基于FTA-DBN的應(yīng)對重大疫情的校園安全應(yīng)急響應(yīng)機制構(gòu)建研究

江沂駿 龍騰騰

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，人類的生活環(huán)境逐漸改善，但疾病對我們的威脅卻從未停止，從2002年的“非典”到 2019 年爆發(fā)的“新型冠狀病毒”，因其傳染速度快、傳播途徑多樣、易感染等特性，對我國社會乃至世界發(fā)展造成了巨大威脅，導(dǎo)致了大量的人員病亡和經(jīng)濟損失。相較于不同的疫情發(fā)生環(huán)境，學(xué)校具有人員較為密集、流動性較大、人員組成復(fù)雜等群體性特征，重大疫情的發(fā)生對于校園平穩(wěn)運行提出了新的挑戰(zhàn)。從國家層面而言，全球抗疫形勢嚴峻，面對逐漸變異的新型冠狀病毒，各國該作何應(yīng)對之法來化解此類的重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件，是我們在常態(tài)疫情防疫中應(yīng)該考慮的事，在將來冠狀病毒甚至出現(xiàn)新的傳染病毒都可能會成為人類生存的巨大威脅，當(dāng)下需要盡快健全疫情監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，提高我國應(yīng)對重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件的能力和水平。從高校發(fā)展層面而言，高等院校是知識創(chuàng)造、傳播以及科技創(chuàng)新的搖籃，師生的生命安全是高等院校保持創(chuàng)造力的最基本條件，保障師生安全，積極做好公共衛(wèi)生安全防控工作，特別是構(gòu)建應(yīng)對重大疫情的安全響應(yīng)機制也成了各大高校普遍關(guān)注的問題。從個人層面來說，作為一名大學(xué)生，能夠在安全的環(huán)境下享受大學(xué)生活也是每一名學(xué)生的夢想。

關(guān)鍵詞：校園;疫情防控;應(yīng)急響應(yīng)機制;FTA-DBN

學(xué)校是一個特殊的場所，教育對于國家發(fā)展來說其重要性不言而喻，同時還與社會、家庭緊密相連。校內(nèi)突發(fā)公共衛(wèi)生事件的發(fā)生，將給學(xué)校和教師的生命安全、正常生活以及學(xué)校教學(xué)秩序帶來不可估量的影響。校內(nèi)突發(fā)公共衛(wèi)生事件已引起全社會乃至全國的高度重視，是當(dāng)今在全球疫情蔓延的情況下威脅校園安全的主要原因。按目前疫情的發(fā)展趨勢，由于國內(nèi)新冠疫苗的普及以及相關(guān)防疫措施的落實到位，我國已經(jīng)將國內(nèi)大部分地區(qū)的疫情控制到可控范圍內(nèi)，但在面對全球疫情的嚴峻形勢威脅下，國內(nèi)疫情也必將常態(tài)化發(fā)展，需實施常態(tài)化疫情防控工作。目前各高校對于疫情的防控措施，大多只停留在盲目封校以及采取一些基本疫情防控措施，并沒有針對性的應(yīng)急響應(yīng)措施，如若再次面臨突發(fā)疫情，將無法及時準(zhǔn)確控制住校園疫情的發(fā)展趨勢，從而帶來無法估量的后果?，F(xiàn)目前情況下，新型變異株德爾塔病毒的出現(xiàn)更是為校園防控敲響了警鐘，文章將運用事故樹分析法（FTA）與動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（DBN）安全評價模型科學(xué)、系統(tǒng)、全面地探索構(gòu)建校園疫情安全響應(yīng)機制，為將來疫情發(fā)生時校園疫情防控提供參考。

一、基本方法

（一）FTA

事故樹分析法是一種常見的安全系統(tǒng)工程分析方法，在安全事故調(diào)查和溯源中有較多的運用，從要分析的特定事故開始，首先確定一個頂事件，經(jīng)過系統(tǒng)分析來調(diào)查引起該事件的原因，直到找出事故的基本原因為止，把這些原因作為它的底事件，以此來繪成事故樹。圖1便是事故樹分析法的具體流程圖。

