陳優(yōu)寬，王永久，王曉君，劉彥秀，王連珍

（1.山東省氣象局，山東 濟(jì)南250031；2.山東省氣象服務(wù)中心，山東 濟(jì)南250031）

1 引言

2018 年6 月9-10 日，上海合作組織成員國元首理事會第十八次會議（以下簡稱峰會）在山東青島成功舉辦，氣象部門順利完成峰會氣象服務(wù)，工作獲得肯定。重大活動氣象服務(wù)涉及觀測、預(yù)報、服務(wù)、社會管理等多個方面，是一個系統(tǒng)工程，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)是成功的關(guān)鍵因素。系統(tǒng)是由一些互相關(guān)聯(lián)、相互影響、相互作用的組成部分所構(gòu)成的具有某種功能的整體；系統(tǒng)科學(xué)是從事物的部分與整體、局部與全局以及層次關(guān)系的角度來研究客觀世界的[1]。

2 任務(wù)分析與分解

2.1 任務(wù)來源

系統(tǒng)科學(xué)開展重大活動氣象保障服務(wù)面臨的基本問題是如何把比較籠統(tǒng)的初始服務(wù)要求逐步地變?yōu)楦鱾€任務(wù)參加者的具體工作，以及怎樣把這些工作最終綜合成一個技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)上合算、研制周期短、能協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際系統(tǒng)，并使這個系統(tǒng)成為它所從屬的更大系統(tǒng)的有效組成部分[1]。為此，山東省氣象部門依照中國氣象局《重大活動氣象保障服務(wù)組織實(shí)施工作指南》（以下簡稱《指南》），從全局性、系統(tǒng)性角度籌劃峰會保障。

2.2 調(diào)研籌備

（1）信息的實(shí)質(zhì)是消除不確定性[2]。籌備階段首要的工作是調(diào)查分析氣象服務(wù)需求。

（2）依據(jù)控制的4 個環(huán)節(jié)：敏感環(huán)節(jié)（負(fù)責(zé)監(jiān)測和獲取受控對象和環(huán)境狀況的信息）、決策環(huán)節(jié)（負(fù)責(zé)處理有關(guān)信息，制定控制指令）、執(zhí)行環(huán)節(jié)（根據(jù)決策環(huán)節(jié)作出的控制指令對對象實(shí)施控制的功能環(huán)節(jié)）、 中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)（處于決策環(huán)節(jié)和執(zhí)行環(huán)節(jié)之間常常須有完成某種轉(zhuǎn)換任務(wù)的功能環(huán)節(jié)，成立專門的決策指揮機(jī)構(gòu)、服務(wù)協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)、預(yù)報服務(wù)團(tuán)隊(duì)等，包括決策指揮層、運(yùn)行調(diào)度層、業(yè)務(wù)執(zhí)行層3 個層級，成立了峰會氣象保障中心，下設(shè) 5 個部、18 個組。

（3）在滿足既定限制條件的前提下，尋找一種控制規(guī)律u(t)，使得所選定的性能指標(biāo)達(dá)到最佳值，即為最優(yōu)控制；據(jù)此確定籌備階段建設(shè)原則，即：整合利用氣象現(xiàn)代化建設(shè)成果，不搞大規(guī)模建設(shè)；根據(jù)服務(wù)需要查漏補(bǔ)缺，抓緊完成自動氣象站升級改造、峰會氣象服務(wù)平臺、信息系統(tǒng)安全等建設(shè)， 引進(jìn)成熟技術(shù)補(bǔ)足技術(shù)短板，強(qiáng)化氣象服務(wù)團(tuán)隊(duì)建設(shè)培訓(xùn)等工作。

3 經(jīng)營科學(xué)分析

具體系統(tǒng)都由六個要素組成，包括：“人”是第一要素，物資技術(shù)、設(shè)備、財(cái)?shù)? 個物類要素和任務(wù)指標(biāo)、信息等2 個事類要素； 這六個要素都要滿足一定的制約，經(jīng)營管理首先要認(rèn)識這種制約（法律、行政、經(jīng)濟(jì)等規(guī)律、技術(shù)條件），并從而能動地求得在制約下的系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。 按照這個原則，通過制定1 項(xiàng)工作方案、8 項(xiàng)實(shí)施方案、若干工作流程、崗位職責(zé)等工作機(jī)制體系文件，完成了將任務(wù)分解到單位、到崗位、到具體人員、到具體時間節(jié)點(diǎn)。

