高校突發(fā)事件演變機(jī)理與應(yīng)急管理評價(jià)

李玉飛， 劉曉云， 劉 洋

（武漢科技大學(xué)a.機(jī)械自動化學(xué)院，b.資源與環(huán)境工程學(xué)院，武漢 430081）

0 引 言

近年來，我國高校突發(fā)事件數(shù)量不斷增加。高校突發(fā)事件具有突發(fā)性、擴(kuò)散性等特點(diǎn)［1-3］，容易對高校和社會造成不良影響，已成為影響高校穩(wěn)定和發(fā)展的重要因素［4-5］。弄清高校突發(fā)事件的產(chǎn)生原因、發(fā)生條件、演變規(guī)律是有效管控高校突發(fā)事件的前提和基礎(chǔ)，以便為高校管理者科學(xué)決策提供參考依據(jù)。因此，開展高校突發(fā)事件演變機(jī)理研究顯得尤為重要。

目前，一些專家學(xué)者對高校突發(fā)事件開展了較多研究。劉效廣等［6］采用心理試驗(yàn)，選取高校大學(xué)生作為研究對象，探討了突發(fā)事件應(yīng)急決策中的首因效應(yīng)，分析了決策者情緒和后果嚴(yán)重性對首因效應(yīng)的影響；張義庭等［7］基于熵理論，構(gòu)建了高校突發(fā)事件網(wǎng)絡(luò)輿情模型，闡釋了高校網(wǎng)絡(luò)輿情系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用及影響；呂美等［8］從高校突發(fā)事件預(yù)警角度出發(fā)，構(gòu)建了高校突發(fā)事件預(yù)警信息分析模型；皮祖訓(xùn)等［9］基于灰色關(guān)聯(lián)理論，建立了校園安全灰色關(guān)聯(lián)評價(jià)模型；張欣［10］結(jié)合問卷調(diào)查和離散選擇模型，分析大學(xué)生在校園突發(fā)事件中的信息傳播行為偏好；楊霞等［11］采用層次分析和專家評分法，構(gòu)建了高校突發(fā)事件應(yīng)急管理能力的模糊綜合評價(jià)模型；周榮喜等［12］基于Delphi-AHP和加權(quán)集值統(tǒng)計(jì)，提出了高校突發(fā)事件預(yù)警評估方法。

以上專家學(xué)者從高校突發(fā)事件應(yīng)急決策、網(wǎng)絡(luò)輿情管理、預(yù)測預(yù)警、評價(jià)模型構(gòu)建等不同維度開展了研究，取得了較多研究成果，對高校突發(fā)事件應(yīng)急管理具有重要的指導(dǎo)意義。從非線性數(shù)學(xué)角度來看，高校突發(fā)事件是偏離平衡狀態(tài)的非線性突變過程，突發(fā)性是高校突發(fā)事件的主要特征。在高校突發(fā)事件應(yīng)急管理研究中，學(xué)者大多將高校突發(fā)事件分為事前、事中和事后3 個(gè)階段，但未從高校突發(fā)事件本身的非線性、突變性等內(nèi)在屬性出發(fā)闡述其階段劃分依據(jù)，缺乏一定的理論基礎(chǔ)，導(dǎo)致所采取的應(yīng)急管理方案實(shí)效性不強(qiáng)，需要進(jìn)一步弄清高校突發(fā)事件的演變過程，進(jìn)而提出有針對性的應(yīng)急管理對策。

突變理論是研究不連續(xù)現(xiàn)象的新興科學(xué)，根據(jù)突變模型的勢函數(shù)，可分析臨界點(diǎn)附近非連續(xù)狀態(tài)的特征，展現(xiàn)系統(tǒng)在連續(xù)性的變化中突然中斷，引起質(zhì)變的過程，進(jìn)而分析出現(xiàn)的突變現(xiàn)象。目前，突變理論已應(yīng)用到?；返缆愤\(yùn)輸系統(tǒng)安全評價(jià)［13］、長三角生態(tài)安全評價(jià)與預(yù)警［14］、害蟲種群動態(tài)模型［15］、風(fēng)電場群靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析［16］，涉及社會科學(xué)、生物科學(xué)、物理科學(xué)等諸多領(lǐng)域，以上應(yīng)用證明了突變理論具有較好的適用性?；诖?，采用突變理論，分析高校突發(fā)事件的突變特征，闡釋高校突發(fā)事件的非線性演變機(jī)理。在突變理論的基礎(chǔ)上，構(gòu)建高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行說明。

