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突发事件的不确定性范文1
关键词：突发事件 应急管理系统 多属性评估 证据推理方法
1 概述
经过近三十年的发展，世界各国面向突发事件的应急管理体制建设已经进入了一个新的发展阶段，多级多区域多部门的联动救援机制逐步完善，有效可执行的应急管理预案也在不断制定。不同类型突发事件发生的诱因、导致社会危机状态的影响程度和波及范围、对社会产生危害的严重程度逐渐明晰，给新形势下的突发事件危机处理和应急救援提供了切实保障。此外，相同类型突发事件的政府应急管理措施和危机救援手段不尽相同，不同的应急管理决策方法、救援工具、危机管理调度过程、涉众群体都可能产生差异较大的应急管理系统效果。因此，有必要系统地研究现阶段我国突发事件的应急管理评估指标、指标系统及相应的评估模型，从而为未来研究开发更为先进、合理的应急管理平台提供指导。
应急管理系统效果评估不是对人身伤亡救援、受损建筑物危机处置、舆论影响控制等检测结果的简单集结，而是需要结合决策者和现阶段社会发展的实际危机处理需求，基于合理的证据或经验对突发事件应急管理的所有关联属性是否达到预期水平的综合评价体系。为此，本文将综合分析影响突发事件应急管理效率和成功率的救援能力、决策方案、调度能力、技术手段等因素，并从政府决策者、普通公众、公益群体、外部势力等多个视角，建立突发事件应急管理系统效果的评估指标系统，进而借鉴多属性决策理论中的不确定性评估方法，研究基于证据推理的应急管理系统效果评估模型。
2 应急管理系统的评价指标体系
大量突发事件的应急管理实践表明，应急管理信息系统的运作效率和执行能力会对政府决策者实施危机处置和救援工作具有较大的影响。若应急系统运作不畅、内含的应急决策模块薄弱，会极大降低突发事件的处置效率，影响灾难控制和救援的时效性和准确性；若提升应急系统的应急救援和危机处理能力，不仅能缓解政府决策者在紧急情况下的工作负担，增强应急管理反应能力，同时还能很好的降低应急管理代价，优化多级多区域多部门救援力量的任务协调。因此，在开发和部署面向突发事件的应急管理信息系统时，有必要从突发事件应急管理、专业技术、长期性兼容性、投入产出、可复用性等方面综合考察应急管理系统的整体性能，为政府制定应急管理系统实施决策提供依据。
目前，突发事件应急管理系统效果评估研究已经形成了不少模型和方法，多种评价体系被付诸于实际应用，例如：基于联邦实体架构FEA模型的评价体系[1]、城市公共安全应急管理信息系统评估框架EPEF的评价体系[2]、信息系统绩效评价COBIT体系[3]等。我国社会已经进入经济、社会、环境结构急剧变革的转型关键期，大量经济、社会、环境矛盾交织在一起，突发事件频发，已经直接威胁到我国社会的和谐稳定和经济的平稳增长。在公共应急管理信息系统评价研究方面，西南交通大学的喇娟娟[4]等深刻分析了我国政府在突发事件危机管理中存在的权责不明、本末倒置、方式欠妥等问题，并有针对性地构建了一个适用于我国国情的应急管理系统评价指标体系。
考虑到信息系统技术发展的先进性，运用可信软件的基本理念，将该体系中在二级指标安全性、系统柔性、可靠性进行有机整合，提出设计应急管理系统的可信性，并使用安全性、可扩展性、平均失效时间、系统响应时间、故障恢复时间和兼容性对其进行综合评价。与管理信息系统可信性相关的定量度量技术已经得到国内外学者的广泛研究，多种基于概率预测模型或参数估计模型被提出。依据指标评价数据获取方式的不同，还可将所有的三级指标分为定量度量和定性评价两大类。在证据推理方法体系中[5]，基于效用或规则的定性定量数据一致转换技术已经非常成熟，可以被应用于将定量度量数据与定性评价信息在统一的识别框架下进行相容建模，进而遵循效用一致性原理或规则一致性原理统一转换为统一识别框架下的信度分配函数：m={（Hn，βn），（Ω，βΩ，），n=1，…，N}。过程较为简单，这里不再赘述。
3 基于ER方法的应急管理系统评估模型
证据推理（evidential reasoning，ER）是一种不确定性问题的有效方法，它利用人们对客观世界的认识以及人们掌握的知识和相关专业经验，对不确定性事件给出不确定度量[5]。优于传统的证据理论、模糊理论方法，ER方法在不确定证据的度量方面更为灵活，推理机制更加方便、简洁，在信度分配上将未知分为原始固有的未知和由权重引起的未知，其设计考虑更接近于人类专家的思维习惯。由于具有较好的不确定处理特性，ER方法以及被广泛应用于解决软件系统选择、设计方案评价、系统失效预测以及软件可信性评估等多个实际问题。此外，证据推理的研究者们已经给出了许多面向不确定性证据融合的求解算法，如：解析合成算法、递归合成算法等，这些先进算法已经被证明是一类较为有效的不确定证据合成方法，可以在统一识别框架内将定性定量指标上的主观评价和客观数据进行归一化集结。
假设E是某待评估的突发事件应急管理系统，应急管理系统评价指标体系可以被形式化地描述为：IS={root， ear，nar，i}，root表示该系统的综合性能，ear表示该系统的二级指标，nai表示可以直接被采集原始数据的定性或定量叶子指标。
基于多层级的评价指标体系，需要对各指标层级上的应急管理系统评估证据进行融合，以获得对应上一层指标的不确定性综合评价。ER方法中的证据融合过程是在获得统一识别框架下的多源不确定证据后，首先将不确定证据与其对应的相对权重进行集成，得到基本概率mass函数（basic probability mass）。
令Ω={H1，…，HN}为统一识别框架，mr，i={（Hn，βn，r，i），（Ω，βΩr，i），n=1，…，N}是关于应急系统评价指标nai在识别框架Ω上的一组处理后数据，wr，i（i=1，…，I）为应急系统评估证据mr，i（i=1，…，I）的相对权重，并满足Σiwr，i=1。mr，i（i=1，…，I）的基本概率mass函数可以通过下式构建：
mn，r，i=wr，iβn，r，i， r=1，…5， i=1，…，I， n=1，…，N，
■Ω，r，i=1-wr，j， r=1，…5， i=1，…，I，
mΩ，r，i=wr，j（1-■βn，r，i）， r=1，…，5， i=1，…，I，
其中，mr，i的基本概率mass函数分配到未知上的信度被划分为表示由相对权重引起的未知程度■Ω，r，i和由原始信息中的不完整引起的未知程度mΩ，r，i。
以现有的ER解析合成算法为基础，结合突发事件应急管理系统评估的指标体系特征，提出一种基于ER方法的应急管理系统评估推理算法。该算法将突发事件应急管理系统评估问题进行逐层划分，形成规模较小且可直接操作的系统评价问题；在获得经相对权重调整的基本概率mass函数后，结合评估指标系统的三级层次性，逐级开展基于ER合成算法的证据合成并向上推理；将中间和root层级指标上的不确定性评价反馈给用户，最后结合效用函数量化所有的指标不确定评价。
