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突發事件的不確定性范文1
關鍵詞：突發事件 應急管理系統 多屬性評估 證據推理方法
1 概述
經過近三十年的發展，世界各國面向突發事件的應急管理體制建設已經進入了一個新的發展階段，多級多區域多部門的聯動救援機制逐步完善，有效可執行的應急管理預案也在不斷制定。不同類型突發事件發生的誘因、導致社會危機狀態的影響程度和波及范圍、對社會產生危害的嚴重程度逐漸明晰，給新形勢下的突發事件危機處理和應急救援提供了切實保障。此外，相同類型突發事件的政府應急管理措施和危機救援手段不盡相同，不同的應急管理決策方法、救援工具、危機管理調度過程、涉眾群體都可能產生差異較大的應急管理系統效果。因此，有必要系統地研究現階段我國突發事件的應急管理評估指標、指標系統及相應的評估模型，從而為未來研究開發更為先進、合理的應急管理平臺提供指導。
應急管理系統效果評估不是對人身傷亡救援、受損建筑物危機處置、輿論影響控制等檢測結果的簡單集結，而是需要結合決策者和現階段社會發展的實際危機處理需求，基于合理的證據或經驗對突發事件應急管理的所有關聯屬性是否達到預期水平的綜合評價體系。為此，本文將綜合分析影響突發事件應急管理效率和成功率的救援能力、決策方案、調度能力、技術手段等因素，并從政府決策者、普通公眾、公益群體、外部勢力等多個視角，建立突發事件應急管理系統效果的評估指標系統，進而借鑒多屬性決策理論中的不確定性評估方法，研究基于證據推理的應急管理系統效果評估模型。
2 應急管理系統的評價指標體系
大量突發事件的應急管理實踐表明，應急管理信息系統的運作效率和執行能力會對政府決策者實施危機處置和救援工作具有較大的影響。若應急系統運作不暢、內含的應急決策模塊薄弱，會極大降低突發事件的處置效率，影響災難控制和救援的時效性和準確性；若提升應急系統的應急救援和危機處理能力，不僅能緩解政府決策者在緊急情況下的工作負擔，增強應急管理反應能力，同時還能很好的降低應急管理代價，優化多級多區域多部門救援力量的任務協調。因此，在開發和部署面向突發事件的應急管理信息系統時，有必要從突發事件應急管理、專業技術、長期性兼容性、投入產出、可復用性等方面綜合考察應急管理系統的整體性能，為政府制定應急管理系統實施決策提供依據。
目前，突發事件應急管理系統效果評估研究已經形成了不少模型和方法，多種評價體系被付諸于實際應用，例如：基于聯邦實體架構FEA模型的評價體系[1]、城市公共安全應急管理信息系統評估框架EPEF的評價體系[2]、信息系統績效評價COBIT體系[3]等。我國社會已經進入經濟、社會、環境結構急劇變革的轉型關鍵期，大量經濟、社會、環境矛盾交織在一起，突發事件頻發，已經直接威脅到我國社會的和諧穩定和經濟的平穩增長。在公共應急管理信息系統評價研究方面，西南交通大學的喇娟娟[4]等深刻分析了我國政府在突發事件危機管理中存在的權責不明、本末倒置、方式欠妥等問題，并有針對性地構建了一個適用于我國國情的應急管理系統評價指標體系。
考慮到信息系統技術發展的先進性，運用可信軟件的基本理念，將該體系中在二級指標安全性、系統柔性、可靠性進行有機整合，提出設計應急管理系統的可信性，并使用安全性、可擴展性、平均失效時間、系統響應時間、故障恢復時間和兼容性對其進行綜合評價。與管理信息系統可信性相關的定量度量技術已經得到國內外學者的廣泛研究，多種基于概率預測模型或參數估計模型被提出。依據指標評價數據獲取方式的不同，還可將所有的三級指標分為定量度量和定性評價兩大類。在證據推理方法體系中[5]，基于效用或規則的定性定量數據一致轉換技術已經非常成熟，可以被應用于將定量度量數據與定性評價信息在統一的識別框架下進行相容建模，進而遵循效用一致性原理或規則一致性原理統一轉換為統一識別框架下的信度分配函數：m={（Hn，βn），（Ω，βΩ，），n=1，…，N}。過程較為簡單，這里不再贅述。
3 基于ER方法的應急管理系統評估模型
證據推理（evidential reasoning，ER）是一種不確定性問題的有效方法，它利用人們對客觀世界的認識以及人們掌握的知識和相關專業經驗，對不確定性事件給出不確定度量[5]。優于傳統的證據理論、模糊理論方法，ER方法在不確定證據的度量方面更為靈活，推理機制更加方便、簡潔，在信度分配上將未知分為原始固有的未知和由權重引起的未知，其設計考慮更接近于人類專家的思維習慣。由于具有較好的不確定處理特性，ER方法以及被廣泛應用于解決軟件系統選擇、設計方案評價、系統失效預測以及軟件可信性評估等多個實際問題。此外，證據推理的研究者們已經給出了許多面向不確定性證據融合的求解算法，如：解析合成算法、遞歸合成算法等，這些先進算法已經被證明是一類較為有效的不確定證據合成方法，可以在統一識別框架內將定性定量指標上的主觀評價和客觀數據進行歸一化集結。
假設E是某待評估的突發事件應急管理系統，應急管理系統評價指標體系可以被形式化地描述為：IS={root， ear，nar，i}，root表示該系統的綜合性能，ear表示該系統的二級指標，nai表示可以直接被采集原始數據的定性或定量葉子指標。
基于多層級的評價指標體系，需要對各指標層級上的應急管理系統評估證據進行融合，以獲得對應上一層指標的不確定性綜合評價。ER方法中的證據融合過程是在獲得統一識別框架下的多源不確定證據后，首先將不確定證據與其對應的相對權重進行集成，得到基本概率mass函數（basic probability mass）。
令Ω={H1，…，HN}為統一識別框架，mr，i={（Hn，βn，r，i），（Ω，βΩr，i），n=1，…，N}是關于應急系統評價指標nai在識別框架Ω上的一組處理后數據，wr，i（i=1，…，I）為應急系統評估證據mr，i（i=1，…，I）的相對權重，并滿足Σiwr，i=1。mr，i（i=1，…，I）的基本概率mass函數可以通過下式構建：
mn，r，i=wr，iβn，r，i， r=1，…5， i=1，…，I， n=1，…，N，
■Ω，r，i=1-wr，j， r=1，…5， i=1，…，I，
mΩ，r，i=wr，j（1-■βn，r，i）， r=1，…，5， i=1，…，I，
其中，mr，i的基本概率mass函數分配到未知上的信度被劃分為表示由相對權重引起的未知程度■Ω，r，i和由原始信息中的不完整引起的未知程度mΩ，r，i。
以現有的ER解析合成算法為基礎，結合突發事件應急管理系統評估的指標體系特征，提出一種基于ER方法的應急管理系統評估推理算法。該算法將突發事件應急管理系統評估問題進行逐層劃分，形成規模較小且可直接操作的系統評價問題；在獲得經相對權重調整的基本概率mass函數后，結合評估指標系統的三級層次性，逐級開展基于ER合成算法的證據合成并向上推理；將中間和root層級指標上的不確定性評價反饋給用戶，最后結合效用函數量化所有的指標不確定評價。