1 高校突發(fā)事件的突變特征

當(dāng)研究對象的系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)，突變模型勢函數(shù)描述的系統(tǒng)具有多平衡位置、跳躍性、滯后性、不可達(dá)性等突變指征，可以解釋系統(tǒng)中出現(xiàn)的不連續(xù)狀態(tài)。高校突發(fā)事件具有明顯的突變特征［17-18］，因此可以采用突變模型分析高校突發(fā)事件的突變特征。

在初等突變模型中，尖點(diǎn)突變模型臨界曲面容易構(gòu)造，且?guī)缀沃庇^性強(qiáng)，應(yīng)用最為廣泛，因此選用尖點(diǎn)突變模型。尖點(diǎn)突變模型的平衡曲面如圖1 所示。

圖1 尖點(diǎn)突變模型的平衡曲面

（1）多平衡位置。從圖1 中知，位于中葉的勢函數(shù)取極大值，系統(tǒng)的平衡位置具有不穩(wěn)定性，位于上葉和下葉的平衡位置是穩(wěn)定的。當(dāng)高校發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；未發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，系統(tǒng)將保持穩(wěn)定平衡狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)勢函數(shù)對于控制參數(shù)的某些范圍內(nèi)可能有2 個(gè)或多于2 個(gè)的極小值。

（2）跳躍性。外界條件發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化。在圖1 中，當(dāng)系統(tǒng)的平衡位置在上葉時(shí)，在外在因素的影響下，平衡位置將突躍到下葉。高校內(nèi)某一外部因素的變化可能導(dǎo)致突變事件的突然發(fā)生，系統(tǒng)狀態(tài)將由原來的穩(wěn)定平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)向不穩(wěn)定狀態(tài)，即發(fā)生突發(fā)事件。

（3）滯后性。當(dāng)物理過程并非嚴(yán)格可逆時(shí)，會出現(xiàn)滯后性，而突變過程具有不可逆的特征。高校突發(fā)事件的發(fā)生具有突發(fā)性，高校管理者在人員傷亡、影響范圍等方面的信息獲取需要一定的時(shí)間，使得在判斷決策上出現(xiàn)一定的滯后性，需要建立和完善高校應(yīng)急管理快速反應(yīng)機(jī)制。

（4）不可達(dá)性。圖1 中由不穩(wěn)定穩(wěn)態(tài)點(diǎn)組成的區(qū)域穿插在定態(tài)穩(wěn)定點(diǎn)之間，這些點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)的定態(tài)點(diǎn)。高校突發(fā)事件的發(fā)生受內(nèi)部、外部等多種因素的影響，只有達(dá)到突發(fā)事件的條件時(shí)，才會發(fā)生突發(fā)事件。因此，在高校突發(fā)事件應(yīng)急管理中，要重視加強(qiáng)突發(fā)事件影響因素管控，查漏補(bǔ)缺。

2 高校突發(fā)事件的演變機(jī)理

2.1 雙尖點(diǎn)突變模型

由突變理論知，雙尖點(diǎn)突變模型可以解釋非線性系統(tǒng)失穩(wěn)的突變過程，為此將高校視為一個(gè)整體系統(tǒng)，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程和勢函數(shù)，構(gòu)建高校突發(fā)事件的雙尖點(diǎn)突變模型，闡釋高校突發(fā)事件的動態(tài)演變機(jī)理，分析高校從安全狀態(tài)演變?yōu)橥话l(fā)事件狀態(tài)的過程。

雙尖點(diǎn)突變模型的標(biāo)準(zhǔn)平衡曲面方程為：

式中，r、s為控制變量，B ＋M 為狀態(tài)變量，可將狀態(tài)變量看作由B 和M兩個(gè)變量組成，式（1）可視為由兩個(gè)尖點(diǎn)突變模型構(gòu)成的雙尖點(diǎn)突變模型，如圖2 所示。

圖2 雙尖點(diǎn)突變模型

2.2 非線性演變機(jī)理

將圖2 中兩個(gè)位于分叉集尖角處的尖點(diǎn)位置坐標(biāo)分別設(shè)為O1（f1，k1）和O2（f2，k2）。k 值的不同對高校是否發(fā)生突發(fā)事件具有不同的響應(yīng)，這里可以把f 值看作系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)事件的內(nèi)在因素，把k 值看作外界條件的集合，將k值分為k2＜k ＜k1、0 ＜k ＜k2、k ＞k13種情形，系統(tǒng)在控制變量平面上的投影如圖3-5 所示，分別與圖2 中A1A2、B1B2、C1C2曲線對應(yīng)。

