基于综合集成平台的突发事件应急管理及决策

罗军刚，赵 杰，王 蕾，牛 犇

（西安理工大学 水利水电学院，陕西 西安 710048）

0 引言

突发事件是指在一定区域内突然发生的、规模较大，且对社会产生广泛负面影响，对人民生命和财产构成严重威胁的事件和灾难[1-2]。近年来，我国突发事件频发：2003 年的非典，2008 年的雪灾和地震，2010 年春季旱灾、秋季洪灾及台风灾害。每起突发事件无一不造成巨大的损失，因此迫切要求政府提高应对突发事件的 能力，建立应对突发事件的管理和决策体系，以减少人民生命和财产的损失。

突发事件的特征主要有以下 4 点：1）不确定性，即突发事件发生的时间、形态和后果往往无规则，难以预测；2）紧急性，即事件的发生突如其来或者只是预兆，必须立即采取紧急措施加以处置和控制；3）舆论关注性，突发事件的社会关注度往往比较高；4）处置的艰难性，突发事件往往会造成重大人员伤亡或公共设施破坏，难以处置[3-5]。

应对突发事件，及时准确的管理和决策至关重要。应对突发事件的传统方法往往是按部就班，对可能发生的事件出台相应的应急预案，在事件发生时，按照预案行事。但实际情况往往非常复杂，预先制定的预案常不可用，仅靠政府工作人员凭借经验来应对。这就要求工作人员有较高的决策能力，而较高的决策能力来源于对突发事件大量信息的获取。从突发事件的特征可以看出，突发事件信息往往是杂乱无章的，而工作人员需要的决策信息多种多样，没有一种模式能够嵌套所有的信息，这就需要一种能够快速组织信息的模式，以最短的时间提供最有用的信息，从而使工作人员可以快速做出决策。

针对上述问题，本文提出基于水利信息化综合集成平台[6]的突发事件应急管理决策，平台以组件的方式来组织信息，能够快速将各种信息，如文本、视频、音频及 GIS 和遥感影像等信息进行集成，从大量信息中选出有用信息，供领导决策。同时建立基于此平台的突发事件应急管理决策模式，并将其应用于黄河流域水污染突发事件的管理和决策。

1 水利信息化综合集成平台

突发事件的特征使得突发性事件的处置需要综合多方面的信息进行会商决策，并随着事件的变化进行相应的指挥调度。目前已建的一些管理决策系统基本都停留在信息服务的层面，根本不能满足突发事件处置的需求，同时，传统的系统建设模式也不可能满足突发事件应急管理决策的需要。因此，迫切需要 1 个全新的处置突发事件的应急管理决策平台。针对突发事件的特点和以往应急管理决策中存在的问题，本文提出水利信息化综合集成支持平台，该平台提供 1 种综合集成决策服务，针对各类异构水利数据进行综合集成，实现信息和应用集成、决策研讨、知识可视化，解决突发事件信息难以组织和整合的问题。综合集成平台的框架结构如图 1 所示。

图1 综合集成支持平台基本架构

从图 1 可以看出，综合集成支持平台的架构由支撑层、资源层、综合集成层和用户层构成。其中支撑层提供综合集成平台的外围网络环境，资源层提供用于存储相关数据、信息的数据库，信息综合集成层提供知识图绘制、构件和框架服务、知识图搜索引擎，用户层为用户提供可视化集成应用环境。

1.1 支撑层

综合集成平台主要采用 P2P 技术和 Gnutella 网开源包作为支撑。P2P 通常称作对等互联或对等连接，该技术的应用使得网上用户可以直接连接到其他用户的计算机，进行文件共享与交换，脱离了传统的基于 C/S 或 B/S 的访问模式。利用此技术支撑，可以有效地对互联网资源进行搜索和共享，同时对于创建的个人和协作知识图可以实现共享，方便高效地促进知识的描述、传递、共享和创新。

1.2 资源层

资源层主要为系统提供基础的数据资源，各个数据资源库之间信息相互独立，并为应用访问提供相应的快照、视图、触发器或存储过程。

具体数据资源信息内容如下：

1）数据库，包括 SQL Server，IBM DB2，Sybase，My SQL 等，用于存放实时、历史及相关统计数据；2）模板库，用于存储知识图、研讨流程等信息服务模板；3）专家库，主要记录专家的数据分析成果、决策方案及其他与决策相关的专业数据资源内容，为了保证信息资源的完整存储，在专家库中建立了以多个 OLE，BLOB 和 CLOB 字段组合形成的专用字段，然后将专业数据资源按照不同的数据访问格式进行分类，并按其特性及数据资源格式存储到对应的专用字段中；4）意见库，是专家库的辅助库，综合表达与专家库有关的意见信息，确保针对特定专业信息内容的意见信息被完整保存，以便以后的审阅、评判等操作；5）研讨现场库，与意见库相同，也是专家库的辅助库，目的是将系统的研讨过程与现场进行存储，以便在知识共享时进行还原；6）知识共享库，是在模板库、专家库、意见库、研讨现场库 4 大库之上建立的共享资源库，在该库中数据信息均可即时查看利用的知识信息表达，通过对模板、专家、意见、研讨现场等知识的汇总和凝结建立 1 个集各类信息成果为一体的知识信息，在知识共享库中还需要提供可便捷访问调用的数据、完整性验证等接口，保证在知识共享库中的知识具有连贯性、完整性。

