一种基于案例推理的应急预案评估系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于城市综合应急管理【技术领域】，尤其涉及一种基于案例推理的应急预案评估系统。本发明的系统由应用层、技术支撑层、数据层和硬件层构成；应用层描述系统的功能应用，包括数据维护和质量评估；术支撑层主要包括预案和案例的结构化、数据化支持、案例匹配算法、案例评估算法和预案调整支持等；数据层主要包括预案库、案例库、模型库等；硬件层包括必要的存储服务器、计算服务器、应用终端和网络等。本发明解决了结构化、数字化应急预案质量评估的客观、高效问题；可以用于应急预案的质量评估。
【专利说明】一种基于案例推理的应急预案评估系统
【技术领域】
[0001]本发明属于城市综合应急管理【技术领域】，尤其涉及一种基于案例推理的应急预案评估系统。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，突发事件的复杂性也相伴而生，其表现之一就是公共突发事件的频发性和多元化发展趋势。现实生活中的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等突发事件不仅对人类的正常活动构成了巨大威胁，也严重影响了整个社会经济系统的正常运行。为避免或减少突发事故带来的危害，目前通常做法是制定详细的结构化、数字化预案，作为突发事件处置的指导性文案。
[0003]结构化、数字化预案中包含了响应级别、组织机构、处置流程和处置方法等要素，支撑了突发事件的处置，提高了应急工作人员的主动权和决断权，提高了决策效率和突发事件处置效率，减少了人员损伤和经济损失。
[0004]因此，结构化、数字化预案在突发事件处置过程中的作用越来越突出，针对应急预案的评价也就显得越来越重要。查阅相关资料后发现，目前对预案的有效性检验主要采用两类方法，一类是通过模拟演练进行评价，依据模拟演练中预案对处置的支撑效果，对预案进行评价并修正预案。另一类为通过组织专家进行评审，对预案的内容完整性、行动可操作性等内容进行评价。但上述两类方法的缺点是均需要大量的人员参与，其中会花费很多人力资源和社会资源，而且评价结果中包含大量的个人主观因素，客观性不足。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种基于案例推理的应急预案评估系统，旨在解决结构化、数字化应急预案的质量评估问题。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案是:
[0007]所述的系统由应用层、技术支撑层、数据层和硬件层构成；
[0008]所述的应用层描述系统的功能应用，包括数据维护和质量评估；
[0009]所述的术支撑层主要包括预案和案例的结构化、数据化支持、案例匹配算法、案例评估算法和预案调整支持等；
[0010]所述的数据层主要包括预案库、案例库、模型库等；
[0011]所述的硬件层包括必要的存储服务器、计算服务器、应用终端和网络等。
[0012]所述的应用层的数据维护包括突发事件应急预案的结构化、数字化录入和突发事件处置案例的结构化、数字化录入；预案是质量评估的对象，案例是质量评估的参考和依据；质量评估是对选择的预案利用相似的案例进行综合质量评估，并依据调整的结果修订预案。
[0013]所述的术支撑层的案例匹配算法是对选定的预案和案例库中的同类案例进行匹配比较，以选定预案中的结构化情景要素为条件，从案例库中匹配相似案例，按照是否为成功案例进行区分，并按照相关度大小进行排序，案例均是在与预案同一分类下案例库中进行选取；案例评估算法通过参照案例的要素评估值、预案和案例处置要素对比值等因素对选定案例进行综合性的评估；预案调整支持主要是基于选定预案和案例库同类预案匹配和综合评估结果，对选定预案的组成要素进行调整优化。
