《非常規突發事件情景演化機理與應急決策研究》共10章,包括非常規突發事件的概念和情景演化的基本機理、情景演化耦合模型研究、不確定信息下情景演化隨機網絡模型研究、地震生命工程情景演化系統、基于粗糙集的決策分析方法研究、不完全信息下獲取決策規則的粗糙集方法、區間數灰靶決策模型等內容。其中驅力、共力和互力耦合情景演化模型及算法,灰概率參數GERT模型,有限擴展優勢關系及其粗糙近似,廣義擴展優勢關系及其粗糙近似,基于極差變換的區間數灰靶決策模型等系作者首次提出。
《非常規突發事件情景演化機理與應急決策研究》適合用作高等學校經濟、管理類各專業高年級本科生和研究生的教材,也可供科研機構、企事業單位和政府部門的科研人員、技術工作者、管理干部以及應急管理、決策分析、系統仿真、企業策劃人員參考。
隨著社會發展和環境變化,突發性事件在世界各國的發生頻率和規模都在不斷提高和擴大。同時,由于社會系統組織程度不斷增加,不同社會子系統間的關聯度和依賴性日益加強,局部性和常規性的突發事件越來越容易演變成為具有嚴重影響和危害的非常規突發事件。
為推進我國應急管理科學的發展,國家自然科學基金委員會于2009年啟動實施“非常規突發事件應急管理研究”重大研究計劃。作者參與了該重大研究計劃培育項目(基于GERTS仿真網絡的非常規突發事件情景演化與測算問題研究)并主持了教育部人文社會科學青年基金項目(基于隨機網絡的非常規突發事件情景演化機理研究)的研究工作,發現隨機網絡可以為客觀描述非常規突發事件的發生、發展和演化過程提供一種恰當的分析工具,以此為基礎,重點研究了非常規突發事件情景演化中事件間的耦合作用機理、應急資源對沖配置優化、不確定信息下隨機網絡算法、情景演化平臺系統構建等問題。
本書中所述非常規突發事件是人類尚未或難以掌握其演化規律、缺乏處置經驗的,具備新特征、歸屬新類型的突發事件。它的發生具有前兆不充分性,發展具有明顯的復雜性特征和潛在次生、衍生危害。這些屬性交織在一起,并相互作用,使得單一突發事件演化及衍生的突發事件之間演化更加復雜,呈現出網絡動態系統的復雜和不確定特征。情景演化是指將影響非常規突發事件的關鍵因素按照一定的機制進行融合,生成對非常規突發事件描述的情景參數集,結合非常規突發事件情景演變的機制和特征,并考慮非常規突發事件的應對策略的作用,來推演預測非常規突發事件未來的情景演變趨勢,為非常規突發事件的應對策略的選擇提供參考依據。隨機網絡是由Alan B.Pritsker提出的一種網絡分析工具。隨機網絡可以包含具有不同邏輯特征的節點,節點引出端允許有多個概率分支,網絡中允許回路和自環的存在,每項事項的參數可以是任何種類的概率分布。目前隨機網絡已經廣泛應用于計劃管理、項目管理、應急管理、節能管理、質量控制和排隊問題等諸多領域。
本書通過分析非常規突發事件的演化機理,構建了基于隨機網絡的非常規突發事件情景演化模型,在此基礎上分析和揭示非常規突發事件情景演化中衍生、次生事件的耦合作用機理(共力耦合作用機理、互力耦合作用機理和驅力耦合作用機理),研究情景演化下應急資源配置的“對沖”效應,探討情景演化中資源配置的優化問題。以地震生命工程事件的演化為例,搭建了非常規突發事件情景演化的仿真平臺系統。該仿真系統為進一步研究非常規突發事件的情景演化問題提供了實踐平臺。這些研究得到教育部人文社會科學青年基金項目(10YJC630084,12YJC630262)的資助。考慮到應急事情情景演化過程中的信息的不完全性和不確定性,作者在應急評估方法、應急灰色決策模型、基于粗糙集的應急決策方法及其應用等方面也開展了一些研究,主要包括在應急管理中針對動態預測與多屬性決策問題,提出了新的方法;灰色模型及其在應急管理中的應用研究;區間數多屬性灰靶決策模型研究;拓展粗糙集模型及其在應急管理中的應用研究,特別是模糊信息和區間數信息等不完備信息情形下拓展粗糙集決策分析方法研究,取得了一定的成果。這些研究得到江蘇省基礎研究計劃(自然科學基金)——青年基金項目(BK20130786,BK20150157)以及國家自然科學基金項目(71503103,71301064)的資助。
