王國慶，肖智文，朱建明，秦紅江

(中國科學院大學 工程科學學院，北京 100049)

0　引言

突發(fā)事件是指那些綜合性較強、牽扯面較廣，對城市經(jīng)濟社會系統(tǒng)正常運行擾動大，實現(xiàn)管理的程序化比較難，需要多個部門或多方面力量協(xié)同應對的一類事件，如突發(fā)性自然災害、社會安全事件等[1]。由于突發(fā)事件本身的不可預見性、低頻次以及危害處置的緊迫性，使得突發(fā)事件對應急裝備物資的需求具有突發(fā)性、緊迫性、多樣性、巨量性和不確定性等特點[2-3]。在天津港“8·12”事件中，天津港公安局消防支隊，沒有針對不同性質(zhì)的危險貨物制定相應的消防滅火預案，準備相應的滅火救援裝備和物資[4]，暴露出突發(fā)事件應急響應過程中，應急資源的需求與供給不一致的問題十分突出。

近年來，針對不同突發(fā)事件的特征，眾多學者提出相應的處理方式，以解決突發(fā)事件應急響應過程中對應急資源的匹配問題，取得一定的成果?！扒榫?應對”是在分析以往災害事故發(fā)生、發(fā)展規(guī)律的基礎上，通過對情景及情景演變規(guī)律的分析，建立基于“情景-應對”的方法模型或應用平臺，并在實際案例中加以應用，實現(xiàn)對突發(fā)災害事故的決策支持和有效應對[5]，是當前突發(fā)事件應急處置過程中廣泛采用的方法[6-7]；張昊在考慮救援時間、成本和經(jīng)濟損失等因素的前提下，建立應急資源配置的優(yōu)化模型，研究應急物資的需求[8]；周廣亮從資源需求、供給效率2個角度，將供求關系描述為9種情景，根據(jù)災情的變化，選擇適合的資源配置模式[9]；張永領按照逐層遞進的方式，將突發(fā)事件應急資源需求分為4個層次，并分層次細化應急資源[10]；汪貽生采用案例推理方法，根據(jù)應急救援的進展、災害演變以及物資的消耗與籌集等情況，按需對下一階段的應急物資種類和數(shù)量需求進行預測[11]；Li Rui采用模糊控制理論，建立基于案例推理的三峽庫區(qū)水污染應急資源預測方法，快速確定三峽庫區(qū)對水污染材料的需求種類、數(shù)量及質(zhì)量要求[12]。

突發(fā)事件的應急處置是一項復雜的系統(tǒng)工程，資源成本的約束性、救援過程的不確定性和一次性是其典型特征，應急處置過程中不確定因素多，新問題、新情況均需不斷地研究解決。在這種情況下，現(xiàn)有研究中，僅從突發(fā)事件總體角度研究應急資源的需求匹配問題，而對應急資源的需求環(huán)節(jié)和需求點不了解，是無法對應急資源進行規(guī)范化配置的，故對提高突發(fā)事件應急處置的效率和效果是有限的。針對此問題，本文借鑒項目管理學中的工作分解結(jié)構(WBS)對突發(fā)事件情景進行分解，將突發(fā)事件情景依據(jù)其任務屬性分解成若干個可以執(zhí)行的子情景工作集合，根據(jù)每個子情景工作的實際需求，提供相應的應急資源，構建基于“工作分解結(jié)構—資源分解結(jié)構”(WBS-RBS)的突發(fā)事件應急資源需求矩陣，該方法不僅可以明確應急資源的需求環(huán)節(jié)和需求點，還可以根據(jù)需求對應急資源進行規(guī)范化配置，為進一步提升整體應急管理水平提供參考和借鑒。

1　應急資源需求的WBS-RBS分析

1.1　突發(fā)事件情景分解結(jié)構

突發(fā)事件情景是基于整個災害事故的，即在整個災害事故演變過程中，所有災害事故要素的狀態(tài)集合。在這個集合中，可以包含災害事故發(fā)生、發(fā)展過程中在某一時刻所有災害事故要素的狀態(tài)集合[13]。

情景從原始狀態(tài)開始，按照事件發(fā)生、發(fā)展的自然規(guī)律以及通過外界的人為干擾，經(jīng)由不同的狀態(tài)點而產(chǎn)生新的情景的過程稱為情景的演變，情景幾乎是隨時在變的[14]，但在突發(fā)事件決策過程中，決策主體重點關注的是那些關鍵決策點所面對的情景，因此，本文將情景定義為決策關鍵點所面臨的態(tài)勢，該態(tài)勢所需的應急資源定義為任務。

