实验法在国内应急管理研究的应用及趋势

刘 泽 照

(江苏师范大学 公共管理与社会学院，江苏 徐州 221116)

一、引 言

我国自“非典”事件后，应急管理理论及实务建设进一步受到政府各级部门和学者的重视，学界围绕该主题的学理探讨及多视角、多层面的深度研究大量出现，也为突发事件应急管理应用不断开辟新的路径。其间，交叉性研究方法受到应急管理研究者的高度重视，包括自然科学领域在内的多种工具方法逐步引入应急管理以及公共安全视域，为挖掘当代突发事件发生演化机理及政府部门应急管理提供了诸多有价值的思路。实验方法(experimental method)作为传统意义上的科学研究途径，近年来在经济管理等社会科学领域获得研究者青睐，一些成果已应用于公共决策、突发事件应急响应等主题。总体来看，实验法的优势在于控制(control)和对照(contrast)，排除相关变量的自然干扰而揭示各要素之间的因果关系。公共管理研究中的实验法主要吸收传统心理学科的理论方法，有意识地通过干预或调整某些社会环境因子来探寻被测者的行为规律及影响输出，并基于此获得价值性认知。目前，国内实验法对公共管理的研究应用相对其它成熟方法还较为有限，主要存在于公共组织及部门个体行为、绩效管理等子领域，在政府应急管理中的探索方兴未艾，也日益引起更多研究者的关注，成为一个新兴研究方向。然而，客观而言，既有研究依然缺乏对于应急管理实验法的总结归纳，缺少对该领域研究概貌的整体认知和评判，因此，本文通过对该领域文献的梳理挖掘，分析对实验法研究的总体分布特征及其取向，以期为未来应急管理实验研究的开展提供有价值的参考。

二、实验法在国内应急管理研究的总体分布

(一)数据来源

为了把握国内应急管理中实验方法的应用状况，本研究依托中国知网学术期刊(网络版)全文库获取文献数据进行分析，以主题为“公共危机”、“危机管理”或“应急管理”且摘要中含“experiment”(或“experimental application”)为设定条件进行检索(1)需特别说明的是，有研究者认为更广义上的社会科学研究领域“实验法”也包括了田野实验、调查研究、个案研究等，这些方法在国内应急管理实践研究中大量存在。相较之下，本文主要倾向从传统自然科学验证实验、计算机模拟实验应用的视角切入来审视，并在对CNKI数据库文献预查检索综合对比后，确定设置从“摘要”中含“experiment”或“experimental application”这一设定条件进行文献提取。故而，本文的研究限定具有一定侧重。。鉴于2003年“非典”事件在我国公共应急管理领域具有时代性的标志意义，被普遍认为是国内应急管理研究及改革实践的关键节点，故检索时间区间确立为2003年12月为起始点，时间跨度为全年(至2019年底)，共检索到文献记录164条。为保证研究对象的准确及满足研究设定，笔者手动逐一剔除检索结果中的建议思路、政策文件、人物介绍、主题研讨等无关文献，最终得到96篇匹配度高的可供分析样本文献，并将结果以Refworks格式导出。在描述统计基础上，本研究借助Citespace分析工具揭示内部关联，有助于直观展现主题知识领域的信息全景，把握研究的时空演变和空间特征，识别研究前沿方向与热点。

(二)总体分布特征

1.时间特征。国内实验法运用应急管理研究在时间段上具有间断跳跃特性，呈现非线性和不平衡态势。

通过citespace软件功能，绘制出年度发文量、发文作者数和发文机构数系列图谱，如图1所示。具体来看，整体上该领域研究较为短暂，真正明显匹配的研究始于2009年，之后总量在2015年达到15篇的年度峰值，也说明应急管理的实验法应用在国内还是一个较为新兴的研究方向。

从文献分布考察大致可划分为两个阶段：第一个阶段为2009—2013年，发文量、作者数和机构数三者数量都处于相对较低水平，应急管理领域更多涉及实验法概念层面的知识性介绍以及初步探索性应用，且多围绕突发事件展开；第二阶段为2014—2018年，发文量、作者数和机构数呈波浪式升降趋势，出现年均分布不平衡的态势，一方面说明不同年份学界对公共应急管理实验法研究发生差异性变化，另一方面说明国内该项领域的研究越来越受到关注，学者由自由式探索转向更深层次的核心主题挖掘，实验研究的应用范畴更具指向性，主要集中于时空结构演变和优化、建模仿真、智能回应等。

