《非常规突发事件情景演化机理与应急决策研究》共10章,包括非常规突发事件的概念和情景演化的基本机理、情景演化耦合模型研究、不确定信息下情景演化随机网络模型研究、地震生命工程情景演化系统、基于粗糙集的决策分析方法研究、不完全信息下获取决策规则的粗糙集方法、区间数灰靶决策模型等内容。其中驱力、共力和互力耦合情景演化模型及算法,灰概率参数GERT模型,有限扩展优势关系及其粗糙近似,广义扩展优势关系及其粗糙近似,基于极差变换的区间数灰靶决策模型等系作者首次提出。
《非常规突发事件情景演化机理与应急决策研究》适合用作高等学校经济、管理类各专业高年级本科生和研究生的教材,也可供科研机构、企事业单位和政府部门的科研人员、技术工作者、管理干部以及应急管理、决策分析、系统仿真、企业策划人员参考。
随着社会发展和环境变化,突发性事件在世界各国的发生频率和规模都在不断提高和扩大。同时,由于社会系统组织程度不断增加,不同社会子系统间的关联度和依赖性日益加强,局部性和常规性的突发事件越来越容易演变成为具有严重影响和危害的非常规突发事件。
为推进我国应急管理科学的发展,国家自然科学基金委员会于2009年启动实施“非常规突发事件应急管理研究”重大研究计划。作者参与了该重大研究计划培育项目(基于GERTS仿真网络的非常规突发事件情景演化与测算问题研究)并主持了教育部人文社会科学青年基金项目(基于随机网络的非常规突发事件情景演化机理研究)的研究工作,发现随机网络可以为客观描述非常规突发事件的发生、发展和演化过程提供一种恰当的分析工具,以此为基础,重点研究了非常规突发事件情景演化中事件间的耦合作用机理、应急资源对冲配置优化、不确定信息下随机网络算法、情景演化平台系统构建等问题。
本书中所述非常规突发事件是人类尚未或难以掌握其演化规律、缺乏处置经验的,具备新特征、归属新类型的突发事件。它的发生具有前兆不充分性,发展具有明显的复杂性特征和潜在次生、衍生危害。这些属性交织在一起,并相互作用,使得单一突发事件演化及衍生的突发事件之间演化更加复杂,呈现出网络动态系统的复杂和不确定特征。情景演化是指将影响非常规突发事件的关键因素按照一定的机制进行融合,生成对非常规突发事件描述的情景参数集,结合非常规突发事件情景演变的机制和特征,并考虑非常规突发事件的应对策略的作用,来推演预测非常规突发事件未来的情景演变趋势,为非常规突发事件的应对策略的选择提供参考依据。随机网络是由Alan B.Pritsker提出的一种网络分析工具。随机网络可以包含具有不同逻辑特征的节点,节点引出端允许有多个概率分支,网络中允许回路和自环的存在,每项事项的参数可以是任何种类的概率分布。目前随机网络已经广泛应用于计划管理、项目管理、应急管理、节能管理、质量控制和排队问题等诸多领域。
本书通过分析非常规突发事件的演化机理,构建了基于随机网络的非常规突发事件情景演化模型,在此基础上分析和揭示非常规突发事件情景演化中衍生、次生事件的耦合作用机理(共力耦合作用机理、互力耦合作用机理和驱力耦合作用机理),研究情景演化下应急资源配置的“对冲”效应,探讨情景演化中资源配置的优化问题。以地震生命工程事件的演化为例,搭建了非常规突发事件情景演化的仿真平台系统。该仿真系统为进一步研究非常规突发事件的情景演化问题提供了实践平台。这些研究得到教育部人文社会科学青年基金项目(10YJC630084,12YJC630262)的资助。考虑到应急事情情景演化过程中的信息的不完全性和不确定性,作者在应急评估方法、应急灰色决策模型、基于粗糙集的应急决策方法及其应用等方面也开展了一些研究,主要包括在应急管理中针对动态预测与多属性决策问题,提出了新的方法;灰色模型及其在应急管理中的应用研究;区间数多属性灰靶决策模型研究;拓展粗糙集模型及其在应急管理中的应用研究,特别是模糊信息和区间数信息等不完备信息情形下拓展粗糙集决策分析方法研究,取得了一定的成果。这些研究得到江苏省基础研究计划(自然科学基金)——青年基金项目(BK20130786,BK20150157)以及国家自然科学基金项目(71503103,71301064)的资助。
