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突发事件应急决策中方案的动态调整问题 1 动态应急决策中的决策问题 如果突发事件发生，决策者应做出有效的紧急决定，尽量减少突发事件造成的损害，并确保其生命和财产安全。因此,应急决策是应急管理中最为重要的研究内容之一。需要指出的是,在突发事件应急决策中,需要考虑应急决策方案随突发事件的情景演变而进行调整的问题。在突发事件爆发初期,应急决策所需的信息常常不完全、不准确,因此决策者需要依据主观经验和部分客观信息来估计突发事件所处的状态,并立即采取相应的应急决策方案。当某一应急决策方案实施后,随着时间的进展,突发事件的发展态势逐渐变得清晰,决策者掌握的信息不断完善。由于决策者在突发事件发生的早期阶段对事件态势的估计可能会与实际情形存在偏差,所以最初实施的应急方案可能无法完全控制突发事件,因此在应急方案实施过程中,决策者需要根据不断完全和清晰的信息及时对应急方案进行调整,才能保证取得最佳的应急处置效果,从而更好地应对突发事件。 目前,关于应急决策问题的研究已经引起了国内外学者的关注。杨文国等(2007)将应急决策过程分为应急处置的准备阶段和应急措施的实施阶段,并且考虑突发事件发生前期信息缺失的特点,建立了综合考虑方案处置效果和可调整性的应急方案选择模型;张云龙等(2007)应用鲁棒性方法进行应急决策分析,研究如何在多阶段应急决策中设计具有鲁棒性的应急决策模型;Pauwels等(2000)运用决策树方法和敏感性分析方法,以核泄漏事故为背景,分析了两阶段应急过程中的人员撤离决策问题;陈兴(2010)等人在考虑部门协同的基础上,建立了多阶段多目标多部门的应急决策模型。从已有研究成果来看,大多研究的是如何选择或生成单阶段或多阶段的应急决策方案,没有考虑应急决策方案在实施过程中如何根据突发事件态势变化情形进行调整的问题。本文针对动态应急决策中方案调整问题,运用风险决策的方法,分析了在信息不断完善的过程中,如何对已经执行的应急方案进行调整。其主要思路是:通过对方案的处置效果、转换成本和应对损失等进行风险评价,最终得到最优的调整方案。 2 应急方案各区域的应急特性 考虑一个两阶段应急决策过程,假设决策者在t1时刻接到某突发事件发生的警报,由于此时信息不完全,只能根据报警人的描述初步估计和预测该突发事件在t2(t2t1)时刻的状态和所处的级别,并根据估计和预测的结果立即执行相应级别的应急方案;当该方案执行到t1+Δt(t1t1+Δtt2)时刻时,决策者掌握了比较准确的现场信息,此时对突发事件在t2时刻所处的级别会有较为清晰的判断,如果预测正在执行的应急方案无法控制t2时刻突发事件的情景,则需要调整该应急方案,从而更好地应对突发事件。在进行方案调整时,通常需要考虑先后执行的方案之间的相关性:如果两个方案中的具体措施有相同的部分,则称这两个方案相关;反之,则称这两个方案不相关。例如,在火灾事故发生后根据火灾的级别有3个应急方案可供选择:方案A为“出动两辆中低压消防车”,方案B为“出动两辆中低压消防车和三辆登高消防车”,方案C为“出动两辆登高消防车和一架消防直升飞机”,那么方案A和方案B相关,方案B和方案C相关,方案A和方案C不相关。t1时刻和t1+Δt时刻对突发事件级别的判断情况如图1所示,在图1中,虚线表示t1时刻判断突发事件在t2时刻处于各级别的概率,实线表示t1+Δt时刻判断突发事件在t2时刻处于各级别的概率。 设S={S1,S2,…,Sm}为突发事件的级别集合,其中Sj和Sk分别表示突发事件的第j个级别和第k个级别,当jk时,有Sj″″Sk,即表示突发事件的级别Sj低于Sk。假设突发事件每个级别下有一个应急方案,则t1时刻可行应急方案的集合可以表示为X={X1,X2,…,Xm},其中Xj是针对突发事件级别Sj的应急方案;C=(c1,c2,…,cm)表示应急方案的启动成本向量,其中cj为方案Xj的启动成本,并且当jk时,cjck。 设akj表示方案Xj对突发事件Sk级别的处置效果,且0≤akj≤1,akj的取值具体规定如下: 当Sj″≥″Sk(或Sk″≤″Sj)时,akj=1,表明调整方案Xj能够完全控制和应对突发事件Sk级别并达到预期效果; 当Sj′″″Sk(或Sk″″Sj)时,akj1,表明方案Xj应对突发事件Sk级别时不能达到预期效果,并且Sj与Sk相差越大,对应的akj就越小,表明方案Xj对突发事件Sk级别的处置效果越差;反之,Sj与Sk相差越小,对应的akj就越大,表明方案Xj对突发事件Sk级别的处置效果越好。 本文所要解决的问题是:在t1时刻作出决策的基础上,如何在t1+Δt时刻根据突发事件级别的变化情况调整正在执行的应急方案来有效应对该突发事件。 3 方案生成和方案选择方法的调整 3.1 调整方案xj的计算 假设决策者在t1时刻判断突