基于文本故障视角的通信保障应急预案有效性评估研究*

樊自甫，吕 浪

(重庆邮电大学 经济管理学院，重庆 400065)

0 引言

近年来，我国各类突发事件频发，与“公共应急管理”相关的研究越来越受到重视，而应急预案是应急管理工作的基础和行动指南[1]，在应急管理中发挥着至关重要的作用。在公共突发事件来临时，能否保证通信畅通、快速高效地恢复受损通信系统，是整个突发事件响应、指挥、调度、救援的关键因素之一。而作为应急通信保障的行动指南，通信保障应急预案是否合理、有效、可行，关系到公共突发事件应急通信保障工作的优劣。应急预案作为突发事件发生后迅速、有序开展应急行动而预先制定的行动方案文本，其文本有效性将直接影响预案的有效性，此处预案文本有效性是指预案文本内容结构完整、逻辑清晰，不存在文本故障，若预案文本失效，将会影响整个应急救援行动的有效性。

通过文献分析可知，从被评估的应急预案类型来看，以前更侧重于总体应急预案，近年来开始对专项应急预案进行研究，如火灾事故应急预案[2]、突发公共事件应急预案[3]、环境污染事故应急预案[4]、生产安全事故应急预案[5]，但对通信保障应急预案的有效性研究相对较少。从应急预案评估研究视角来看，现有研究主要从预案完备度[6]、弹性视角[7]、应急流程[8]等角度出发，对应急预案进行评估，但却鲜有从预案文本故障视角出发对预案有效性进行评估。从应急预案评估方法来看，目前国外针对应急预案的评估方法主要有层次分析法、DEA法、能效系数法、指数分析法、模糊粗糙集评价法[9-12]等。国内在这一领域上的研究主要集中在应急预案的编制方面，而对评估方法的研究相对较少，于瑛英等[13]认为在应急预案的评估中可以采用前评估和后评估相结合的方法，而评估的方式可从预案编制原则、主要内容、实施效果等方面着手；李磊等[14]为解决铁路突发事件应急预案评估问题，改进多准则妥协解排序法，提出铁路应急预案评估方法；张丽等[15]为评估企业安全生产事故应急预案的优劣，提出一种层次分析和模糊综合评价相结合的方法。故障树分析法作为一种成熟的故障分析工具，可以对系统故障进行定性和定量分析，并且已经成功运用于多个领域，如：工程项目[16]、国防工业[17]、地铁车载系统安全[18]等，但却鲜有研究把故障树分析法运用到通信保障应急预案有效性评估中。为此，本文以通信保障应急预案为对象，采用故障树分析方法，深入预案微观层面，从预案文本故障视角，建立基于故障树分析法的通信保障应急预案有效性评估模型，为应急预案编制者提供一套评估方法和流程，进而丰富和完善现有通信保障应急预案的评估方法，提高通信保障应急预案的文本有效性和指导性。

1 预案有效性评估模型构建

为全面评估通信保障应急预案的有效性，建立相应的有效性评估流程，如图1所示。

图1 通信保障应急预案有效性评估流程Fig.1 Effectiveness evaluation process of communication security emergency plan

1.1 通信保障应急预案分解

通信保障应急预案是一种标准的结构化文本，因此可以将通信保障应急预案文本分解为：预防预警、应急准备、应急响应和后期处置4个应急主题。接着提取各应急主题中的关键响应信息和行动，并对其内容继续进行分解，最终达到句子形式，即由词、词组(短语)构成的单句。这样每1个应急主题T就可以表示成由若干个句子组成的集合，即T={句子1，句子2，……，句子n}。

1.2 应急预案文本故障形式分析

预案文本故障是指预案文本内容出现语句主干残缺、语句成分搭配不当和逻辑错误等故障，最终导致预案文本失效。将预案文本分解成句子后，通过对句子的结构、逻辑分析，可以将预案文本可能出现的故障形式进行归类，如图2所示。

图2 预案文本故障形式分类Fig.2 The classification of the plan failure form

1.3 通信保障应急预案故障诊断

根据预案文本故障形式分类，以单句为单位，采用语句成分分析法和伪代码转换法对分解后的预案文本进行故障诊断，判断其属于哪类基本故障事件。对于无法断定的疑似故障，可通过专家访谈的方式进行确定。

