多目标决策理论与方法_应急决策的理论与方法探讨

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应急决策的理论与方法探讨

#174#规划的复杂性。

中国China安全Safety科学Science学报第19卷

Journal2009年

的规划还是一个新的研究领域。2.2 组织决策协调与基于MAS的协调

应急事件处置是一项多部门联合响应的工作,

要求参与处置的部门、单位和个人相互配合来完成任务,这就必须要有协调作保证。应急处置协调机制就是对应急突发事件监测、预防和快速反应的组织架构和运行机制。

与应急处置协调机制相关的、值得关注的一个2)模板一般列举了针对可能出现的情况应采取的行动。对于分布式的、需要相互协调的团队行动而言,可以根据模板,估计对方可能执行的行动,从而降低不确定性。

DanaNau等利用层次任务网(HierarchicalTaskNetwork,HTN)分解任务,并将特定问题领域的标准化操作步骤(模板)用于规划器,HTN及其规划器已

[10]

用于疏散规划、恐怖威胁评估等领域。A.Mul2vehill则利用模板来对工作流进行定义和描述,开发了相关系统用于危机行动任务规划领域[11]

。但是,上述方法没有涉及多阶段的不确定性决策规划问题以及组织决策协调问题。

要实现基于模板的自动规划,模板必须采用形式化模型。目前,我国各级政府、组织、企业制定了各种应急预案,已初步建立了预案体系,但这些应急预案大多是非结构化或半结构化的文字描述,因此,难以根据预案和应急态势自动生成应急处置方案。

应急预案的形式化描述主要采取基于知识表示方法中的框架、本体、逻辑语言等手段,例如:

M.Grathwohl等人将描述逻辑应用于应急预案的形式化描述,通过逻辑推理来实现对应急预案的一致性进行检验和态势评估。但该方法还有很多值得进一步完善的方面,例如:缺乏对资源、时序的表达和推理能力[12]

。

张建华等提出了采用面向对象基于框架的预案案例描述方法,并采用案例推理和规则推理相结合的方法实现预案案例的检索、重用和修正。但对于预案的动态属性,如应急活动、动态约束等方面的描

述较弱[13]

。

王文俊等以ABC本体作为上层本体,引入了多个表示应急预案的词汇,形成了应急预案的本体,将应急预案表示为(事件、工作流)对[14]

。

M.Hoogendoorn等从应急阶段辨识、应急组织结构分析和建模、任务与职责分析以及应急组织动态变化建模等方面,利用形式化描述语言)))时序轨迹语言(TemporalTraceLanguage,TTL)来描述应急预案,利用逻辑工具来对应急预案分析和比较,但没有涉及时间、资源等约束

[15]

。

李红臣等则利用实体-关系方法给出了包含应

急组织结构、应急资源、应急过程的预案模型[16]

。

无论是应急预案内容描述的完整性,还是形式化描述方法,目前的研究工作仅仅是起步或初级阶段,特别是如何构建应急预案模板以实现基于模板

研究领域是组织决策协调理论。

组织决策是组织中通过具有不同专业分工的成员,利用各自的知识和问题处理能力共同协调解决问题的过程。组织决策理论的核心是协调机制的研究,涉及目标(或利益)冲突的协调机制,任务冲突的协调、协商规则,包括共享资源的协调、协商规则(如协调、协商的内容、权限等),资源共享的体系结构(如集中、分布、层次模型)等。

从层次上划分,协调可以分为两类:

一类是系统层次上的结构协调,即组织结构的选择、各种组织规程的制定、组织成员之间的交互及对交互的管理;

另一类是成员个体层次上的协调,即成员个体根据与外界交互所获取的信息来理性作出决策的过程,表现为能够发现并依据组织任务(行为)之间依赖关系,使个体行为与整体行为的协调[17]

。

对于协调问题中任务之间的依赖关系,马巧云等详细分析了任务之间基于资源的依赖关系和任务之间基于时间的依赖关系,并给出了形式化描述

[18]

。

分布式人工智能,特别是有关MAS的系统构

建、交互、合作、协调、决策方面的研究,与组织决策协调理论相互交融,即基于MAS的组织决策协调,已成为组织决策与MAS研究的趋势[19]

。

应急决策的关键之一是应急组织成员间的动态协调方法和组织协调支持技术,研究应急管理的组织决策协调机制,并基于MAS组织与协调机制实现应急决策将是应急决策研究的关键理论和方法之一。

2.3 MAS马尔科夫决策规划

应急决策过程是根据应急态势发展、演化的不同阶段,进行多阶段不确定性决策,生成应急处置方案的动态过程,是一类随机序贯决策问题[20-21]

。由于应急处置涉及多部门、单位和人员的合作,马氏决

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