)事件的信息態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)極為重要，認(rèn)為各類應(yīng)急信息的獲取和判斷應(yīng)納入例行的應(yīng)急管理活動(dòng)中。

態(tài)勢(shì)感知相關(guān)研究多存在理論層面，由于態(tài)勢(shì)感知、理解和預(yù)測(cè)的相關(guān)內(nèi)容量化較為困難，在重大突發(fā)事件的實(shí)際應(yīng)對(duì)中缺少切入點(diǎn)。重大突發(fā)事件的演變態(tài)勢(shì)多基于單一維度進(jìn)行分析，對(duì)重大突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)感知缺乏系統(tǒng)思考，未能實(shí)現(xiàn)多維度衍生風(fēng)險(xiǎn)的全面考量，同時(shí)，將重大風(fēng)險(xiǎn)和事件演變?cè)诳傮w國(guó)家安全觀的背景下整體把握。

2.4 混沌理論

動(dòng)力系統(tǒng)理論（dynamics）關(guān)注對(duì)系統(tǒng)的描述和預(yù)測(cè)，研究相互作用的、組分的集體行為涌現(xiàn)出宏觀層面的復(fù)雜變化，混沌學(xué)作動(dòng)力系統(tǒng)理論的分支，在近年來廣受關(guān)注。混沌理論（chaos theory）是一種兼具質(zhì)性思考與量化分析的方法，用來探討動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中（如人口移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)、氣象變化、社會(huì)行為等）必須用整體的、連續(xù)的數(shù)據(jù)關(guān)系，才能加以解釋和預(yù)測(cè)的行為，是關(guān)于非線性系統(tǒng)在一定參數(shù)條件下展現(xiàn)分叉、周期運(yùn)動(dòng)與非周期運(yùn)動(dòng)相互糾纏，以至于通向某種非周期有序運(yùn)動(dòng)的理論[15]?；煦缋碚摻忉屃丝此苹煦绲男袨橛锌赡軄碜源_定性系統(tǒng)，由于混沌系統(tǒng)對(duì)初始條件具有敏感依賴性，使得混沌系統(tǒng)的具體變化及長(zhǎng)期預(yù)測(cè)難以實(shí)現(xiàn)，但在大量混沌系統(tǒng)的普適共性中存在一些“混沌中的秩序”。例如，通往混沌的倍周期之路及費(fèi)根鮑姆常數(shù)。因此，雖然在細(xì)節(jié)上“預(yù)測(cè)變得不可能”，但在更高的層面上混沌系統(tǒng)卻是可以預(yù)測(cè)的。吸引子是微積分和系統(tǒng)科學(xué)論中的重要概念，系統(tǒng)具有朝著某個(gè)狀態(tài)穩(wěn)定發(fā)展的趨勢(shì)，該穩(wěn)態(tài)就叫作吸引子，吸引子分為平庸吸引子和奇異吸引子。其中，奇異吸引子表現(xiàn)了混沌系統(tǒng)中非周期性，多用于解釋無序的系統(tǒng)狀態(tài)，如天氣預(yù)測(cè)等系統(tǒng)[16]。重大突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展態(tài)勢(shì)涉及眾多內(nèi)容，受到環(huán)境屬性、應(yīng)急處置決策、承災(zāi)區(qū)域的區(qū)域彈性和飽和度及承災(zāi)主體的應(yīng)急素質(zhì)等內(nèi)外部因素的影響，是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)[17]，存在非線性和信息不完全狀態(tài)，事件演化的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)存在困難。因此，為了更好地進(jìn)行重大突發(fā)事件研究，借助事理圖譜及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的技術(shù)方法，從中發(fā)掘規(guī)律和知識(shí)，提煉各因素間的非線性關(guān)系進(jìn)行態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)，通過周期倍化、間歇陣發(fā)和環(huán)面分岔以及同宿和異宿分岔等混沌先兆作出判斷[18]，為重大突發(fā)事件應(yīng)對(duì)提供參考。

