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考慮應(yīng)急效果和應(yīng)急成本的突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案選擇方法

文檔作者：曹萍萍1李銘洋2李永海3 文檔來(lái)源： 1．中國(guó)刑事警察學(xué)院基礎(chǔ)教研部 2．遼寧大學(xué)商學(xué)院 3．河南工業(yè)大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月21日
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DOI：10 3969d issn 1003—1 154，2016 03 03
考慮應(yīng)急效果和應(yīng)急成本的
突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案選擇方法
口曹萍萍1李銘洋2李永海3
(1．中國(guó)刑事警察學(xué)院基礎(chǔ)教研部，遼寧沈陽(yáng)110854；2．遼寧大學(xué)商學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110136；
3．河南工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，河南鄭州450052)
【摘要】針對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案選擇問(wèn)題，提出了一種預(yù)案選擇方法。通過(guò)計(jì)算目標(biāo)案例與歷史案例的相似度，以
及標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)急實(shí)施效果和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)急成本，利用基于案例的決策理論思想，計(jì)算出備選應(yīng)急方案的綜合評(píng)價(jià)值，并
據(jù)此選擇當(dāng)前應(yīng)急問(wèn)題的應(yīng)急預(yù)案。
[關(guān)鍵詞】突發(fā)事件；應(yīng)急預(yù)案；歷史案例；目標(biāo)案例；相似度
【中圖分類(lèi)號(hào)】X928．02；C934 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1003—1154(2016)03～0102—03
突發(fā)事件通常是指可能造成重大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)
損失、生態(tài)環(huán)境破壞和嚴(yán)重社會(huì)危害的突然發(fā)生的緊
急事件D,2I。在突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案制定過(guò)程中，決策者
若能借鑒突發(fā)事件的相似歷史案例，綜合考慮當(dāng)前突
發(fā)事件與歷史案例中突發(fā)事件的相似程度、歷史案例
中的應(yīng)急行動(dòng)方案與應(yīng)急效果，從而選擇出最優(yōu)的突
發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，具有一定的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
鑒于此，本文借助基于案例的決策理論(CBDT：Case—
Based Decision Theory)【31的思想，給出了一種突發(fā)事件
應(yīng)急預(yù)案選擇方法。
問(wèn)題描述
為敘述方便，記肘=n 2，，m}，N={l?2，Ⅳ)，H』l?2，^)，
G=／1,2?g)，F(xiàn)={1?2，，}，S={1?2．，s}。本文是基于案例決策
理論的思想來(lái)研究應(yīng)急預(yù)案的選擇方法，所提及的案例
分為兩類(lèi)，一類(lèi)是歷史案例，即為存儲(chǔ)在案例庫(kù)中可被
用來(lái)輔助決策的案例：另一類(lèi)是目標(biāo)案例，即為基于當(dāng)
前的應(yīng)急問(wèn)題和其可采取的備選應(yīng)急方案而設(shè)定的虛擬
案例。為便于表示，采用二元組來(lái)刻畫(huà)案例，即歷史
案例=(應(yīng)急問(wèn)題，應(yīng)急行動(dòng)方案)，目標(biāo)案例=(應(yīng)
