应急信息知识化管理在辅助决策中的应用

张文祥，陆文宇，王仕安

(1.上海市电力公司，上海 200122；2.上海久隆信息工程有限公司，上海 200082)

1 前言

应急管理不仅关注突发事件发生后，启动预案实施干预，解决问题，而且关注事前的风险防范，也就是预防预控。准确的预防预控是建立在大量历史突发事件的实践经验和评估总结基础上的。这些实践经验和评估总结信息包括与突发事件相关的各类问题、主题，以及响应过程中的行动指南、技术措施、规章制度、应急资源等所有影响到组织决策的信息。目前这些信息采用较为简单的文本化管理，相对于综合性知识化管理要求仍存在一定距离。针对上海市电力公司(以下简称“公司”)对应急信息知识化管理的需求特点，需要对当前应急管理相关的文本化资料的结构及特征进行解析，研究按主题对应急信息进行结构化的方法，设计从文本集合中快速查询主题知识的模型，策划应急体系知识库系统解决方案，以满足应急信息知识化管理要求，应用信息化管理手段在响应决策中合理调配各种资源，按照既定程序处置突发事件。

2 应急知识库的建设现状

上至国家和政府相关机构，下至各种科研院所、咨询机构及IT企业，为促进应急管理更科学更高效，从应急管理机制研究、管理模式转变等宏观方面的研究和应用，到应急管理中的具体技术的探索和尝试，均做了大量的工作，其中基于知识的应急管理目前正成为研究及应用热点。

科学决策作为应急管理的核心，知识库便是决策系统的必要基础。应急知识库可以为决策者提供突发事件的相关知识，通过知识组织应急管理中的资源，合理调配资源，通过知识对突发事件的处置进行科学决策，解决应急问题。

目前，公司的应急知识库在业务应用和技术手段等方面都还处于持续探索阶段，需要不断完善现有应急管理信息平台，全面实现各类应急信息的横向贯通，形成结构化的应急知识库，并通过对应急知识库的挖掘和应用，实现应急信息知识化管理，为风险防控和应急指挥决策提供有力支持。

3 应急知识库的建设方案

使用结构化方法将非结构化文本转化为结构化文本，然后在知识检索过程中通过建立抽象模型，在结构化文本与知识库中的实例之间建立联系，通过计算相似度得到实例与查询问题的相关程度，从而提高查询效率和准确度，其解决方案如图1所示。

应急信息的知识化过程包括2个主要任务。

(1)通过结构化方法和模型将电子化文本转化为结构化文本。

(2)通过抽象模型，将结构化文本转变为应急知识库。

3.1 文本结构化原理

从文本中获取知识，最典型的方法就是基于类自然语言理解的文本知识自动结构化技术。用领域文法描述文本，将该领域问答转换为描述语句信息的、符合正则表达式规范的规则，用该规则把文本转换为表示知识的语义组，最后形成领域知识库。

文本结构化原理如图2所示。

图1 应急知识库解决方案

图2 文本结构化原理

3.2 知识化抽象模型

对知识的抽取采取四维分解的方式。

(1)X：将文本按照来源和应急用途分类。具体的类型主要为：应急预案、处置方案、培训资料、演练方案、规章制度、法律法规、事故案例、应急人员、应急物资等。

(2)Y：在具体的文本中对段落进行结构化。不同文本的结构不同，其具体的结构化方式也不同。由于与应急相关的文本大多形式比较规范，可采用分段落形式进行结构化。其优点是：思路清晰，相对简单，定位准确。