算法1 基于ER方法的應急管理系統評估推理算法：
①令Ω= {H1，…，HN}為統一識別框架，識別框架中各等級的效用為{u（Hn），n=1，…，N}，評估指標系統IS={root，ear，nar，i}，其中：r=1，…，5，中間級指標上相對權重為wr（r=1，…，5），底層葉子指標上的相對權重為wr，i（i=1，…，I；r=1，…，5）；
②在指標層級L1上，使用底層定性或定量葉子指標上的處理后數據mr，i={（Hn，βn，r，i），（Ω，βΩ，r，i），n=1，…，N}和對應的相對權重wr，i（i=1，…，I；r=1，…，5）進行集成，得到應急管理系統葉子指標上的基本概率mass函數{mn，r，i，■Ω，r，i，mΩ，r，i}；
③對層級L1葉子指標上的不確定證據使用ER解析合成算法進行合成，求得中間層級L2上指標的信度分配函數mr={（Hn，βn，r），（Ω，βΩ，r），n=1，…，N，r=1，…，5}，再結合中間層級L2上的相對權重wr（r=1，…，5），求得調整后可信證據{mn，r，■Ω，r，mΩ，r}；
④對層級L3中間指標上的不確定證據進行合成，求得根層級L3上root的信度分配函數m={（Hn，βn），（Ω，βΩ），n=1，…，N}；
⑤對確定證據進行效用量化評價。依據識別框架中各等級的效用為{u（Hn），n=1，…，N}，使用下面的公式估算該應急管理系統所有指標上評價值V={v■，{v■}■■，{v■}■■}。
v■=■β■（H■）+■（1）
v■=■β■u（H■）+■，r=1，…，5，（2）
v■=■β■u（H■）+■，r=1，…，5， i=1，…，I（3）
算法中提及的ER解析合成算法已經在多篇文獻中被提及和驗證，具體參見文獻[5]?；贓R方法的應急管理系統評估推理算法最終是以各級指標上的信度分配函數和量值兩種方式給出了群體性突發公共事件應急管理系統的性能評估結果。該算法以應急管理系統評價指標體系的形式化描述為IS={root，ear，nar，i}為基礎，由此開發的應急管理系統評估推理算法可廣泛適用于評估過程獨立、應急管理需求確定的群體性突發公共事件應急管理系統的評估過程中。
4 結論
突發事件的應急管理離不開應急管理系統的有效支持，其運行效率和執行能力將會對直接關系到政府決策者在發生突發事件時的危機處置和救援能力，對于降低突發事件的應急管理代價，優化多級多區域多部門應急力量間的任務協調也具有至關重要的意義。因此，本文通過分析已有的應急管理系統效能評價的主流評估體系，研究了考慮定性定量指標混合、不確定的應急管理系統評估問題，建立了基于ER方法的應急管理系統效果評估模型，并設計了相關的應急管理系統評估推理算法。相信該模型的提出對于提升政府職能部門的應急反應能力、增強突發事件應急管理的科學性與準確性具有一定的現實意義。
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基金項目：國家自然科學基金項目（71201042）。
突發事件的不確定性范文2
突發事件是指突然發生，造成或者可能造成嚴重社會危害，需要采取應急處置措施予以應對的自然災害、事故災害、公共衛生事件和社會安全事件，具有突發性、危害性、緊迫性和不確定性四個特征。當前我國處于高風險時期，災害的種類多，發生頻率高，損害嚴重。如今年年初的冰雪災害和五月的汶川大地震，給我國人民在生產、生活上帶來嚴重影響
從這幾年應對公共突發事件的實踐來看，我國已經取得了一定成果，但也存在一些問題。一是基層政府面臨危機時，預警和預控能力較弱，損失往往較嚴重；二是公眾缺乏危機方面的教育，遇到危機時往往不知所措，更談不上主動參與危機處置。在憂患意識培養方面，應讓全體公民意識到，在未來很長一段時間里，我國都將面臨突發公共事件帶來的嚴峻考驗。在互助意識培養方面，要讓全體公民意識到，突發事件作為一種質的突變，具有突發性、不確定性和破壞性，往往嚴重危害人們的生命和財產安全。在博愛意識培養方面，要讓全體公民意識到，民間的互助互濟是一種博愛精神的體現。應對各類公共安全突發事件，結合國情，建立充分的防災公眾安全文化教育體制至關重要。具體而言，一是應充分利用各種宣傳載體進行宣傳、教育，二是可以通過培訓機構或辦夜校等形式進行普及，三是進行災害模擬和救災演習。
經貿局是工業經濟的綜合協調部門，擔負著引導工業又好又快、科學發展的重要職能，在能源節約、安全生產、環境保護等方面都存在發生突發事件的可能性和工作空間。學習實踐《突發事件應對法》是學習實踐科學發展觀的內容之一，是全面完成經貿工作任務的客觀要求，認真學習落實《突發事件應對法》必將有力促進學習實踐科學發展觀活動和推進工業經濟全面協調、可持續發展。通過這次在線培訓學習，我深刻地認識到《突發事件應對法》出臺的重要性和學習這個法律的必要性。危機意識培養是一個系統工程，要靠教育，也要靠法律、政策和規章制度。此外，危機救助行為的形成，還應通過《突發事件應對法》等國家和地方有關法律、法規和規章制度來規范，通過規范公民的行為，逐步地使之內化為價值觀，最后與教育感化相輔相成，使公民形成牢固的危機意識。我們相信，通過貫徹學習《中華人民共和國突發事件應對法》，經貿系統領導干部職工應對突發事件的認識和能力將會更加增強，有關應急機制將會應運而生，應對突發事件工作將逐步走向經常化、規范化、法制化的軌道，將會更好地服務于工業經濟的跨越式科學發展。我們要積極參與其中，作出應有貢獻。
突發事件的不確定性范文3
關鍵詞：運籌學；應急物流；選址―定位
中圖分類號：F250 文獻標識碼：A
Abstract： Because the efficient of emergency logistics can reduce the harms caused by emergency， it has caused wide public concerns among theorists. This paper provides an overview of Chinese emergency logistics study from many aspects： basic theory， the construction of system and the related models on the base reviewing the liberations in recent years， also it indicated that the modeling sense in operation research plays a decisive role in the research of emergency logistics.