當(dāng)k2＜k ＜k1時(shí)，從圖3 可以看出，系統(tǒng)隨著f 值的變化而連續(xù)變化，系統(tǒng)呈現(xiàn)近乎線性的趨勢，此時(shí)系統(tǒng)不會發(fā)生失穩(wěn)，即高校不發(fā)生突發(fā)事件。

圖3 k2 ＜k ＜k1 時(shí)在控制變量平面上的投影圖

當(dāng)0 ＜k ＜k2時(shí)，在圖4 中，從左向右分析f 值時(shí)，可將系統(tǒng)失穩(wěn)過程分為曲線B1a1階段、a1b1階段和b2B2階段，進(jìn)而分析高校突發(fā)事件的演變機(jī)理。在曲線B1a1階段，系統(tǒng)出現(xiàn)連續(xù)變化，此時(shí)高校不會發(fā)生突發(fā)事件；在曲線a1b1階段，當(dāng)f 值增大到某一量值，系統(tǒng)發(fā)生突躍，高校從安全狀態(tài)演化為突發(fā)事件狀態(tài)，該階段驗(yàn)證了高校突發(fā)事件是一種非線性的突變過程；在曲線b2B2階段，f值繼續(xù)增大，系統(tǒng)呈線性變化，表明高校突發(fā)事件已經(jīng)結(jié)束，高校重新恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)從右向左分析f 值時(shí)，分析過程與從左向右分析f值相同。由此可知f值不同，導(dǎo)致高校突發(fā)事件的演變路徑也不同。

圖4 0 ＜k ＜k2 時(shí)在控制變量平面上的投影圖

當(dāng)k ＞k1時(shí)，從圖5 可以看出，系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)事件的演化規(guī)律與0 ＜k ＜k2時(shí)類似，不同的是系統(tǒng)發(fā)生突躍的f值不同。

圖5 k1 ＜k時(shí)在控制變量平面上的投影圖

從以上分析可知，影響高校突發(fā)事件的生成因素既包括外界條件的集合k值，也包括內(nèi)在因素f值，內(nèi)外因素構(gòu)成了高校突發(fā)事件的充要條件。其中，內(nèi)在因素f值是高校發(fā)生突發(fā)事件的根本原因，也是高校發(fā)生突發(fā)事件的必要條件。

2.3 演化階段

基于突變理論，采用雙尖點(diǎn)突變模型可以闡釋高校突發(fā)事件非線性系統(tǒng)的失穩(wěn)過程，證明了突變理論適用于高校突發(fā)事件演變機(jī)理研究。結(jié)合圖4，可將系統(tǒng)非線性失穩(wěn)過程的曲線B1a1階段、a1b1階段和b2B2階段分別定義為穩(wěn)定量變階段、失穩(wěn)質(zhì)變階段和穩(wěn)定恢復(fù)階段。

在穩(wěn)定量變階段，該階段可以看作是高校突發(fā)事件的前兆。本階段若不采取措施，在各種風(fēng)險(xiǎn)的累積疊加效應(yīng)作用下，高校內(nèi)部的能量將不斷集聚，當(dāng)總能量積累到一定程度時(shí)，會造成平衡狀態(tài)的勢函數(shù)發(fā)生突變，導(dǎo)致高校發(fā)生突發(fā)事件。為避免系統(tǒng)從穩(wěn)定量變階段轉(zhuǎn)向失穩(wěn)質(zhì)變階段，可對影響系統(tǒng)的外部和內(nèi)部因素施加作用，阻斷內(nèi)因和外因同時(shí)發(fā)生作用，防止兩者形成合力，阻止或延緩能量的聚集過程。

在失穩(wěn)質(zhì)變階段，該階段可以看作是高校突發(fā)事件的發(fā)生過程。為高校減輕突發(fā)事件發(fā)生的烈度，使損失最小化，應(yīng)實(shí)施應(yīng)急預(yù)案，重點(diǎn)布防，防止事態(tài)擴(kuò)大化；或人為改變系統(tǒng)突變發(fā)生的路徑，使突變向相對有利的方向發(fā)生；或改變造成系統(tǒng)發(fā)生突變的內(nèi)在和外部因素，降低突變過程中的能量強(qiáng)度。由于失穩(wěn)質(zhì)變階段發(fā)生時(shí)間較短，為高校管理者預(yù)留出有效控制的時(shí)間有限。因此，在實(shí)際情況中，高校要針對不同類型的突發(fā)事件加強(qiáng)研判和分析，制定不同的應(yīng)急預(yù)案，定期開展應(yīng)急演練。