(3)Z：在段落中对提问涉及到的内容进行知识点定位。这个过程可以基于分词技术自动完成。

(4)Q：设置主题知识(也就是问题)与众多知识点之间按照布尔检索方法形成一一对应关系。

知识化抽象模型具体见图3。

图3 应急体系知识抽象化模型

这种方式需要完成几项基础工作。

(1)分类文本集。制定出文本集清晰的分类标准，做到不重复和全面覆盖。

(2)结构化段落。段落的结构化通过标记性语言设计。

(3)知识点设置。通过专业自动分词机制设置知识点，能够保证问题与文本内容的比对，并进行抽取和定位。

知识抽取模型最终形成一个四维表格，将应急相关问题与众多文本集的主题知识相映射。

3.3 主题知识查询模型

主题知识是用户最终的需求结果，在形式上分为段落集、标题集或文本集。

主题知识索引是完成文本结构化的各数据结构模型的一个属性，包括文本主题和段落主题，表达文本和知识段落的主题特征。通过特征索引可以得到用户需求的文本知识段落。

主题知识查询模型见图4。

3.4 应急知识库功能设计

3.4.1 应急知识库的基本功能

(1)应急体系相关人员管理功能,包括相关人员的添加、删除、修改和查询。

(2)应急体系相关物资管理功能,包括相关物资的添加、删除、修改和查询。

(3)应急体系相关文本管理功能,包括相关文本的添加、删除、修改和查询。

图4 主题知识查询模型

3.4.2 应急知识库的知识查询功能

(1)应急体系相关人员、物资和文本三者之间以标记语言为基础，建立知识索引，合成知识文本。

(2)全面查询：从整个知识库进行主题查询。

(3)精确查询：从人员、物资或者文本中，进行细分主题查询，查询条件之间联动，查询条件与查询结果之间联动。

(4)图表查询：专门针对文本中的图形和表格进行主题知识查询。

应急体系知识库系统功能结构见图5。

图5 应急体系知识库系统功能结构

4 应急预案知识库应用

以《上海市电力公司人身伤亡事故专项应急预案》为实例，分析结构化方法及其应用。

4.1 主题知识查询

发生人身伤亡事故时，应急领导小组根据事故具体情况，输入问题“死亡人数30人以上”，知识库搜索主题与“死亡人数30人以上”相关的知识点。搜索结果显示与“死亡人数30人以上”相关的所有文本集。文本集包括公司人身伤亡事故专项应急预案、人身伤害相关规章制度、人身伤害事故相关处置方案、其他涉及到人身伤害的应急预案、演练方案和演练脚本等文本的集合。通过应急知识库管理系统的“文本合并”功能，将相关的文本集合并起来，构成应急相关人员需要集中收集的文本信息汇总集合。其应急响应简化流程见图6，输入问题界面如图7所示。

图6 应急响应简化流程

图7 输入问题界面

检索结果是一系列的文本片段，可以选择是否合成。系统通过内部处理逻辑将文本合成一份新的文本。检索结果界面如图8所示。

单击“打开”按钮，可以查看到具体某个知识主题的内容，其查询界面如图9所示。

单击“返回”按钮，返回“检索结果示意界面”。在“检索结果示意界面”单击“合并”按钮，进行文本合并，并根据内部逻辑关系推导出应对措施。主题知识合并界面见图10。

4.2 解决的实际问题

(1)易于信息收集。在日常应急管理过程中，通过统一机制，将相关应急信息集中管理，规避了收集和展现不够快速、不够直观的弊病，促进决策高效。

图8 检索结果界面

图9 主题知识查询界面

图10 主题知识合并界面

(2)易于知识识别。将当前的应急信息通过信息化工具管理，通过统一标准格式化，对每个文本片段进行分词，建立思维知识关联体系，提供了对应急处置有价值的知识体系，利于决策管理。

(3)易于关联信息查找。通过知识片段的广泛查找与文本合并推导方式，可以多维度地查找关联信息，有利于克服信息检索之困难。

5 结束语

应急信息知识化管理能有效梳理各类应急信息，建立应急知识库，通过数据挖掘辅助领导决策，有利于实现公司“覆盖全面、运转高效、协作顺畅、保障有力”的应急体系建设愿景，有效落实国家电网公司风险防控的管理要求，对保障公司安全生产具有重要意义。