Key words： operation research； emergency logistics； location-routing
近年來，我國各地突發事件頻發，其中自然災害的發生的占比非常高，如2010年8月甘肅舟曲發生特大山洪泥石流、2014年7月云南發生洪澇泥石流災害、2013年3月墨竹工卡縣發生山體滑坡災害、2013年7月甘肅岷縣漳縣發生6.6級地震災害、2014年新疆于田發生7.3級地震災害、2015年9月江西福建等地發生洪澇風雹災害、2015年8月陜西山陽發生滑坡災害等。這些自然災害的發生嚴重威脅人類的生命和財產安全，以及社會的經濟發展甚至會影響和諧社會的構建，在突發事件發生后，如何盡快地將賑災物資送至災區以減少災害損失是應急物流問題研究的主要內容，即應急物流LRP問題的研究。應急救援部門必須以最小的成本、最快的時間、合理地選擇物資存儲點將存儲物資科學地安排車輛對受災點進行物資的配送服務以減少傷亡，提高受災地區民眾的抗災信心。
當前國內外學者對一般LRP問題的研究比較具體深入，比如Min等[1]（1998）、Nagy等[2]（2007）、陳久梅等[3]（2014）都做過一般LRP問題的優化研究，當前應急物流的優化問題已經引起了眾多學者的關注，但是對于應急物流的LRP研究（定位―路徑）還相對較少?，F有文獻主要有兩種研究范式：一種是單獨研究其中一個問題，即單獨研究應急物流中心選址問題或單獨研究應急資源調度問題；另外一種是將這兩個問題集成起來進行研究。然而應急物流中物流中心點的選擇和運輸路徑安排是直接影響應急物流系統效率的兩個關鍵問題，兩者之間相互依賴和影響，有必要結合應急物流的突發性、不確定性、緊急性等特點，從整體系統優化的角度，將這兩方面結合起來進行研究，故近年來，大部分對于應急物流問題的研究均是對選址―配送這兩個問題集成起來進行研究。根據現有的研究，應急物流LRP問題基本可以按照信息是否確定分為以下兩類：確定信息下的應急救援問題研究和不確定信息下的應急救援問題研究。
1 確定信息下的應急物流LRP研究
確定性的應急物流LRP問題，通?？紤]的問題中信息基本都是確定的，即不存在任何風險因素，并且受災點的需求是確定的。針對確定性的應急物流LRP問題的研究，張玲[4]（2008）考慮到由于災區范圍比較廣泛進而災區存在不同的級別，針對該實際情況，通過對災區進行分組，并運用場景分析的發放，考慮其資源的布局和選址問題，引入多類0-1變量來表述該優化問題，構建了基于多級別的資源布局多目標規劃模型。黃向榮等[5]（2009）在考慮食品物流的相關特點和突發事件的突發性、緊急性以及弱經濟性等特性的基礎上，構建了食品的應急物資分發中心選址決策的評價體系，并且結合蟻群算法（ACA）和徑向基神經網絡（RBFNN）構建了應急物流物資分發點選址決策模型。曾敏剛等[6]（2009）針對應急服務應急物資分發點定位以及物資配送路徑這兩個子問題，引入多個0-1決策變量去表述該優化問題，建立了以最小化總成本為目標的選址―定位模型。葛春景等[7]（2011）研究了應急設施選址中的多重覆蓋問題，并以在滿足需求點的多次覆蓋需求和多需求點同時需求的條件下覆蓋的人口期望最大為目標，建立了確定性的應急物流優化模型，通過改進的遺傳算法對該模型進行求解。鄭斌、馬祖軍等[8]（2013）針對兩級應急物流系統中的中轉站選址和上下級進行聯運調度的集成優化問題，建立雙層規劃模型，并根據該模型的特點設計了一種混合遺傳算法。
通過以上文獻梳理可知，在運用運籌學建立應急物流LRP模型過程中，通常引入0-1決策變量去解決應急物資分發點選址問題和車輛物資配送問題，引入三類決策變量，第一類0-1決策變量是表示應急物資分發點是否開設，通常1表示該應急物資分發點開設，0則表示不開設，當該決策變量為1時，才分配運輸車輛從該應急物資分發點出發進行物資配送服務，并且從同一個應急點出發車輛的物資運輸量需小于應急點的物資存儲量；第二類0-1決策變量是用來表示某運輸車輛服務哪個受災點的問題，1表示運輸車輛服務該受災點，0則表示運輸車輛不服務該受災點；第三類決策變量則表示某運輸車輛是否從該應急物資分發點出發，1表示這運輸車輛從該應急物資分發點出發，0則表示這個運輸車輛不從該應急物資分發點出發。這三類0-1變量的引入合理地表述了應急物流系統的優化問題，目標函數通常為應急物流系統總成本最小以及運輸車輛到達所有受災點的總時間最小，建立的模型均為0-1線性規劃模型。運籌學中0-1規劃主要用于求解互斥的計劃問題、約束條件互斥問題、固定費用問題和分派問題等方面，而應急物流的優化問題從運籌學的角度就是一種分派問題，因此運籌學能夠在應急物流優化問題中大放光彩。目前，0-1應急物流規劃問題通常有三種解法，即窮舉法、變換法和隱枚舉法。解0-1型整數規劃最容易想到的方法，和一般整數線性規劃的情形一樣，就是窮舉法，即檢查變量取值為0或1的每一種決策組合，比較目標函數值的大小，從而選出目標值最小的那一組決策組合就是應急物流優化問題的最優解。然而由于應急物流優化問題中涉及的變量較多，所有決策組合就非常多，可能解集將成指數劇增加，此時用這種方法效率就比較低下，因此通常運用隱枚舉法進行求解，“隱”的含義是指在檢驗可能解的可行性和非劣性過程中，根據目標函數的特性增加一個以前一非劣解目標值的附加約束的過濾條件，以此達到減少問題求解過程的運算次數的目的。方法的核心思想均為檢查變量取值為0或1的策略組合，通過目標函數值比較從而得出最優解。
2 不確定信息下的應急物流LRP研究
針對不確定性的應急物流LRP研究，通常考慮的問題中信息基本都是不確定的，并且在救災期間存在一定的風險，比如應急設施點失靈風險、路徑中斷風險、路徑復雜度等，同時往往受災點的需求是不確定的。