（二）DBN

Bayesian Networks是一種有向無環(huán)圖，它由表示變量節(jié)點和連接這些節(jié)點的邊組成。邊表示節(jié)點之間的相互關(guān)系（由父節(jié)點指向其子節(jié)點）。沒有導(dǎo)入箭頭的節(jié)點是根節(jié)點，沒有子節(jié)點的節(jié)點都是葉片節(jié)點，每個子節(jié)點都有一個表示父子節(jié)點關(guān)系的條件概率分布表，用來描述相關(guān)變量之間的聯(lián)合概率分布集，用聯(lián)合概率分布來表示子節(jié)點與其父節(jié)點之間的相關(guān)關(guān)系，可以直接計算出頂事件 T的發(fā)生概率，見公式。

（三）基于FTA-DBN的事故診斷方法流程圖

基于FTA-DBN的事故診斷流程如圖2所示，主要包括風(fēng)險辨識、DBN建模最后再次進行風(fēng)險辨識，對之前遇到的問題提出一定的對策。面對突發(fā)公共衛(wèi)生事件，學(xué)校管理也應(yīng)從規(guī)范化、制度化、體系化的角度出發(fā)，以完善學(xué)校突發(fā)事件應(yīng)對的“一案三制”為抓手，推進學(xué)校危機處理法治化[1]。以當(dāng)下流行的新型冠狀病毒來看，當(dāng)前國內(nèi)各大高校根據(jù)上級防控要求，在開學(xué)期間主動采取嚴格的全體師生員工返校安全管理制度，在師生返校之前確保對師生14天的體溫監(jiān)測以及行程檢查，對處于高風(fēng)險地區(qū)的學(xué)生實施延遲返校等措施，到校后建立健全嚴格的出校請假審批制度，非必要情況盡量不要出校，每日對師生員工進行體溫監(jiān)測，及時上報，每日還會有專人對校園內(nèi)部公共場所進行消毒，同時加強校內(nèi)疫情防控宣傳教育，收到一定成效，但在實行過程中也暴露出一些新的問題，如若發(fā)生更廣泛的傳播，可能會有隱患。現(xiàn)擬對疫情發(fā)生時校園應(yīng)對機制失效進行原因溯源。

二、場景模擬

現(xiàn)就某高校未配備完善的疫情應(yīng)急響應(yīng)機制，疫情發(fā)生時，未能采取有效的措施，導(dǎo)致校園疫情失控，展開場景模擬。

FTA與DBN模型轉(zhuǎn)換及優(yōu)化，F(xiàn)TA能夠針對事故發(fā)生的具體情況，從宏觀上分析事故的演變過程，有效地運用邏輯思維的規(guī)律和形式。故采用此方法對重大疫情下校園應(yīng)急機制不足的事故場景進行建模，再將其與DBN的一一對應(yīng)關(guān)系進行邏輯轉(zhuǎn)換。在經(jīng)過理論分析后再結(jié)合學(xué)校疫情防控措施的實際應(yīng)用做出分析。

（一）FTA向DBN的轉(zhuǎn)換

根據(jù)FTA與DBN之間的結(jié)構(gòu)映射：事件與節(jié)點一一對應(yīng)、邏輯門與連接強度一一對應(yīng)，將FTA轉(zhuǎn)換成DBN的具體流程如圖3所示。

（1）將FTA中的基本事件或中間事件在DBN中建立對應(yīng)的節(jié)點，并以事件名命名，重復(fù)事件則只用建立一個節(jié)點;（2）DBN中基于FTA中對應(yīng)的基本事件或中間事件的概率，得到DBN中根節(jié)點的先驗概率分布;（3）基于FTA中頂事件、中間事件以及底事件這三種事件之間的連接，從而獲得DBN中節(jié)點之間的連接。（4）FTA中的邏輯門，在DBN中建立對應(yīng)節(jié)點，并根據(jù)邏輯關(guān)系將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的條件概率分布，如上圖3所示。[2]