算法1 基于ER方法的应急管理系统评估推理算法：
①令Ω= {H1，…，HN}为统一识别框架，识别框架中各等级的效用为{u（Hn），n=1，…，N}，评估指标系统IS={root，ear，nar，i}，其中：r=1，…，5，中间级指标上相对权重为wr（r=1，…，5），底层叶子指标上的相对权重为wr，i（i=1，…，I；r=1，…，5）；
②在指标层级L1上，使用底层定性或定量叶子指标上的处理后数据mr，i={（Hn，βn，r，i），（Ω，βΩ，r，i），n=1，…，N}和对应的相对权重wr，i（i=1，…，I；r=1，…，5）进行集成，得到应急管理系统叶子指标上的基本概率mass函数{mn，r，i，■Ω，r，i，mΩ，r，i}；
③对层级L1叶子指标上的不确定证据使用ER解析合成算法进行合成，求得中间层级L2上指标的信度分配函数mr={（Hn，βn，r），（Ω，βΩ，r），n=1，…，N，r=1，…，5}，再结合中间层级L2上的相对权重wr（r=1，…，5），求得调整后可信证据{mn，r，■Ω，r，mΩ，r}；
④对层级L3中间指标上的不确定证据进行合成，求得根层级L3上root的信度分配函数m={（Hn，βn），（Ω，βΩ），n=1，…，N}；
⑤对确定证据进行效用量化评价。依据识别框架中各等级的效用为{u（Hn），n=1，…，N}，使用下面的公式估算该应急管理系统所有指标上评价值V={v■，{v■}■■，{v■}■■}。
v■=■β■（H■）+■（1）
v■=■β■u（H■）+■，r=1，…，5，（2）
v■=■β■u（H■）+■，r=1，…，5， i=1，…，I（3）
算法中提及的ER解析合成算法已经在多篇文献中被提及和验证，具体参见文献[5]。基于ER方法的应急管理系统评估推理算法最终是以各级指标上的信度分配函数和量值两种方式给出了群体性突发公共事件应急管理系统的性能评估结果。该算法以应急管理系统评价指标体系的形式化描述为IS={root，ear，nar，i}为基础，由此开发的应急管理系统评估推理算法可广泛适用于评估过程独立、应急管理需求确定的群体性突发公共事件应急管理系统的评估过程中。
4 结论
突发事件的应急管理离不开应急管理系统的有效支持，其运行效率和执行能力将会对直接关系到政府决策者在发生突发事件时的危机处置和救援能力，对于降低突发事件的应急管理代价，优化多级多区域多部门应急力量间的任务协调也具有至关重要的意义。因此，本文通过分析已有的应急管理系统效能评价的主流评估体系，研究了考虑定性定量指标混合、不确定的应急管理系统评估问题，建立了基于ER方法的应急管理系统效果评估模型，并设计了相关的应急管理系统评估推理算法。相信该模型的提出对于提升政府职能部门的应急反应能力、增强突发事件应急管理的科学性与准确性具有一定的现实意义。
参考文献：
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基金项目：国家自然科学基金项目（71201042）。
突发事件的不确定性范文2
突发事件是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾害、公共卫生事件和社会安全事件，具有突发性、危害性、紧迫性和不确定性四个特征。当前我国处于高风险时期，灾害的种类多，发生频率高，损害严重。如今年年初的冰雪灾害和五月的汶川大地震，给我国人民在生产、生活上带来严重影响
从这几年应对公共突发事件的实践来看，我国已经取得了一定成果，但也存在一些问题。一是基层政府面临危机时，预警和预控能力较弱，损失往往较严重；二是公众缺乏危机方面的教育，遇到危机时往往不知所措，更谈不上主动参与危机处置。在忧患意识培养方面，应让全体公民意识到，在未来很长一段时间里，我国都将面临突发公共事件带来的严峻考验。在互助意识培养方面，要让全体公民意识到，突发事件作为一种质的突变，具有突发性、不确定性和破坏性，往往严重危害人们的生命和财产安全。在博爱意识培养方面，要让全体公民意识到，民间的互助互济是一种博爱精神的体现。应对各类公共安全突发事件，结合国情，建立充分的防灾公众安全文化教育体制至关重要。具体而言，一是应充分利用各种宣传载体进行宣传、教育，二是可以通过培训机构或办夜校等形式进行普及，三是进行灾害模拟和救灾演习。
经贸局是工业经济的综合协调部门，担负着引导工业又好又快、科学发展的重要职能，在能源节约、安全生产、环境保护等方面都存在发生突发事件的可能性和工作空间。学习实践《突发事件应对法》是学习实践科学发展观的内容之一，是全面完成经贸工作任务的客观要求，认真学习落实《突发事件应对法》必将有力促进学习实践科学发展观活动和推进工业经济全面协调、可持续发展。通过这次在线培训学习，我深刻地认识到《突发事件应对法》出台的重要性和学习这个法律的必要性。危机意识培养是一个系统工程，要靠教育，也要靠法律、政策和规章制度。此外，危机救助行为的形成，还应通过《突发事件应对法》等国家和地方有关法律、法规和规章制度来规范，通过规范公民的行为，逐步地使之内化为价值观，最后与教育感化相辅相成，使公民形成牢固的危机意识。我们相信，通过贯彻学习《中华人民共和国突发事件应对法》，经贸系统领导干部职工应对突发事件的认识和能力将会更加增强，有关应急机制将会应运而生，应对突发事件工作将逐步走向经常化、规范化、法制化的轨道，将会更好地服务于工业经济的跨越式科学发展。我们要积极参与其中，作出应有贡献。
突发事件的不确定性范文3
关键词：运筹学；应急物流；选址―定位
中图分类号：F250 文献标识码：A
Abstract： Because the efficient of emergency logistics can reduce the harms caused by emergency， it has caused wide public concerns among theorists. This paper provides an overview of Chinese emergency logistics study from many aspects： basic theory， the construction of system and the related models on the base reviewing the liberations in recent years， also it indicated that the modeling sense in operation research plays a decisive role in the research of emergency logistics.