在穩(wěn)定恢復(fù)階段，該階段可以看作是高校突發(fā)事件的事后管理過程。高校突發(fā)事件結(jié)束后，系統(tǒng)內(nèi)部的能量逐步釋放，高?；謴?fù)到原有的穩(wěn)定狀態(tài)。在這一階段，高校要做好善后處置工作，減輕突發(fā)事件造成的損失與影響。同時(shí)，高校要對突發(fā)事件開展調(diào)查分析，完善和優(yōu)化應(yīng)急處理措施和應(yīng)急方案，提高高校應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急儲備。

3 高校突發(fā)事件的應(yīng)急管理評價(jià)

3.1 應(yīng)急管理評價(jià)指標(biāo)體系

影響高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的因素較多，以往高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建主要基于突發(fā)事件的階段性，側(cè)重于各個(gè)階段的管理。而由高校突發(fā)事件演變機(jī)理知，高校突發(fā)事件的影響因素包括外界條件和內(nèi)在因素，內(nèi)在因素是高校突發(fā)事件的發(fā)生根源，高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)內(nèi)外因素的共同作用。因此，從制度管理、物質(zhì)保障、精神保障、安全教育、事后改進(jìn)等方面選取評價(jià)指標(biāo)。在前人研究成果的基礎(chǔ)上［19］，遵循評價(jià)指標(biāo)選取的全面性、代表性等原則，選取安全管理規(guī)章制度預(yù)案、安保人員應(yīng)急救援等12 個(gè)評價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的重要性排序結(jié)果，建立高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)指標(biāo)體系，如表1 所示。

表1 高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)指標(biāo)體系

參考高校突發(fā)事件應(yīng)急管理分級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合突變級數(shù)法計(jì)算結(jié)果特性，將高校突發(fā)事件應(yīng)急管理等級劃分Ⅰ（優(yōu)）、Ⅱ（良）、Ⅲ（中）、Ⅳ（一般）、Ⅴ（差）共5個(gè)等級，Ⅰ級表示達(dá)到評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的95% ～100%為優(yōu)，Ⅱ級表示達(dá)到評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的85% ～95%為良，Ⅲ級表示達(dá)到評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的75% ～85%為中，Ⅳ級表示達(dá)到評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的60% ～75%為一般，Ⅴ級表示達(dá)到評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的0% ～60%為差，高校突發(fā)事件應(yīng)急管理分級劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。

表2 高校突發(fā)事件應(yīng)急管理等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

3.2 應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型

突變級數(shù)法是突變理論和模糊數(shù)學(xué)理論相結(jié)合的一種評價(jià)方法，通過歸一化公式，得到各層的突變隸屬函數(shù)值，進(jìn)而獲得研究對象的突變級數(shù)值，實(shí)現(xiàn)對評價(jià)指標(biāo)體系的量化分析。根據(jù)表3 的突變模型類型和表1 的高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型，如圖6 所示。

表3 突變模型的常見類型

圖6 高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型

3.3 應(yīng)急管理分析

由于評價(jià)指標(biāo)為定性指標(biāo)，較難直接獲取，故采取專家打分法確定。選取某一高校，聘請5 位高校突發(fā)事件相關(guān)研究領(lǐng)域的專家，結(jié)合高校實(shí)際情況和表2的高校突發(fā)事件應(yīng)急管理等級劃分標(biāo)準(zhǔn)與要求，對高校進(jìn)行打分，專家打分結(jié)果如表4 所示。

表4 專家打分結(jié)果

根據(jù)圖6 的高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型，利用表3 的歸一化公式，由無量綱化處理的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，逐層向上計(jì)算各層控制變量的值，即突變隸屬函數(shù)值，最終計(jì)算出A層的突變級數(shù)值。計(jì)算過程如下：

B1與C1、C2、C3構(gòu)成燕尾突變模型，則XC1＝（0.92）1/2＝0.949，XC2＝（0.75）1/3＝0.909，XC3＝0。由于控制變量間具有相關(guān)性，按照“互補(bǔ)”原則，取平均值，則B1＝average｛0.949，0.909，0｝＝0.619。