1.3.1 基于语句成分分析的文本故障诊断

采用框式图法对通信保障应急预案的文本进行切分，并以之展示各语句成分之间的语法关系，以此来识别语句主干残缺和语句成分搭配不当这2类故障，如图3所示。

图3 文本框式Fig.3 The text box type figure

通过语句成分分析，图3语句的应急救援指令缺少具体行为描述，因此属于任务缺失基本故障事件。

1.3.2 基于伪代码转换法的文本故障诊断

在文本故障诊断中，主要采用转换语句为伪代码的形式来判定通信保障应急预案的逻辑故障。如： “组织灾情跟踪工作；有关部门加强灾情监视，随时报告灾情变化；根据灾情发展和通信设备抗灾能力以及周围工程设施情况，发布避灾通知，必要时组织避灾疏散；要求有关部门对次生灾害源采取紧急防护措施。督促检查抢险救灾的准备工作。平息谣传或误传，保持社会安定。”

Do 监视灾情(未明确描述主体)

If 灾情有变化

Then 报告灾情变化

End If

If灾情发展、通信设备抗灾能力以及周围工程设施情况有需要

Then a. 发布避灾通知

b. If 灾情有需要 then 组织疏散工作

End If

Do 对次生灾害源采取紧急防护措施(未明确描述对象)

If 有灾情谣传或者误传 then 平息谣传和误传

End If

End

通过伪代码转换法可以发现该段文本有2句分别出现了“未明确描述主体”和“未明确描述对象”这2类基本文本故障。

在诊断识别出各类基本文本故障之后，按照4个应急主题(预防预警、应急准备、应急响应、后期处置)进行归类统计，记录下每个应急主题发生基本文本故障事件的个数，计算出各个基本文本故障事件发生的频率，具体数据如表1所示。

表1 故障诊断数据

1.4 通信保障应急预案标准文本故障树构建

在构建标准文本故障树之前，需要明确故障树分析的对象以及确定各故障事件。根据文本故障形式分析结果可以看出，顶事件是应急预案文本故障，中间事件是语句主干残缺、语句成分搭配不当和逻辑错误3类问题。其中，语句主干残缺包含：主体缺失、对象缺失、任务缺失等3个基本事件；语句成分搭配不当包含：指令失当和指令承接者出错2个基本事件；逻辑错误包含：概念不清、放大概念、流程出错等3类中间事件，其中概念不清包含：未明确描述主体、未明确描述对象、未明确描述任务等3个基本事件；放大概念包含：主体级别不清、对象级别不清、未细化任务等3个基本事件；流程出错包含：前后矛盾、顺序出错2个基本事件。

在梳理清各故障事件之间的层次关系后，建立通信保障应急预案标准文本故障树，如图4所示。其中，各层事件均以相同首字母进行编号，顶事件编号为T，基本事件以X开头按照序号进行编号，其余的中间事件按照自上而下的顺序，分别以A，B为开头编号。

图4 通信保障应急预案标准文本故障树Fig.4 The standard fault tree of the emergency plan communication support

事件说明事件说明A1语句主干残缺X5指令承接着出错A2语句成分搭配不当X6未明确描述主体A3逻辑错误X7未明确描述对象B1概念不清X8未明确描述任务B2放大概念X9主体级别不清B3流程出错X10对象级别不清X1主体缺失X11未细化任务X2对象缺失X12前后矛盾X3任务缺失X13顺序出错X4指令失当

对通信保障应急预案文本进行故障树分析：

T=A1+A2+A3=(X1+X2+X3)+(X4+X5)+B1+B2+B3

=X1+X2+X3+X4+X5+X6·X7·X8+X9·X10·X11+X12+X13

通信保障应急预案标准文本故障树共有9个最小割集：{X1} ，{X2} ，{X3} ，{X4} ，{X5} ，{X6，X7，X8} ，{X9，X10，X11} ，{X12} ，{X13}。每个最小割集代表1种导致故障的路径，也可称为失效路径，即通信保障应急预案存在9种潜在的文本故障路径。

1.5 预案有效率计算

1.5.1 确定基本事件和中间事件的权重

考虑到每份通信保障应急预案编写者不同，预案文本句子成分中发生语法错误也是随机的。由此，可以从各基本事件在标准文本故障树结构中的重要度来给出中间事件的权重。

1)计算基本事件的结构重要度，方法如式(1)所示。

(1)