（二）參數(shù)修正

相對于FTA，DBN能更好地描述DBN的事件多態(tài)性，表達更靈活，對于疫情傳播這種動態(tài)又無法輕易察覺的事件，能根據(jù)校園面對公共衛(wèi)生事件的防控措施的真實場景，整合多途徑信息，進行一定的調(diào)整，以此建立符合應(yīng)對疫情防疫戰(zhàn)邏輯關(guān)系的模型。現(xiàn)實中，對具體事件進行分析時，許多的概率性事件處于一種模糊狀態(tài)，在實際情況中，對于一些基礎(chǔ)事件會因為不確定因素導(dǎo)致不確定的結(jié)果。即便多個基本事件同時發(fā)生或者同時不發(fā)生，都有可能導(dǎo)致頂事件的不確定性，例如校園疫情失控可能是校園防控機制不完善的多個原因共同造成，DBN可以通過調(diào)整條件概率分布來表達這種不確定的邏輯關(guān)系，如表1所示。

（三）場景模擬分析

就可能發(fā)生的疫情，建立校園安全應(yīng)急管理機制關(guān)于FTA-DBN的模型?，F(xiàn)就某高校未配備完善的疫情應(yīng)急響應(yīng)機制，疫情發(fā)生時，未能采取有效的措施，隨時都有可能導(dǎo)致校園疫情失控，展開場景模擬分析。首先以校園疫情失控為根節(jié)點、以這5個基本事件為子節(jié)點，建立第一級DBN網(wǎng)絡(luò);結(jié)合校園真實發(fā)生重大疫情傳播前，多個可能導(dǎo)致疫情蔓延至校園的基本原因進行DBN模型條件概率賦值。構(gòu)建該事故的FTA模型，如表2所示。

（四）分析背景

高校面對疫情時出現(xiàn)安全防控隱患，利用葉斯網(wǎng)絡(luò)模擬軟件GeNIe 2.0對可能導(dǎo)致疫情發(fā)生的原因進行分析，并建立對應(yīng)的DBN模型，GeNIe 2.0相比于其他分析軟件具有可視性強、實際使用較為簡單、用戶操作界面清晰有條理、功能較為齊全的優(yōu)點。其得出結(jié)果如表3、圖4所示。

其分析源頭以最近流行于全世界的新型冠狀病毒的傳播為例，雖然當(dāng)下的新型冠狀病毒肺炎疫情已經(jīng)在全世界內(nèi)蔓延，到目前為止還沒有該病毒在具體學(xué)校傳播擴散的實例，但其他相似的公共場所因疫情傳播所導(dǎo)致的后果是十分嚴重的，具有很大警示作用。例如，在疫情初期，由于不同于一般疫情的突發(fā)性以及部分學(xué)者對該病毒的不重視，對其傳播效率估計不足，其病理特征與公眾認為的重感冒有一定的相似性，以至于病毒的具體傳染力有多強、能否通過空氣或者是飛沫等常規(guī)介質(zhì)傳播、會不會導(dǎo)致患病者出現(xiàn)重癥或是死亡的嚴重后果、當(dāng)下有沒有具體有效的治療方案、情況會發(fā)展得有多嚴重都沒能進行科學(xué)的評估。因此，需要在今后遇到相關(guān)突發(fā)公共衛(wèi)生事件時，能夠及時采取科學(xué)的應(yīng)對措施，當(dāng)前部分學(xué)校對于疫情防控可能仍然存在表面上較為重視但涉及到具體防疫工作卻粗心大意，科學(xué)防控觀念較差，對突發(fā)安全事件的未知性風(fēng)險預(yù)估不足，一旦發(fā)生校園擴散的情況，就可能造成重大公共衛(wèi)生傳播事件。

DBN能夠?qū)Χ喾矫娴男畔⑦M行總和，并以通俗易懂的形式將其表達出來，經(jīng)過推理結(jié)果顯示，引起疫情進入校園的直接原因是校園內(nèi)部應(yīng)急機制不完善。此外，還有諸多因素，包括學(xué)校內(nèi)部防護措施不到位、未及時發(fā)現(xiàn)潛在危險人員以及不明身份的外來進出人員、學(xué)生健康監(jiān)測不到位、學(xué)校隔離區(qū)設(shè)置不完善以及外部因素，例如，應(yīng)急機制構(gòu)建資金不到位、疫情信息不準(zhǔn)確、學(xué)校因執(zhí)行力較差沒有遵守有關(guān)部門發(fā)布的相關(guān)防疫規(guī)定等。