急問(wèn)題，備選應(yīng)急方案)。設(shè)z={(月，A．)，(最，4)?，(e，4))
表示由n個(gè)歷史案例構(gòu)成的歷史案例集，其中(e，4)表
示第，個(gè)歷史案例，P和A，分別表示歷史案例(只，Aj)的應(yīng)
急問(wèn)題和應(yīng)急行動(dòng)方案，／eN。設(shè)一表示面對(duì)應(yīng)急問(wèn)題
P，采取應(yīng)急行動(dòng)方案爿，后的應(yīng)急實(shí)施效果，，5N。
設(shè)三：{(尸?，五)，(Jp?，互)?，(尸?，互))表示基于。個(gè)備選應(yīng)
急方案而構(gòu)成的目標(biāo)案例集，其中(|p?，五)，表示第i個(gè)
目標(biāo)案例，P””表示當(dāng)前的應(yīng)急問(wèn)題，五表示解決問(wèn)題
尸””的第f個(gè)備選應(yīng)急方案，i；M。另記vJ表示采取備
選應(yīng)急方案五來(lái)解決問(wèn)題P””的應(yīng)急成本。若要準(zhǔn)確地
描述一個(gè)應(yīng)急問(wèn)題，通常需要刻畫(huà)該問(wèn)題關(guān)于多個(gè)方面
的特征，本文將這種用來(lái)描述應(yīng)急問(wèn)題的問(wèn)題特征稱(chēng)
為描述特征。例如，對(duì)于人群聚集區(qū)域的應(yīng)急疏散問(wèn)
題，所涉及的描述特征包括聚集場(chǎng)所類(lèi)型、人群密度、
人群恐慌程度、疏散通道數(shù)量等。類(lèi)似地，同樣采用
描述特征來(lái)刻畫(huà)應(yīng)急行動(dòng)方案或備選應(yīng)急方案。設(shè)
c’：科，《?《)表示應(yīng)急問(wèn)題的描述特征集，其中算表
示應(yīng)急問(wèn)題的第／個(gè)描述特征，，eH；，．，’=(吖，嵋，．．，《)
表示應(yīng)急問(wèn)題的描述特征的權(quán)重向量，其中叫表示描
述特征口的權(quán)重或重要程度，滿(mǎn)足Ⅳ≥0且乙川21。記
c，P=(《哪CP，．，《)表示弓針對(duì)應(yīng)急問(wèn)題的描述特征值向量，
其中C，P表示應(yīng)急問(wèn)題只在描述特征下的描述特征值，
，∈N，，∈Ⅳ：c二。=(《。．，《。：，?qP。一)表示針對(duì)當(dāng)前的應(yīng)急
問(wèn)題尸?的描述特征值向量，其中c二。，表示應(yīng)急問(wèn)題P?
在描述特征C『下的描述特征值，f。Ⅳ。
設(shè)C4=(吖，掣，?C)表示應(yīng)急行動(dòng)方案和備選應(yīng)
急方案的描述特征集，其中《表示第k個(gè)描述特征，
七∈G；’．，。=(wA，以?．，以)表示應(yīng)急行動(dòng)方案或備選應(yīng)
【基金項(xiàng)目】國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71503266)；遼寧省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃基金項(xiàng)目(L14CGL042)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)重大項(xiàng)目培
育計(jì)劃項(xiàng)目．
匝雷管理現(xiàn)代化
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
急方案的描述特征的權(quán)重向量，其中嵋表示描述特征
口的權(quán)重或重要程度，滿(mǎn)足以≥0且藝《=1。記c?=
(c：，c磊，?c：)表示針對(duì)應(yīng)急行動(dòng)方案爿，的屬性值向量，
其中c：表示應(yīng)急行動(dòng)方案A，在描述特征下的描述特征
值，J∈N，k∈G；可=(哥，mc。A?髫)表示針對(duì)備選應(yīng)急
方案五的描述特征值向量，其中刁表示備選應(yīng)急方案
五在描述特征掣下的描述特征值，i∈M，k∈G。
基于上面的論述，本文要解決的問(wèn)題是：針對(duì)當(dāng)
前的應(yīng)急問(wèn)題Pmw，依據(jù)歷史案例與目標(biāo)案例所涉及
的應(yīng)急問(wèn)題、應(yīng)急行動(dòng)方案和各選應(yīng)急方案的描述特
征值和描述特征權(quán)重，以及應(yīng)急行動(dòng)方案的實(shí)施效果