2.5 信息不完全狀態(tài)

重大突發(fā)事件的應(yīng)急處置具有很強(qiáng)的時(shí)效性，決策者需要在有限時(shí)間內(nèi)利用部分信息快速采取響應(yīng)措施，信息不完全狀態(tài)下的應(yīng)急決策是實(shí)際管理工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文基于混沌理論及應(yīng)急管理過程中遇到的實(shí)際問題解釋重大突發(fā)事件的不穩(wěn)定性和不確定性，初步考慮以下三種信息不完全狀態(tài)。

2.5.1 初始狀態(tài)的不確定性

隨著風(fēng)險(xiǎn)社會(huì)的演化，突發(fā)事件的模糊性、復(fù)雜性和不確定性不斷升高，各級(jí)應(yīng)急主體獲取的數(shù)據(jù)可能存在誤差或缺失。由于混沌系統(tǒng)對(duì)于初始值具有敏感的依賴性，事物運(yùn)動(dòng)中任何初始條件的微小改變都可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重后果，系統(tǒng)的非線性、復(fù)雜性、多樣性以及不確定性都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的長(zhǎng)期變化在原則上難以預(yù)測(cè)[19]。因此，政府部門不僅要從碎片化的信息中研判危機(jī)態(tài)勢(shì)，同時(shí)，要面臨啟動(dòng)響應(yīng)可能引發(fā)的社會(huì)恐慌、輿情危機(jī)以及應(yīng)對(duì)不力帶來的追責(zé)等現(xiàn)實(shí)問題[2]。

2.5.2 事件鏈路信息缺失

應(yīng)急管理通過預(yù)測(cè)事件未來態(tài)勢(shì)輔助決策實(shí)施，只有清晰事件的真正狀態(tài)后，才能采取針對(duì)性措施，但突發(fā)事件演化過程中信息高度缺失，所觀察到的往往是事件部分現(xiàn)象，應(yīng)急決策者需要通過事件外在表現(xiàn)研判事件的真實(shí)狀態(tài)，根據(jù)現(xiàn)有的觀測(cè)值，預(yù)估未來事件演變趨勢(shì)。由于實(shí)際運(yùn)算中存在信息不完全現(xiàn)象，重大突發(fā)事件觀測(cè)值和真實(shí)值多存在偏差，易導(dǎo)致事件邏輯驅(qū)動(dòng)鏈路等關(guān)鍵信息缺失，如圖2所示。利用這些參數(shù)進(jìn)一步分析可能會(huì)忽略未知的因果關(guān)系和演變鏈路，在實(shí)際的應(yīng)急處置中如果未采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，那么極易導(dǎo)致更嚴(yán)重的未知風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 事件鏈路信息缺失狀態(tài)

2.5.3 系統(tǒng)的混沌特性

有學(xué)者認(rèn)為，一個(gè)事件在社會(huì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中是一個(gè)隨機(jī)變量[8]，事件本身具有不確定性質(zhì)。同樣，非線性系統(tǒng)也具有多樣性和多尺度性，任何一個(gè)時(shí)間序列都可以看作一個(gè)由非線性機(jī)制確定的輸入輸出系統(tǒng)，可以利用混沌現(xiàn)象的決策論非線性技術(shù)實(shí)現(xiàn)短期預(yù)測(cè)[20]。突發(fā)事件是事物內(nèi)在矛盾由量變到質(zhì)變發(fā)展過程中的一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，事物以一定的時(shí)空契機(jī)為誘因，以爆發(fā)的形式表現(xiàn)出來，而這個(gè)契機(jī)是偶然的，表現(xiàn)的是一種不確定性[1]。因此，由于對(duì)初始條件的敏感依賴性，重大突發(fā)事件的演變態(tài)勢(shì)，原則上也無法長(zhǎng)期、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，即對(duì)于其初始測(cè)量如果有極其微小的不精確，都會(huì)導(dǎo)致對(duì)其后續(xù)的預(yù)測(cè)產(chǎn)生巨大誤差，這是提高數(shù)據(jù)的全面性、準(zhǔn)確性或通過各種技術(shù)手段進(jìn)行信息補(bǔ)全等，都難以解決的問題，是實(shí)際應(yīng)對(duì)難點(diǎn)所在。然而，根據(jù)觀測(cè)資料進(jìn)行短期預(yù)測(cè)是可行的，研究人員提出了多種混沌時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法，常見有全域法、局域法、加權(quán)零階局域法、加權(quán)一階局域法等[21]，可以作為認(rèn)識(shí)重大突發(fā)事件的重要手段。