在文献总体分布上，与主题相关的文献类型可归为两大类：一类是期刊文献，约占40%，其中以《运筹与管理》、《系统仿真学报》和《系统工程理论与实践》为典型代表，此外还包括《公共管理学报》、《中国管理科学》、《管理评论》等核心期刊。另一类是硕博学位论文，主要分布于26所高校，排名第一的是国防科学技术大学，发文共15篇，约占15.5%，反映出该机构的强大研究实力，其次为大连理工大学和上海交通大学，均发文7篇以上，见表1。

表1 检索源主要发表机构及作者概况

表1显示，若按第一作者署名统计，研究者输出状况呈现向少数人集中的态势。在成果被引频次上，邱晓刚和刘志明的成果显示度最高，是该领域最具代表性作者。而从文献分布具体类型来看，考虑到将实验方法引入应急管理的研究通常需要复杂精密推演，操作过程和技术条件实施比传统研究要复杂，故该领域文献更多集中于学位论文，通过大篇幅研究设计和实验过程进行挖掘。

2.空间特征。国内应急管理实验法研究在空间上相对零散，集中度不明显。

此处引用普赖斯(PRICED)提出的计算公式来确定核心作者和核心发文机构，计算公式为

其中，ηmax为统计年限内作者(或机构)发文量最高数，N为核心作者(或机构)发文量最低数[1]。根据知识图谱中ηmax作者=8，ηmax机构=15，故计算结果为：N作者=2.89≈3篇，N机构=2.12≈2篇。也就是发文数量为3篇以上的作者即为应急管理实验研究在空间结构分布层面的核心作者。结果表明，发文作者为3篇以上的一共有7人，占检索论文总数的7.3%，这与普赖斯定律提出的“核心作者占研究对象50%”的集聚标准存在很大差异(2)Nicholls P T：Price’s square root law: Empirical validity and relation to Lotka’s law.详见Information Processing & Management1988第24卷第4期第469-477页。。这也说明国内应急管理实验法研究尚未形成或稳定集聚的核心作者群体。同时，分析生成的研究者互引网络(如图2所示)，核心作者互引网络密度为0.147 6，聚类系数为0.671，这表明尽管我国学者近年来该领域研究关注提升，但为数不多的核心作者之间成果互引率相对较低，知识流动和互动关系不够突出。进一步分析发现，在核心发文作者中来自东部地区的发文数量最多(13人37篇)，中西部地区大致相当，这和区域应急管理学科分布及高等教育资源实力密切相关，

图2 国内应急管理实验法研究者互引网络

三、实验法在国内应急管理研究的应用取向

(一)界定及类别

以2003年“非典”事件作为分水岭，国内有关应急管理和公共危机的研究出现爆发式增长，应急管理作为交叉性很强的一个研究分支，在过去十余年探索过程中面临一定的瓶颈和局限，尤其对于高度复杂不确定条件下的非常规突发事件的回应暴露不足，需要探索新的研究思路，实验法正是在这一背景下逐步进入研究者视野的。

对于科学研究意义上的实验方法界定和类别，一直以来学界存在不同认知。现代汉语词典(第3版)将实验定义为为验证某种理论或假设而进行的操作或活动；牛津高阶英汉双解词典(第7版)则定义：为了研究已经发生的或掌握新的知识而进行的系统测试。Robin等人[2](2016)将实验法分为田野实验(field experiment)、实验室实验(lab experiment)、调查实验(survey experiment)、自然实验(natural experiment) 四类。马亮[3](2015)将实验法分为实验室(计算机仿真)实验、调查实验、实地试验、自然实验等。方陈承、张建同[4](2018)和陈少威等[5](2016)将管理学实验的主要设计方法分为正交设计法、仿真法、倍差法与断点回归设计法。这些分析同时也表明对于科学研究领域中实验方法的概念界定一直存在不同的认知差异，社会科学中的实验研究需要考虑区别于自然科学的特征。本文利用Citespace工具软件对选定的96篇文献关键词进行共现网络分析(如图3所示)，结果表明国内应急管理领域实验研究更多体现“场景-映射”关系的再现，围绕应急系统的智能体模拟仿真、信息/舆情传播网络、计算实验等应用层面展开，反映与应急实践情景密切关联的突发事件应对中组织及个体行为镜像。国家自然科学基金重大研究计划“非常规突发事件应急管理研究”尝试将人工社会的构建与计算实验应用于应急管理领域，为当代应急管理研究提供新的工具路径，也为“情景—应对”型的非常规突发事件应急管理探索提供了一种有效的仿真实验手段[6]，是目前应急管理学界颇具影响价值的一个研究思路。结合以上研究划分及国内应急管理研究状况，本文将公共应急管理领域的实验方法界定为主要包括受人为意识控制的实验室实验(计算机仿真实验)、行为实验和人工社会系统实验。