1.3 综合集成层

在进行知识图编辑时，可以建立共享目录，实现上传下载功能，在编辑器中方便地创建概念、连接线、联系和超级链接。

数据源管理与访问机制：实现对各种数据资源的管理和控制，对外形成统一的调用接口和访问结构，并实现对数据有效性、完整性、一致性地维护。

访问控制管理：通过角色访问控制模型，提供对系统整体资源、信息、服务实现一体化控制，以保证访问过程的安全。

研讨流程制作与管理：有效地组织系统中可访问的资源，构成访问、研讨流程，提供对这一系列流程的控制管理操作。

知识图绘制：实现包括关联、信息源、显示模式、角色控制、知识图等知识图的制作工具。

模板制作：是建立在知识图绘制和流程制作之上的抽象化模型，提供一般常规的知识图和流程规则与方案，为快速建立与业务有关的知识图和研讨流程提供基础模型。

成果集成：对整个信息服务应用成果和决策支持服务信息进行集成。

信息集成：对数据和信息进行有效地再组织和利用，同时完成数据和信息源在应用服务层的整合，为特定的信息服务请求服务。

组件与框架服务：依靠框架、构件支持服务平台，集成实现构件和框架服务。

信息可视化及展示：对系统的各类信息进行可视化展示，信息及展现方式主要包括 Web，XML，Report，GIS 等信息及统计图形。

1.4 用户层

用户层主要通过人机交互接口使用平台系统，快速搭建业务应用系统，用户可以通过 Internet 或Intranet 方式访问和使用平台。

2 突发事件应急管理及指挥应用模式

基于综合集成平台的突发事件应急管理及指挥最大的特点是采用“事件驱动”的方式[7]，针对不同的应急事件，采用知识图和组件，快速搭建出突发事件应急管理及指挥系统，为突发事件的管理和处理提供决策支持和会商平台。根据实际需求，平台提供 2 种管理决策模式，一种是模块化的组织方式，即按照突发事件的特点和处置需求进行管理及决策；另一种是流程式的组织方式，即按照预先制定的突发事件处理流程管理和决策。

2.1 基于分块的应用模式

按照突发事件应急管理及指挥中所关注的信息及业务，突发事件应急管理及指挥共有 8 大块模式，这些模式按照分块组织的方式提供信息、计算及决策等服务。8 大块应用模式如图 2 所示。

图2 突发事件应急管理决策的分块模式

8 大块模式具体内容如下：

1）应急事件特征，描述突发应急事件的基本特征，如事件名称、类型、等级，发生地点、时间，报送单位、人员及方式、时间，事故起因、事件详细内容、前期处置情况、协调需求、事件状态等；

2）风险隐患监测防控，对事件的风险隐患进行检测和防控，如实时检测、统计分析等信息；

3）预测预报，通过各种预报预测手段对突发事件的过程及结果进行预报，如分析和趋势发展预测、预测结果等；

4）智能方案，生产突发事件处置的相关方案，如应急预案、指挥流程等；

5）指挥调度，根据突发事件的相关信息，结合实时监测、统计分析、预报预测等结果，进行应急事件的指挥调度，如专业救援、预案执行效果、请求支援信息等；

6）应急保障，提供突发事件处置的应急保障相关信息的服务，如应急资源分布、资源状态等；

7）应急评价，根据突发事件处置的结果和效果，对应急指挥调度结果进行评价；

8）模拟演练，提供针对突发事件的模拟演练功能，包括演练计划、方案、过程记录、结果评价等。

图2 中每个节点下面都有相应的 1 个或多个组件，组件之间的连线代表数据流，每个组件可以连接 1 种信息，可以是文本、数据流，也可以是视频和音频或 GIS 数据。点击每个组件即可显示组件所连接的信息。在遇到突发事件时，平台的操作人员可快速组织搭建这样的信息，节省了时间，同时方便了领导决策，为突发事件的管理和决策提供了 1 条新途径。

图3，4 分别是突发事件预测预报及风险防范及监控的综合集成界面。

图3 突发事件风险防范监测监控

图4 突发事件预测预报

2.2 基于业务流程的应用模式

突发事件应急管理及指挥的第 2 种模式依据具体突发事件的处置流程而定，不同的突发事件处理流程往往不一致。图 5，6 分别是突发性水污染应急事件指挥调度的应用界面和应急监测信息集成展示界面。

图5 基于业务流程的突发事件应急管理及指挥模式

图6 突发事件应急监测信息集成展示

3 结语

基于综合集成平台的突发性事件应急管理及决策的最大特点是采用“事件驱动”的方式，以应急事件为中心，以知识图和组件为工具，基于平台通过知识图和组件可以快速构建突发事件应急系统系统，通过“事件驱动”，以应急事件为主题为应急管理提供信息、知识和决策等服务。这种基于平台、组件、知识图的突发性事件应急系统构建模式可以有效地解决传统应急系统难以适应突发事件的随机性和不确定性的问题。同时针对传统应对突发事件的管理决策模式的弊端，提出 8 大模块和流程的决策模式，为突发事件的管理决策开辟了新途径，研究表明，这 2 种模式是切实可行和有效的。

[1]计雷，池宏，陈安，等. 突发事件应急管理[M]. 北京：高等教育出版社，2006: 2-7.

[2]钟伶. 提高我国政府应对突发事件的科学决策能力[J]. 金卡工程-经济与法，2009 (8): 190-191.

[3]赵山峰，张学峰，李昊. 黄河水污染突发事件应急预案体系分析[J]. 人民黄河，2009, 31 (2): 13-14.

[4]程瑶，冯丽云，冯晓波. 水资源突发事件应急管理浅议[J].人民黄河，2010, 32 (8): 59-62.

[5]彭雪辉，周克发，王晓航. 水库大坝突发事件应急预案编制关键技术[J]. 中国水利，2008 (20): 45-47.

[6]解建仓，罗军刚. 水利信息化综合集成服务平台及应用模式[J]. 水利信息化，2010 (4): 18-22.

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