3 重大突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)感知模型

針對(duì)當(dāng)前研究目標(biāo)，將重大突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)感知視為一種可以洞悉國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)的能力，通過事理邏輯挖掘?qū)崿F(xiàn)事件演變態(tài)勢(shì)的精準(zhǔn)研判，是從數(shù)據(jù)到信息再到情報(bào)，從而輔助決策的升華過程[22]，理論模型如圖3所示。首先，整合歷史事件信息、應(yīng)急決策信息和領(lǐng)域知識(shí)等內(nèi)容，構(gòu)建重大突發(fā)事件的事理圖譜，構(gòu)成態(tài)勢(shì)感知模型的事理層，即挖掘事件來龍去脈的事理知識(shí)層，是高度凝練、泛化的蘊(yùn)含事理邏輯關(guān)系及內(nèi)在知識(shí)的層級(jí)。事件層是針對(duì)具體事件即時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)例化，從事理層到事件層的映射可以實(shí)現(xiàn)事件發(fā)展態(tài)勢(shì)的初步研判。因此，某一重大突發(fā)事件爆發(fā)后，在事理圖譜和海量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上推演事件的演變脈絡(luò)，實(shí)時(shí)獲取事件要素的屬性值，基于事件演變的邏輯鏈路進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模，分析倍周期分叉過程，判斷系統(tǒng)進(jìn)入混沌的周期窗口，繼而分析重大突發(fā)事件的演變路徑、衍生風(fēng)險(xiǎn)及關(guān)鍵管控節(jié)點(diǎn)等內(nèi)容，即從數(shù)理層面實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的態(tài)勢(shì)感知。

圖3 理論模型

本研究將重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)感知模型理解為在信息不完全的狀態(tài)下，感知“需要獲取哪些態(tài)勢(shì)要素”，理解“當(dāng)前事件態(tài)勢(shì)及事件發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵原因和邏輯驅(qū)動(dòng)鏈路”，預(yù)測(cè)“事件可能會(huì)如何演變”“會(huì)衍生哪些重大風(fēng)險(xiǎn)”，對(duì)當(dāng)前發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析研判，實(shí)現(xiàn)“應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)”的目標(biāo)導(dǎo)向。以災(zāi)害事件為例，洪澇是已經(jīng)出現(xiàn)的事件狀態(tài)，首先，通過態(tài)勢(shì)要素感知判斷需要獲取哪些要素及其具體屬性，如降雨量、風(fēng)力等級(jí)、降雨時(shí)間以及環(huán)境要素（大壩、水庫(kù)、排水系統(tǒng)等實(shí)際情況）。其次，根據(jù)構(gòu)建好的事理圖譜，初步推斷當(dāng)前狀態(tài)的根本原因及事件間邏輯關(guān)系，并根據(jù)要素值進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模及混沌時(shí)間序列分析。最后，預(yù)測(cè)的是事件演變的趨勢(shì)及衍生風(fēng)險(xiǎn)，如土地受災(zāi)、糧食減產(chǎn)、人員傷亡、房屋坍塌等災(zāi)害后果，繼而提前采取應(yīng)對(duì)措施，具體實(shí)現(xiàn)思路闡述如下。