Key words： operation research； emergency logistics； location-routing
近年来，我国各地突发事件频发，其中自然灾害的发生的占比非常高，如2010年8月甘肃舟曲发生特大山洪泥石流、2014年7月云南发生洪涝泥石流灾害、2013年3月墨竹工卡县发生山体滑坡灾害、2013年7月甘肃岷县漳县发生6.6级地震灾害、2014年新疆于田发生7.3级地震灾害、2015年9月江西福建等地发生洪涝风雹灾害、2015年8月陕西山阳发生滑坡灾害等。这些自然灾害的发生严重威胁人类的生命和财产安全，以及社会的经济发展甚至会影响和谐社会的构建，在突发事件发生后，如何尽快地将赈灾物资送至灾区以减少灾害损失是应急物流问题研究的主要内容，即应急物流LRP问题的研究。应急救援部门必须以最小的成本、最快的时间、合理地选择物资存储点将存储物资科学地安排车辆对受灾点进行物资的配送服务以减少伤亡，提高受灾地区民众的抗灾信心。
当前国内外学者对一般LRP问题的研究比较具体深入，比如Min等[1]（1998）、Nagy等[2]（2007）、陈久梅等[3]（2014）都做过一般LRP问题的优化研究，当前应急物流的优化问题已经引起了众多学者的关注，但是对于应急物流的LRP研究（定位―路径）还相对较少。现有文献主要有两种研究范式：一种是单独研究其中一个问题，即单独研究应急物流中心选址问题或单独研究应急资源调度问题；另外一种是将这两个问题集成起来进行研究。然而应急物流中物流中心点的选择和运输路径安排是直接影响应急物流系统效率的两个关键问题，两者之间相互依赖和影响，有必要结合应急物流的突发性、不确定性、紧急性等特点，从整体系统优化的角度，将这两方面结合起来进行研究，故近年来，大部分对于应急物流问题的研究均是对选址―配送这两个问题集成起来进行研究。根据现有的研究，应急物流LRP问题基本可以按照信息是否确定分为以下两类：确定信息下的应急救援问题研究和不确定信息下的应急救援问题研究。
1 确定信息下的应急物流LRP研究
确定性的应急物流LRP问题，通常考虑的问题中信息基本都是确定的，即不存在任何风险因素，并且受灾点的需求是确定的。针对确定性的应急物流LRP问题的研究，张玲[4]（2008）考虑到由于灾区范围比较广泛进而灾区存在不同的级别，针对该实际情况，通过对灾区进行分组，并运用场景分析的发放，考虑其资源的布局和选址问题，引入多类0-1变量来表述该优化问题，构建了基于多级别的资源布局多目标规划模型。黄向荣等[5]（2009）在考虑食品物流的相关特点和突发事件的突发性、紧急性以及弱经济性等特性的基础上，构建了食品的应急物资分发中心选址决策的评价体系，并且结合蚁群算法（ACA）和径向基神经网络（RBFNN）构建了应急物流物资分发点选址决策模型。曾敏刚等[6]（2009）针对应急服务应急物资分发点定位以及物资配送路径这两个子问题，引入多个0-1决策变量去表述该优化问题，建立了以最小化总成本为目标的选址―定位模型。葛春景等[7]（2011）研究了应急设施选址中的多重覆盖问题，并以在满足需求点的多次覆盖需求和多需求点同时需求的条件下覆盖的人口期望最大为目标，建立了确定性的应急物流优化模型，通过改进的遗传算法对该模型进行求解。郑斌、马祖军等[8]（2013）针对两级应急物流系统中的中转站选址和上下级进行联运调度的集成优化问题，建立双层规划模型，并根据该模型的特点设计了一种混合遗传算法。
通过以上文献梳理可知，在运用运筹学建立应急物流LRP模型过程中，通常引入0-1决策变量去解决应急物资分发点选址问题和车辆物资配送问题，引入三类决策变量，第一类0-1决策变量是表示应急物资分发点是否开设，通常1表示该应急物资分发点开设，0则表示不开设，当该决策变量为1时，才分配运输车辆从该应急物资分发点出发进行物资配送服务，并且从同一个应急点出发车辆的物资运输量需小于应急点的物资存储量；第二类0-1决策变量是用来表示某运输车辆服务哪个受灾点的问题，1表示运输车辆服务该受灾点，0则表示运输车辆不服务该受灾点；第三类决策变量则表示某运输车辆是否从该应急物资分发点出发，1表示这运输车辆从该应急物资分发点出发，0则表示这个运输车辆不从该应急物资分发点出发。这三类0-1变量的引入合理地表述了应急物流系统的优化问题，目标函数通常为应急物流系统总成本最小以及运输车辆到达所有受灾点的总时间最小，建立的模型均为0-1线性规划模型。运筹学中0-1规划主要用于求解互斥的计划问题、约束条件互斥问题、固定费用问题和分派问题等方面，而应急物流的优化问题从运筹学的角度就是一种分派问题，因此运筹学能够在应急物流优化问题中大放光彩。目前，0-1应急物流规划问题通常有三种解法，即穷举法、变换法和隐枚举法。解0-1型整数规划最容易想到的方法，和一般整数线性规划的情形一样，就是穷举法，即检查变量取值为0或1的每一种决策组合，比较目标函数值的大小，从而选出目标值最小的那一组决策组合就是应急物流优化问题的最优解。然而由于应急物流优化问题中涉及的变量较多，所有决策组合就非常多，可能解集将成指数剧增加，此时用这种方法效率就比较低下，因此通常运用隐枚举法进行求解，“隐”的含义是指在检验可能解的可行性和非劣性过程中，根据目标函数的特性增加一个以前一非劣解目标值的附加约束的过滤条件，以此达到减少问题求解过程的运算次数的目的。方法的核心思想均为检查变量取值为0或1的策略组合，通过目标函数值比较从而得出最优解。
2 不确定信息下的应急物流LRP研究
针对不确定性的应急物流LRP研究，通常考虑的问题中信息基本都是不确定的，并且在救灾期间存在一定的风险，比如应急设施点失灵风险、路径中断风险、路径复杂度等，同时往往受灾点的需求是不确定的。