基于上述FTA-DBN模型可推論出該疫情在校園發(fā)展的演化途徑：在正常上課期間，某高校所在地區(qū)發(fā)生重大疫情，由于該校對于此類重大疫情事件沒有系統(tǒng)的應(yīng)急防控機制，校園內(nèi)出現(xiàn)疫情，導(dǎo)致學(xué)校由此出現(xiàn)重大損失，疫情持續(xù)蔓延。再次分析疫情進入校園的原因，其實，從該地區(qū)發(fā)現(xiàn)疫情開始，到疫情蔓延到學(xué)校還有較長一段過程，再加上當(dāng)下信息網(wǎng)絡(luò)較為發(fā)達，信息渠道較廣，若能在得知疫情的第一時間，有關(guān)部門以及學(xué)校安全保衛(wèi)處能夠及時采取科學(xué)有效的校園安全管理，就能最大限度避免疫情在校園內(nèi)蔓延，減少疫情擴散帶來的人員、財產(chǎn)損失。故本文基于FTA-DBN模型的校園疫情診斷方法可對引起疫情進入校園的原因進行追溯，對于校園基本疫情防控措施的制定以及將來面對可能發(fā)生的公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急響應(yīng)機制建立有重要意義。

三、結(jié)論

在我國新型冠狀病毒發(fā)生后，國家領(lǐng)導(dǎo)人立即作出重要批示，把保障人民生命安全和身體健康放在第一位，并且在第一時間將疫情控制在一定范圍內(nèi)，防止更廣泛的傳播，全力救治病患，同時及時、公開、透明地發(fā)布疫情信息，切實推進依法防控、科學(xué)防控、完善公共衛(wèi)生應(yīng)急管理體系。由上述推論的過程，經(jīng)過分析現(xiàn)得出以下幾點結(jié)論，并提出相關(guān)意見。

（一）有關(guān)教育安全管理上級部門的信息反饋以及措施

第一，在疫情被發(fā)現(xiàn)的第一時間，上級領(lǐng)導(dǎo)部門快速打開有關(guān)消息渠道，實現(xiàn)疫情的第一時間溯源，以及快速同有關(guān)衛(wèi)生機構(gòu)確認疫情屬性。當(dāng)下，國家根據(jù)傳染病的傳染性將傳染病分為三類，即甲類、乙類和丙類。甲類傳染病是指鼠疫和霍亂兩種，如若發(fā)生相關(guān)疫情傳播，應(yīng)在2小時內(nèi)電話報告防疫站，以便于采取相關(guān)防疫措施。乙類傳染病共26種，在乙類傳染病中傳染性非典型肺炎、人感染高致病性禽流感及甲型H1N1由于其具有強于其他乙類傳染病的傳播性，按甲類傳染病處理。還有11種丙類傳染病，包括流感、腮腺炎、風(fēng)疹等，在生活中都較為常見。國家對這三種傳染病發(fā)現(xiàn)之后多長時間內(nèi)上報都給出了規(guī)定的時間，當(dāng)下流行的新型冠狀病毒屬于乙類傳染病，但要采取甲類傳染病的防疫措施。首先根據(jù)醫(yī)學(xué)官方網(wǎng)絡(luò)等渠道確認發(fā)生疫情所對應(yīng)的傳染病等級，再以此實施相關(guān)校園防控措施是校園疫情防控的第一步。