3.1 事理圖譜構(gòu)建

事理圖譜構(gòu)建主要包括事件抽取及事件關(guān)系抽取。本文使用哈工大訊飛聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的中文預(yù)訓(xùn)練語言模型BERT-wwm-ext模型[23]對(duì)文本語料進(jìn)行處理，利用BERT（bidirectional encoder representations from transformers）強(qiáng)大的語義表示能力，將文本映射成一個(gè)詞向量或者字符向量[24]；然后，將詞向量輸入雙向長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)，再使用條件隨機(jī)場(chǎng)對(duì)BiLSTM（bidirectional long short-term memory）的輸出序列處理，得到一個(gè)全局最優(yōu)序列，從而得到事件觸發(fā)詞和事件元素，BERT+BILSTM+CRF（conditional random field）模型原理如圖4所示。事件的泛化是將抽取出來的事件表示成向量，然后利用BERT-wwmext和K-means++對(duì)事件進(jìn)行聚類泛化處理。事件關(guān)系的抽取采用模式匹配的方法，根據(jù)句法模式和匹配規(guī)則，抽取出句子中的原因子句和結(jié)果子句。

圖4 BERT+BiLSTM+CRF模型

3.2 態(tài)勢(shì)要素感知

態(tài)勢(shì)要素感知，即為掌握事件全貌，獲取的事件關(guān)鍵要素及其屬性等。應(yīng)急決策者需要在環(huán)境復(fù)雜、時(shí)間緊迫、信息缺失和壓力巨大的特殊背景下快速制定應(yīng)對(duì)方案。因此，判斷獲取哪些要素對(duì)于重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)感知極為重要。事件發(fā)生、發(fā)展過程中涉及的具體事件要素為定性和定量?jī)煞N類型。要素屬性值的獲取主要以數(shù)據(jù)的易獲取、可量化及準(zhǔn)確性為原則。本文根據(jù)課題的相關(guān)研究成果，以重大突發(fā)事件情景要素包含的事件要素、事件對(duì)象要素、事件環(huán)境要素為依據(jù)，確定態(tài)勢(shì)感知要素，重點(diǎn)關(guān)注有關(guān)重大突發(fā)事件安全風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)內(nèi)容，態(tài)勢(shì)要素感知示例如表1所示。

表1 態(tài)勢(shì)要素感知示例

3.3 態(tài)勢(shì)理解

態(tài)勢(shì)理解，即對(duì)情報(bào)資源進(jìn)行深度加工，理解事件演變的動(dòng)因、過程及性質(zhì)等。本文主要通過事件演變動(dòng)因挖掘、事件演變過程分析、系統(tǒng)混沌性質(zhì)判別進(jìn)行態(tài)勢(shì)理解研究，可以有效避免信息不完全狀態(tài)導(dǎo)致的重要事件演化鏈路缺失等問題，為態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。態(tài)勢(shì)感知模型中，事件及事件關(guān)系抽取后構(gòu)成重大突發(fā)事件的事件層，有助于實(shí)現(xiàn)事件更細(xì)粒度的把握，提升態(tài)勢(shì)感知能力。態(tài)勢(shì)理解，即通過挖掘突發(fā)事件的核心動(dòng)因?qū)⒁蚬录P(guān)聯(lián)起來，同時(shí)整合事件驅(qū)動(dòng)鏈路，挖掘多條邏輯鏈路構(gòu)成事件演變過程，將出現(xiàn)的若干事件情景進(jìn)行組合分析，判斷當(dāng)前事件在事理邏輯鏈路中的所處狀態(tài)，進(jìn)而構(gòu)成整個(gè)事件的演變過程，全面理解當(dāng)前重大突發(fā)事件的演變態(tài)勢(shì)。同時(shí)，將事件以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和邊的形式進(jìn)行分析，可以基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析視角，挖掘事理圖譜中重要的事件節(jié)點(diǎn)[25]，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)處于網(wǎng)絡(luò)中核心位置的關(guān)鍵事件。