何珊珊等[9]（2013）针对在突发事件发生的紧急救援期，受灾点的需求很难确定，基于此建立了受灾点配送总时间最短和系统总成本最小的选址―路径问题的数学模型，并通过算例验证了多目标鲁棒优化模型能够体现受灾点对各类物资需求不确定条件下选址―配送方案的最优性与鲁棒性的均衡。孙华丽等[10]（2013）针对需求随机变化的应急物流定位―路径问题，将救援过程划分为两个阶段，将受灾点的物资需求表示为一个区间数，以物资送达时间最短和系统总成本最小为目标，构建了多物资、多运输车辆、多目标的定位―路径模型。张玲等[11]（2014）也将救灾过程分为了两个阶段，考虑到突发灾害初期灾情相关参数概率分布信息很难精确获得，建立了基于情景的最小最大后悔值准则的鲁棒优化模型，求解模型时，利用有限情景集表示第二阶段的不确定数据，并将模型化为与其等价的混合整数模型，利用情景松弛的迭代算法进行求解。商丽媛等[12]（2013）考虑不同情景下应急物流需求的不确定性，将不确定需求用区间灰数表示，构建了多情景下不确定需求的应急物流配送中心选址模型，并设计了免疫量子粒子群算法进行求解。针对由于自然灾害带来的路网风险的应急物流LRP问题，阎俊爱、郭艺源[13]（2016）考虑到路网情况实时变化的复杂性下，构建了应急物流LRP动态模型，以车辆配送时间最小为目标，并通过设计的遗传算法实现了基于动态路网实时调整的问题求解。陈钢铁、黎青松等[14]（2016）考虑到路网存在灾后受损的风险，故引入多种运输方式，基于此构建了震后多式联运的应急物资配送路径优化模型，并设计了启发式算法对该应急物流模型进行了求解。
以上不确定信息下的应急物流LRP优化问题研究中，均运用了运筹学不确定规划的思想建立了应急物流LRP模型，在应急物资分发点选址问题以及路径配送与否方面，同样引入三类0-1决策变量来表示应急物资分发点建立与否，车辆是否从某个应急物资分发点出发以及车辆是否服务某个受灾点。除此以外，引入两类整数决策变量，一类为运输车辆配送至某个受灾点的物资量，一类为某个受灾点的物资未满足量，在约束中，这两个量的和大于该受灾点的物资需求量，同时针对未满足量尽量最小化的目标，将在目标函数中赋予未满足量一个很大的惩罚数。在模型求解中，运用了随机规划的思想去处理一些风险因素，在处理受灾点物资需求的不确定方面，则运用三角模糊数的理论或鲁棒优化的思想去处理不确定性，在模型求解过程中，最终均通过一定的方法把不确定模型转化为确定的混合整数模型去进行求解。
运筹学的核心思想即为从现实生活场合抽出本质的要素来构造数学模型，探索求解的结构，从可行方案中寻求系统的最优解作为决策者最好的选择。通过以上文献的梳理，可以看出运筹学在应急物流系统定位―路径优化问题中已经成为核心工具之一，而应急物流系统定位―路径优化问题作为当前的热点问题之一，它的研究仍然处于初步阶段，许多领域还缺乏系统性和深入性的研究，需要进一步加强研究。
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突发事件的不确定性范文4
关键词：FCR；城市地下供水管网；应急处置；系统设计
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号： 1009-3044 （2016）26-0253-03
Design on Emergency Disposal System for Urban Underground Water Supply Pipe Network based on FCR
ZHAO Ying1， ZHANG Jiao2， REN Yong-chang2
（1. Computer Center， Liaoning University of Technology， Jinzhou 121001， China； 2. College of Information Science and Technology， Bohai University， Jinzhou 121013， China）
Abstract： In order to improve urban underground water supply pipe network security and improve the ability of emergency disposal， based on the study of FCR， provide solution for system development. First of all， based on fuzzy reasoning， case-based reasoning and rule-based reasoning fusion， three kinds of technologies such as realizing the FCR reasoning； And then， integrating the presentation layer framework Spring Struts framework， business logic layer and data persistence layer framework Hibernate， constitute a new MVC framework； Finally， based on laws and regulations standard and safety guarantee system， by the user layer， application layer， component layer， model layer and data layer consisting of function framework. In this paper， design with low coupling and high cohesion and structure characteristics of clear.