本書的研究工作還得到中央高校基本科研業務費專項資金項目(3082014NS2014085,3082015NJ20150037)的資助。限于作者水平,書中不妥之處在所難免,殷切期望有關專家和廣大讀者批評指正。
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1 非常規突發事件應急管理
1.1 非常規突發事件的概念
1.2 國內外研究現狀及發展動態分析
1.2.1 應急資源的布局及調配技術方法與模型研究
1.2.2 應急管理體系和機制研究
1.2.3 應急決策技術和模型研究
1.2.4 動態應急管理研究
1.2.5 突發事件應急管理評價研究
1.2.6 研究現狀評述
2 非常規突發事件情景演化隨機網絡模型
2.1 非常規突發事件情景演化網絡構建
2.1.1 非常規突發事件情景及其推演內涵的界定
2.1.2 非常規突發事件情景演化隨機網絡類型
2.1.3 非常規突發事件情景演化廣義隨機網絡節點類型
2.1.4 非常規突發事件情景演化廣義隨機網絡的基本結構
2.2 非常規突發事件情景演化隨機網絡模型的構建與求解
2.2.1 非常規突發事件情景演化隨機網絡模型的構建
2.2.2 非常規突發事件情景演化隨機網絡模型的求解
2.2.3 案例研究
2.3 非常規突發事件情景演化隨機網絡的擴展
2.3.1 非常規突發事件情景演化仿真網絡節點的結構
2.3.2 非常規突發事件情景演化仿真隨機網絡的節點實現邏輯的擴展
2.3.3 非常規突發事件情景演化隨機網絡節點的擴展
3 基于隨機網絡的非常規突發事件情景演化耦合模型
3.1 非常規突發事件情景演化隨機網絡共力耦合模型
3.1.1 共力耦合模型及其參數設計
3.1.2 案例研究
3.2 非常規突發事件情景演化隨機網絡互力耦合模型
3.2.1 互力耦合模型構造
3.2.2 案例研究
3.3 非常規突發事件情景演化隨機網絡驅力耦合模型
3.3.1 驅力耦合效應估算模型
3.3.2 案例研究
4 基于非常規突發事件演化隨機網絡的資源優化配置模型
4.1 基于資源變量的非常規突發事件演化隨機網絡模型構建
4.2 基于資源變量的非常規突發事件演化隨機網絡模型算法設計
4.2.1 基于資源變量的隨機網絡矩母函數分析
4.2.2 基于資源變量的隨機網絡解析算法設計
4.2.3 非常規突發事件演化隨機網絡資源最優配置模型構建與求解
4.2.4 應用案例研究
4.3 非常規突發事件情景演化隨機網絡的動態資源配置優化模型
4.3.1 動態資源配置優化模型構建
4.3.2 應用案例研究
5 具有不確定性參數的非常規突發事件情景演化隨機網絡模型
5.1 基于不確定信息非常規突發事件隨機網絡建模解決方案分析
5.2 基于灰信息的非常規突發事件情景演化隨機網絡模型
5.2.1 灰信息非常規突發事件情景演化隨機網絡的構建
5.2.2 灰信息非常規突發事件情景演化隨機網絡的性質研究
5.2.3 灰信息非常規突發事件情景演化隨機網絡的仿真算法
5.2.4 灰信息非常規突發事件情景演化隨機網絡的應用
5.3 火箭發射和修復問題的灰概率GERT模型研究
5.3.1 引言
5.3.2 基本概念
5.3.3 模型構建
5.3.4 算例分析
5.3.5 結論