3.4 態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)

重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)，即情報(bào)深度推理的過程，重點(diǎn)關(guān)注重大突發(fā)事件應(yīng)急管控切入點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容。本文基于點(diǎn)-線-面視角開展態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)的研究。點(diǎn)，即事件演化的關(guān)鍵管控節(jié)點(diǎn)；線，即事件演變的驅(qū)動(dòng)徑分析；面，即事件發(fā)生、發(fā)展的全過程。突發(fā)事件的發(fā)生地點(diǎn)具有偶然性，發(fā)生時(shí)間具有隨機(jī)性，是災(zāi)難醞釀過程中可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。突發(fā)事件的風(fēng)險(xiǎn)是一種不確定性損失，更加強(qiáng)調(diào)潛在的威脅[26]。重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)重點(diǎn)關(guān)注有關(guān)國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)的重要內(nèi)容，在科學(xué)構(gòu)建重大突發(fā)事件事理圖譜，并深入挖掘事理邏輯的基礎(chǔ)上，對(duì)事件的演變趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從事理和數(shù)理兩個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵管控節(jié)點(diǎn)識(shí)別、事件衍生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及事件演變趨勢(shì)研判等，為事件決策治理者提供科學(xué)有效的治理依據(jù)。

4 模型應(yīng)用及結(jié)果分析

2020年2月，習(xí)近平總書記對(duì)全國(guó)春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作作出重要指示強(qiáng)調(diào)，“越是面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)，越要穩(wěn)住農(nóng)業(yè)，越要確保糧食和重要副食品安全”“保障國(guó)家糧食安全是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定、國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)”。本文以干旱事件為例，根據(jù)上述重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)感知模型進(jìn)行實(shí)證研究，進(jìn)一步闡釋本文的研究思路。

4.1 重大突發(fā)事件事理圖譜構(gòu)建

本文主要通過兩類信息源構(gòu)建事理圖譜。第一類為政府官方提供的突發(fā)事件新聞服務(wù)的網(wǎng)站，如中國(guó)政府網(wǎng)、國(guó)家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布網(wǎng)、中國(guó)應(yīng)急信息網(wǎng)以及各地方應(yīng)急管理廳（局）等；第二類為特定領(lǐng)域的學(xué)術(shù)期刊論文，以“干旱”“旱災(zāi)”等主題詞為例，獲取的相關(guān)文獻(xiàn)知識(shí)。圖5為經(jīng)過高度泛化的干旱領(lǐng)域事理圖譜，“發(fā)生干旱”事件為中心節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)為與該事件相關(guān)的原因事件和結(jié)果事件，邊代表事件之間的因果邏輯關(guān)系。其中，有向邊的兩端連接著一組因果事理，方向代表了其間的因果指向，事件之間形成了完整的邏輯演變鏈路，構(gòu)成了關(guān)于干旱事件的動(dòng)態(tài)邏輯知識(shí)庫(kù)，為后續(xù)的突發(fā)事件應(yīng)急管理提供輔助。

圖5 干旱事件事理圖譜

4.2 重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)要素感知

以本團(tuán)隊(duì)的研究成果“重大突發(fā)事件情景模型”為依據(jù)，從干旱類事件要素、干旱事件對(duì)象要素以及干旱事件環(huán)境要素三個(gè)方面進(jìn)行態(tài)勢(shì)要素感知，獲取其屬性值。其中，事件包括干旱、農(nóng)作物減產(chǎn)、全球變暖、糧價(jià)上漲、降水量減少、高溫天氣等，其屬性值包括時(shí)間、地點(diǎn)、日均溫度、干旱程度、受災(zāi)面積、受災(zāi)人口、絕收面積、降水量等。