本书的研究工作还得到中央高校基本科研业务费专项资金项目(3082014NS2014085,3082015NJ20150037)的资助。限于作者水平,书中不妥之处在所难免,殷切期望有关专家和广大读者批评指正。
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1 非常规突发事件应急管理
1.1 非常规突发事件的概念
1.2 国内外研究现状及发展动态分析
1.2.1 应急资源的布局及调配技术方法与模型研究
1.2.2 应急管理体系和机制研究
1.2.3 应急决策技术和模型研究
1.2.4 动态应急管理研究
1.2.5 突发事件应急管理评价研究
1.2.6 研究现状评述
2 非常规突发事件情景演化随机网络模型
2.1 非常规突发事件情景演化网络构建
2.1.1 非常规突发事件情景及其推演内涵的界定
2.1.2 非常规突发事件情景演化随机网络类型
2.1.3 非常规突发事件情景演化广义随机网络节点类型
2.1.4 非常规突发事件情景演化广义随机网络的基本结构
2.2 非常规突发事件情景演化随机网络模型的构建与求解
2.2.1 非常规突发事件情景演化随机网络模型的构建
2.2.2 非常规突发事件情景演化随机网络模型的求解
2.2.3 案例研究
2.3 非常规突发事件情景演化随机网络的扩展
2.3.1 非常规突发事件情景演化仿真网络节点的结构
2.3.2 非常规突发事件情景演化仿真随机网络的节点实现逻辑的扩展
2.3.3 非常规突发事件情景演化随机网络节点的扩展
3 基于随机网络的非常规突发事件情景演化耦合模型
3.1 非常规突发事件情景演化随机网络共力耦合模型
3.1.1 共力耦合模型及其参数设计
3.1.2 案例研究
3.2 非常规突发事件情景演化随机网络互力耦合模型
3.2.1 互力耦合模型构造
3.2.2 案例研究
3.3 非常规突发事件情景演化随机网络驱力耦合模型
3.3.1 驱力耦合效应估算模型
3.3.2 案例研究
4 基于非常规突发事件演化随机网络的资源优化配置模型
4.1 基于资源变量的非常规突发事件演化随机网络模型构建
4.2 基于资源变量的非常规突发事件演化随机网络模型算法设计
4.2.1 基于资源变量的随机网络矩母函数分析
4.2.2 基于资源变量的随机网络解析算法设计
4.2.3 非常规突发事件演化随机网络资源最优配置模型构建与求解
4.2.4 应用案例研究
4.3 非常规突发事件情景演化随机网络的动态资源配置优化模型
4.3.1 动态资源配置优化模型构建
4.3.2 应用案例研究
5 具有不确定性参数的非常规突发事件情景演化随机网络模型
5.1 基于不确定信息非常规突发事件随机网络建模解决方案分析
5.2 基于灰信息的非常规突发事件情景演化随机网络模型
5.2.1 灰信息非常规突发事件情景演化随机网络的构建
5.2.2 灰信息非常规突发事件情景演化随机网络的性质研究
5.2.3 灰信息非常规突发事件情景演化随机网络的仿真算法
5.2.4 灰信息非常规突发事件情景演化随机网络的应用
5.3 火箭发射和修复问题的灰概率GERT模型研究
5.3.1 引言
5.3.2 基本概念
5.3.3 模型构建
5.3.4 算例分析
5.3.5 结论