Key words：FCR； urban underground water supply pipe network； mergency disposal； system design
应急管理是指政府及其他公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后恢复过程中，通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，应用科学、技术、规划与管理等手段，保障公众生命、健康和财产安全，促进社会和谐健康发展的有关活动。供水管网安全运行是确保城市安全供水的重要环节，是涉及千家万户和创建文明城市的民心工程，也是构建和谐社会和保障社会稳定的重要体现。因此制定完善的应急处理系统，提高处理管网事故的应对能力，在管网发生事故时及时有效地组织人力和物力资源，切实做好供水管网抢修工作显得更为迫切和重要。对突发事件的反应速度和决策处理能力是城市现代化程度的重要标志，也是衡量政府应急管理有效性的最主要指标。
虽然我国初步建立了应急管理体系，但面对城市供水管网这类非常规事件的突发性和不确定性，现有的应急管理体系难以有效地应对。应急决策面对不确定的动态环境，包括应急事件发生、发展、演变的不确定性，应急处理措施实施效果的不确定性，应急处置措施在时间、资源消耗上的不确定性等。因此，有必要在对不同阶段应急态势进行科学评估的基础上，研究不确定性决策的模型和方法。现代政府的两大基本职能就是公共安全和服务，而应急管理系统恰恰同时涵盖了这两方面，可以在发生突发公共事件时对公共安全提供有效的保障，平时又可以沟通各部门的信息为市民提供服务和便利。本文基于FCR推理，对城市地下供水管网应急处置系统进行设计，为软件系统开发提供解决方案，为政府部门的公共安全和服务提供支撑平台。
1 FCR推理
突发事件的不确定性范文5
从LTCM事件谈起
1997年亚洲爆发了震撼全球的金融危机，至今仍余波荡漾。究其根本原因，可说虽然是“冰冻三尺，非一日之寒”，而其直接原因却在于美国的量子基金对泰国外行市场突然袭击。1998年9月爆发的美国LTCM基金危机事件，震撼美国金融界，波及全世界，这一危机也是由于一个突发事件----俄罗斯政府宣布推迟偿还短期国债券所触发的。
LTCM基金是于1993年建立的“对冲”（hedge）基金，资金额为35亿美元，从事各种债券衍生物交易，由华尔街债券投资高手梅里韦瑟（J.W.Meriwether）主持。其合伙人中包括著名的数学金融学家斯科尔斯（M.S.Scholes）和默顿（R.C.Merton），他们参与建立的“期权定价公式”（即布莱克-斯科尔斯公式）为债券衍生物交易者广泛应用。两位因此获得者1997年诺贝尔经济学奖。LTCM基金的投资策略是根据数学金融学理论,建立模型，编制程序，运用计算机预测债券价格走向。具体做法是将各种债券历年的价格输入计算机，从中找出统计相关规律。投资者将债券分为两类：第一类是美国的联邦公券，由美国联邦政府保证，几乎没有风险；第二类是企业或发展中国家征服发行的债券，风险较大。LTCM基金通过统计发现，两类债券价格的波动基本同步，涨则齐涨，跌则齐跌，且通常两者间保持一定的平均差价。当通过计算机发现个别债券的市价偏离平均值时，若及时买进或卖出，就可在价格回到平均值时赚取利润。妙的是在一定范围内，无论如何价格上涨或下跌，按这种方法投资都可以获利。难怪LTCM基金在1994年3月至1997年12月的三年多中，资金增长高达300%。不仅其合伙人和投资者发了大财，各大银行为能从中分一杯羹，也争着借钱给他们，致使LTCM基金的运用资金与资本之比竟高达25：1。
天有不测风云！1998年8月俄罗斯政府突然宣布推迟偿还短期国债券，这一突发事件触发了群起抛售第二类债券的狂潮，其价格直线下跌，而且很难找到买主。与此同时，投资者为了保本，纷纷寻求最安全的避风港，将巨额资金转向购买美国政府担保的联邦公债。其价格一路飞升到历史新高。这种情况与LTCM计算机所依据的两类债券同步涨跌之统计规律刚好相反，原先的理论，模型和程序全都失灵。LTCM基金下错了注而损失惨重。雪上加霜的是，他们不但未随机应变及时撤出资金，而是对自己的理论模型过分自信，反而投入更多的资金以期反败为胜。就这样越陷越深。到9月下旬LTCM基金的亏损高达44%而濒临破产。其直接涉及金额为1000亿美元，而间接牵连的金额竟高达10000亿美元！如果任其倒闭，将引起连锁反应，造成严重的信誉危机，后果不堪设想。
由于LTCM基金亏损的金额过于庞大，而且涉及到两位诺贝尔经济学奖德主，这对数学金融的负面影响可想而知。华尔街有些人已在议论，开始怀疑数学金融学的使用性。有的甚至宣称：永远不向由数学金融学家主持的基金投资，数学金融学面临挑战。
LTCM基金事件爆发以后，美国各报刊之报道，评论，分析连篇累牍，焦点集中在为什么过去如此灵验的统计预测理论竟会突然失灵？多数人的共识是，布莱克-斯科尔斯理论本身并没有错，错在将之应用于不适当的条件下。本文作者之一在LTCM事件发生之前四个月著文分析基于随机过程的预测理论，文中将随机过程分为平稳的，似稳的以及非稳的三类，明确指出：“第三类随机过程是具有快变的或突变达的概率分布，可称为‘非稳随机过程’。对于这种非稳过程，概率分布实际上已失去意义，前述的基于概率分布的预测理论完全不适用，必须另辟途径，这也可以从自然科学类似的情形中得到启发。突变现象也存在于自然界中，……”此次正是俄罗斯政府宣布推迟偿还短期国债券这一突发事件，导致了LTCM基金的统计预测理论失灵，而且遭受损失的并非LTCM基金一家，其他基金以及华尔街的一些大银行和投资公司也都损失不赀。