图3 国内应急管理实验方法研究关键词分布图谱

(二)主要研究取向

社会科学研究领域的实验法不同于自然科学研究领域，它面向的是真实社会世界的行为规律及规则，相较之社会系统内部的要素运行关系更为复杂，实验法提供了一种认知社会系统的有力工具。本文对筛选出的主题文献实验法应用进行了系统梳理，由此获得国内在应急管理研究中两种突出的应用取向或路径。

1.建模仿真实验

我国应急管理研究显著受到实践需求的拉动，近年来面向现实场景的建模仿真研究层出不穷，显示其动态、模拟导向的特殊优势。建模与仿真技术作为分析和研究系统行为、揭示系统动态过程及运动规律的一种手段，一直以来受到研究者推崇。伴随现代社会快速变革发展，应急管理领域的复杂性和不确定性愈发明显，通过场景布设和系统“封装”构建人工系统进行仿真模拟，探析应急系统背后的复杂性演变逐步获得学界认同，尤其在网络舆情事件发生机理及危机响应的研究中受到高度关注。进一步而言，建模仿真实验构造基于现实的公共危机场景，调适并运行人工应急系统，模拟微观个体之间的相互作用关系及寻找复行为输出的发生原理，进而根据一定评价准则对仿真结果进行评价，从中发现规律性认识。这一思路的具体应用方法主要包括系统动力学、排列模型、多层仿真、元胞自动机、多Agent建模和学习模型等。

在上述领域，一些研究者展开了多项有价值的探索，对于应急管理策略优化及制度完善具有启示意义。如朱晓霞等人[7](2017)在界定扩散网络中不同特征主体之间信息交互规则基础上，构建了基于多Agent的复杂网络伪信息传播模型，依托 Netlogo平台以可视化方式揭示了危机事件中伪信息的扩散过程和危害演变，为公共危机中选择伪信息干预手段提供必要的理论指导和解释依据。通过仿真实验，公共危机信息的自由扩散和不同干预条件下的演化差异得以直观性呈现，其实验指导性意义更具突出的现实价值。邓小龙等人[8](2016)在研究复杂网络中节点中心性与网络信息传播效率关系的基础上，运用建模仿真分析了不同节点中心性对社会媒体网络信息传播机制的影响，并通过社会媒体数据和模拟无标度网络实验，证实了基于节点中介中心性的传播机制对信息传播效果最为明显。胡珑瑛，董靖巍[9](2016)依托SNA网络舆情演进模型，以“6·28贵州瓮安事件”为研究对象进行仿真实验，发现通过改变政府、媒体、网民等网络主体属性以及各自影响权重，调整网络环境属性取值，可以测度各个行为主体之间网络关系对舆情动态演进的影响，为政府相关部门制定应对舆情危机事件引导策略提供了科学依据。

整体分析后发现，建模仿真实验研究趋于共识：应急管理对象是各类灾害要素，认知突发事件的孕育、发生、发展到突变成灾的过程可以借助一定“封装”实验工具进行动态推演，定性变量的值也可以通过模糊数学方法转换成定量数值，并在实验室环境条件下对关注的情景变量进行监控，从而在一定构建人工环境中尽可能逼近现实情境。在这一过程中，亦可以模拟人工干预手段，发掘预防或减少突发事件发生、演化的作用机制，增强承灾体的抵御能力，阻断次生风险事件的链生。

