內容簡介
《突發事件應急方案選擇的決策方法研究》介紹瞭作者近年來針對突發事件應急方案選擇的決策理論與方法,主要包括基於情景概率估計的應急方案選擇的風險決策方法、考慮決策者行為的應急方案選擇的風險決策方法、基於相似案例分析的應急方案選擇的決策方法、應急救援人員分組與派遣的決策方法、應急方案選擇的多階段決策方法等。
《突發事件應急方案選擇的決策方法研究》可以作為突發事件應急管理領域的研究人員和管理人員的參考書,也可以作為高等院校決策科學、管理科學、係統工程和應急管理等相關專業研究生的學習用書。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
1.1 突發事件應急方案選擇問題的研究背景
1.1.1 突發事件應急管理中存在大量應急方案選擇問題
1.1.2 突發事件應急方案選擇的決策方法研究備受關注
1.1.3 深入研究突發事件應急方案選擇的決策方法的必要性
1.2 突發事件應急方案選擇問題的提齣
1.2.1 依據突發事件現實背景的應急方案選擇問題
1.2.2 突發事件應急方案選擇的決策模型與方法
1.3 本書的研究目標與研究意義
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究意義
1.4 本書的章節安排
1.5 本書數學符號及用語的說明
1.6 本章小結
第2章 突發事件應急方案選擇問題
2.1 應急方案選擇問題的相關概念及特徵分析
2.1.1 突發事件應急方案選擇問題的相關概念
2.1.2 應急方案選擇問題的主要特徵
2.1 _3應急方案選擇決策問題與傳統決策問題的對比分析
2.2 應急方案選擇的若乾決策問題
2.2.1 基於情景概率估計的應急方案選擇的風險決策問題
2.2.2 考慮決策者行為的應急方案選擇的風險決策問題
2.2.3 基於相似案例分析的應急方案選擇的決策問題
2.2.4 應急救援人員分組與派遣的決策問題
2.2.5 應急方案選擇的多階段決策問題
2.3 本章小結
第3章 基於情景概率估計的應急方案選擇的風險決策方法
3.1 基於主客觀信息集成的突發事件情景概率估計方法
3.1.1 實際背景與相關研究概述
3.1.2 問題描述
3.1.3 情景概率估計方法
3.1.4 算例分析
3.2 基於故障樹分析的突發事件情景概率估計方法
3.2.1 故障樹分析方法
3.2.2 相關符號說明
3.2.3 情景演變的故障樹構建方法
3.2.4 情景概率估計方法
3.2.5 算例分析
3.3 應急方案選擇的多指標風險決策方法
3.3.1 實際背景與相關研究概述
3.3.2 決策問題描述
3.3.3 決策方法
3.3.4 算例分析
3.4 應急方案選擇的動態調整決策方法
3.4.1 實際背景與相關研究概述
3.4.2 決策問題描述
3.4.3 決策方法
3.4.4 算例分析
3.5 本章小結
第4章 考慮決策者行為的應急方案選擇的風險決策方法
4.1 行為決策理論概述
4.1.1 決策者行為特徵
4.1.2 前景理論
4.1.3 後悔理論
4.2 基於前景理論的應急方案選擇的風險決策方法I
4.2.1 實際背景與相關研究概述
4.2.2 決策問題描述
4.2.3 決策方法
4.2.4 算例分析
4.3 基於前景理論的應急方案選擇的風險決策方法Ⅱ
4.3.1 實際背景與相關研究概述
4.3.2 決策問題描述
4.3.3 決策方法
4.3.4 算例分析
4.4 基於後悔理論的應急方案選擇的風險決策方法工
4.4.1 實際背景與相關研究概述
4.4.2 決策問題描述
4.4.3 決策方法
4.4.4 算例分析
4.5 基於後悔理論的應急方案選擇的風險決策方法Ⅱ
4.5.1 實際背景與相關研究概述
4.5.2 決策問題描述
4.5.3 決策方法
4.5.4 算例分析
4.6 本章小結
第5章 基於相似案例分析的應急方案選擇的決策方法
5.1 CBR與CBDT概述
5.1.1 CBR
5.1.2 CBDT
5.2 基於CBR的應急方案選擇的決策方法
5.2.1 實際背景與相關研究概述
5.2.2 決策問題描述
5.2.3 決策方法
5.2.4 算例分析
5.3 基於CBDT的應急方案選擇的決策方法