经典的布莱克?斯科尔斯公式
布莱克?斯科尔斯公式可以认为是，一种在具有不确定性的债券市场中寻求无风险套利投资组合的理论。欧式期权定价的经典布莱克?斯科尔斯公式，基于由几个方程组成的一个市场模型。其中，关于无风险债券价格的方程，只和利率r有关；而关于原生股票价格的方程，则除了与平均回报率b有关以外，还含有一个系数为σ的标准布朗运动的“微分”。当r，b，σ均为常数时，欧式买入期权（European call option）的价格θ就可以用精确的公式写出来，这就是著名的布莱克?斯科尔斯公式。由此可以获得相应的“套利”投资组合。布莱克?斯科尔斯公式自1973年发表以来，被投资者广泛应用，由此而形成的布莱克?斯科尔斯理论成了期权投资理论的经典，促进了债券衍生物时常的蓬勃发展。有人甚至说。布莱克?斯科尔斯理论开辟了债券衍生物交易这个新行业。
笔者以为，上述投资组合理论可称为经典布莱克?斯科尔斯理论。它尽管在实践中极为成功，但也有其局限性。应用时如不加注意，就会出问题。
局限性之一：经典布莱克?斯科尔斯理论基于平稳的完备的市场假设，即r，b，σ均为常数，且σ>0，但在实际的市场中它们都不一定是常数，而且很可能会有跳跃。
局限性之二：经典布莱克?斯科尔斯理论假定所有投资者都是散户，而实际的市场中大户的影响不容忽视。特别是在不成熟的市场中，有时大户具有决定性的操纵作用。量子基金在东南亚金融危机中扮演的角色即为一例。在这种情况下，b和σ均依赖于投资者的行为，原生股票价格的微分方程变为非线性的。
经典布莱克?斯科尔斯理论基于平稳市场的假定，属于“平稳随机过程”，在其适用条件下十分有效。事实上，期权投资者多年来一直在应用，LTCM基金也确实在过去三年多中赚了大钱。这次LTCM基金的失败并非由于布莱克?斯科尔斯理论不对，而是因为突发事件袭来时，市场变得很不平稳,原来的“平稳随机过程"变成了“非稳随机过程”。条件变了，原来的统计规律不再适用了。由此可见，突发事件可以使原本有效的统计规律在新的条件下失效。
突发实件的机制
研究突发事件首先必须弄清其机制。只有弄清了机制才能分析其前兆，研究预警的方法及因此之道。突发事件并不限于金融领域，也存在于自然界及技术领域中。而且各个不同领域中的突发事件具有一定的共性，按照其机制可大致分为以下两大类。
“能量”积累型 地震是典型的例子。地震的发生，是地壳中应力所积累的能量超过所能承受的临界值后突然的释放。积累的能量越多，地震的威力越大。此外，如火山爆发也属于这一类型。如果将“能量”作广义解释，也可以推广到社会经济领域。泡沫经济的破灭就可以看作是“能量“积累型，这里的“能量”就是被人为抬高的产业之虚假价值。这种虚假价值不断积累，直至其经济基础无法承担时，就会突然崩溃。积累的虚假价值越多，突发事件的威力就越大。日本泡沫经济在1990年初崩溃后，至今已九年尚未恢复，其重要原因之一就是房地产所积累的虚假价值过分庞大之故。
“放大”型 原子弹的爆发是典型的例子。在原子弹的裂变反应中，一个中子击中铀核使之分裂而释放核能，同时放出二至伞个中子，这是一级反应。放出的中子再击中铀核产生二级反应，释放更多的核能，放出更多的中子……。以此类推，释放的核能及中子数均按反应级级数以指数放大，很快因起核爆炸。这是一种多级相联的“级联放大”，此外，放大电路中由于正反馈而造成的不稳定性，以及非线性系统的“张弛”震荡等也属于“放大”型。这里正反馈的作用等效于级联。在社会、经济及金融等领域中也有类似的情形，例如企业间达的连锁债务就有可能导致“级联放大”，即由于一家倒闭而引起一系列债主的相继倒闭，甚至可能触发金融市场的崩溃。这次LTCM基金的危机，如果不是美国政府及时介入，促使15家大银行注入35亿美元解困，就很可因LTCM基金倒闭而引起“级联放大”，造成整个金融界的信用危机。
金融界还有一种常用的术语，即所谓“杠杆作用”（leverage）。杠杆作用愿意为以小力产生大力，此处指以小钱控制大钱。这也属于“放大”类型。例如LTCM基金不仅大量利用银行贷款造成极高的“运用资金与资本之比”，而且还利用期货交易到交割时才需付款的规定，大做买空卖空的无本交易，使其利用“杠杆作用”投资所涉及的资金高达10000亿美元的天文数字。一旦出问题，这种突发事件的震撼力是惊人的。
金融突发事件之复杂性
金融突发事件要比自然界的或技术的突发事件复杂得多，其复杂性表现在以下几个方面。
多因素性 对金融突发事件而言，除了金融诸因素外，还涉及到政治、经济、军事、社会、心理等多种因素。LTCM事件的起因本为经济因素--俄罗斯政府宣布推迟偿还短期债券，而俄罗斯经济在世界经济中所占分额甚少，之所以能掀起如此巨大风波，是因为心理因素的“放大”作用：投资者突然感受到第二类债券的高风险，竞相抛售，才造成波及全球的金融风暴。可见心理因素不容忽视，必须将其计及。
非线性 影响金融突发事件的不仅有多种因素，而且各个因素之间一般具有错综复杂的相互作用，即为非线性的关系。例如，大户的动作会影响到市场及散户的行为。用数学语言说就是：多种因素共同作用所产生的结果，并不等于各个因素分别作用时结果的线性叠加。突发事件的理论模型必须包含非线性项，这种非线性理论处理起来要比线性理论复杂得多。