[0014]所述的数据层的预案库存放不同类型的结构化、数字化预案；案例库存放不同类型的结构化、数字化历史突发事件案例，案例中包含结构化的事后质量评估信息。
[0015]本发明的有益效果是:
[0016]1、采用与预案相同的结构对案例进行结构化和数字化，形成案例库，极大的方便了预案与相关案例的匹配，质量评价要素和数据的提取，为预案的评估提供了大量的有效样本。
[0017]2、提供了一套应急预案数字化评估方法，利用预案响应级别的触发条件和案例的实际情景进行比对，计算预案与案例的相关度，并以相关度作为权重，综合计算预案质量评估结果值，使得应急预案的评估值较大比例的参考相似案例，又综合了其他案例的成果。
[0018]3、评估时采用成功案例和失败案例两类数据对应急预案进行评估，给出预案的优劣两方面的质量评估结果，使得评估结果更加全面、有效。
[0019]总的来说，本发明采用与预案相似结构的案例技术、以突发事件条件的吻合度为权重的预案评估技术、从优劣两方面对预案进行质量评估技术等技术对结构化、数字化应急预案进行评估，达到在人力、物质资源投入比较低的情况下，给出一个客观性、数字化、全面的预案评估结论。本发明为预案质量评估提供了一个崭新的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图对本发明进一步说明:
[0021]图1是本发明整体结构图；
[0022]图2是本发明案例和预案结构化、数字化录入流程图；
[0023]图3是本发明质量评估流程图。
【具体实施方式】
[0024]见图1所示，本发明系统共分为四个层次，分别为应用层、技术支撑层、数据层和硬件层。
[0025]应用层描述了系统的功能应用，包括数据维护和质量评估。数据维护包括突发事件应急预案的结构化、数字化录入和突发事件处置案例的结构化、数字化录入；预案是质量评估的对象，案例是质量评估的参考和依据。质量评估是对选择的预案利用相似的案例进行综合质量评估，并依据调整的结果修订预案。
[0026]技术支撑层主要包括预案和案例的结构化、数据化支持、案例匹配算法、案例评估算法和预案调整支持等，其中案例匹配算法和案例评估算法是关键技术，决定了系统的应用效果。预案匹配算法是对选定的预案和案例库中的同类案例进行匹配比较，以选定预案中的结构化情景要素为条件，从案例库中匹配相似案例，按照是否为成功案例进行区分，并按照相关度大小进行排序，案例均是在与预案同一分类下案例库中进行选取。案例评估算法通过参照案例的要素评估值、预案和案例处置要素对比值等因素对选定案例进行综合性的评估。预案调整支持主要是基于选定预案和案例库同类预案匹配和综合评估结果，对选定预案的组成要素进行调整优化。
[0027]数据层主要包括预案库、案例库、模型库等。预案库存放不同类型的结构化、数字化预案；案例库存放不同类型的结构化、数字化历史突发事件案例，案例中包含结构化的事后质量评估信息。
[0028]硬件层包括必要的存储服务器、计算服务器、应用终端和网络等。
[0029]该系统简单的数据流程图包括数据维护流程、数据评估流程。
[0030]数据维护流程是对预案和案例，按照所属类别，进行结构化和数字化的录入。对案例进行录入时，需要根据具体的处置效率，对案例的进行结构化评价，该人工评价在应用到预案质量评估时，作为评估的参考和依据。
[0031]质量评估是对指定的预案，依照相似案例的事后评估值，进行参照相似度大小进行综合评估；用户可以根据评估结果值对预案进行修订，形成较高质量的预案。
[0032]本发明系统主要包括两个应用操作流程，分别为数据维护流程和质量评估流程，为更详细的说明各流程和其中用到的数据结构和关键技术，分别说明如下:
[0033]如图2所示，数据维护流程具体实现步骤:
[0034]I)收集纸质或电子版的历史知识信息，包括预案知识、案例知识等。
[0035]2)依照不同的事件类型，采用不同的结构化和数字化方法进行数据录入。