4.3 重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)理解

4.3.1 事件演化動(dòng)因挖掘

模擬森林干旱事件發(fā)生情景，進(jìn)行事件因果關(guān)系抽取，如表2所示。其因果事件包括“大氣環(huán)流異?！l(fā)生干旱”“森林面積縮減→河流水位降低”“持續(xù)干旱→森林覆蓋率降低”“降雨減少→土壤失墑”“土壤水分虧缺→形成旱災(zāi)”“破壞自然植被或陡坡→水土流失”等，可以得出驅(qū)動(dòng)“森林干旱”事件發(fā)生的相關(guān)原因，包括高溫天氣、氣溫降低、土壤水分流失等，此類事件是整個(gè)演變過程中的直接驅(qū)動(dòng)原因。在實(shí)際的重大突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，應(yīng)急決策人員可以借助事件知識(shí)，挖掘可能導(dǎo)致事件發(fā)生的原因事件，從而進(jìn)行事件應(yīng)對(duì)。

表2 森林干旱因果事件

4.3.2 事件演變過程分析

事理圖譜可以分析重大突發(fā)事件的演變邏輯，基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)事件邏輯知識(shí)庫(kù)的建立，將事件發(fā)展的各個(gè)鏈路按照邏輯關(guān)系關(guān)聯(lián)起來，構(gòu)成事件的發(fā)生、發(fā)展全過程。事件圖譜關(guān)注具體的事件信息，可以更細(xì)粒度地解釋當(dāng)前事件的演變過程。調(diào)用以森林干旱相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建的森林干旱事件圖譜，如圖6所示。以糧食減產(chǎn)事件為例，除“全球變暖”“持續(xù)干旱”等直接驅(qū)動(dòng)原因外，還可以進(jìn)一步分析其整體演變過程，如從最初的“社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致森林植被降低、進(jìn)而導(dǎo)致糧食減產(chǎn)”等，通過整合多條事件驅(qū)動(dòng)鏈路構(gòu)成事件演變過程，將出現(xiàn)的若干事件進(jìn)行組合分析，輔助相關(guān)部門從全局把控事件應(yīng)急管理流程。

圖6 森林干旱事件圖譜(局部)

4.3.3 系統(tǒng)混沌性質(zhì)判別

Rossler吸引子[27]是著名的混沌吸引子之一，其微分方程組為

其中，x為干旱程度；y為水分缺失值；z為降水減少量；a、b、c是系統(tǒng)參數(shù)。該方程也適合對(duì)旱災(zāi)現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析。本文以事理圖譜中的事件鏈路為支撐，構(gòu)建局部干旱事件演化鏈路的動(dòng)力學(xué)演化機(jī)制。由于篇幅有限，本文僅以“土壤水分缺失，降水減少，干旱”三條事件鏈路構(gòu)建微分方程組。其中，土壤水分缺失及降水減少是干旱的主要?jiǎng)右?，而干旱?huì)引發(fā)更加嚴(yán)重的水分缺失。

判斷系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為是否具有混沌特征，通常關(guān)注混沌吸引子的兩個(gè)突出特征：系統(tǒng)對(duì)初始值的敏感性及相空間吸引子的特征[21]。吸引子是一種用以刻畫狀態(tài)空間中長(zhǎng)期行為的幾何形式，是耗散系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間演化的最終歸宿。吸引子可以反映混沌系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征，在混沌沒有進(jìn)入分叉期時(shí)，事件的短期預(yù)測(cè)成為可能。如圖7所示，通過改變方程系數(shù)，模擬事件不同情景，可以發(fā)現(xiàn)事件進(jìn)入演化周期倍化，事件的混沌特征也是應(yīng)急管理的難點(diǎn)所在。

圖7 系統(tǒng)進(jìn)入混沌狀態(tài)

4.4 重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)