B2與C4、C5、C6、C7構(gòu)成蝴蝶突變模型，則XC4＝（0.83）1/2＝0.911，XC5＝（0.17）1/3＝0.554，XC6＝（0.83）1/4＝0.954，XC7＝1.000。由于控制變量間無相關(guān)性，按照“非互補(bǔ)”原則，大中取小，則

B3與C8、C9、C10構(gòu)成燕尾突變模型，則XC8＝（0.42）1/2＝0.648，XC9＝（0.50）1/3＝0.794，XC10＝（0.42）1/4＝0.805。按照“互補(bǔ)”原則，則

B4與C11、C12構(gòu)成尖點(diǎn)突變模型，則XC11＝（0.92）1/2＝0.959，XC12＝（0.75）1/3＝0.909。按照“非互補(bǔ)”原則，則B4＝min｛0.959，0.909｝＝0.909。

A1與B1、B2、B3、B4構(gòu)成蝴蝶突變模型，則XB1＝（0.619）1/2＝0.787，XB2＝（0.554）1/3＝0.821，XB3＝（0.749）1/4＝0.930，XB4＝（0.909）1/5＝0.984。按照“非互補(bǔ)”原則，則

最終計(jì)算得到的A 層突變級數(shù)值為0.787，根據(jù)表2 的高校突發(fā)事件應(yīng)急管理等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，確定該高校的等級為Ⅲ，這與專家實(shí)際調(diào)研結(jié)果基本一致，驗(yàn)證了將突變級數(shù)模型應(yīng)用于高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)是可行的。

在同一層突變模型中，可計(jì)算該層某一評價(jià)指標(biāo)的突變隸屬函數(shù)值占同層突變模型總突變隸屬函數(shù)值的比值，比重越大，說明該評價(jià)指標(biāo)的能力越好。相反，比重越小，說明該評價(jià)指標(biāo)的能力越差，需要對能力差的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)管理，進(jìn)而有效預(yù)防高校突發(fā)事件的發(fā)生。

以蝴蝶突變模型B2和A 為例，由圖7 可見，校園精神保障C5在蝴蝶突變模型B2中突變隸屬函數(shù)值占比最低為16.2%，說明評價(jià)指標(biāo)校園精神保障C5較差，應(yīng)加校園精神保障能力建設(shè)。同理，對于蝴蝶突變模型A而言，應(yīng)加強(qiáng)安全保障能力建設(shè)。

圖7 樣本中評價(jià)指標(biāo)的突變隸屬函數(shù)值占比

4 結(jié) 語

（1）從非線性的角度出發(fā)，采用突變理論分析了高校突發(fā)事件的多平衡位置、跳躍性、滯后性、不可達(dá)性等特征，這與突變模型勢函數(shù)描述的突變指征一致，表明利用突變理論分析高校突發(fā)事件突變特征具有較好的適用性。

（2）選用雙尖點(diǎn)突變模型，采用定性的數(shù)學(xué)描述，闡釋高校突發(fā)事件的非線性演化機(jī)理，分析高校從安全狀態(tài)演化為突發(fā)事件狀態(tài)的失穩(wěn)過程，驗(yàn)證了高校突發(fā)事件是一種偏離平衡狀態(tài)的非線性突變過程，并將高校突發(fā)事件非線性失穩(wěn)過程分為穩(wěn)定量變階段、失穩(wěn)質(zhì)變階段和穩(wěn)定恢復(fù)階段。

（3）將突變理論和模糊數(shù)學(xué)理論相結(jié)合，形成突變級數(shù)法，構(gòu)建了高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型。通過計(jì)算評價(jià)指標(biāo)的突變隸屬函數(shù)值占同層突變模型的總突變隸屬函數(shù)值的比值，判斷和識別出有待加強(qiáng)的評價(jià)指標(biāo)，為高校突發(fā)事件應(yīng)急管理提供決策依據(jù)。

（4）本文著重從理論角度探討了高校突發(fā)事件的非線性演變機(jī)理，將高校突發(fā)事件的演化過程劃分為3 個(gè)階段。下一步，將研究如何在高校突發(fā)事件不同階段中加強(qiáng)外部因素和內(nèi)在因素管理，提供切實(shí)可行的應(yīng)對方案。同時(shí)，將擴(kuò)充檢驗(yàn)樣本的數(shù)量，對構(gòu)建的高校突發(fā)事件應(yīng)急管理評價(jià)的突變級數(shù)模型作進(jìn)一步驗(yàn)證。

·名人名言·

人不光是靠他生來就擁有一切，而是靠他從學(xué)習(xí)中所得到的一切來造就自己。

——歌德