[0036]按照事件类型，共包括自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件4大类、23分类、57种，按照突发事件严重性和紧急程度，每种类型又分别对应1、I1、II1、IV级共四个响应级别。
[0037]举例:针对自然灾害、环境事件的情景描述模型:{环境事件发生地域、因环境污染直接导致死亡人数、因环境污染直接导致中毒人数、因环境污染需疏散转移群众人数、因环境污染造成直接经济损失、因环境污染造成国家重点保护的动植物物种损坏程度、因环境污染造成饮用水取水难度程度、放射源造成环境影响程度、影响区域范围};针对上述情景的处置描述模型为:{启动响应级别、采用组织机构、任务完成时限、主要责任部门、处置资源装备}。
[0038]3)对于案例的录入，需要增加要素评估数值的录入，即以实际的处置结果为评价依据，对处置中涉及到的资源要素进行量化评价。
[0039]举例:针对2)中描述的情景的要素评估为:{响应级别评价值、组织机构评价值、响应时间评价值、主要责任部门评价值、资源装备评价值、是否为成功案例}
[0040]4)将相关数据存入数据库中。
[0041 ] 如图3所示，质量评估具体实现步骤如下:
[0042]I)选定待评估的预案，从预案库中，选择待评估的结构化和数字化预案，作为评估对象。
[0043]2)匹配案例，以选定预案中的结构化情景要素为条件，从案例库中匹配相似案例，按照是否为成功案例进行区分，并按照相关度大小进行排序，案例均是在与预案同一分类下案例库中进行选取。
[0044]举例:针对数据维护流程2)中案例，则选择自然灾害、环境事件下的案例，作为匹配案例数据的来源。依照情景评估要素中的{是否为成功案例}，进行成功案例和失败案例区分；根据{环境事件发生地域、因环境污染直接导致死亡人数、因环境污染直接导致中毒人数、因环境污染需疏散转移群众人数、因环境污染造成直接经济损失、因环境污染造成国家重点保护的动植物物种损坏程度、因环境污染造成饮用水取水难度程度、放射源造成环境影响程度、影响区域范围}要素，进行相似度计算，根据计算结果，对案例按照相似度大小进彳T排序。
[0045]3)通过指定案例数目或指定相似度大小为依据，选择部分案例为评估参考样例。通过该步骤，可以有效控制案例的质量，增大评估结果值的有效性。
[0046]举例:如指定相似度值大小排在前5的案例为评估参考案例或相似度值大小大于0.8的案例为评估参考案例。
[0047]4)针对选定相似案例，计算单个案例的要素评估值。单个案例要素评估综合了参照案例的要素评估值、预案和案例处置要素对比值等因素。
[0048]举例:预案中的处置要素值为:{启动响应级别(I I级)、采用组织机构(市长I人、环保局局长I人、公安局长I人、公安5人、消防10人、医疗人员15人)、任务完成时限(24小时)、主要责任部门(环保局局长I人)、处置资源装备(消防车2辆、救护车5辆)};案例中的处置要素值为:{启动响应级别(II级)、采用组织机构(市长I人、环保局局长I人、公安局长I人、公安8人、消防12人、医疗人员18人)、任务完成时限(12小时)、主要责任部门(环保局局长I人)、处置资源装备(消防车6辆、救护车6辆)};案例评估结果值为:{响应级别评价值(1.0)、组织机构评价值(0.8)、响应时间评价值(0.9)、主要责任部门评价值(1.0)、资源装备评价值(0.9)、是否为成功案例(是)}。
[0049]利用上述要素，计算的预案要素评估值为:{响应级别评价值(1.0)、组织机构评价值(0.6)、响应时间评价值(0.45)、主要责任部门评价值(1.0)、资源装备评价值(0.7) }o
[0050]5)利用所有的案例，计算综合评估值。
[0051]假定预案与案例I的相似度值为K1，基于案例I的要素评估值为{xl，x2，x3，x4，...};预案与案例2的相似度值为K2，基于案例2的要素评估值为{yl，y2，y3，y4，...}；则综合评估值计算公式为:
[0052]{(kl*xl+k2*x2)/(kl+k2)，(kl*x2+k2*y2)/(kl+k2)，(kl*x3+k2*y3)/(kl+k2)，(kl*x4+k2*y4)/(kl+k2)，…}。
[0053]举例:案例I与预案的相似度为0.8，要素评估值为{响应级别评价值(1.0)、组织机构评价值(0.6)、响应时间评价值(0.45)、主要责任部门评价值(1.0)、资源装备评价值(0.7)}，案例2与预案的相似度为0.6，要素评估值为{响应级别评价值(1.0)、组织机构评价值(0.8)、响应时间评价值(0.7)、主要责任部门评价值(1.0)、资源装备评价值(0.8)}，则综合评估值为{响应级别评价值(1.0)、组织机构评价值(0.686)、响应时间评价值(0.557)、主要责任部门评价值(1.0)、资源装备评价值(0.743)}
[0054]6)根据综合评估值，评价选定预案。
[0055]对待评估的预案分别计算综合评估值后，根据评估值大小进行排序，评估值高的预案为优选预案。评估时采用成功案例和失败案例两类数据对应急预案进行评估，给出预案的优劣两方面的质量评估结果。只有在成功案例综合评估值和失败案例综合评估值都比较高的情况下才能被系统列为优选预案。通过这个评估策略的运用，使得基于案例推理的应用预案评估结果更加全面、有效。
【权利要求】
1.一种基于案例推理的应急预案评估系统，其特征在于:所述的系统由应用层、技术支撑层、数据层和硬件层构成； 所述的应用层描述系统的功能应用，包括数据维护和质量评估； 所述的术支撑层主要包括预案和案例的结构化、数据化支持、案例匹配算法、案例评估算法和预案调整支持等； 所述的数据层主要包括预案库、案例库、模型库等； 所述的硬件层包括必要的存储服务器、计算服务器、应用终端和网络等。
2.根据权利要求1所述的基于案例推理的应急预案评估系统，其特征在于、所述的应用层的数据维护包括突发事件应急预案的结构化、数字化录入和突发事件处置案例的结构化、数字化录入；预案是质量评估的对象，案例是质量评估的参考和依据；质量评估是对选择的预案利用相似的案例进行综合质量评估，并依据调整的结果修订预案。
3.根据权利要求1所述的基于案例推理的应急预案评估系统，其特征在于:所述的术支撑层的案例匹配算法是对选定的预案和案例库中的同类案例进行匹配比较，以选定预案中的结构化情景要素为条件，从案例库中匹配相似案例，按照是否为成功案例进行区分，并按照相关度大小进行排序，案例均是在与预案同一分类下案例库中进行选取；案例评估算法通过参照案例的要素评估值、预案和案例处置要素对比值等因素对选定案例进行综合性的评估；预案调整支持主要是基于选定预案和案例库同类预案匹配和综合评估结果，对选定预案的组成要素进行调整优化。
4.根据权利要求2所述的基于案例推理的应急预案评估系统，其特征在于:所述的术支撑层的案例匹配算法是对选定的预案和案例库中的同类案例进行匹配比较，以选定预案中的结构化情景要素为条件，从案例库中匹配相似案例，按照是否为成功案例进行区分，并按照相关度大小进行排序，案例均是在与预案同一分类下案例库中进行选取；案例评估算法通过参照案例的要素评估值、预案和案例处置要素对比值等因素对选定案例进行综合性的评估；预案调整支持主要是基于选定预案和案例库同类预案匹配和综合评估结果，对选定预案的组成要素进行调整优化。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于案例推理的应急预案评估系统，其特征在于:所述的数据层的预案库存放不同类型的结构化、数字化预案；案例库存放不同类型的结构化、数字化历史突发事件案例，案例中包含结构化的事后质量评估信息。
【文档编号】G06Q10/06GK104463448SQ201410710626
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】韩鸿哲, 赵锋伟, 李智勇, 李新安 申请人:东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心