2.数理推演实验工具

综合分析筛选后的样本文献发现，基于数理计算实验的探索推演成为公共应急管理研究的一个新型路径。计算实验旨在驱动人工社会构建的情景演化系统，依托数量关系模型计算下一步可能的危机情景，决策者可根据展示的情景进行决策并制定相应应急措施，其具体的实验应用方法表现为多种形式。如孙多勇[10](2005)基于危机管理中的前景理论和心理偏差效应作了计算实验分析，检验了前景理论在危机事件下的有效性，希望得出一个对于公共危机演化进程的解释，在严格分析验证基础上为政府应急管理提供有效的危机沟通技巧，凸显危机状态下个体增强风险防范意识的启示意义。任超[11](2013)通过时间序列模型和地理信息系统(GIS)两种算法进行挖掘分析，提出了混沌粒子群优化BP神经网络的混合预测模型和热点分析模型，建立了面向服务架构的公共危机管理知识库系统平台，从理论和实践两个方面实现对公共危机管理预测模型构建的设想。刘雪梅[12](2013)以国内公共危机事件为背景平台，运用加权马尔可夫链预测模型和灰色GM预测模型对危机事件进行预测研究，在严格推演基础上实现公共危机事件的分析和预警。

数字化时代公共信息的透明度逐步增加，社会舆论环境更加自由、开放，依托互联网、自媒体等平台，网络舆情事件处置不慎极易演变为危机事件，依托这一背景的计算实验研究也引起研究者的关注。如董建新、余钧[13](2010)通过建模进行政策干预实验并改变信息公开、网络舆论引导等变量，发现影响现实公共危机网络传播最直接的方式是管制，对网络内容提供商进行强有力舆论引导效果更好。薛可等[14](2018)选取上海交通大学在校生作为研究对象，以实验对象个人的转发意愿、转发效价为因变量，探究微博公共危机信息的传播顺序如何影响转发行为，为管理部门处理危机态势提供了行为前提，即危机事件发生后官方渠道应在“黄金两小时”内，针对不同类型危机事件采取不同应对策略，多方责任同时归因。王海燕[15](2011)运用复杂系统模拟实验法研究网络危机信息传播规律并试图揭示各个节点在网络危机事件传播中的影响，从而为政府制定应对网络危机的政策提供依据。

以上两大应用取向可以看出，实验法为揭示应急管理系统关键变量因果关系和作用机制创造了有利条件。美国社会学家索罗金认为“对社会行为和社会现象的发展变化作出解释、检测和控制，只能通过实验，其他方法无法完全达到这些目的”。[16]应急管理实验法的优势在于确立了一种面向突发事件情景构建与推演的方法路径，可以容纳人的知识、经验、心理等感知驱动因素并连接现实情景，借助应急情景构建对公共决策和响应实效进行评判，“推进理解危机管理中出现的各类现象”[17-19]。针对当代非传统安全事件的不可预测性、多因并联以及演变复杂的特点，传统的“预测-应对”管理模式和研究范式弊端逐步显现，而基于危机事件“情景-应对”的决策范式正成为有力的替代方向，实验法提供了这一探索方向的工具路径。

四、实验法在国内应急管理研究应用的困阻

在过去十余年里，国内研究中关于应急管理领域的实验法应用逐步兴起，实验研究的发现对公共应急管理知识和政策创新提供了新的证据来源，研究结论更加可靠地印证了危机响应的运作规律，为管理实践提供有价值性的建议。然而整体来看，我国应急管理实验法的应用研究依然处于探索阶段，成型、系统性研究数量非常有限，在发展过程中也存在不少现实障碍与缺陷。