WBS通過樹形結(jié)構分解工作，以確定項目中包含的所有工作，作為一種通用的項目管理方法，廣泛應用在工程項目中[15]。在突發(fā)事件處置中，將整個突發(fā)事件情景看作1個項目，則情景由很多分支情景(子情景)構成，每個子情景又由若干個分支情景(子情景)構成，整個情景的分解就類似于1個項目的工作分解結(jié)構(WBS)，如：通過對普洱地震資料的了解和分析，在72 h救援黃金期，首要的救援任務就是解救被困、被掩埋的災民，故第一時間內(nèi)需要的應急物資是救災的機械設備、急救藥品，能夠及時掌握這些關乎生命救援的物資需求，是提高災民生還率的關鍵因素之一；而地震發(fā)生幾天之后，對保障居民正常生活的飲用水、食品、帳篷等物資的需求急劇上升；最后，在災后重建工作時，則需要工程設備、建材等物資[16]。從這個角度，整個普洱地震就可以看作由“災民急救”、“打通道路”、“恢復供電”等若干個救災子情景構成，而每個子情景又對應若干任務。

在突發(fā)事件應急救援處置時，雖然突發(fā)事件種類差別較大、具體的救援內(nèi)容不盡相同，但面臨的救援任務及所需的應急資源具有一定的相似性，如在汶川地震發(fā)生后，主要的救援任務包括：搶救傷員、尋找遇難者、對災民安置和轉(zhuǎn)移、打通救援道路、輸送救援物資、密切防范余震以及由地震帶來的其他災害(如地質(zhì)災害)的發(fā)生等；而在天津港“8·12”事件發(fā)生后，主要的救援任務包括：搶救傷員、對周圍居民進行疏散安置和轉(zhuǎn)移、撲滅大火、隔離可燃物、防止由于火災引發(fā)?；繁ǖ取Ｍㄟ^對突發(fā)事件進行分析可知，突發(fā)事件的救援任務主要分為以下3類：

1)與人相關的救援任務，如傷員救治、災區(qū)人員疏散、安置和轉(zhuǎn)移、遇難者身份確認及尸體處理；

2)與物相關的救援任務，如必要時的物資搶救、關鍵設備的搶修以及災后的重建工作；

3)防御次生災害任務，如密切監(jiān)測可能發(fā)生的次生災害、劃定警戒區(qū)域、預防預警、次生災害發(fā)生后帶來的與人、物相關的任務以及次生災害防御任務。

將每個子情景看作是1個子項目，依據(jù)情景的生命周期構成和情景面臨的救援任務，對突發(fā)事件情景進行WBS分解，結(jié)果如圖1所示。

圖1　突發(fā)事件情景WBS分解Fig.1　WBS decomposition of emergent events

1.2　面向救援任務的資源需求分析

資源分解結(jié)構(RBS)是項目管理中，分析單位工作所需物資清單的一種常用方式，是組織分解結(jié)構的一種變異，通常在將工作元素分配到個人時使用。

當1個項目的組織分解結(jié)構，將項目的工作分別分配給項目團隊或項目組織的某個群體或個人后，項目管理還需要適用這種項目分解結(jié)構去說明，在實施這些工作中，有權得到資源的情況以及項目資源的整體分配情況，這種分解結(jié)構同樣適用于本文中對子情景的分解。

由于突發(fā)事件的救援任務趨于一致，故針對具體的應急救援任務處置時，處置過程及使用到的應急裝備物資也有一定的相似性，以人員救援為例，如圖2所示。

圖 2　與人相關的子任務救援流程Fig.2　Human related sub task rescue process

在災害發(fā)生后，與人相關的子任務救援流程包括：確定災民、災民搜救、災民急救、災民疏散、災民轉(zhuǎn)移、災民安置和尸體處理等幾個階段。在各類突發(fā)事件處置中，發(fā)生人員傷亡需啟動人員救援流程時，滿足救援需求的裝備物資種類在特定災害中雖有所不同，但總體趨于一致，如表1所示。

表1　與人相關救援任務應急資源需求表

1.3　應急資源需求的WBS-RBS矩陣

WBS-RBS是一種既能用來把握突發(fā)事件的全局，又能深入到突發(fā)事件的具體細節(jié)辨識裝備物資需求的方法，其辨識裝備物資需求的過程包含：首先，構建WBS，即把整個突發(fā)事件情景逐級分解為若干個子情景，直到分解為若干個獨立的作業(yè)單元；其次，構建RBS，即將每個獨立的作業(yè)單元需要的應急資源進行統(tǒng)計，細化到最小應急資源組成單元；最后，以WBS為列、RBS為行，構建WBS-RBS耦合矩陣，構成救援任務與應急資源需求的映射關系。WBS-RBS矩陣如圖3所示。

圖3　情景“WBS-RBS”分解結(jié)構Fig.3　Scene "WBS-RBS" decomposition structure

2　應急資源需求的模型化表示

2.1　情景分解結(jié)構

將情景定義為SS，子情景救援任務定義為S，與人相關的任務定義為p，與物相關的任務定義為g，次生災害防御任務定義為k，則：

1個子情景救援任務可以表示為：

S=δ(p|g|k)

(1)

若1個情景由n個子情景構成，則1個情景(即1個WBS分解的情景救援任務集合)SS表示為：

(2)

假設有這種可能，將所有突發(fā)事件的子情景進行窮舉得到子情景集合Sw，在有限理性的假設下，認為Sw包含了突發(fā)事件中所有可能發(fā)生的子情景，突發(fā)事件所有可能發(fā)生的子情景個數(shù)為t，則：

(3)

對于任何突發(fā)事件進行WBS分解，得到子情景救援任務均可以從Sw中找到對應的子情景救援任務。

2.2　資源需求結(jié)構

將RBS定義為每個具體任務所用到的應急裝備物資，以E表示應急資源，e表示每種具體的裝備物資，通過對各類突發(fā)事件中用到的應急裝備物資進行分析，建立應急資源清單。

E=(e1,e2,...,es)

(4)

φr表示1個救援任務，則每個救援任務需要的應急資源均包含在E中，從E中選取需要用到的裝備物資。

φr=E(ek+i,ek+j,...)