第二，相關(guān)部門應(yīng)盡快組織建立由教育行政部門、學(xué)校、衛(wèi)生行政部門、疾病預(yù)防控制中心、衛(wèi)生監(jiān)督機構(gòu)等多部門協(xié)調(diào)的管理體制。在學(xué)校面對重大疫情傳播危險時，單單依靠學(xué)?；蚴墙逃块T難以控制住具有較強傳播性的疫情擴散，多管齊下可以保障信息的準(zhǔn)確性以及及時實施有效的防疫措施，通過多部門合作協(xié)調(diào)管理，最終形成“一案三庫五制”。（一個預(yù)案;三庫包括專家資料庫、專家?guī)旌徒】到逃Y料庫;五制包括風(fēng)險評估制度、關(guān)鍵控制點評估制度、預(yù)警制度、常規(guī)演練制度和健康教育制度。每年至少一次學(xué)校應(yīng)對能力評估。）[3]同時，建立以預(yù)防為主應(yīng)對重大疫情的校園安全應(yīng)急響應(yīng)機制，在疫情發(fā)生的初期階段就把具體的校園防疫措施落實到位，并且有關(guān)部門也要在第一時間將有關(guān)疫情信息精準(zhǔn)傳達至各學(xué)校，以便于學(xué)校展開進一步的措施。

（二）校園應(yīng)急機制響應(yīng)

第一，在學(xué)校構(gòu)建相關(guān)部門專門負責(zé)重大安全衛(wèi)生事件管理，與高校校醫(yī)院形成合作，在疫情發(fā)生時能及時采取相關(guān)措施，謹防有關(guān)事件的再次發(fā)生。其實在2003年非典疫情后，校園方就應(yīng)該以此為基準(zhǔn)建立校園防控體系，本次新冠疫情帶來的影響更加重大，世界防疫局勢也較為不好，隨著病毒不斷地發(fā)展變異，目前新型變異株也在不斷出現(xiàn)，在未來，可能會面臨更多的公共衛(wèi)生事件威脅，機制建立也應(yīng)與時俱進，緊跟時代步伐，才能確保其實時性與有效性。

第二，當(dāng)下學(xué)校對于本校的具體應(yīng)急機制的建立應(yīng)引起重視，并投入足夠的資金和人力。采取保險、財政等措施確保在該項目上的資金投入，充足的資金投入是保障機制建立的基礎(chǔ)，同時，投入人力資源，設(shè)置專業(yè)的部門，提高校園醫(yī)務(wù)室的專業(yè)水平，在發(fā)生疫情時能在最近的地方為高校提供最專業(yè)的醫(yī)學(xué)指導(dǎo)。

第三，加強對高校師生以及員工的安全教育工作。大部分學(xué)生對此方面的認知較少，為此應(yīng)全面加強對高校師生以及員工的安全教育工作，當(dāng)疫情真正發(fā)生時，能夠聽從安排，有一定的防護意識。另外，每年開展一次學(xué)校突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)對能力檢查評估，一方面可以不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，進一步完善學(xué)校突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急預(yù)案和管理機制;另一方面通過演習(xí)活動向?qū)W生普及相關(guān)知識，讓安全教育的理念進入每個學(xué)生的心中，從小教育，在真正事件發(fā)生時，在心中對此有正確的認識，從而做出正確的應(yīng)急反應(yīng)以及做好個人防護措施。

（三）分析成果

第一，通過運用FTA（事故樹分析法）與DBN（動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)）兩種分析方法的相互轉(zhuǎn)化分析，實現(xiàn)對校園發(fā)生重大疫情時疫情在校園內(nèi)部蔓延傳播誘因的多方面分析，得到導(dǎo)致校園疫情事故發(fā)生的直接和間接原因。盡管在實際情況中，還可能有多種不確定的因素也會導(dǎo)致這樣的結(jié)果，但就當(dāng)下校園防控情況來看，還是較為全面地對校園可能發(fā)生疫情蔓延的基本事件進行了分析，為未來校園建立應(yīng)急響應(yīng)機制構(gòu)建也提供了一定的參考價值。

第二，在校園出現(xiàn)突發(fā)公共衛(wèi)生事件時，根據(jù)事故樹分析法對誘發(fā)事故的原因進行快速精確地分析，采取科學(xué)的應(yīng)急策略，降低疫情傳播事件發(fā)生的概率，保障校園內(nèi)部師生的生命財產(chǎn)安全。尤其是對未預(yù)設(shè)校園疫情傳播應(yīng)急處理方案的高校敲響警鐘，為制定事故預(yù)防措施以及開展應(yīng)急處置措施等提供有力的理論支撐。

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