6 基于隨機網絡的地震生命工程情景演化系統構建
6.1 地震生命工程情景要素的選取
6.1.1 生命工程情景要素的獲取途徑
6.1.2 生命工程情景要素的解釋
6.2 地震生命工程情景演化思路
6.2.1 地震生命工程中人員狀態情景演化關系
6.2.2 地震生命工程情景演化隨機網絡圖
6.3 地震生命工程情景演化系統的仿真流程
6.4 生命工程情景演化系統的仿真步驟
6.4.1 系統仿真步驟
6.4.2 被調用模塊的仿真步驟
6.5 生命工程情景演化主要調用函數及模塊
6.5.1 建筑物容人時間分布函數
6.5.2 震后建筑物的易損性評價模塊
6.5.3 環境指數計算模塊
6.5.4 人員生命狀態函數模塊
6.5.5 情景要素貝葉斯修正模塊
6.6 地震生命工程情景演化系統簡介
7 基千粗糙集的應急決策分析模型與技術
7.1 基于粗糙集的多屬性決策理論
7.2 國內外研究現狀
7.2.1 粗糙集理論的發展概況
7.2.2 信息不確定情形下的粗糙集理論
7.2.3 含偏好信息的多屬性決策系統中的粗糙集理論
7.2.4 群決策分析和沖突分析的粗糙集模型
7.2.5 存在的主要問題
7.3 現有的拓展粗糙集決策分析方法
7.3.1 不完備信息系統中基于容差關系的拓展粗糙集
7.3.2 基于擴展優勢關系的多屬性粗糙決策分析方法
7.4 小結
8 不完全信息下獲取決策規則的粗糙集方法
8.1 基于改進的量化容差關系的粗糙決策分析方法
8.1.1 不完備信息系統中量化容差關系的改進
8.1.2 基于改進的量化容差關系的粗糙決策分析方法
8.1.3 小結
8.2 偏好決策系統中獲取決策規則的粗糙集方法
8.2.1 信息不完全的偏好多屬性決策系統
8.2.2 基于有限擴展優勢關系的粗糙決策分析方法
8.2.3 基于廣義擴展優勢關系的粗糙決策分析方法
8.2.4 小結
8.3 不完備模糊決策系統的擴展粗糙集決策分析方法
8.3.1 粗糙模糊近似隸屬函數
8.3.2 模糊決策擴展粗糙集模型屬性約簡
8.3.3 基于信息熵的擴展粗糙集模型
9 不完備決策系統中概率決策的粗糙集方法
9.1 不含偏好信息的不完備系統中概率決策粗糙集方法
9.1.1 基于容差關系的粗糙決策分析方法
9.1.2 不完備決策系統中獲取概率決策規則的擴展粗糙集方法
9.1.3 實例分析
9.1.4 小結
9.2 含偏好信息的不完備決策系統中概率決策粗糙集方法
9.2.1 基于優勢關系的粗糙集方法
9.2.2 基于擴展優勢關系的概率決策粗糙集方法
9.2.3 實例
9.2.4 小結
9.3 應急救援資源優化配置決策模型
9.3.1 引言
9.3.2 基于擴展優勢關系的變精度粗糙集
9.3.3 基于擴展優勢關系的變精度粗糙集決策分析方法
9.3.4 方法在地震應急救援決策中的應用
9.3.5 結論
10 區間數多屬性灰靶決策模型
10.1 區間數決策矩陣的性質
10.1.1 引言
10.1.2 區間數決策矩陣的規范化方法
10.1.3 新的區間數決策矩陣的規范化方法
10.1.4 新的規范化方法的性質分析
10.1.5 算例分析
10.1.6 小結
10.2 基于極差變換的區間數灰靶決策模型
10.2.1 引言
10.2.2 預備知識
10.2.3 基于極差變換的灰靶決策模型
10.2.4 實例分析
10.2.5 小結
10.3 基于新距離公式的區間數灰靶決策模型
10.3.1 引言
10.3.2 新的區間數距離公式
10.3.3 基于新距離公式的灰靶決策模型
10.3.4 實例分析
10.3.5 結論
參考文獻
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