論預(yù)警系統(tǒng)信息管理與信息服務(wù)的作用

論預(yù)警系統(tǒng)信息管理與信息服務(wù)的作用

2004年12月26日，發(fā)生在印度洋的海嘯，導(dǎo)致近30萬人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失超過140億美元，震驚了世界。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,印度洋海底地震發(fā)生15分鐘后,美國太平洋海嘯預(yù)警中心試圖通知印度洋沿岸各國,卻無法找到與這些國家溝通的途徑。災(zāi)難背后盡管原因很多,但受災(zāi)國家海嘯預(yù)警機(jī)制的缺失是災(zāi)害損失如此巨大的原因之一。2003年發(fā)生在我國的SARS疫情泛濫,與我國當(dāng)時(shí)公共衛(wèi)生預(yù)警系統(tǒng)的缺失同樣有著密切聯(lián)系。近些年,突發(fā)事件預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)得到各國政府組織的普遍重視,如美國建立了從中央的聯(lián)邦危機(jī)管理局(簡稱FEMA)到各州的標(biāo)準(zhǔn)化危機(jī)管理系統(tǒng);日本常設(shè)了部一級的危機(jī)管理中心;印度政府專門設(shè)有危機(jī)管理小組。我國針對地震、臺風(fēng)、社會公共安全和公共衛(wèi)生建立的一些應(yīng)急系統(tǒng)事實(shí)上也承擔(dān)預(yù)警的功能。突發(fā)事件預(yù)警,其主要工作就是要收集預(yù)警征兆信息,進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果,發(fā)布警報(bào)信息和對策信息。突發(fā)事件的預(yù)警需要有相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)和工作程序做前提,相應(yīng)的法律法規(guī)做保障,更需要有相應(yīng)的信息管理和信息服務(wù)做支持。本文在探討突發(fā)事件預(yù)警系統(tǒng)信息管理和信息服務(wù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,提出一種基于案例推理、具有自適應(yīng)功能的預(yù)警信息分析方法。1信息分析子系統(tǒng)根據(jù)預(yù)警的目標(biāo),預(yù)警系統(tǒng)可分為四個(gè)子系統(tǒng):基礎(chǔ)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、信息收集子系統(tǒng)、信息分析子系統(tǒng)、信息利用子系統(tǒng),如圖1所示。相應(yīng)地,預(yù)警系統(tǒng)中的信息管理和信息服務(wù)從內(nèi)容上來說,包括:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備、預(yù)警征兆信息的收集與傳遞、預(yù)警信息的分析、警報(bào)信息的發(fā)布或根據(jù)需要啟動應(yīng)急系統(tǒng)。1.1做好充分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備在預(yù)警狀態(tài)下,應(yīng)急系統(tǒng)處于潛在狀態(tài),此階段的信息管理和服務(wù)工作,要為事發(fā)后的應(yīng)急處理做好充分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。在預(yù)警系統(tǒng)中,需要對突發(fā)事件歷史資料信息、相關(guān)法律法規(guī)信息、專家知識信息、可供應(yīng)急調(diào)度資源信息、城市GIS地理分布信息、應(yīng)急教育宣傳信息、預(yù)案信息進(jìn)行收集、歸類、分析、整理、儲存、更新,使之始終保持合用狀態(tài),以便在預(yù)警分析和應(yīng)急處理中提供輔助決策作用。1.2預(yù)警指標(biāo)體系的構(gòu)建預(yù)警系統(tǒng)需要一支擁有一定數(shù)量專家、工程技術(shù)人員和必要裝備器材、技術(shù)手段的預(yù)警監(jiān)測隊(duì)伍,他們廣泛收集自然和社會環(huán)境中突發(fā)事件的征兆信息,發(fā)現(xiàn)各種隱患并監(jiān)測跟蹤事態(tài)發(fā)展走勢。預(yù)警系統(tǒng)需要對他們監(jiān)測到的信息進(jìn)行記錄,并及時(shí)傳遞。預(yù)警信息的收集,首先要確定監(jiān)測的目標(biāo)。只有選擇的目標(biāo)合適,才能提供充足、真實(shí)、有代表性的監(jiān)測數(shù)據(jù)。其次,要合理地構(gòu)建預(yù)警監(jiān)測的指標(biāo)體系。