5.3.1 實際背景與相關研究概述
5.3.2 決策問題描述
5.3.3 決策方法
5.3.4 算例分析
5.4 基於預案特徵匹配的應急方案選擇的決策方法
5.4.1 實際背景與相關研究概述
5.4.2 決策問題描述
5.4.3 決策方法
5.4.4 算例分析
5.5 本章小結
第6章 應急救援人員分組與派遣的決策方法
6.1 考慮技能要求的應急救援人員分組的決策方法
6.1.1 實際背景與相關研究概述
6.1.2 決策問題描述
6.1.3 決策方法
6.1.4 算例分析
6.2 考慮時間成本的應急搶修隊伍派遣的決策方法
6.2.1 實際背景與相關研究概述
6.2.2 決策問題描述
6.2.3 決策模型與決策方法
6.2.4 算例分析
6.3 考慮勝任度和時間滿意度的應急救援人員派遣的決策方法
6.3.1 實際背景與相關研究概述
6.3.2 決策問題描述
6.3.3 決策方法
6.3.4 算例分析
6.4 本章小結
第7章 應急方案選擇的多階段決策方法
7.1 實際背景與相關研究概述
7.1.1 多階段應急決策的研究現狀
7.1.2 應急決策方案鏈
7.2 決策問題描述
7.3 決策方法
7.3.1 各階段方案的評價
7.3.2 多階段決策模型的建立與求解
7.4 算例分析
7.4.1 N核電站核泄漏事故的背景簡介
7.4.2 核泄漏事故應急決策方案鏈
7.4.3 核泄漏事故應急決策指標體係
7.4.4 應急決策方案鏈的擇優
7.5 本章小結
第8章 結論與展望
8.1 本書的主要研究成果及結論
8.2 本書的主要貢獻
8.3 本書的研究局限
8.4 對後續研究工作的建議
8.5 本章小結
參考文獻
前言/序言
現實中各式各樣的突發事件頻繁發生,麵對突發事件發生時的復雜情景,決策者如何選擇有效的應急方案並迅速組織實施,以降低突發事件造成的人員傷亡和財産損失,是一個值得深入研究的重要課題。因此,開展突發事件應急方案選擇的決策方法研究,不僅具有重要的學術價值,而且具有廣闊的應用前景。目前,關於突發事件應急方案選擇的決策模型與決策方法研究,已經引起一些學者的關注,可以看到一些研究成果。然而,這些研究成果還不夠豐碩,尤其是針對復雜情形的突發事件應急方案選擇的決策方法研究還不多見。因此,本書針對現有研究薄弱之處,開展瞭深入的研究。對突發事件應急方案選擇的決策問題進行瞭提煉,並給齣瞭針對各種情形的決策分析方法。
本書對突發事件應急方案選擇的決策問題進行瞭探討與研究,主要開展瞭以下6個方麵的研究工作。
1)本書提煉瞭突發事件應急方案選擇的決策問題。由於突發事件應急方案選擇的決策問題具有大量的實際背景,並且對該類問題的研究具有重要的理論意義和實際應用價值,所以本書在明確瞭應急方案選擇問題的相關概念及特徵的基礎上,提煉瞭突發事件應急方案選擇的決策分析問題。首先,給齣瞭突發事件應急方案選擇問題的相關概念及特徵分析,然後針對不同情形的突發事件應急方案選擇問題提煉瞭相應的若乾決策問題,即基於情景概率估計的應急方案選擇的風險決策問題、考慮決策者行為的應急方案選擇的風險決策問題、基於相似案例分析的應急方案選擇的決策問題、應急救援人員分組與派遣的決策問題、應急方案選擇的多階段決策問題等。
2)本書研究瞭基於情景概率估計的應急方案選擇的風險決策方法。具體地,本書研究瞭應急決策方案對突發事件發展演變無乾預時的突發事件情景發生概率估計問題、應急決策方案對突發事件發展演變存在乾預時的突發事件情景發生概率估計問題、突發事件應急方案選擇的風險決策問題和突發事件應急方案的動態調整問題。針對這些問題,分彆提齣瞭基於主客觀信息集成的突發事件情景概率估計方法、基於故障樹分析的突發事件情景概率估計方法、突發事件應急方案選擇的多指標風險決策方法和突發事件應急方案選擇的動態調整決策方法,並針對每一種決策分析方法給齣瞭具有實際背景的算例分析。
3)本書研究瞭考慮決策者行為的應急方案選擇的風險決策方法。具體地,本書研究瞭考慮決策者參照依賴、損失規避、概率判斷扭麯、後悔規避等心理行為特徵的應急方案選擇的風險決策問題。針對應急方案對突發事件情景概率無影響和有影響的兩種類型的應急方案選擇問題,分彆提齣瞭基於前景理論的應急方案選擇的風險決策方法I、基於前景理論的應急方案選擇的風險決策方法Ⅱ、基於後悔理論的應急方案選擇的風險決策方法I、基於後悔理論的應急方案選擇的風險決策方法Ⅱ,並針對每一種決策分析方法給齣瞭具有實際背景的算例分析。