和應(yīng)急成本等，通過(guò)某種決策分析方法為當(dāng)前的應(yīng)急
問(wèn)題選擇一個(gè)最優(yōu)的應(yīng)急預(yù)案。
當(dāng)口的描述特征值為符號(hào)型時(shí)，simA(五，4)的計(jì)
算公式為
sim?c互，4，={：，若--；A≠：cCiA，i∈^，，，∈Ⅳ，七∈G c5，
將針對(duì)各描述特征的相似度sfm?(4，Aj)進(jìn)行集
結(jié)，可得到備選應(yīng)急方案互與應(yīng)急行動(dòng)方案4的相似度
sim。(五，Aj)，其計(jì)算公式為
咖“(五，As)2薈q州互，彳九f∈M，／∈Ⅳ(6)
進(jìn)一步地，將應(yīng)急問(wèn)題的相似度Ji聊’(尸””，P)和方
案的相似度sim。(互，4)進(jìn)行集結(jié)，得至螟標(biāo)案例(尸?，互)
與歷史案例(P，Aj)的相似度sim((P”?，4)，(尸『，Aj))，其計(jì)
算公式為
二、突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案選擇方法sim((P?，互)，(e，4))=扛而面萬(wàn)面麗，
為了解決上述問(wèn)題，下面給出一種基于案例決策
理論的應(yīng)急預(yù)案選擇方法。在該方法中，首先計(jì)算目
標(biāo)案例與歷史案例的相似度，然后計(jì)算出可作為應(yīng)急
預(yù)案的備選應(yīng)急方案的綜合評(píng)價(jià)值，從而將最優(yōu)的備
選應(yīng)急方案作為解決當(dāng)前應(yīng)急問(wèn)題的應(yīng)急預(yù)案。
(一)目標(biāo)案例與歷史案例的相似度計(jì)算
首先針對(duì)目標(biāo)案例(P””，4)與歷史案例(弓，Aj)，
計(jì)算關(guān)于問(wèn)題的相似度。這里將針對(duì)應(yīng)急問(wèn)題的描述特
征口，P””與0的相似度記為sim，e(P””，PJ)，『∈H。
當(dāng)口的描述特征值為數(shù)值型時(shí)，simte(P?，只)的計(jì)算
公式為
I，P一，’I
“％PFnow引_l一忑意≥茄麗，
-，∈Ⅳ，f∈H
(1)
當(dāng)口的描述特征值為符號(hào)型時(shí)，sim：(P?，e)的
計(jì)算公式為r． ， ，
sim_：D(p?，e)2{：，。CjP!：：一。；P，J∈Ⅳ，，∈H (2)
將針對(duì)各描述特征的相似度sf研i(P””，PJ)進(jìn)行集
結(jié)，可得到應(yīng)急問(wèn)題P?與P的相似度sim’(P””，0)，
其計(jì)算公式為
。
sim’(P～，e)=ΣⅣsim，e(P?，e)，J∈N (3)
然后，針對(duì)目標(biāo)案例(P””，五)與歷史案例(PJ，爿，)，
計(jì)算關(guān)于方案的相似度，即備選應(yīng)急方案與應(yīng)急行
動(dòng)方案的相似度。這里將針對(duì)方案的描述特征口，
互與A，的相似度記為S"。A(4，Aj)， k∈G。當(dāng)口的
描述特征值為數(shù)值型時(shí)，sim?(4，A，)的計(jì)算公式為
si聊?(4，Aj)=1一
ii—cAJk
max{I蠆?一c且A Ili∈M，．，∈Ⅳ)’
i∈M，J∈N，k∈G (4)
i∈M，J∈N (7)
(二)應(yīng)急預(yù)案綜合評(píng)價(jià)值的計(jì)算
首先，對(duì)歷史案例的應(yīng)急實(shí)施效果評(píng)價(jià)值進(jìn)行標(biāo)
準(zhǔn)化處理。若應(yīng)急實(shí)施效果為0語(yǔ)言短語(yǔ)形式，設(shè)其
屬于r粒度語(yǔ)言短語(yǔ)集s(”，即r．∈∥)。記∥)的下標(biāo)
序號(hào)集合為T(mén)={l，2，?，f)，r．的下標(biāo)序號(hào)seq(5)為，
seq(ry)∈T，則l的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式為
F=seq(rj)／max{seq(rj)}，J∈N (8)
若應(yīng)急實(shí)施效果0為評(píng)分值形式，則廠，的標(biāo)準(zhǔn)化
計(jì)算公式為
F=r maxr．，J∈N (9)
然后，對(duì)備選應(yīng)急方案4的應(yīng)急成本V進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)
化處理。v．屬于成本型指標(biāo)，在應(yīng)急效果一定的前提下，