不确定性 金融现象一般都带有不确定性，而突发事件尤甚。如何处理这种不确定性是研究突发事件的关键之一。例如，1998年8月间俄罗斯经济已濒临破产边缘，几乎可以确定某种事件将会发生，但对于投资者更具有实用价值的是：到底会发生什么事件？在何时发生？这些具有较大的不确定性。
由此可知，金融突发事件的机制不像自然界或技术领域中的那样界限分明，往往具有综合性。例如，1990年日本泡沫经济的破灭，其机制固然是由于房地产等虚假价值的积累，但由此触发的金融危机却也包含着银行等金融机构连锁债务的级联放大效应。 预警方法
对冲基金之“对冲”，其目的就在于利用“对冲”来避险（有人将hedge fund译为“避险基金”）。具有讽刺意义的是，原本设计为避险的基金，竟因突发事件而造成震撼金融界的高风险。华尔街的大型债券公司和银行都设有“风险管理部”，斯科尔斯和默顿都是LTCM基金“风险管理委员会”的成员，对突发事件作出预警是他们的职责，但在这次他们竟都未能作出预警。
突发事件是“小概率”事件，基于传统的平稳随机过程的预测理论完全不适用。这只要看一个简单的例子就可以明白。在高速公路公路上驾驶汽车，想对突然发生的机械故障做出预警以防止车祸，传统的平稳随机过程统计可能给出的信息是：每一百万辆车在行驶过程中可能有三辆发生机械故障。这种统计规律虽然对保险公司制定保险率有用，但对预警根本无用。因为不知道你的车是否属于这百万分之三，就算知道是属于这百万分之三，你也不知道何时会发生故障。 笔者认为，针对金融突发事件的上述特点，作预警应采用“多因素前兆法”。前面说过，在“能量”积累型的突发事件发生之前，必定有一个事先“能量”积累的过程；对“放大”型的突发事件而言，事先必定存在某种放大机制。因此在金融突发事件爆发之前，总有蛛丝马迹的前兆。而且“能量”的积累越多，放大的倍数越高，前兆也就越明显。采用这种方法对汽车之机械故障作出预警，应实时监测其机械系统的运行状态，随时发现温度、噪音、振动，以及驾驶感觉等反常变化及时作出预警。当然，金融突发事件要比汽车机械故障复杂得多，影响的因素也多得多。为了作出预警，必须对多种因素进行实时监测，特别应当“能量”的积累是否已接近其“临界点”，是否已存在“一触即发”的放大机制等危险前兆。如能做到这些，金融突发事件的预警应该是可能的。 要实现预警，困难也很大。其一是计及多种因素的困难。计及的因素越多，模型就越复杂。而且由于非线性效应数学处理就更为困难。计及多种因素的突发事件之数学模型，很可能超越现有计算机的处理能力。但计算机的发展一日千里，今天不能的，明天就有可能。是否可以先简后繁、先易后难？不妨先计及最重要的一些因素，以后再根据计算机技术的进展逐步扩充。 其二是定量化的困难。有些因素，比如心理因素，应如何定量化，就很值得研究。心理是大脑中的活动，直接定量极为困难，但间接定量还是可能的。可以考虑采用“分类效用函数”来量化民众的投资心理因素。为此，可以将投资者划分为几种不同的类型，如散户和大户，年轻的和年老的，保守型和冒险型等等，以便分别处理。然后，选用他们的一种典型投资行为作为代表其投资心理的“效用函数“，加以量化。这种方法如果运用得当，是可以在一定程度上定量地表示投资者的心理因素的。此外，卢卡斯（R.E.Lucas）的“理性预期”也是一种处理心理因素的方法。
其三是报警灵敏度的困难。过分灵敏可能给出许多“狼来了”的虚警，欠灵敏则可能造成漏报。如何适当把握报警之“临界值”？是否可以采用预警分级制和概率表示？
有些人根本怀疑对金融突发事件做预警的可能性。对此不妨这样来讨论：你相信不相信金融事件具有因果性？如果答案是肯定的，那么金融突发事件就不会凭空发生，就应该有前兆可寻，预警的可能性应该是存在的，那么金融学就不是一门科学，预警当然也就谈不上了。笔者相信因果律是普遍存在的，金融领域也不例外。
因应之道
突发事件的不确定性范文6
【关键词】高速公路；事故救援；救援体系；事故特征
0 前言
近来，我国高速公路的建设进入了高速发展的时期，并且在2013年底，我国高速公路总通车里程达到10万公里以上，超越美国，成为世界第一位。随着我国高速公路等级质量的上升，车的速度也在不断增加。但是，由于我国高速公路建设的时间短，管理经验缺乏，导致了我国的高速公路事故率相对发达国家要高的多，而且在事故发生时的救援效率要低于发达国家。因此，对高速公路事故救援的有效管理就成为了我国高速公路管理的重要组成部分。
1 高速公路事故的特征
高速公路采取分向、分流的行车方法，实现全封闭的管理模式，这都保证了高速公路快捷高速的形象。为了使高速公路更加快捷有效的为交通服务，高速公路还采取了高低限速政策和交通准入政策。但是，由于高速公路上车辆行驶速度快，导致了高速公路在发生交通事故时，造成的后果比较严重，人员伤亡程度高，汽车连续碰撞机率高。高速公路事故一般具有下列特征：
①突发性
由于受到实时路况等一些不确定性因素影响，高速公路的路况信息是随时变动的。由于这些因素的存在，就造成了高速公路事故发生时具有突发性的特征。
②重、特大恶通事故多
高速公路车辆的通行具有分道分向行驶的特点，这就决定了高速公路车速较高，驾驶人员的注意力不集中、专注，车辆有紧急制动时惯性大、制动距离长。由于这些因素的存在，致使在发生车辆碰撞时，冲击力大，车辆撞击严重，造成的人员伤亡大和经济损失高。