何珊珊等[9]（2013）針對在突發事件發生的緊急救援期，受災點的需求很難確定，基于此建立了受災點配送總時間最短和系統總成本最小的選址―路徑問題的數學模型，并通過算例驗證了多目標魯棒優化模型能夠體現受災點對各類物資需求不確定條件下選址―配送方案的最優性與魯棒性的均衡。孫華麗等[10]（2013）針對需求隨機變化的應急物流定位―路徑問題，將救援過程劃分為兩個階段，將受災點的物資需求表示為一個區間數，以物資送達時間最短和系統總成本最小為目標，構建了多物資、多運輸車輛、多目標的定位―路徑模型。張玲等[11]（2014）也將救災過程分為了兩個階段，考慮到突發災害初期災情相關參數概率分布信息很難精確獲得，建立了基于情景的最小最大后悔值準則的魯棒優化模型，求解模型時，利用有限情景集表示第二階段的不確定數據，并將模型化為與其等價的混合整數模型，利用情景松弛的迭代算法進行求解。商麗媛等[12]（2013）考慮不同情景下應急物流需求的不確定性，將不確定需求用區間灰數表示，構建了多情景下不確定需求的應急物流配送中心選址模型，并設計了免疫量子粒子群算法進行求解。針對由于自然災害帶來的路網風險的應急物流LRP問題，閻俊愛、郭藝源[13]（2016）考慮到路網情況實時變化的復雜性下，構建了應急物流LRP動態模型，以車輛配送時間最小為目標，并通過設計的遺傳算法實現了基于動態路網實時調整的問題求解。陳鋼鐵、黎青松等[14]（2016）考慮到路網存在災后受損的風險，故引入多種運輸方式，基于此構建了震后多式聯運的應急物資配送路徑優化模型，并設計了啟發式算法對該應急物流模型進行了求解。
以上不確定信息下的應急物流LRP優化問題研究中，均運用了運籌學不確定規劃的思想建立了應急物流LRP模型，在應急物資分發點選址問題以及路徑配送與否方面，同樣引入三類0-1決策變量來表示應急物資分發點建立與否，車輛是否從某個應急物資分發點出發以及車輛是否服務某個受災點。除此以外，引入兩類整數決策變量，一類為運輸車輛配送至某個受災點的物資量，一類為某個受災點的物資未滿足量，在約束中，這兩個量的和大于該受災點的物資需求量，同時針對未滿足量盡量最小化的目標，將在目標函數中賦予未滿足量一個很大的懲罰數。在模型求解中，運用了隨機規劃的思想去處理一些風險因素，在處理受災點物資需求的不確定方面，則運用三角模糊數的理論或魯棒優化的思想去處理不確定性，在模型求解過程中，最終均通過一定的方法把不確定模型轉化為確定的混合整數模型去進行求解。
運籌學的核心思想即為從現實生活場合抽出本質的要素來構造數學模型，探索求解的結構，從可行方案中尋求系統的最優解作為決策者最好的選擇。通過以上文獻的梳理，可以看出運籌學在應急物流系統定位―路徑優化問題中已經成為核心工具之一，而應急物流系統定位―路徑優化問題作為當前的熱點問題之一，它的研究仍然處于初步階段，許多領域還缺乏系統性和深入性的研究，需要進一步加強研究。
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突發事件的不確定性范文4
關鍵詞：FCR；城市地下供水管網；應急處置；系統設計
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號： 1009-3044 （2016）26-0253-03
Design on Emergency Disposal System for Urban Underground Water Supply Pipe Network based on FCR
ZHAO Ying1， ZHANG Jiao2， REN Yong-chang2
（1. Computer Center， Liaoning University of Technology， Jinzhou 121001， China； 2. College of Information Science and Technology， Bohai University， Jinzhou 121013， China）
Abstract： In order to improve urban underground water supply pipe network security and improve the ability of emergency disposal， based on the study of FCR， provide solution for system development. First of all， based on fuzzy reasoning， case-based reasoning and rule-based reasoning fusion， three kinds of technologies such as realizing the FCR reasoning； And then， integrating the presentation layer framework Spring Struts framework， business logic layer and data persistence layer framework Hibernate， constitute a new MVC framework； Finally， based on laws and regulations standard and safety guarantee system， by the user layer， application layer， component layer， model layer and data layer consisting of function framework. In this paper， design with low coupling and high cohesion and structure characteristics of clear.
