非常规突发事件应对的多部门多环节协同决策理论与方法

针对非常规突发事件应急协同决策的难题，围绕如何形成和检验合理的非常规突发事件应对方案等问题，研究多部门应急决策协调机制、协作规划的理论与方法和应急协同决策模拟系统的关键技术，主要内容包括：1）协调机制层，研究适合我国国情的应急组织结构及其运行模式，研究多部门应急决策协调机制，包括基于权威结构、协商和合作的应急决策协调模型；2）协作规划层，研究应急态势信息动态变化和应急资源稀缺等约束条件下的非常规突发事件应急决策任务规划方法，并研究支持多部门共同制定应对方案的协作规划方法；3）综合模拟层，研究集应对流程、决策机制和运行过程一体的应急协同决策模拟的关键技术，并以三峡区域洪水灾害应急响应为背景开发综合防洪应急协同决策模拟原型系统。通过本课题研究，力图在多部门应急决策协调机制和协作规划方法等方面获得原创性的成果，并在应急协同决策模拟系统的关键技术方面取得突破，为我国应急管理工作实践提供科学依据。

非常规突发事件应急行动方案制定决策问题主要是指应急决策者基于当前态势，根据应急领域知识，为完成所识别的应急任务目标集合所制定的落实到各具体职能部门和执行单位的操作层面的行动方案，描述了各具体任务的执行单位、执行时间和资源，需要考虑非常规应急决策环境的特殊性，并考虑方案执行过程中的动态性和不确定性。应急行动方案制定决策问题是一种典型的复杂非结构化决策问题，无法完全采用数学建模和优化方法，也不能完全依赖人脑。因此，要制定有效的应急行动方案，不但要有能够处理复杂问题的高速自动化的信息收集、处理、分析、综合的系统支持，还需要充分利用领域专家知识。本课题提出基于HTN（层次任务网络）规划方法的应急行动方案制定方法体系。HTN规划技术的主要思想是根据领域知识将复杂抽象任务进行逐层分解，直到可以通过执行规划动作就能完成的原始任务为止。这种思想与应急行动方案制定决策问题相一致，能够有效辅助应急管理人员根据复杂应急态势规划生成应急行动方案。同时，其处理大规模规划问题以及对领域知识的表达能力，都很好地吻合应急决策问题的需要。然而，应急领域的特殊性却对HTN规划方法提出了新的挑战。本课题围绕应急行动方案制定决策问题，分别从理论方法和技术应用层面针对几个关键问题开展了研究。具体来说，第一方面，从理论方法上研究了应急组织及应急目标确定，并提出基于HTN规划的应急行动方案制定方法，在传统的HTN规划方法基础上考虑了应急响应的主要特征，包括复杂时态特征、资源稀缺、多部门协作和动态应急响应条件等。第二方面，从技术应用角度则研究了基于本体的应急领域知识模型的构建，并设计了转换算法将应急领域知识本体转换成为HTN规划方法所用的domain文件。并研究了基于HLA分布式交互仿真技术的应急协同决策过程模拟技术。第三方面，以三峡区域洪水为背景，设计并开发了三峡区域综合防洪应急协同决策模拟原型系统，将相关的研究成果在原型系统中得到集成和验证。第四方面，相关研究成果被集成到重大研究计划集成项目的总集成平台上，并实现基于集成平台的典型洪水灾害全过程应对的决策支持应用示例。相关研究成果也被应用于国民经济动员仿真演练系统中。