③具有事故高发路段
高速公路的线型在线路规划时就已经确定。在线型的确定时，由于受到地形、地貌等因素的影响，会导致高速公路一些路段的视野范围受到限制，路面弧度大等问题。这就导致在这些地方容易发生交通事故，形成事故“黑点”。
④夜间事故率高
高速公路在夜间发生的交通事故率远远大于白天。而且当夜间发生事故后，由于受到各方面的影响，不能在最快的时间内进行救援。因此夜间交通事故造成的后果和持续时间远远大于白天。据统计资料显示，夜间发生的事故约占65%，夜间交通事故死亡人数占总死亡人数的72%。
2 高速公路事故救援体系
针对高速公路事故的特征分析，对高速公路事故救援就需要建立一套标准化的制度和流程规范，以至于把高速公路事故带来的人员伤亡、财产损失降到最小。
高速公路事故救援体系框架的目标是建立一套完备的高速公路救援体系。这套体系主要包括理论层、技术层和管理层三个大的方面。它为高速公路救援管理和资源配置提供理论支持和科学指导。
在事故救援的过程中，针对不同类型的高速公采取了分段管理的方法，并对不同事故采取专门的救援方法。这就形成了高速公路事故救援的分级分类别管理的应急预案体系。该体系主要包括高速公路突发事件总体应急预案、高速公路突发事件专项应急预案、高速公路突发事件路段应急专项子预案等三个部分。
2.1 高速公路突发事件总体应急预案
总体应急预案是高速公路事故应急救援体系的总纲，是高速公路管理公司对高速公路事故救援的规范性文件。它是由高速公路管理部门根据本地的高速公路现状来制定的应对高速公路事故发生的指令性文件。
2.2 高速公路突发事件专项应急预案
专项应急预案是为了应对某一类型或某几种类型高速公路交通事故而制定的专门的应急措施。高速公路交通事故专项应急预案是针对高速公路事故的随机性、不确定性而设立的。专项应急预案主要涉及火灾、地质灾害、交通事故、危险品事件、灾害天气、特殊安保等方面的事件。
2.3 高速公路突发事件路段应急专项子预案
专项子预案是高速集团各营运公司在高速公路交通事故救援总体预案和专项预案的框架下，为及时应对高速公路不同路段发生的交通事故而制订的应急专项子预案。由于高速公路存在事故易发路段，这就需要对这些路段进行单独处理，把事故发生频率降到最低。路段应急专项子预案就是针对这些黑点而建立的。
3 组织体系及职责
根据高速公路突发事故的类型、后果、资源需求和对交通通行状况影响程度的大小，将高速公路交通事故划分为四个不同的等级：Ⅰ级事件（特别严重预警）、Ⅱ级事件（严重预警）、Ⅲ级预警（较重预警）、Ⅳ级预警。
高速公路事故的应急救援关系到高速公路的正常运行和减少事故造成的经济损失，并能最大程度的减少事故造成的人员伤亡和公路堵塞时间，保持道路的畅通。明确高速公路事故应急救援组织体系是对高速公路突发事故做出迅速反应的前提和基础。针对高速公路突发事件应急预案体系，我国一般采取“集团公司-路网管理中心-营运公司”三级架构的应急组织体系。
（1）集团公司成立应急领导组，负责应急突发事件的统筹组织、指导和监督，负责组织开展重（特）大应急突发事件的处置工作。应急领导组是Ⅰ级应急突发事件的领导指挥机构，由集团公司总经理任组长，相关副总经理任副组长。当发生Ⅰ级应急突发事件时，根据事件性质，分管领导赴现场进行应急处置。
（2）路网管理中心负责应急事件日常的管理、指导和监督工作，负责组织开展应急突发处置工作。当发生Ⅱ级以上（含）应急突发事件时，根据事件性质，分管领导赴现场进行应急处置。
（3）营运公司
组织机构负责应急事件的日常管理、监督、指导工作，统筹组织开展应急突发事件现场处置工作，负责协调当地政府及相关应急协作部门工作。当发生IV级以上（含）应急突发事件时，根据事件性质，分管领导赴现场进行应急处置。
4 事故信息报送与响应
随着现代高科技技术的发展，高速公路营运公司对某些重要的高速公路实现了24小时的全面监控。但是由于受到天气因素的不确定性、监控设备稳定性、传输线路的通畅性、信息处理的及时几天等原因的影响，导致了高速公路交通事故的紧急救援具有延迟性。
事故救援的过程是各个不同机关、部门的分工合作的过程，尤其是对重大交通事故的救援处理。为了达到各个部门之间有效的分工合作，信息的及时性和准确性就成为了决定救援成败的关键因素之一。
在事故救援过程中，高速公路营运部门是救援的主要负责部门，它是事故信息的主要获取部门，并且对交通事故信息进行处理。事故信息到达高速公路管理部门监控中心后，中心人员对交通信息进行处理和分类，并把事故的详细信息和具体分类报送到有关部门和上级领导，进行救援决策和组织救援力量。在进行救援的过程中，高速公路监控中心还要对救援进行全过程监督控制。
在信息处理的过程中，时间是决定性因素，它不仅关系救援的效率，更关系到事故受伤人员的生命。在信息传递过程中，必须保证事故地点、类型、规模的准确快速到达高速公路救援部门，使其能快速集合队伍，整合救援资源。
5 总结
就目前而言，我国对于高速公路事故救援管理的推广和实际操作还存有较多的问题，比如，对于救援站点的准确经济性选择、对于全民的事故报警意识的培养、对事故信息的准确处理等。但是，我国已经把高速事故救援管理作为了高速公路管理的一个重要组成部分。本文通过对事故特征、救援体系、组织体系和信息报送等方面进行分析，深入了探讨了我国高速公路事故管理模式。