人們總是希望Pi越小越好，故其標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式為
瓦=minv．v．，i∈M (10)
進(jìn)一步地，綜合考慮歷史案例(P，Aj)的應(yīng)急實(shí)施
效果F和備選應(yīng)急方案4的應(yīng)急成本U，計(jì)算出備選
應(yīng)急方案五的綜合評(píng)價(jià)值“(4)，其計(jì)算公式為
Σ[sim((P?，4)，(0，4))’((1一口)弓+口巧)】
Ⅳ(4)=
Σsim((P"”，r”)，(e，4))
J∈N
，i∈M(1 1)
其中，口表示決策者對(duì)備選方案應(yīng)急成本的關(guān)注
程度，滿(mǎn)足0≤口≤l?？谠酱?，則表明決策者對(duì)備選方
案應(yīng)急成本的關(guān)注程度越高。顯然，“(4)越大，表示
備選應(yīng)急方案的綜合效果越好。因此，依據(jù)“(4)的大小，
可選擇最優(yōu)的備選應(yīng)急方案作為解決當(dāng)前應(yīng)急問(wèn)題的
應(yīng)急預(yù)案。
三、算例
下面考慮一個(gè)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)登陸的應(yīng)急預(yù)案制定問(wèn)題。
某縣政府應(yīng)急辦為制定一個(gè)適合該縣情況的臺(tái)風(fēng)應(yīng)急
預(yù)案，收集了數(shù)十個(gè)應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)登陸的歷史案例，通過(guò)
201 6年第3期固
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
初步挑選與篩查，留下了10個(gè)歷史案例作為決策參考。
在對(duì)這些案例進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定了案例所屬的
應(yīng)急問(wèn)題包括6個(gè)描述特征：臺(tái)風(fēng)類(lèi)型(口)、持續(xù)時(shí)
間(g，單位：天)、中心氣壓(凹，單位：百帕)、
最大風(fēng)速(凹，單位：米／秒)、中心風(fēng)力(口，單位：
級(jí))、登陸地人口密度(口，單位：人／平方千米)；
應(yīng)急行動(dòng)方案和備選應(yīng)急方案包括6個(gè)描述特征：需
要實(shí)施轉(zhuǎn)移的人員數(shù)(口)、參與應(yīng)急救援人數(shù)(掣)、
預(yù)撥搶險(xiǎn)救援物資費(fèi)用(口，單位：萬(wàn)元)、是否需要
停工停課(口)、水庫(kù)的預(yù)排預(yù)泄量(掣，單位：萬(wàn)
立方米)和實(shí)施多部門(mén)聯(lián)動(dòng)級(jí)別(口)。該縣政府通過(guò)
聘請(qǐng)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行評(píng)判，確定出應(yīng)急問(wèn)題的描述特征
的權(quán)重向量為(0．10，0．20，0．20，0．15，0．15，0．20)，方
案的描述特征的權(quán)重向量為WA：(0．15，0．20，0．20，0．15，
0．20，0．10)，并初步擬定了3個(gè)可作為應(yīng)急預(yù)案的備選
應(yīng)急方案互、互和互，各備選應(yīng)急方案的總的應(yīng)急成
本(單位：萬(wàn)元)向量為(V1，屹，V3)=(38，44，49)。
表1應(yīng)急問(wèn)題的描述特征值
案例
旬題的描述特征
C： Ci C； c： C； C：
(舅，A1) 熱帶風(fēng)暴5 995 19 8 301
(昱，4) 臺(tái)風(fēng)5 960 35 13 440
(只，A3) 強(qiáng)熱帶風(fēng)暴7 985 26 10 391
(只，A4) 強(qiáng)熱帶風(fēng)暴6 980 29 ll 400
(只，4) 熱帶風(fēng)暴5 992 23 9 172
(只，以) 臺(tái)風(fēng)5 975 37 12 570
(只，4) 強(qiáng)熱帶風(fēng)暴6 986 25 10 390
(只，4) 熱帶風(fēng)暴4 994 20 8 510
(B，4) 強(qiáng)熱帶風(fēng)暴6 982 28 1l 290
(置o，AIo) 臺(tái)風(fēng)4 970 34 12 455