1.复合应用的客观难度

应急管理实验方法的应用关联性强、动态性高，其实施受到技术壁垒、工具环境、情景数据等固有限制，实际操作面临诸多现实困难。

从实践层面来看，实验方法应用到现代危机管理研究领域(尤其是基于实验室的室内研究)，不可避免地需要更加逼近危机发生“场景”的推演和动态响应，实验的实施不仅要求研究者给出理论依托和设计方案，还要辅助必要的技术支撑，通常需具备相关的技术实施条件或环境，包括地理信息技术(如GIS)、政策模拟技术、计算机软件技术、建模仿真技术等，而这些技术手段的综合运用往往并非单一的研究个体可以完全具备。因此立足工具实施层面，实验方法要比传统应急管理优化、过程监控等环节涉及更多的学科内容和技术运用，不仅跨越管理学的界限，与联系紧密的政治学、法学、经济学、社会学等学科融合，还要跨越文科的界限，与数理科学、计算机科学、信息科学、控制论等学科交叉，共同支撑实验法的操作应用。这对于传统公共管理学科研究范式来说，无疑具有相当大的难度，也很大程度上影响到应急管理实验法研究的发展。从本文主题文献检索状况同样发现，目前，我国有关应急管理的实验研究无论从数量还是结构上都明显失衡，工具推介型、预测构想型文章较多，微观设计及操作印证型研究还十分有限。既有研究大多注重实验法概念框架、工具方案、技术内容的描述，而缺乏真实危机场景、重大突发事件的推演过程及综合前馈控制研究，这与跨学科的客观技术难度较大有一定关系。

2. 研究方式的碎片化

目前，应急管理实验法操作主要依托封闭的静态环境和信息技术支持，研究议题及应用路径对象较为单一。

如前文所述，应急管理领域实验方法运用的具体形式表现为多种途径，除却一定条件下“封装”的实验室实验外，广义上还包括调查实验、田野实验等形式，后者更能提取与突发事件密切关联的情景要素以支持研究目标。然而，当前国内在该领域进行应急管理研究的总体结构出现一定失衡和碎片化现象，缺乏不同形式、多种途径的贯通衔接。根据对典型文献的筛选整理发现，目前，在公共部门应急管理中使用实验方法的研究成果，大部分采取了管理科学与工程学科主导下的建模仿真实验，并主要借助特定的计算机分析软件工具来实现(如Matlab、Netlogo、Repast等)，不同学者会结合自身所长和研究经验选取具体建模方法及系统，但多是围绕静态环境下的计算机仿真，动态“实景”下的社会适应性实验尤为稀少。事实上，中国特定的体制环境为实验工具的探索应用提供了得天独厚的外部条件，尽管多地政府持续推动多种类型的项目/政策试点与公共治理创新，但反映这些内容并通过自然实验、实地实验与准实验进行挖掘的深度研究比较缺乏。虽然近年来已有少数基于政府创新的危机政策实验研究(如应急预案模拟比照)，但该类研究数量整体依然偏少，且议题和操作方法集中于特定舆情领域，尚未形成专门的工具应用体系。

此外，现实中国内围绕应急管理的实验研究，尤其是突发事件/灾害响应过程，更多立意于优化组织结构、强化决策者权威与应急资源保障，关注各类主体选择的成分大于组织支持，更加突出强调现实世界中公共治理的行为取向[17]，并反映于实验结果诠释过程。从目前诸多研究来看，实验法研究者多倾向于将应急管理中的个体作为针对性分析单元，探索微观作用背后的“涌现”机制(如基于Agent的建模仿真)，而很少将应急系统中的组织、跨界部门作为实验对象，这固然与个体研究相较于团队研究的实验更易操作有关，但也客观反映出这一倾向的内在缺陷。

3.实验法研究自身局限

实验法研究依托特定实验环境并远离现实情境的“自然状态”，应用场景和可适用性一定程度受限。

实验工具操作具有独立自主性，以人为设定条件及假设状况确立研究实验设计，不用完全遵守现实环境的“自然状态”，一定的主观特征可能降低研究的外部效度，并由于实验成本、室内条件的约束而无法完全再现多种突发事件状态。事实上，应急管理的研究对象十分广泛，按照我国《突发公共事件应对法》的界定，该领域覆盖范围至少包括自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等类别，每种突发事件类别具有不同的风险演化机理和作用条件，并不能完全实现在“人工环境”下的模拟再现。从已有发表成果来看，实验方法应用到应急管理研究中时对象相对比较单一，主要集中在以网络背景下的舆情事件推演实验、医疗层面公共卫生事件等内容，且多以计算机技术、新媒体技术、系统工具为依托的“封装”实验，建构折射危机事件中的个体及组织层面，鲜有针对自然灾害、安全生产事故、特定应急响应领域(如群体事件)的实验研究，这也使实验法应用于应急管理的研究范围及可适用度受到较多限制，但同时将是一个亟待探索的崭新领域。此外，对于传统实验法强调的“控制”和“对照”，在应急管理领域(包括其它公共治理领域)，由于涉及到复杂的社会结构、人的行为、伦理规范等因素，在操作层面实际是很难合理实现的，国内一些研究试图通过构建人工社会开展计算实验是一种创新构想，但目前仍处于理论探索及构造设计阶段，主要还是基于社会关系网络和多主体(agent)系统构建一些仿真模型，应用于网络舆情、传染病扩散等方面，距离真正模拟再现复杂社会的运行规律还相差甚远，这也是一直以来实验方法应用的现实局限性之一。