3.1 “人”的要素

中國氣象局抽調(diào)相關(guān)直屬單位、上海市局、河南省局等單位專家入駐青島；山東省氣象局調(diào)集了全省3 位國家級首席預(yù)報員、 首席服務(wù)專家，13 位正研級高工，71 位副研級高工和22 名博士共30 余家單位、200 余人參與峰會氣象保障服務(wù)，代表了氣象人才隊(duì)伍建設(shè)的最新成果。

3.2 物資技術(shù)的要素

從2013 年以來， 山東省氣象部門堅(jiān)持把 “三三三一”10 項(xiàng)重點(diǎn)工作作為氣象現(xiàn)代化建設(shè)的總抓手，下大力氣培育特色領(lǐng)域、攻關(guān)核心技術(shù)、厚植業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，形成的一大批預(yù)報、服務(wù)、科研積累。 比如，開發(fā)了1 公里高分辨率智能網(wǎng)格氣象預(yù)報平臺、 短臨監(jiān)測預(yù)警平臺，實(shí)現(xiàn)短時強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)等災(zāi)害性天氣的自動識別與預(yù)警，能夠及時獲取并應(yīng)用強(qiáng)對流、海霧、滸苔等衛(wèi)星遙感產(chǎn)品，特別是在峰會保障中有效提升了海霧的監(jiān)測預(yù)報能力。 利用數(shù)值預(yù)報模式制作精細(xì)化預(yù)報產(chǎn)品，每天發(fā)布7 天逐日預(yù)報、3 天逐6 小時預(yù)報和1 天逐小時預(yù)報等各種精細(xì)預(yù)報產(chǎn)品。開發(fā)的青島峰會格點(diǎn)編輯和預(yù)報產(chǎn)品生成與分發(fā)業(yè)務(wù)平臺， 能夠每天為峰會保障提供110 多份服務(wù)材料，極大提高了工作效率，成為峰會天氣預(yù)報的主要支撐平臺。 引進(jìn)國家級觀測分析、客觀預(yù)報等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基于位置的分鐘級降水預(yù)報。

制約因素主要來源于沿海地區(qū)霧、 風(fēng)和降雨的定點(diǎn)定時精細(xì)化預(yù)報難度大、 現(xiàn)有預(yù)報技術(shù)達(dá)不到服務(wù)要求；國外數(shù)值模式波動干擾預(yù)報員主觀預(yù)報。 保持定力、科學(xué)制作預(yù)報結(jié)論，使得國、省、市服務(wù)產(chǎn)品保持上下一致、前后一致且一直準(zhǔn)確。

3.3 設(shè)備的要素

加密布設(shè)關(guān)鍵區(qū)域氣象觀測站點(diǎn)， 升級改造會場周邊8 個自動站、3 個海島站， 將青島市區(qū)氣象觀測密度細(xì)化到3 公里。 完成山東全省15 部天氣雷達(dá)、3 個海上浮標(biāo)站和1611 個自動站巡檢， 檢定傳感器1230 件。開展風(fēng)云2 號、高分4 號衛(wèi)星加密觀測，率先使用風(fēng)云4 號衛(wèi)星遙感產(chǎn)品。 6 個?。ㄊ校? 個高空站開展了組網(wǎng)加密觀測。

制約因素主要是海上氣象監(jiān)測能力不足。 通過雷達(dá)、衛(wèi)星反演技術(shù)，強(qiáng)化海上氣象觀測。

3.4 財(cái)?shù)囊?/h3>

通過中國氣象局、 峰會組委會撥款和山東省氣象部門自籌，基本滿足峰會氣象保障服務(wù)經(jīng)費(fèi)需要。

3.5 任務(wù)指標(biāo)的要素

細(xì)致謀劃各項(xiàng)保障項(xiàng)目和服務(wù)流程，通過“訂單生產(chǎn)”產(chǎn)品保障元首活動、“組合套餐”產(chǎn)品保障共性服務(wù)、“互動服務(wù)”保障海上文藝演出、“跟進(jìn)服務(wù)”進(jìn)駐指揮中心和應(yīng)急值守點(diǎn)。 制作了中、俄、英文電視氣象節(jié)目及服務(wù)產(chǎn)品，向交警等部門推送格點(diǎn)化氣象預(yù)報，保障演練和實(shí)戰(zhàn)工作。 組織開展了3 次全流程、全要素實(shí)戰(zhàn)演練和15 次專項(xiàng)演練，并認(rèn)真總結(jié)、查漏補(bǔ)缺、完善流程。制約因素主要是服務(wù)需求有待細(xì)化。