Key words：FCR； urban underground water supply pipe network； mergency disposal； system design
應急管理是指政府及其他公共機構在突發事件的事前預防、事發應對、事中處置和善后恢復過程中，通過建立必要的應對機制，采取一系列必要措施，應用科學、技術、規劃與管理等手段，保障公眾生命、健康和財產安全，促進社會和諧健康發展的有關活動。供水管網安全運行是確保城市安全供水的重要環節，是涉及千家萬戶和創建文明城市的民心工程，也是構建和諧社會和保障社會穩定的重要體現。因此制定完善的應急處理系統，提高處理管網事故的應對能力，在管網發生事故時及時有效地組織人力和物力資源，切實做好供水管網搶修工作顯得更為迫切和重要。對突發事件的反應速度和決策處理能力是城市現代化程度的重要標志，也是衡量政府應急管理有效性的最主要指標。
雖然我國初步建立了應急管理體系，但面對城市供水管網這類非常規事件的突發性和不確定性，現有的應急管理體系難以有效地應對。應急決策面對不確定的動態環境，包括應急事件發生、發展、演變的不確定性，應急處理措施實施效果的不確定性，應急處置措施在時間、資源消耗上的不確定性等。因此，有必要在對不同階段應急態勢進行科學評估的基礎上，研究不確定性決策的模型和方法?，F代政府的兩大基本職能就是公共安全和服務，而應急管理系統恰恰同時涵蓋了這兩方面，可以在發生突發公共事件時對公共安全提供有效的保障，平時又可以溝通各部門的信息為市民提供服務和便利。本文基于FCR推理，對城市地下供水管網應急處置系統進行設計，為軟件系統開發提供解決方案，為政府部門的公共安全和服務提供支撐平臺。
1 FCR推理
突發事件的不確定性范文5
從LTCM事件談起
1997年亞洲爆發了震撼全球的金融危機，至今仍余波蕩漾。究其根本原因，可說雖然是“冰凍三尺，非一日之寒”，而其直接原因卻在于美國的量子基金對泰國外行市場突然襲擊。1998年9月爆發的美國LTCM基金危機事件，震撼美國金融界，波及全世界，這一危機也是由于一個突發事件----俄羅斯政府宣布推遲償還短期國債券所觸發的。
LTCM基金是于1993年建立的“對沖”（hedge）基金，資金額為35億美元，從事各種債券衍生物交易，由華爾街債券投資高手梅里韋瑟（J.W.Meriwether）主持。其合伙人中包括著名的數學金融學家斯科爾斯（M.S.Scholes）和默頓（R.C.Merton），他們參與建立的“期權定價公式”（即布萊克-斯科爾斯公式）為債券衍生物交易者廣泛應用。兩位因此獲得者1997年諾貝爾經濟學獎。LTCM基金的投資策略是根據數學金融學理論,建立模型，編制程序，運用計算機預測債券價格走向。具體做法是將各種債券歷年的價格輸入計算機，從中找出統計相關規律。投資者將債券分為兩類：第一類是美國的聯邦公券，由美國聯邦政府保證，幾乎沒有風險；第二類是企業或發展中國家征服發行的債券，風險較大。LTCM基金通過統計發現，兩類債券價格的波動基本同步，漲則齊漲，跌則齊跌，且通常兩者間保持一定的平均差價。當通過計算機發現個別債券的市價偏離平均值時，若及時買進或賣出，就可在價格回到平均值時賺取利潤。妙的是在一定范圍內，無論如何價格上漲或下跌，按這種方法投資都可以獲利。難怪LTCM基金在1994年3月至1997年12月的三年多中，資金增長高達300%。不僅其合伙人和投資者發了大財，各大銀行為能從中分一杯羹，也爭著借錢給他們，致使LTCM基金的運用資金與資本之比竟高達25：1。
天有不測風云！1998年8月俄羅斯政府突然宣布推遲償還短期國債券，這一突發事件觸發了群起拋售第二類債券的狂潮，其價格直線下跌，而且很難找到買主。與此同時，投資者為了保本，紛紛尋求最安全的避風港，將巨額資金轉向購買美國政府擔保的聯邦公債。其價格一路飛升到歷史新高。這種情況與LTCM計算機所依據的兩類債券同步漲跌之統計規律剛好相反，原先的理論，模型和程序全都失靈。LTCM基金下錯了注而損失慘重。雪上加霜的是，他們不但未隨機應變及時撤出資金，而是對自己的理論模型過分自信，反而投入更多的資金以期反敗為勝。就這樣越陷越深。到9月下旬LTCM基金的虧損高達44%而瀕臨破產。其直接涉及金額為1000億美元，而間接牽連的金額竟高達10000億美元！如果任其倒閉，將引起連鎖反應，造成嚴重的信譽危機，后果不堪設想。
由于LTCM基金虧損的金額過于龐大，而且涉及到兩位諾貝爾經濟學獎德主，這對數學金融的負面影響可想而知。華爾街有些人已在議論，開始懷疑數學金融學的使用性。有的甚至宣稱：永遠不向由數學金融學家主持的基金投資，數學金融學面臨挑戰。
LTCM基金事件爆發以后，美國各報刊之報道，評論，分析連篇累牘，焦點集中在為什么過去如此靈驗的統計預測理論竟會突然失靈？多數人的共識是，布萊克-斯科爾斯理論本身并沒有錯，錯在將之應用于不適當的條件下。本文作者之一在LTCM事件發生之前四個月著文分析基于隨機過程的預測理論，文中將隨機過程分為平穩的，似穩的以及非穩的三類，明確指出：“第三類隨機過程是具有快變的或突變達的概率分布，可稱為‘非穩隨機過程’。對于這種非穩過程，概率分布實際上已失去意義，前述的基于概率分布的預測理論完全不適用，必須另辟途徑，這也可以從自然科學類似的情形中得到啟發。突變現象也存在于自然界中，……”此次正是俄羅斯政府宣布推遲償還短期國債券這一突發事件，導致了LTCM基金的統計預測理論失靈，而且遭受損失的并非LTCM基金一家，其他基金以及華爾街的一些大銀行和投資公司也都損失不貲。