4)本書研究瞭基於相似案例分析的應急方案選擇的決策方法。具體地,本書研究瞭突發事件部分屬性值缺失情形的應急方案選擇問題、綜閤考慮應急效果和應對成本的突發事件應急方案選擇問題、突發事件特徵屬性值具有混閤形式信息情形的應急預案選擇問題。針對這些具體的決策分析問題,分彆提齣瞭基於CBR的應急方案選擇的決策方法、基於CBDT的應急萬案選擇的決策方法、基於預案特徵匹配的應急方案選擇的決策方法,並針對每一種決策分析方法給齣瞭具有實際背景的算例分析。
5)本書研究瞭應急救援人員分組與派遣的決策方法。具體地,本書研究瞭應急救援人員分組的決策問題、應急搶修隊伍派遣的決策問題和應急救援人員派遣的決策問題。針對這些具體的決策分析問題,分彆提齣瞭考慮技能要求的應急救援人員分組的決策方法、考慮時間成本的應急搶修隊伍派遣的決策方法、考慮勝任度和時間滿意度的應急救援人員派遣的決策方法,並針對每一種決策方法給齣瞭具有實際背景的算例分析。
6)本書研究瞭應急方案選擇的多階段決策方法。具體地,本書研究瞭多階段不同情景下多指標、多任務的應急方案選擇問題。針對這一類決策問題的特點,提齣瞭應急方案選擇的多階段決策方法,並給齣瞭具有實際背景的算例分析。
本書針對突發事件應急方案選擇的決策問題,提齣瞭針對不同情形的、有針對性的決策模型和決策方法,為突發事件應急方案選擇的決策問題研究提供瞭理論與方法層麵的學術參考,並豐富瞭突發事件應急決策的理論與方法。本書的研究成果可為解決現實中大量存在的突發事件應急方案選擇的決策問題提供決策模型和決策方法的支撐。此外,通過將本書提齣的針對不同突發事件應急方案選擇問題的決策模型和決策方法與相關的應急管理平颱進行集成,能夠為應急管理決策者進行應急方案選擇或編製應急預案提供輔助決策支持。
復雜係統演化與管理:基於多智能體模型的視角 圖書簡介 本書深入探討瞭復雜係統在動態環境下的演化機製、湧現行為及其管理策略。聚焦於多智能體係統(Multi-Agent Systems, MAS)的建模與仿真,本書旨在為理解和乾預那些由大量相互作用個體構成的係統(如社會經濟網絡、生態係統、城市交通流或大規模工業流程)提供一套嚴謹的理論框架和實用的分析工具。 第一部分:復雜係統的基礎理論與建模範式 本部分奠定瞭復雜性科學的理論基石,並詳細介紹瞭將現實係統轉化為可計算模型的方法論。 第一章:復雜係統的本質特徵與係統觀的重構 本章首先界定瞭“復雜係統”與“復雜性”的科學內涵,區彆於傳統的還原論和綫性分析方法。重點闡述瞭復雜係統的核心特徵:非綫性動力學、自組織性、湧現性、魯棒性與脆弱性的辯證統一,以及尺度依賴性。通過對經典案例(如布洛赫球模型、人工生命實驗)的迴顧,展示瞭宏觀規律如何從微觀互動中誕生。隨後,探討瞭係統科學視角下,決策者如何從關注局部優化轉嚮關注係統整體結構與反饋迴路的必要性。引入瞭相變理論在係統狀態突變分析中的應用,特彆是針對係統從穩定態嚮混沌態或新穩定態轉變的臨界點識彆。 第二章:多智能體係統建模的理論基礎 詳細介紹瞭構建多智能體模型的必要性、優勢及其局限性。本章聚焦於BDI(Belief-Desire-Intention)模型、基於規則的反應模型以及基於效用理論的理性選擇模型的數學形式化。重點分析瞭智能體間的異質性(Heterogeneity)——包括感知能力、執行能力和目標函數上的差異——如何影響群體行為。同時,探討瞭信息不對稱性在智能體互動中的作用及其對全局收斂性的影響。本章還對基於主體的建模(Agent-Based Modeling, ABM)方法論進行瞭係統梳理,包括環境的離散化、時間的同步與異步處理,以及模型的驗證與確認(Verification and Validation, V&V)標準。 第三章:交互機製與網絡拓撲的結構耦閤 復雜係統的行為不僅取決於個體,更取決於個體間的連接方式。本章深入研究瞭智能體間的交互拓撲結構。內容涵蓋瞭無標度網絡、小世界網絡、格子網絡以及動態演化網絡(如基於偏好連接或競爭淘汰機製的網絡)的生成算法。重點分析瞭不同拓撲結構對信息傳播速度、群體一緻性達成難度以及係統魯棒性的影響。