((譬ij磊)) 強(qiáng)熱帶風(fēng)暴6 980 30 ll 396
表2方案的描述特征值
方案的描述特征
案例
C： C； C； C： C： 口
(只，A．) 936 156 13 86．5 I
(最，4) 1725 264 15 是36．0 II
(B，4) 2018 177 25 否19 2 II
(只，A4) 1486 160 16 是24．8 ⅡI
(只，4) 850 155 15 否76 0 II
(只，4) 1214 252 12 是12．5 II
(B，4) 2606 187 27 否28 8 II
(只，4) 1350 98 17 是92 0 I
(B，4) 1764 J67 16 否45 0 II
(丘。，4。) 2810 298 25 是29．8 Ⅲ
(P?，A．) 1350 160 14 否50 0 JI
(P，．?，4) 1378 175 16 否40 O Ⅲ
(P一，A3) 1635 185 18 是55 O II
表3歷史案例中應(yīng)急行動(dòng)方案Aj的實(shí)施效果評(píng)分值‘
表1給出了應(yīng)急問(wèn)題的描述特征值，表2給出了
方案的描述特征值，表3給出了歷史案例中應(yīng)急行動(dòng)
方案的實(shí)施效果評(píng)分值。為選擇最優(yōu)的備選應(yīng)急方案
作為應(yīng)急預(yù)案，下面給出依據(jù)本文提出方法的部分計(jì)
算過(guò)程與結(jié)果。
依據(jù)式(1)一(6)，可計(jì)算出應(yīng)急問(wèn)題P?與只
(，=l，2，?，10)的相似度sim’(P?，e)，以及備選應(yīng)急方
案4(i=1，2，3)與應(yīng)急行動(dòng)方案彳i(，=1州2．-，10)的
相似度sim。(4，Aj)；進(jìn)一步地，依據(jù)式(7)，可計(jì)算
出目標(biāo)案例(P?，4)(i：1，2，3)與歷史案例(只，A，)
(J=1，2，?，10)的相似度sim((P?，互)，(P『，Aj))，其計(jì)算
結(jié)果如表4所示。
表4目標(biāo)案例(P?，4)與歷史案例(弓，4)的相似度
sim((P?，互)，(0，4))
目標(biāo)
應(yīng)急行動(dòng)方案
案例
(只，4) (B，4) (B，4) (只，^) (只，4) (只，^) (B，4) (B，4) (只．^) (片。，^。)
(JD“州，^) 0 4296 0 4818 n 6972 0 7732 0．4848 0．4869 0 6703 0 2789 0．8775 n 2604
(JD一，4) 0 4005 n 4653 0 6723 0 8619 0 4352 0 4531 n 6647 0 2697 n 8422 0．3139
一
(尸^■A31 0 3425 O．5451 n 6405 0 8293 0．4128 0．5208 0 6450 0 3177 0 7137 n4266
進(jìn)一步地，依據(jù)式(9)，將歷史案例(e，4)
(J=I一2一，10)的應(yīng)急實(shí)施效果‘進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到
標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)急實(shí)施效果-，其計(jì)算結(jié)果如表5所示。
表5標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)急實(shí)施效果弓
『百—— —— —— —— —— —— —— —— ——
吃吩兀吩％ 一吃吩_o
o 8333 0 8667 0 9444 0 9111 0 9333 0 8667 0 9778 0 91ll 1 0 9333
依據(jù)式(10)，可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)急成本為瓦=1，
砭=O．8636，E=0．7755。
最后，依據(jù)式(11)，均衡考慮應(yīng)急成本和應(yīng)急效
果，取a=0．5，計(jì)算出備選應(yīng)急方案五的綜合評(píng)價(jià)值為
“(4)20．9635，“(4)=o．8954，“(A3)=o．8500。由于
“(4)>“(4)>“(4)，因此應(yīng)將各選應(yīng)急方案五確定為應(yīng)急
預(yù)案。
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