經典的布萊克?斯科爾斯公式
布萊克?斯科爾斯公式可以認為是，一種在具有不確定性的債券市場中尋求無風險套利投資組合的理論。歐式期權定價的經典布萊克?斯科爾斯公式，基于由幾個方程組成的一個市場模型。其中，關于無風險債券價格的方程，只和利率r有關；而關于原生股票價格的方程，則除了與平均回報率b有關以外，還含有一個系數為σ的標準布朗運動的“微分”。當r，b，σ均為常數時，歐式買入期權（European call option）的價格θ就可以用精確的公式寫出來，這就是著名的布萊克?斯科爾斯公式。由此可以獲得相應的“套利”投資組合。布萊克?斯科爾斯公式自1973年發表以來，被投資者廣泛應用，由此而形成的布萊克?斯科爾斯理論成了期權投資理論的經典，促進了債券衍生物時常的蓬勃發展。有人甚至說。布萊克?斯科爾斯理論開辟了債券衍生物交易這個新行業。
筆者以為，上述投資組合理論可稱為經典布萊克?斯科爾斯理論。它盡管在實踐中極為成功，但也有其局限性。應用時如不加注意，就會出問題。
局限性之一：經典布萊克?斯科爾斯理論基于平穩的完備的市場假設，即r，b，σ均為常數，且σ>0，但在實際的市場中它們都不一定是常數，而且很可能會有跳躍。
局限性之二：經典布萊克?斯科爾斯理論假定所有投資者都是散戶，而實際的市場中大戶的影響不容忽視。特別是在不成熟的市場中，有時大戶具有決定性的操縱作用。量子基金在東南亞金融危機中扮演的角色即為一例。在這種情況下，b和σ均依賴于投資者的行為，原生股票價格的微分方程變為非線性的。
經典布萊克?斯科爾斯理論基于平穩市場的假定，屬于“平穩隨機過程”，在其適用條件下十分有效。事實上，期權投資者多年來一直在應用，LTCM基金也確實在過去三年多中賺了大錢。這次LTCM基金的失敗并非由于布萊克?斯科爾斯理論不對，而是因為突發事件襲來時，市場變得很不平穩,原來的“平穩隨機過程"變成了“非穩隨機過程”。條件變了，原來的統計規律不再適用了。由此可見，突發事件可以使原本有效的統計規律在新的條件下失效。
突發實件的機制
研究突發事件首先必須弄清其機制。只有弄清了機制才能分析其前兆，研究預警的方法及因此之道。突發事件并不限于金融領域，也存在于自然界及技術領域中。而且各個不同領域中的突發事件具有一定的共性，按照其機制可大致分為以下兩大類。
“能量”積累型 地震是典型的例子。地震的發生，是地殼中應力所積累的能量超過所能承受的臨界值后突然的釋放。積累的能量越多，地震的威力越大。此外，如火山爆發也屬于這一類型。如果將“能量”作廣義解釋，也可以推廣到社會經濟領域。泡沫經濟的破滅就可以看作是“能量“積累型，這里的“能量”就是被人為抬高的產業之虛假價值。這種虛假價值不斷積累，直至其經濟基礎無法承擔時，就會突然崩潰。積累的虛假價值越多，突發事件的威力就越大。日本泡沫經濟在1990年初崩潰后，至今已九年尚未恢復，其重要原因之一就是房地產所積累的虛假價值過分龐大之故。
“放大”型 原子彈的爆發是典型的例子。在原子彈的裂變反應中，一個中子擊中鈾核使之分裂而釋放核能，同時放出二至傘個中子，這是一級反應。放出的中子再擊中鈾核產生二級反應，釋放更多的核能，放出更多的中子……。以此類推，釋放的核能及中子數均按反應級級數以指數放大，很快因起核爆炸。這是一種多級相聯的“級聯放大”，此外，放大電路中由于正反饋而造成的不穩定性，以及非線性系統的“張弛”震蕩等也屬于“放大”型。這里正反饋的作用等效于級聯。在社會、經濟及金融等領域中也有類似的情形，例如企業間達的連鎖債務就有可能導致“級聯放大”，即由于一家倒閉而引起一系列債主的相繼倒閉，甚至可能觸發金融市場的崩潰。這次LTCM基金的危機，如果不是美國政府及時介入，促使15家大銀行注入35億美元解困，就很可因LTCM基金倒閉而引起“級聯放大”，造成整個金融界的信用危機。
金融界還有一種常用的術語，即所謂“杠桿作用”（leverage）。杠桿作用愿意為以小力產生大力，此處指以小錢控制大錢。這也屬于“放大”類型。例如LTCM基金不僅大量利用銀行貸款造成極高的“運用資金與資本之比”，而且還利用期貨交易到交割時才需付款的規定，大做買空賣空的無本交易，使其利用“杠桿作用”投資所涉及的資金高達10000億美元的天文數字。一旦出問題，這種突發事件的震撼力是驚人的。
金融突發事件之復雜性
金融突發事件要比自然界的或技術的突發事件復雜得多，其復雜性表現在以下幾個方面。
多因素性 對金融突發事件而言，除了金融諸因素外，還涉及到政治、經濟、軍事、社會、心理等多種因素。LTCM事件的起因本為經濟因素--俄羅斯政府宣布推遲償還短期債券，而俄羅斯經濟在世界經濟中所占分額甚少，之所以能掀起如此巨大風波，是因為心理因素的“放大”作用：投資者突然感受到第二類債券的高風險，競相拋售，才造成波及全球的金融風暴。可見心理因素不容忽視，必須將其計及。
非線性 影響金融突發事件的不僅有多種因素，而且各個因素之間一般具有錯綜復雜的相互作用，即為非線性的關系。例如，大戶的動作會影響到市場及散戶的行為。用數學語言說就是：多種因素共同作用所產生的結果，并不等于各個因素分別作用時結果的線性疊加。突發事件的理論模型必須包含非線性項，這種非線性理論處理起來要比線性理論復雜得多。