(5)

假設1個情景中有m個子情景救援任務，tr為第r個子情景救援任務對裝備的使用系數(shù)，即該子情景救援任務中裝備的使用量。則處理1個情景所面臨的所有應急任務所需應急資源的集合W：

(6)

3　應用舉例-以地震災害情景下某電網(wǎng)公司應急處置裝備物資需求匹配為例

根據(jù)調(diào)研，某電網(wǎng)公司在地震災害救援過程中，經(jīng)常由于應急裝備物資配套不合理，導致救援缺少關鍵裝備物資，造成應急效率低下，如：在高風險地區(qū)，應急發(fā)電機的儲備不合理，災害發(fā)生后，需要從臨近地市調(diào)撥相應物資。

基于電網(wǎng)應急處置的主要職責，地震災害下電網(wǎng)應急處置階段一般劃分為以下5個階段：

1)預警減災：對于有可能發(fā)生的災害進行先期預防，減小災害發(fā)生可能造成的損失。

2)應急調(diào)度：電力調(diào)度第一時間隔離受損電網(wǎng)，確保非災區(qū)的用電保障。

3)現(xiàn)場搶險救援階段：主要任務是保供電和照明，從而維持穩(wěn)定的秩序，使用的裝備為發(fā)電車、小型發(fā)電機、照明燈塔等。

4)電網(wǎng)搶修恢復階段：主要任務是修復受損線路，時間周期可能較長，多達1～2周，使用的裝備為水泥桿、導線、鐵塔等。

5)重建規(guī)劃階段：對于受損比較嚴重的地區(qū)政府，進行電網(wǎng)的重建規(guī)劃和區(qū)域的重建計劃，如重建工業(yè)園和居民區(qū)等。

通過對電網(wǎng)公司的實地調(diào)研，階段1)發(fā)生在預警階段；階段2)的應急調(diào)度采用計算機自動化處理，無需人工干預；階段5)屬于重建階段，故本文分解3)和4)階段。參閱某電網(wǎng)公司近年來應對地震災害的資料，將3)和4)階段按照功能分解為：點亮第一盞燈、指揮部搭建、帳篷供電和修復受損線路、修復受損發(fā)電站、修復倒桿等6個關鍵任務，如表2所示。應急資源以某電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)庫中保存的應急物資統(tǒng)計表中資源清單為準，共涉及防護用品類、生命救助設備類、臨時食宿用品類、發(fā)電設備及燃料類、器材工具類、照明設備類、通訊廣播類和工程材料類等8類。

表 2　某電網(wǎng)公司地震災害下“WBS-RBS”分解結(jié)構

通過建立某電網(wǎng)公司基于地震災害下的WBS-RBS分解結(jié)構，對某電網(wǎng)公司應對地震災害下的救援任務有了清晰的刻畫，構建救援情景和相關子情景，明確關鍵救援活動任務，確定活動所需的裝備，這些均為應急處置提供科學、合理的支持與建議，能夠進一步提高某電網(wǎng)公司在應急處置過程中的效率與效果。

4　結(jié)論

1)通過對突發(fā)事件情景構成進行分析，引入項目管理中的工作分解結(jié)構(WBS)對情景進行分解。

2)突發(fā)事件發(fā)生后，從相關決策主體重點關注的決策點入手，將情景定義為決策關鍵點所面臨的態(tài)勢，進而通過對情景所面臨的救援任務進行分析，將救援任務分為與人相關的任務、與物相關的任務和次生災害防御任務3個方面，最終通過工作分解結(jié)構(WBS)建立突發(fā)事件情景分解結(jié)構。

3)引入資源分解結(jié)構(RBS)，對WBS分解后的各子情景子任務的應急資源需求進行分析，初步建立基于WBS-RBS的突發(fā)事件應急資源需求模型，最后以某電網(wǎng)公司在地震災害下的實際需求為例進行說明 。

4)在對基于WBS-RBS的突發(fā)事件應急資源需求進行分析的過程中，本文的重點是圍繞應急資源的品類、單個子情景子任務對每種應急資源的數(shù)量需求進行研究，而對1個突發(fā)事件的應急資源的總體數(shù)量需求沒有進行深入研究，因為每個突發(fā)事件的子情景構成種類可能一樣，但是數(shù)量卻是不定的，對于這方面的研究，將是作者今后的主要研究方向之一。

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