目前有很多文獻(xiàn)探討了各種預(yù)警監(jiān)測指標(biāo)體系的構(gòu)建,如文獻(xiàn)就社會安全事件的預(yù)警建立了一套指標(biāo)體系,文獻(xiàn)為城市消防建立了一套預(yù)警指標(biāo)體系。指標(biāo)體系的合適與否直接影響預(yù)警分析結(jié)果。在預(yù)警系統(tǒng)中,預(yù)警指標(biāo)體系的選擇要遵循以下原則:A.科學(xué)性,即指標(biāo)體系的設(shè)置能符合監(jiān)測的目標(biāo),能真實(shí)反映相關(guān)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)因素;B.完整性,強(qiáng)調(diào)指標(biāo)體系要能全面反映預(yù)警系統(tǒng)的狀況和風(fēng)險(xiǎn),不能有關(guān)鍵指標(biāo)的遺漏;C.相關(guān)性,要求指標(biāo)體系內(nèi)的各指標(biāo)能相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充;D.可行性,指標(biāo)體系的設(shè)置要有可操作性,能準(zhǔn)確監(jiān)測,可靠計(jì)量,計(jì)算結(jié)果具有可比性。預(yù)警征兆信息的及時(shí)傳遞,是保證預(yù)警信息發(fā)揮功效的前提。在2003年SARS流行的最初階段,由于一些部門機(jī)構(gòu)對疫情信息采取隱瞞、緩報(bào)的態(tài)度,致使上級主管部門和廣大公眾不能及時(shí)了解疫情發(fā)展并采取相應(yīng)措施,造成了SARS的大面積泛濫。SARS以后,國務(wù)院公布了《突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急條例》,在該條例中,對征兆和預(yù)警信息逐級上報(bào)的方法、及時(shí)性要求有明確規(guī)定,對隱瞞、緩報(bào)、謊報(bào)事件的相關(guān)責(zé)任人和政府主要領(lǐng)導(dǎo)人不但要給予行政處分,還有可能被依法追究刑事責(zé)任。1.3專家定位問題和預(yù)警分析模型預(yù)警信息的分析指根據(jù)收集到的各種警報(bào)征兆信息進(jìn)行研究,確定警報(bào)等級。預(yù)警信息的分析分為定性分析和定量分析。一般通過兩者相結(jié)合,發(fā)揮定量精確和定性直觀簡便的優(yōu)勢,共同來確定警報(bào)等級。定性分析需要建立專家系統(tǒng)。在專家系統(tǒng)中,根據(jù)預(yù)警系統(tǒng)的各影響因素建立階梯層次結(jié)構(gòu)和判斷矩陣,各專家依據(jù)相關(guān)知識和經(jīng)驗(yàn)定性地評估警報(bào)等級。定量分析指根據(jù)獲取的各種監(jiān)測數(shù)據(jù),運(yùn)用預(yù)警的數(shù)學(xué)模型,定量地算出警報(bào)等級。自1952年馬科威首次用定量的方法計(jì)量風(fēng)險(xiǎn)以來,關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)計(jì)量及預(yù)警的指標(biāo)體系、決策模型的研究得到了很大的發(fā)展。預(yù)警分析模型的選擇,要遵循科學(xué)性、針對性、簡單易操作性的原則。科學(xué)性,指分析模型通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的計(jì)算,能得到準(zhǔn)確的預(yù)警結(jié)果。針對性,指不同警型的預(yù)警具有不同的特點(diǎn),需要與之相適應(yīng)的分析模型。簡單易操作性,指分析模型是易于實(shí)現(xiàn)的。常用的預(yù)警分析方法有直線外推、指數(shù)平滑、回歸分析、移動平均、灰色預(yù)測等。突發(fā)事件屬于突變論的范疇,突發(fā)事件的預(yù)警決策經(jīng)常是非結(jié)構(gòu)化的決策,因此,在預(yù)警分析模型的選擇上,最好選擇具有一定智能和自適應(yīng)學(xué)習(xí)功能的模型。本文將針對前述文獻(xiàn)提出的指標(biāo)體系,提出一種新的預(yù)警分析模型。1.4美國—警報(bào)等級信息的發(fā)布、應(yīng)急系統(tǒng)的啟動警報(bào)等級信息、相應(yīng)預(yù)警措施信息的發(fā)布,以及根據(jù)需要決定是否啟動應(yīng)急系統(tǒng),是預(yù)警系統(tǒng)工作的目的,也是減少災(zāi)害損失的重要舉措。2005年8月29日,“卡特里娜”颶風(fēng)襲擊美國南部城市新奧爾良,美國政府雖然預(yù)報(bào)了預(yù)警信息,但沒有及時(shí)公布相應(yīng)預(yù)警措施,造成至少1250億美元的經(jīng)濟(jì)損失和1036人的生命損失。