不確定性 金融現象一般都帶有不確定性，而突發事件尤甚。如何處理這種不確定性是研究突發事件的關鍵之一。例如，1998年8月間俄羅斯經濟已瀕臨破產邊緣，幾乎可以確定某種事件將會發生，但對于投資者更具有實用價值的是：到底會發生什么事件？在何時發生？這些具有較大的不確定性。
由此可知，金融突發事件的機制不像自然界或技術領域中的那樣界限分明，往往具有綜合性。例如，1990年日本泡沫經濟的破滅，其機制固然是由于房地產等虛假價值的積累，但由此觸發的金融危機卻也包含著銀行等金融機構連鎖債務的級聯放大效應。 預警方法
對沖基金之“對沖”，其目的就在于利用“對沖”來避險（有人將hedge fund譯為“避險基金”）。具有諷刺意義的是，原本設計為避險的基金，竟因突發事件而造成震撼金融界的高風險。華爾街的大型債券公司和銀行都設有“風險管理部”，斯科爾斯和默頓都是LTCM基金“風險管理委員會”的成員，對突發事件作出預警是他們的職責，但在這次他們竟都未能作出預警。
突發事件是“小概率”事件，基于傳統的平穩隨機過程的預測理論完全不適用。這只要看一個簡單的例子就可以明白。在高速公路公路上駕駛汽車，想對突然發生的機械故障做出預警以防止車禍，傳統的平穩隨機過程統計可能給出的信息是：每一百萬輛車在行駛過程中可能有三輛發生機械故障。這種統計規律雖然對保險公司制定保險率有用，但對預警根本無用。因為不知道你的車是否屬于這百萬分之三，就算知道是屬于這百萬分之三，你也不知道何時會發生故障。 筆者認為，針對金融突發事件的上述特點，作預警應采用“多因素前兆法”。前面說過，在“能量”積累型的突發事件發生之前，必定有一個事先“能量”積累的過程；對“放大”型的突發事件而言，事先必定存在某種放大機制。因此在金融突發事件爆發之前，總有蛛絲馬跡的前兆。而且“能量”的積累越多，放大的倍數越高，前兆也就越明顯。采用這種方法對汽車之機械故障作出預警，應實時監測其機械系統的運行狀態，隨時發現溫度、噪音、振動，以及駕駛感覺等反常變化及時作出預警。當然，金融突發事件要比汽車機械故障復雜得多，影響的因素也多得多。為了作出預警，必須對多種因素進行實時監測，特別應當“能量”的積累是否已接近其“臨界點”，是否已存在“一觸即發”的放大機制等危險前兆。如能做到這些，金融突發事件的預警應該是可能的。 要實現預警，困難也很大。其一是計及多種因素的困難。計及的因素越多，模型就越復雜。而且由于非線性效應數學處理就更為困難。計及多種因素的突發事件之數學模型，很可能超越現有計算機的處理能力。但計算機的發展一日千里，今天不能的，明天就有可能。是否可以先簡后繁、先易后難？不妨先計及最重要的一些因素，以后再根據計算機技術的進展逐步擴充。 其二是定量化的困難。有些因素，比如心理因素，應如何定量化，就很值得研究。心理是大腦中的活動，直接定量極為困難，但間接定量還是可能的?？梢钥紤]采用“分類效用函數”來量化民眾的投資心理因素。為此，可以將投資者劃分為幾種不同的類型，如散戶和大戶，年輕的和年老的，保守型和冒險型等等，以便分別處理。然后，選用他們的一種典型投資行為作為代表其投資心理的“效用函數“，加以量化。這種方法如果運用得當，是可以在一定程度上定量地表示投資者的心理因素的。此外，盧卡斯（R.E.Lucas）的“理性預期”也是一種處理心理因素的方法。
其三是報警靈敏度的困難。過分靈敏可能給出許多“狼來了”的虛警，欠靈敏則可能造成漏報。如何適當把握報警之“臨界值”？是否可以采用預警分級制和概率表示？
有些人根本懷疑對金融突發事件做預警的可能性。對此不妨這樣來討論：你相信不相信金融事件具有因果性？如果答案是肯定的，那么金融突發事件就不會憑空發生，就應該有前兆可尋，預警的可能性應該是存在的，那么金融學就不是一門科學，預警當然也就談不上了。筆者相信因果律是普遍存在的，金融領域也不例外。
因應之道
突發事件的不確定性范文6
【關鍵詞】高速公路；事故救援；救援體系；事故特征
0 前言
近來，我國高速公路的建設進入了高速發展的時期，并且在2013年底，我國高速公路總通車里程達到10萬公里以上，超越美國，成為世界第一位。隨著我國高速公路等級質量的上升，車的速度也在不斷增加。但是，由于我國高速公路建設的時間短，管理經驗缺乏，導致了我國的高速公路事故率相對發達國家要高的多，而且在事故發生時的救援效率要低于發達國家。因此，對高速公路事故救援的有效管理就成為了我國高速公路管理的重要組成部分。
1 高速公路事故的特征
高速公路采取分向、分流的行車方法，實現全封閉的管理模式，這都保證了高速公路快捷高速的形象。為了使高速公路更加快捷有效的為交通服務，高速公路還采取了高低限速政策和交通準入政策。但是，由于高速公路上車輛行駛速度快，導致了高速公路在發生交通事故時，造成的后果比較嚴重，人員傷亡程度高，汽車連續碰撞機率高。高速公路事故一般具有下列特征：
①突發性
由于受到實時路況等一些不確定性因素影響，高速公路的路況信息是隨時變動的。由于這些因素的存在，就造成了高速公路事故發生時具有突發性的特征。
②重、特大惡通事故多
高速公路車輛的通行具有分道分向行駛的特點，這就決定了高速公路車速較高，駕駛人員的注意力不集中、專注，車輛有緊急制動時慣性大、制動距離長。由于這些因素的存在，致使在發生車輛碰撞時，沖擊力大，車輛撞擊嚴重，造成的人員傷亡大和經濟損失高。