3.6 信息的要素與制約

在保障氣象部門內(nèi)部信息暢通的同時， 將峰會氣象服務(wù)平臺通過專線接入指揮中心、指揮部，并派出預(yù)報員駐守一線服務(wù)。 開發(fā)了峰會專用手機(jī)APP，推送實(shí)時天氣實(shí)況、預(yù)報預(yù)警，覆蓋外交部、籌委會300 余人。峰會期間共提供決策服務(wù)產(chǎn)品3500 余份， 發(fā)送峰會保障短信9.6 萬余條。 同時采用傳真、微信、電話等多種方式將監(jiān)測、預(yù)報信息第一時間發(fā)送到有關(guān)部門，有力保障了安保、演出、會務(wù)、環(huán)保、滸苔打撈、海域管控、交通、國家安全、民航、電力等工作。

制約因素主要是因信息敏感， 無法從公網(wǎng)傳輸部分文件，改由其他穩(wěn)妥渠道傳送。

4 事理運(yùn)籌

4.1 工作不確定性來源

氣象部門組織同時編制了工作方案和 《上合組織青島峰會期間高影響天氣風(fēng)險評估》， 深入分析6 月上旬青島逐日降水、風(fēng)、霧等高影響天氣概率，得出了天氣疊加影響高達(dá)91%的累計(jì)概率 （高影響天氣包括霧44%、降雨 28%、大風(fēng) 17%、霾 2%）。按照《指南》要求，氣象部門將人工影響天氣寫入工作方案、編制了《人工影響天氣作業(yè)實(shí)施方案》，組織專家論證并修改完善。

4.2 事理分析與決策

峰會組委會在不同時段采取了不同的分析、 決策方法。 根據(jù)不同事理問題的特性，決策分析常分為確定型、風(fēng)險型、不確定型[2]。

4.2.1 確定型決策分析

確定型決策分析基本特征是：（1） 存在決策者希望達(dá)到的一個明確目標(biāo)；（2）只有一個自然狀態(tài)，且是確定的；（3）存在可供決策者選擇的不少于兩個行動方案；（4）不同行動方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來[2]。

這樣做的理論依據(jù)在于： 在給定的限制條件下尋找達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的策略或方案，就是運(yùn)籌。 運(yùn)籌學(xué)局限于有良好結(jié)構(gòu)的事理系統(tǒng)，問題相對簡單，可重復(fù)性較強(qiáng)，有明確的數(shù)學(xué)模型[2]：

經(jīng)過研究，人工消霧技術(shù)不成熟、經(jīng)費(fèi)過于昂貴、結(jié)果不可控，因此項(xiàng)目不可用。

4.2.2 風(fēng)險型決策分析

風(fēng)險型決策：存在兩個或兩個以上的自然狀態(tài)、各以一定概率出現(xiàn)，決策者可以預(yù)先確定這些概率時，決策者采用決策樹等方法， 計(jì)算期望益損值及其最優(yōu)化方案[2]。 氣候部門提出了人影作業(yè)方案及意見，人影作業(yè)雖有諸多條件限制，但風(fēng)險可控。

4.2.3 不確定型決策分析

對自然狀態(tài)的發(fā)生概率無法預(yù)先估計(jì)， 在必須作出決策時，須采用不確定型決策。 這類問題的困難往往并不只是自然狀態(tài)的概率不能預(yù)先知道， 而是涉及復(fù)雜的事理關(guān)系，歸入事理學(xué)范疇解決較為有效[2]。

事理系統(tǒng)可以一般地表示為[2]：

辦事=運(yùn)籌決策+實(shí)行，具有決定意義的是運(yùn)籌。 主動性（非理想系統(tǒng)）決策理論，有四個基本范疇：形（資源，其量化形勢是變量），勢（形在運(yùn)用中發(fā)揮效能的條件和程度），節(jié)（系統(tǒng)運(yùn)行中的控制和策略運(yùn)用的調(diào)節(jié)），策（策略、方案，數(shù)學(xué)上就是解、最優(yōu)解）。 其中形和策是與理想系統(tǒng)決策理論共有的范疇， 勢和節(jié)是非理想系統(tǒng)決策理論獨(dú)有的范疇[2]。

籌委會決策確定開展人影作業(yè)， 成立峰會人工消減雨作業(yè)專項(xiàng)工作臨時領(lǐng)導(dǎo)小組、作業(yè)指揮組，統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)全省人影作業(yè)，緊急啟用人影實(shí)施方案。 3 天內(nèi)協(xié)調(diào)2 架飛機(jī)順利轉(zhuǎn)場，安全實(shí)施了2 架次試驗(yàn)飛行、2架次作業(yè)飛行、累計(jì)3 小時47 分的消減雨作業(yè)，創(chuàng)造了全國人影飛機(jī)跨區(qū)作業(yè)準(zhǔn)備時間最短、 工作效率最高的全新紀(jì)錄。