4.4.1 關(guān)鍵管控節(jié)點(diǎn)識(shí)別

基于動(dòng)力系統(tǒng)學(xué)理論視角，突然的周期倍增被稱為分叉。倍周期分叉過程是一條通向混沌的典型道路，即從周期窗口中進(jìn)入混沌的一種方式，是大量非線性系統(tǒng)中普遍存在的“混沌中的秩序”。因此，混沌強(qiáng)弱不同時(shí)，系統(tǒng)演化行為的預(yù)測(cè)完全是不同的，雖然重大突發(fā)事件在細(xì)節(jié)上的預(yù)測(cè)變得極為困難，但在更高的層面上是可以預(yù)測(cè)的。由圖7可知，事件處于經(jīng)過一定規(guī)則的連續(xù)變動(dòng)后，可能演變出始料所未及的后果，進(jìn)入無規(guī)律震蕩的混沌狀態(tài)，而如圖8所示，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)可以看到隨著時(shí)間的不斷變化，干旱程度在有規(guī)律的區(qū)間內(nèi)發(fā)生震蕩變化，其演變趨勢(shì)有著可以預(yù)見的秩序。因此，在實(shí)際的應(yīng)急管理工作中，基于事理圖譜得到事件演變的邏輯驅(qū)動(dòng)路徑，進(jìn)而構(gòu)建演化動(dòng)力學(xué)機(jī)制，判斷事件進(jìn)入混沌的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，可以為事件管控提供參考。

圖8 不同參數(shù)的混沌周期倍化

4.4.2 事件演變趨勢(shì)研判

事理圖譜是高度抽象的、可以在宏觀層面指導(dǎo)事件的演變趨勢(shì)研判。事件圖譜對(duì)事件和事件之間關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行細(xì)粒度描述，將事件的即時(shí)狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)。由圖9可知，“移民開墾高峰→造成移民潮”“大規(guī)模移民開墾→氣候變化影響與政策響應(yīng)”“大規(guī)模移民開墾→政策調(diào)整”“產(chǎn)生旱災(zāi)→飲水困難”“持續(xù)干旱→糧食減產(chǎn)”等事件的未來演變趨勢(shì)，可以通過事理圖譜及事件圖譜知識(shí)挖掘而來；其中的“產(chǎn)生旱災(zāi)”“溫高雨少”“全球氣溫升高”等原因事件都鏈接著多個(gè)結(jié)果事件，可以較為全面地追蹤其未來發(fā)展趨勢(shì)。因此，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取可以判斷事件所處的位置及驅(qū)動(dòng)路徑，進(jìn)而研判事件的未來演變方向，輔助應(yīng)急管理人員精準(zhǔn)施策。

圖9 干旱事件圖譜(局部)

4.4.3 事件衍生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)

重大突發(fā)事件一旦擴(kuò)散，將引發(fā)社會(huì)連鎖反應(yīng)，給整個(gè)社會(huì)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的影響。事理圖譜可以分析重大突發(fā)事件的事理邏輯，基于知識(shí)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)事件邏輯知識(shí)庫(kù)的建立，判斷當(dāng)前事件未來演變趨勢(shì)，避免因信息缺失而導(dǎo)致遺失重要鏈路。在總體國(guó)家安全觀的戰(zhàn)略指導(dǎo)下，事件衍生的軍事安全風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)、文化安全等風(fēng)險(xiǎn)均會(huì)影響國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定。圖10為干旱事件的事理邏輯圖，是在干旱事件事理圖譜的基礎(chǔ)上歸納而成的?？梢钥闯?，此類重大突發(fā)事件是人類社會(huì)和自然社會(huì)相互影響的作用結(jié)果，除了關(guān)注事件本身以外，其中形成“干旱→農(nóng)作物減產(chǎn)”“農(nóng)作物減產(chǎn)→糧食安全危機(jī)”“干旱→用水困難”“饑荒瘟疫→社會(huì)動(dòng)蕩”等事件，會(huì)成為直接影響社會(huì)穩(wěn)定的重要風(fēng)險(xiǎn)因素，衍生出經(jīng)濟(jì)和政治等安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，在突發(fā)事件的實(shí)際應(yīng)對(duì)中，事理邏輯圖可以輔助相關(guān)部門研判事件發(fā)展衍生的風(fēng)險(xiǎn)事件，及時(shí)規(guī)避其他衍生事件導(dǎo)致的重大風(fēng)險(xiǎn)，從而構(gòu)建更為完善的應(yīng)急管理機(jī)制。