2005年9月22日,在5級颶風(fēng)“麗塔”登陸得克薩斯州前,美國政府及時(shí)地發(fā)布了警報(bào)信息,并采取了相應(yīng)的預(yù)警措施:組織了130萬居民的大撤離,提前關(guān)閉核反應(yīng)堆,派遣5.4萬名官兵提前前往災(zāi)區(qū)等,使得災(zāi)害損失大幅度減少。這些說明了預(yù)警信息和相應(yīng)措施信息的及時(shí)發(fā)布是至關(guān)重要的。2評價(jià)模型的建立前述文獻(xiàn)就突發(fā)社會安全事件的預(yù)警提出了一套指標(biāo)體系,包含經(jīng)濟(jì)、社會、政治、價(jià)值觀念四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域及17個(gè)警報(bào)指標(biāo),如圖2所示。加權(quán)平均法是人們經(jīng)常采用的預(yù)警信息分析方法。該方法的公式為:γ=G1w1+G2w2+……Gnwn其中,Gi為影響預(yù)警指數(shù)的各項(xiàng)指標(biāo)因素,wi為衡量各項(xiàng)指標(biāo)因素重要程度的權(quán)重因子,n∑i=1wi=1,0≤wi≤1∑i=1nwi=1,0≤wi≤1,n為指標(biāo)因素的個(gè)數(shù),γ為最后得出的綜合預(yù)警指數(shù)。可根據(jù)γ的取值決定警報(bào)等級,如下表所示。警報(bào)等級表該方法簡單易行,但存在兩個(gè)問題:其一,我們通過監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的是各種征兆信息gi,不是預(yù)警指標(biāo)因素Gi。gi和Gi之間應(yīng)有一個(gè)轉(zhuǎn)換函數(shù)Gi=Si(gi),在上式中沒有明確這種轉(zhuǎn)換關(guān)系。不同的征兆信息與其相應(yīng)的指標(biāo)因素之間的關(guān)系是不一樣的:可能是正相關(guān),可能是負(fù)相關(guān),可能取一些離散值,可能是線性關(guān)系,也可能是指數(shù)、對數(shù)或者更復(fù)雜的關(guān)系。因此,此系統(tǒng)中如果有n個(gè)指標(biāo)因素,相應(yīng)地就應(yīng)該有n個(gè)Si()函數(shù),即Gi=Si(gi),i=1,2,……n。其二,在該系統(tǒng)中,wi是影響最終評估結(jié)果的至關(guān)重要因素,不同的權(quán)重有時(shí)會得到完全不同的結(jié)論。權(quán)重選擇的合適與否直接關(guān)系到評價(jià)模型的成敗。wi的獲得通常采用專家評估,或通過一些統(tǒng)計(jì)分析方法。常用的統(tǒng)計(jì)分析方法有Delphi、層次分析法(Analyticalhierarchyprocess,AHP)、模糊層次分析法(Fuzzyanalyticalhierarchyprocess,FAHP)。在一般系統(tǒng)中,wi值一經(jīng)確定就不再修改。事實(shí)上,wi值是需要改變的。首先,隨著時(shí)間的推移和預(yù)警系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境的變化,不同指標(biāo)因素對綜合預(yù)警指數(shù)的作用是會改變的,原來影響較大的因素可能變成次要因素,原來影響較小的因素可能變成重要因素;其次,我們通過一次分析獲得的wi值可能是不精確的,需要通過案例學(xué)習(xí)及反饋,不斷得到修正。筆者設(shè)計(jì)的系統(tǒng)如下:監(jiān)測到的征兆信息為gi,i=1,2,……n,相應(yīng)的指標(biāo)因素為Gi,Gi的權(quán)重因子為wi。首先,確定n個(gè)指標(biāo)因素轉(zhuǎn)換函數(shù)Si(),i=1,2,……n,實(shí)現(xiàn)Gi=Si(gi)。然后,從經(jīng)典案例庫中,選擇n個(gè)具有代表性的案例j,j=1,2,……n。由案例的征兆信息gji和預(yù)警指數(shù)γj,反向推導(dǎo)出最新的權(quán)重因子wi,i=1,2,……n。步驟如下:對于每個(gè)案例j,都有:Gji=Si(gji),i=1,2,……n和n∑i=1Gjiwi=γj?j=1,2,??n∑i=1nGjiwi=γj?j=1,2,??n。γj為第j個(gè)案例的預(yù)警指數(shù)。用集合表示為:在這一步完成的是基于經(jīng)典案例推理出最新的權(quán)重因子wi,i=1,2……n。當(dāng)遇到新的案例時(shí),首先用Gi=Si(gi)公式,將預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測到的征兆信息轉(zhuǎn)換成指標(biāo)因素值,再利用第二步得到的wi值及公式γ=n∑i=1Giwiγ=∑i=1nGiwi,求得新案例