③具有事故高發路段
高速公路的線型在線路規劃時就已經確定。在線型的確定時，由于受到地形、地貌等因素的影響，會導致高速公路一些路段的視野范圍受到限制，路面弧度大等問題。這就導致在這些地方容易發生交通事故，形成事故“黑點”。
④夜間事故率高
高速公路在夜間發生的交通事故率遠遠大于白天。而且當夜間發生事故后，由于受到各方面的影響，不能在最快的時間內進行救援。因此夜間交通事故造成的后果和持續時間遠遠大于白天。據統計資料顯示，夜間發生的事故約占65%，夜間交通事故死亡人數占總死亡人數的72%。
2 高速公路事故救援體系
針對高速公路事故的特征分析，對高速公路事故救援就需要建立一套標準化的制度和流程規范，以至于把高速公路事故帶來的人員傷亡、財產損失降到最小。
高速公路事故救援體系框架的目標是建立一套完備的高速公路救援體系。這套體系主要包括理論層、技術層和管理層三個大的方面。它為高速公路救援管理和資源配置提供理論支持和科學指導。
在事故救援的過程中，針對不同類型的高速公采取了分段管理的方法，并對不同事故采取專門的救援方法。這就形成了高速公路事故救援的分級分類別管理的應急預案體系。該體系主要包括高速公路突發事件總體應急預案、高速公路突發事件專項應急預案、高速公路突發事件路段應急專項子預案等三個部分。
2.1 高速公路突發事件總體應急預案
總體應急預案是高速公路事故應急救援體系的總綱，是高速公路管理公司對高速公路事故救援的規范性文件。它是由高速公路管理部門根據本地的高速公路現狀來制定的應對高速公路事故發生的指令性文件。
2.2 高速公路突發事件專項應急預案
專項應急預案是為了應對某一類型或某幾種類型高速公路交通事故而制定的專門的應急措施。高速公路交通事故專項應急預案是針對高速公路事故的隨機性、不確定性而設立的。專項應急預案主要涉及火災、地質災害、交通事故、危險品事件、災害天氣、特殊安保等方面的事件。
2.3 高速公路突發事件路段應急專項子預案
專項子預案是高速集團各營運公司在高速公路交通事故救援總體預案和專項預案的框架下，為及時應對高速公路不同路段發生的交通事故而制訂的應急專項子預案。由于高速公路存在事故易發路段，這就需要對這些路段進行單獨處理，把事故發生頻率降到最低。路段應急專項子預案就是針對這些黑點而建立的。
3 組織體系及職責
根據高速公路突發事故的類型、后果、資源需求和對交通通行狀況影響程度的大小，將高速公路交通事故劃分為四個不同的等級：Ⅰ級事件（特別嚴重預警）、Ⅱ級事件（嚴重預警）、Ⅲ級預警（較重預警）、Ⅳ級預警。
高速公路事故的應急救援關系到高速公路的正常運行和減少事故造成的經濟損失，并能最大程度的減少事故造成的人員傷亡和公路堵塞時間，保持道路的暢通。明確高速公路事故應急救援組織體系是對高速公路突發事故做出迅速反應的前提和基礎。針對高速公路突發事件應急預案體系，我國一般采取“集團公司-路網管理中心-營運公司”三級架構的應急組織體系。
（1）集團公司成立應急領導組，負責應急突發事件的統籌組織、指導和監督，負責組織開展重（特）大應急突發事件的處置工作。應急領導組是Ⅰ級應急突發事件的領導指揮機構，由集團公司總經理任組長，相關副總經理任副組長。當發生Ⅰ級應急突發事件時，根據事件性質，分管領導赴現場進行應急處置。
（2）路網管理中心負責應急事件日常的管理、指導和監督工作，負責組織開展應急突發處置工作。當發生Ⅱ級以上（含）應急突發事件時，根據事件性質，分管領導赴現場進行應急處置。
（3）營運公司
組織機構負責應急事件的日常管理、監督、指導工作，統籌組織開展應急突發事件現場處置工作，負責協調當地政府及相關應急協作部門工作。當發生IV級以上（含）應急突發事件時，根據事件性質，分管領導赴現場進行應急處置。
4 事故信息報送與響應
隨著現代高科技技術的發展，高速公路營運公司對某些重要的高速公路實現了24小時的全面監控。但是由于受到天氣因素的不確定性、監控設備穩定性、傳輸線路的通暢性、信息處理的及時幾天等原因的影響，導致了高速公路交通事故的緊急救援具有延遲性。
事故救援的過程是各個不同機關、部門的分工合作的過程，尤其是對重大交通事故的救援處理。為了達到各個部門之間有效的分工合作，信息的及時性和準確性就成為了決定救援成敗的關鍵因素之一。
在事故救援過程中，高速公路營運部門是救援的主要負責部門，它是事故信息的主要獲取部門，并且對交通事故信息進行處理。事故信息到達高速公路管理部門監控中心后，中心人員對交通信息進行處理和分類，并把事故的詳細信息和具體分類報送到有關部門和上級領導，進行救援決策和組織救援力量。在進行救援的過程中，高速公路監控中心還要對救援進行全過程監督控制。
在信息處理的過程中，時間是決定性因素，它不僅關系救援的效率，更關系到事故受傷人員的生命。在信息傳遞過程中，必須保證事故地點、類型、規模的準確快速到達高速公路救援部門，使其能快速集合隊伍，整合救援資源。
5 總結
就目前而言，我國對于高速公路事故救援管理的推廣和實際操作還存有較多的問題，比如，對于救援站點的準確經濟性選擇、對于全民的事故報警意識的培養、對事故信息的準確處理等。但是，我國已經把高速事故救援管理作為了高速公路管理的一個重要組成部分。本文通過對事故特征、救援體系、組織體系和信息報送等方面進行分析，深入了探討了我國高速公路事故管理模式。