圖10 干旱事件事理邏輯圖

5 結(jié)論與展望

首先，本文分析了重大突發(fā)事件的三種信息不完全狀態(tài)，包括初始狀態(tài)的不確定性、事件鏈路信息缺失以及系統(tǒng)的混沌特性；構(gòu)建了重大突發(fā)事件態(tài)勢(shì)感知模型，主要是通過事理圖譜的技術(shù)方法，從數(shù)據(jù)和知識(shí)的雙向驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模型的態(tài)勢(shì)要素提取、態(tài)勢(shì)理解以及態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)功能；基于事件演變視角，降低信息不完全狀態(tài)導(dǎo)致的事件演變風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，是在重大突發(fā)事件應(yīng)急管理工作中的一次嘗試，也是對(duì)重大突發(fā)事件精準(zhǔn)決策的路徑探索。其次，本文將混沌理論與重大突發(fā)事件研究相結(jié)合，為解釋信息不完全狀態(tài)和情報(bào)工作提供可行路徑和參考思路，得出在實(shí)際的應(yīng)急管控中，隨時(shí)間的推移可能較難實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此，應(yīng)把握事件應(yīng)對(duì)的關(guān)鍵周期，及時(shí)更新應(yīng)急方案，將各類重大風(fēng)險(xiǎn)事件實(shí)時(shí)報(bào)送至各級(jí)應(yīng)急主體，防止因情報(bào)工作失效而造成更大的損失。

理論貢獻(xiàn)方面，事理圖譜能夠從大量的顯式事件中識(shí)別事件要素及關(guān)聯(lián)關(guān)系，為事件應(yīng)對(duì)提供事理知識(shí)，本文基于事理圖譜，為事件演變研究提供新的視角，創(chuàng)新了依靠主觀思辨的突發(fā)事件演變分析思路，可以輔助應(yīng)急決策主體追蹤溯源，引發(fā)重大突發(fā)事件的多方面動(dòng)因，研判事件演變趨勢(shì)及衍生風(fēng)險(xiǎn)，這是知識(shí)驅(qū)動(dòng)思想的重要實(shí)踐。在應(yīng)用實(shí)踐方面，本文面向國(guó)家需求戰(zhàn)略開展重大突發(fā)事件的應(yīng)急管理研究，旨在科學(xué)認(rèn)識(shí)重大突發(fā)事件的演變過程，降低重大突發(fā)事件造成的風(fēng)險(xiǎn)損失。

本文由于涉及內(nèi)容較多，相關(guān)技術(shù)和概念在本研究團(tuán)隊(duì)的其他論文中有所提及，故適當(dāng)省略。此外，本文也存在一定的局限性：第一，因數(shù)據(jù)源有限，未能實(shí)現(xiàn)更細(xì)粒度的事件未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)，未來會(huì)獲取更全面的數(shù)據(jù)來源，完善各類重大突發(fā)事理圖譜，構(gòu)建更加完整的動(dòng)力學(xué)機(jī)制及事件風(fēng)險(xiǎn)測(cè)算指標(biāo)，深入挖掘數(shù)據(jù)背后的實(shí)踐規(guī)律。第二，有關(guān)混沌理論的應(yīng)用問題，多為初步思路和想法，未來如何實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的有效應(yīng)對(duì)，提供更優(yōu)質(zhì)的情報(bào)服務(wù)輔助相關(guān)部門決策，仍是本研究團(tuán)隊(duì)關(guān)注的重要課題。