式中：I(i)为基本事件结构重要度的近似判别值；Xi∈Ki表示基本事件Xi属于最小割集Ki；ni表示基本事件Xi所在割集中基本事件的个数。

3)在得到基本事件的权重后，根据通信保障应急预案标准文本故障树树型，计算得到各中间事件的权重QA1，QA2，QA3。

1.5.2 预案有效率计算

在得到基本事件和中间事件权重后，结合表1故障诊断数据及通信保障应急预案标准文本故障树，可以得到中间事件故障率，如式(2)所示。

(2)

通信保障应急预案的文本故障率计算方法如式(3)所示：

P=PA1+PA2+PA3

(3)

通信保障应急预案的有效率为：P＇=1-P。

2 实例分析

本文选取《国家通信保障应急预案》[19]、《北京市通信保障应急预案》[20]、《佛山市通信保障应急预案》[21]及《中国电信成都分公司通信应急预案》[22]等4个不同级别的文本预案为例，运用本文构建的通信保障应急预案文本有效性评估模型，对其有效性进行评价；并以佛山市预案为例，对模型的应用进行分析。

2.1 实例简介

《佛山市通信保障应急预案》共有7章，分别是：总则、组织机构和职责、预防和预警机制、应急响应、后期处置、保障措施、附则。文本内容可分为：预防预警、应急准备、应急响应、后期处置4个部分，其中，总则、组织机构和职责、保障措施，属于应急准备部分；其余3章分属预防预警、应急响应、后期处置3个部分。文本预案共有5 500多字，除去纲领性和公文类文字，有效应急指令83句，共计2 000多字。

2.2 预案文本有效率计算

依据上述的预案分解流程，对《佛山市通信保障应急预案》进行分解，采用语句成分分析法和伪代码转换法对每个句子进行诊断，记录下每个应急主题发生基本文本故障事件的个数，计算出各个基本故障事件发生的频率。

1)根据通信保障应急预案标准文本故障树结构重要度公式和最小割集分析结果，得到各基本事件的结构重要度为：

2)对基本事件重要度进行归一化处理，得：

3)计算3个中间事件的权重，得：

4)根据表1中的各基本事件发生频率，代入式(2)，得：

PA1=0.07，PA2=0.03，PA3=0.01

5)进而根据式(3)，可得到《佛山市通信保障应急预案》的整体故障率P=11%，预案文本有效性为89%。

为了进一步反映各个级别预案的文本有效性，本文还选取了国家级、省级、企业级3种不同等级预案作为研究样本，按照上述方法对其有效性进行评估。通过评估发现，《国家通信保障应急预案》、《北京市通信保障应急预案》和《中国电信成都分公司通信应急预案》的有效率分别为82.29%，79.01%和85%。

2.3 结果分析

文本故障率越高，预案对突发事件通信保障与应急救援工作指导性越差。通过实例分析发现，这4个级别的通信保障应急预案在不同程度上都存在文本故障，其中省部级层面的通信应急保障预案的文本故障率最高，其次是国家级通信保障应急预案，再次是企业级层面上的通信保障应急预案，最低的是地市级通信保障应急预案。如前所述，通信保障应急预案文本主要存在3类故障，即语句主干残缺、语句成分搭配不当和逻辑错误。随着通信保障应急预案的指导范围增大，调动部门数量越多，预案越容易出现这3类故障。地市级和企业级通信保障应急预案的指导范围相对较小，调动部门较少，故其故障率相对较低，而省部级和国家级通信保障应急预案的指导范围较大，调动部门数量较多，故导致其文本故障率相对更高。

3 结论

1)针对通信保障应急预案文本有效性问题，从预案文本故障视角出发，构建基于故障树分析法的通信保障应急预案有效性评估模型。

2)利用评估模型分别对本文选出的国家级、省部级、地市级以及企业级通信保障应急预案进行了实例分析，结果显示这4个级别预案在不同程度上都存在语句主干残缺、语句成分搭配不当等文本故障，其中省部级和国家级通信保障应急预案因其指导范围更大，调动部门数量更多，其文本故障率相对较高。

3)根据预案文本故障类型分析结果，未来预案修订可以从明确应急主客体及其任务、明确应急指令及其接受者、提高预案自身逻辑性等3方面入手，进一步提高其文本有效性。

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