五、前景展望

通过中国知网文献挖掘可以发现，过去十余年实验法在应急管理研究应用领域有了一定探索，但整体上发展还不充分，是一个有待深入挖掘的崭新领域。回顾研究文献并结合国内应急管理改革和技术升级新形势，本文认为未来中国应急管理领域实验方法的研究应用将呈现如下主要趋势：

1. 延伸研究议题。现代应急管理涉及内容愈加广泛，围绕突发事件发生演化的全链条因应状况复杂受到高度关注，公共政策在应急管理领域中的现实作用更加凸显，这将客观上推动实验方法研究对象的丰富及深度的拓展。尤其2020年新冠肺炎疫情发生以来，突发重大公共卫生事件对应急管理改革提出新的要求，应急管理议题向着全资源整合、全要素集聚、全流程再造的方向发展，实验方法应用可汲取的现实议题和相应管理链条内容极大延伸，未来将着力强化对于各类突发事件的决策场景及管理要素的模拟再现。作为一种主要基于“场景-应对”的新兴研究方法，实验法应用将呈现以变化的应急情境为依托搭建研究思路的趋势，使之为应急管理学科方向和现实危机决策服务。

2. 强化交叉跨学科。当代应急管理具有明显的复杂性、多源性和跨界跨域特点, 涉及公共管理、社会、生物伦理、安全工程、公共卫生、环境科学等多学科领域，高精度的实验设计以及工具模型的诠释验证离不开不同学科知识及技术方法支持。当前, 源于创设“封闭”环境的实验环境无法为传统某一学科容纳, 任何单一领域不能全面完整地诠释和认知危机事件的发生机理及逻辑。近年来，面对复杂的公共安全形势，各类公共突发事件层出不穷，传统仿真实验研究工具的局限性在一定程度上暴露，这为多学科支持下的自然实验、准实验、智能实验等新型实验方法应用提供了发展场景和机遇。对于高校科研机构而言，建立专门的应急管理实验室、创造学科融合环境是推动实验法深度综合应用的一个有效措施，未来在一些地区有望实现突破。跨学科研究者基于各自理论视域和技术工具进行合作研究,必将成为应急管理实验研究的一个基本取向。

3. 拓展智能实验。现实社会中应急系统存在不可准确预测、难以拆分还原等一系列复杂问题，基于复杂系统具有的“多重世界”和反直观性特点，增进实验方法应用的智能因素是一个前瞻性思路。在复杂网络建模技术和真实社会信息采集基础上，引入智能体描述复杂社会情境中的组织、群体和个体，综合利用数据感知与同化手段，通过人工社会实验发掘各种可能的未来情景，实现人工社会与真实社会的平行演化与分析评价，由此达到动态优化管理与控制的目的。国家自然科学基金重大研究计划“非常规突发事件应急管理研究”提出将人工社会与计算实验应用于应急管理研究领域，为国内实验法的应用研究注入新的活力和发展手段，已成为许多突发事件研究的开拓性平台[20]。目前，这一综合实验平台已经用于生化事件疏散、雾霾舆情演化等重大公共突发事件研究，极大丰富了实验方法的现实解释力和应急决策支持。整体上，该方法为揭示社会系统的复杂性、跟踪探测非常规突发事件和非传统安全事件的发生、演化过程提供了良好技术平台，也为现实应急演练、预案评估和紧急事态响应处置提供了系统方案及实验途径。