6 基于随机网络的地震生命工程情景演化系统构建
6.1 地震生命工程情景要素的选取
6.1.1 生命工程情景要素的获取途径
6.1.2 生命工程情景要素的解释
6.2 地震生命工程情景演化思路
6.2.1 地震生命工程中人员状态情景演化关系
6.2.2 地震生命工程情景演化随机网络图
6.3 地震生命工程情景演化系统的仿真流程
6.4 生命工程情景演化系统的仿真步骤
6.4.1 系统仿真步骤
6.4.2 被调用模块的仿真步骤
6.5 生命工程情景演化主要调用函数及模块
6.5.1 建筑物容人时间分布函数
6.5.2 震后建筑物的易损性评价模块
6.5.3 环境指数计算模块
6.5.4 人员生命状态函数模块
6.5.5 情景要素贝叶斯修正模块
6.6 地震生命工程情景演化系统简介
7 基千粗糙集的应急决策分析模型与技术
7.1 基于粗糙集的多属性决策理论
7.2 国内外研究现状
7.2.1 粗糙集理论的发展概况
7.2.2 信息不确定情形下的粗糙集理论
7.2.3 含偏好信息的多属性决策系统中的粗糙集理论
7.2.4 群决策分析和冲突分析的粗糙集模型
7.2.5 存在的主要问题
7.3 现有的拓展粗糙集决策分析方法
7.3.1 不完备信息系统中基于容差关系的拓展粗糙集
7.3.2 基于扩展优势关系的多属性粗糙决策分析方法
7.4 小结
8 不完全信息下获取决策规则的粗糙集方法
8.1 基于改进的量化容差关系的粗糙决策分析方法
8.1.1 不完备信息系统中量化容差关系的改进
8.1.2 基于改进的量化容差关系的粗糙决策分析方法
8.1.3 小结
8.2 偏好决策系统中获取决策规则的粗糙集方法
8.2.1 信息不完全的偏好多属性决策系统
8.2.2 基于有限扩展优势关系的粗糙决策分析方法
8.2.3 基于广义扩展优势关系的粗糙决策分析方法
8.2.4 小结
8.3 不完备模糊决策系统的扩展粗糙集决策分析方法
8.3.1 粗糙模糊近似隶属函数
8.3.2 模糊决策扩展粗糙集模型属性约简
8.3.3 基于信息熵的扩展粗糙集模型
9 不完备决策系统中概率决策的粗糙集方法
9.1 不含偏好信息的不完备系统中概率决策粗糙集方法
9.1.1 基于容差关系的粗糙决策分析方法
9.1.2 不完备决策系统中获取概率决策规则的扩展粗糙集方法
9.1.3 实例分析
9.1.4 小结
9.2 含偏好信息的不完备决策系统中概率决策粗糙集方法
9.2.1 基于优势关系的粗糙集方法
9.2.2 基于扩展优势关系的概率决策粗糙集方法
9.2.3 实例
9.2.4 小结
9.3 应急救援资源优化配置决策模型
9.3.1 引言
9.3.2 基于扩展优势关系的变精度粗糙集
9.3.3 基于扩展优势关系的变精度粗糙集决策分析方法
9.3.4 方法在地震应急救援决策中的应用
9.3.5 结论
10 区间数多属性灰靶决策模型
10.1 区间数决策矩阵的性质
10.1.1 引言
10.1.2 区间数决策矩阵的规范化方法
10.1.3 新的区间数决策矩阵的规范化方法
10.1.4 新的规范化方法的性质分析
10.1.5 算例分析
10.1.6 小结
10.2 基于极差变换的区间数灰靶决策模型
10.2.1 引言
10.2.2 预备知识
10.2.3 基于极差变换的灰靶决策模型
10.2.4 实例分析
10.2.5 小结
10.3 基于新距离公式的区间数灰靶决策模型
10.3.1 引言
10.3.2 新的区间数距离公式
10.3.3 基于新距离公式的灰靶决策模型
10.3.4 实例分析
10.3.5 结论
参考文献
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