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基于区间二元语义信息的突发事件应急决策方法研究

戚凯旋  
【摘要】:近年来,各类突发事件在世界范围内频繁发生,不仅造成了严重的人员伤亡和财产损失,也对经济发展、社会稳定和公共安全造成了巨大的负面影响。另一方面,随着经济社会的发展,尽管突发事件应急管理和应急预案体系建设得到了加强,综合应急处置能力得到了提升,但仍存在很多问题且缺乏科学的评估、决策和优化方法。因此,应急决策越来越受到各国政府乃至整个国际社会的关注。对于应急管理全过程而言,无论是在突发事件发生前、突发事件应对中还是突发事件处置后实施应急决策,都不可避免地需要合理、有效的解决方案,这对减少突发事件带来的潜在损失和不良影响具有重要意义。但是,在现实生活中,由于突发事件的不确定性和复杂性、决策信息的缺乏以及人类对问题认识的局限性等,采用传统的管理方法难以有效地处理应急决策问题。同时,模糊多属性决策方法被认为是一种处理应急决策问题非常有效的方法。目前,基于模糊多属性决策技术的应急决策方法得到了大量研究并取得了丰富的成果,然而仍存在一些不足,尚不能充分、有效地处理实际的应急决策问题。为此,本文旨在研究新的基于模糊不确定多属性决策的应急管理全过程应急决策方法。首先,针对突发事件发生前的应急管理优化问题,提出了一种基于区间二元语义群体共识DEMATEL的应急管理优化方法。采用区间二元语义模型灵活且准确地表征关于应急管理影响因素之间直接影响关系的多样化、模糊和不确定的评估信息。开发了一种群体共识达成算法,使得专家对影响因素间的区间语言直接影响关系评估达成可接受的共识。通过计算各影响因素属于原因因素或结果因素的概率,提出了一种概率因果关系图的构建方法,可为分析应急管理系统复杂的因果关系结构提供更多有益的信息。在此基础上,发展了一种应急管理优化过程探索算法,以推导出在可用资源有限的条件下应急管理影响因素最佳的优化顺序和优化组合。随后,通过一个算例展示了提出方法的实现过程,并进行了敏感性、有效性和优越性分析,验证了方法的有效性和优越性。其次,针对突发事件应急中的应急预案协同优选问题,发展了一种基于区间二元语义BWM-TODIM的多部门应急预案协同优选方法。采用区间二元语义信息表征决策者的评估信息,以灵活地反映且准确地处理所包含的模糊性、不确定性和多样性。基于决策者的评估信息,分别构建了不同应急部门应急预案组合关于个体指标的个人绩效评估和关于协同指标的协同绩评估。将BWM方法推广到区间二元语义信息环境中,并在一个区间模糊数学规划模型中考虑了群体决策过程,为指标权重的计算提供了一种简单、可靠的方法。考虑决策者的心理行为,提出了区间二元语义TODIM方法,同时计算了决策方案间的相对收益度和损失度,使决策结果更实用、准确。给出了提出方法的多阶段动态决策过程,以适应突发事件的动态发展并及时采取有效措施给予应对。随后,通过一个算例展示了提出方法的应用,并结合敏感性、有效性和优越性分析验证了方法的有效性和优越性。最后,针对突发事件处置后的应急能力评估问题,开发了一种基于区间二元语义AHP和区间集成算子的应急能力综合评估方法。利用区间二元语义模型灵活且准确地处理多样化、模糊和不确定的评估信息。将AHP方法拓展到区间二元语义信息环境中,定义了区间二元语义偏好关系及其乘法一致性。提出了一种一致性改进迭代算法,能够自动地提高区间二元语义偏好关系的一致性水平。基于此,采用规范化顺序求和法推导应急能力评估指标的区间二元语义权重。在个体决策信息集成过程中,同时考虑了专家的主、客观权重,提出了一种更合理、实用的专家权重确定策略。开发了一些区间二元语义区间加权集成算子,能够适应区间二元语义形式的指标权重,以获得综合的评估结果。同时考虑评估信息的正面信息量和信息的可靠性,发展了一种新的区间二元语义比较方法,可以综合比较不同评估对象应急能力的综合绩效及其在子指标上的加权绩效,从而给出明确的应急能力改进意见。随后,结合提出方法的一个算例应用,进行了敏感性、有效性和优越性分析,验证了方法的有效性和优越性。


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