非常规突发事件情景的构建与动态推演方法研究

The response to unconventional emergency is essentially scenario-response. Scenario is the basis for decision-makers to make decisions. To solve the problem of lacking effective approach to scenario construction and dynamic scenario deduction in emergency management field, which makes it difficult to provide support for decision-makers in making real-time decision plans for dynamic emergency response, the aim of this project is to develop the approach to scenario construction and dynamic scenario deduction of unconventional emergency. The study focuses on the following topics: (1) Knowledge unit and its network model for unconventional emergency management system. (2) The approach to scenario representation and comprehensive scenario construction of unconventional emergency based on knowledge unit. (3) The apprach to dynamic scenario deduction based on knowledge unit network. (4) Verification through computational experiment and application. Through the above study, the comprehensive scenario construction and dynamic scenario deduction for unconventional emergency could be realized, which makes it possible to provide adequate support for decision-makers to make dynamic scenario-response plans.

非常规突发事件决策应对的本质是情景应对，情景是决策者赖以决策的基础和依据。针对现有的非常规突发事件应急管理尚缺乏有效的情景构建及情景动态推演方法，难以为决策者实时的制定动态应对决策方案提供有效支撑的问题，本项目研究非常规突发事件情景的构建与动态推演方法，具体包括：（1）非常规突发事件应急管理系统的知识元及其网络模型；（2）基于知识元的非常规突发事件情景表示与综合构建方法；（3）基于知识元网络的情景动态推演方法；（4）计算实验与应用验证。通过上述内容的研究，可实现非常规突发事件情景的综合构建及动态推演，从而为决策者有针对性的制定动态的情景应对方案提供充分的支持。

项目的研究取得了以下主要成果。.（1）非常规突发事件应急管理系统的知识元及其网络模型.从非常规突发事件客观事物系统本原角度构建其知识元模型；基于知识元属性间关系的显性及隐性描述，构建其知识元网络模型；通过知识元网络的推理，实现为应急管理提供跨领域、相对微观的、综合的知识支持。从问题求解的角度出发，提出知识网络知识完备性测度方法。给出知识网络知识完备性3个层次的定义；采用概念属性匹配、关系匹配和问题驱动的知识网络推理对各层次的知识完备性进行测度。针对web2.0环境下的知识元协同获取问题，给出了web2.0环境下的知识元表示；在此基础上构建了以知识元属性为主体的群体研讨任务；通过群体研讨的共识状态模型，实现了多源知识元版本的融合，进而实现了知识元的协同获取。.（2）基于知识元的非常规突发事件情景表示与综合构建方法.提出了知识元结构的四元组模型。在分析突发事件的情景结构的基础上，构建了以知识元为基础的情景表示模型。针对已有非常规突发事件情景表示模型在支持多层次用户过程中的不足，给出基于粒计算非常规突发事件情景层次模型；给出情景泛化算法，实现低层次情景到高层次情景的泛化过程。.（3）基于知识元网络的情景动态推演方法.针对现有的非常规突发事件演化分析缺乏完善的模型集成方法，基于知识元及其网络模型提出形式模型表示及其实例化方法；给出时空调度引擎，提出时空约束下的动态模型集成方法。针对现有模型集成方法对非常规突发事件情景应对支持的不足，构建情景-知识元-模型的层次网络模型；基于该层次网络模型给出了基于情景的模型集成方法。将非常规突发事件情景推演过程相关信息化元素抽象为数据空间、元数据空间、知识元空间、实体模型空间、形式模型空间以及算子空间，基于知识元网络的推理实现6空间融合计算，实现情景的动态推演。针对情景推演中信息不确定性问题，提出了一种情景模糊推演方法，应用知识元间相互作用关系构建模糊规则，将不确定情景信息与模糊规则进行匹配，判断情景推演结果及其可能性。.（4）计算实验与应用验证.研发了非常规突发事件动态模拟仿真与计算实验原型系统。实现了知识元的泛在化获取与管理、模型的通用化表示、基于知识元的数据动态管理，以及基于知识元的融合仿真计算引擎，满足了非常规突发事件动态模拟仿真与计算实验对集成多学科理论、方法和技术成果的需求。.依该原型系统获批软件著作权4项。