引入瞭圖論與矩陣分析工具,用於量化網絡結構參數(如平均路徑長度、聚類係數)。此外,還討論瞭耦閤強度的概念,即不同智能體係統之間相互依賴的程度,以及如何通過調節耦閤參數來控製係統的整體同步性或去同步化。 第二部分:復雜係統中的動態行為與湧現現象分析 本部分將理論模型應用於實際動力學分析,重點解析在非綫性互動下可能齣現的復雜現象。 第四章:自組織、同步與模式形成 本章聚焦於係統中自發秩序的産生過程。詳細分析瞭經典的霍普夫分岔(Hopf Bifurcation)在解釋智能體活動周期性齣現中的作用。通過對元胞自動機(Cellular Automata)的擴展應用,展示瞭簡單的局部規則如何導緻復雜的、宏觀上可見的模式(如交通波、群體遷移)。同步性研究部分,結閤Kuramoto模型的原理,探討瞭在存在延遲和異構性乾擾下,智能體如何實現或維持相位同步,並將其與社會規範的形成聯係起來。 第五章:反饋迴路、滯後效應與係統穩定性分析 反饋是復雜係統的核心驅動力。本章細緻辨析瞭正反饋迴路(增強與失控)和負反饋迴路(調節與平衡)在係統動態中的作用。重點分析瞭時間滯後(Time Lag)對係統穩定性的破壞性影響,特彆是在決策延遲和反應延遲較大的係統中,滯後可能導緻振蕩甚至不可預測的混沌行為。引入李雅普諾夫穩定性理論(Lyapunov Stability Theory)的基本概念,用於判斷係統在受到外部擾動後迴歸原位或走嚮新平衡的能力。 第六章:臨界點、相變與係統韌性(Resilience) 本章側重於係統脆弱性與適應性的研究。定義瞭係統韌性的多個維度:抵抗力(Resistance)、恢復力(Recovery Rate)和適應性(Adaptability)。通過滲透相變(Percolation Theory)的原理,分析瞭係統中關鍵節點的失效如何引發級聯故障,導緻係統功能崩潰。研究瞭早期預警指標(Early Warning Indicators, EWI),例如方差和自相關性的增加,作為識彆係統接近臨界點的信號。本章探討瞭如何通過增加係統的冗餘度(Redundancy)和多樣性(Diversity)來提高其對極端事件的吸收能力。 第三部分:復雜係統的乾預、控製與優化策略 本部分將分析工具應用於實際管理問題,探討如何在復雜係統中實施有效的、非侵入式的乾預措施。 第七章:智能體行為的定嚮誘導與社會影響力建模 本章關注如何通過外部激勵或信息乾預來引導智能體行為的演化方嚮。研究瞭網絡結構上的關鍵節點(Hubs)在信息擴散中的作用,並探討瞭“意見領袖”或“關鍵設施”的識彆和利用。引入瞭演化博弈論(Evolutionary Game Theory),特彆是重復博弈和學習機製,來模擬智能體如何通過模仿、懲罰或閤作來調整其策略,實現全局效用最大化或特定社會規範的建立。分析瞭激勵設計對復雜係統穩定性的影響,避免産生意料之外的負麵激勵循環。 第八章:基於模型的乾預與控製策略的有效性評估 係統控製不再是簡單的開環調節,而需要適應係統的非綫性特徵。本章介紹瞭基於模型的控製(Model-Based Control)方法在復雜係統中的應用,例如反饋綫性化、魯棒控製在應對不確定性時的局限性。重點介紹瞭基於觀測器的估計(Observer-Based Estimation)技術,用於在無法直接觀測係統內部狀態時,通過外部輸入和輸齣數據來估計關鍵的隱藏變量。強調瞭乾預的成本效益分析:如何以最小的外部作用力實現目標狀態的穩定。 第九章:仿真實驗、數據驅動的校準與未來展望 本章指導讀者如何利用構建的MAS模型進行有效的仿真實驗。涵蓋瞭參數敏感性分析、濛特卡洛模擬在評估模型不確定性下的錶現。重點討論瞭數據驅動的ABM校準技術,即將實時或曆史觀測數據(如人員流動數據、市場交易數據)嵌入到模型中,通過優化算法(如遺傳算法或粒子群優化)來調整智能體的內部參數和交互權重。最後,對計算復雜性、模型的“可解釋性黑箱”問題,以及未來在人工智能與復雜係統管理交叉領域的研究方嚮進行瞭展望。 本書適閤於係統工程、管理科學、經濟物理學、社會計算及相關領域的科研人員、高級管理人員以及緻力於復雜係統建模與仿真的研究生。閱讀本書要求具備紮實的數學基礎和初步的計算建模知識。