《应急管理信息系统》PPT课件.ppt

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1、LOGO第 三 章 应 急 管 理 信 息 系 统基 本 原 理 与 方 法 主 要 内 容u基 于 MART模 型 的 系 统 设 计 原 则u共 性 决 策 分 析 模 型 与 方 法u知 识 库 原 理 与 知 识 导 引 方 法u案 例 库 的 基 本 原 理 与 方 法 概 述u综 合 数 据 库 设 计 原 理u基 于 知 识 元 的 模 型 管 理 方 法 一 、 基 于 MART模 型 的 系 统 设 计 原 则1.1 信 息 化 建 设 系 统 分 析 信 息 化 建 设 是 基 于 社 会 组 织 和 一 定 的 资 源 基 础 ， 依 靠 信 息 技术 来 实 现 组 织

2、 的 业 务 整 合 、 流 程 再 造 、 机 构 重 组 ， 进 而 实 现 组 织的 管 理 创 新 ， 从 而 促 进 组 织 的 协 同 ， 加 强 人 与 人 的 沟 通 联 系 ， 促使 组 织 结 构 的 进 一 步 扁 平 化 。 1.2 MART模 型 的 建 立 及 模 型 的 整 体 性 组 织 与 管 理 （ M)、 业 务 应 用 （ A)、 信 息 资 源 （ R） 与 信 息 技术 （ T） 是 信 息 化 建 设 系 统 的 四 大 要 素 。 信 息 技 术 是 信 息 化 建 设 的 技 术 基 础 ， 也 是 业 务 应 用 系 统 构 建的 基 础 ，

3、 它 支 撑 各 业 务 应 用 的 实 现 ， 同 时 基 于 信 息 技 术 开 展 业 务流 程 的 梳 理 ， 实 现 业 务 流 程 的 优 化 与 再 造 和 业 务 协 同 与 集 成 。 伴随 着 业 务 应 用 产 生 了 各 类 信 息 化 表 征 的 资 源 ， 即 信 息 资 源 。 运 用信 息 技 术 实 现 信 息 资 源 的 整 合 与 共 享 ， 进 一 步 促 进 了 业 务 应 用 的深 度 协 同 与 集 成 。 由 于 各 组 织 在 社 会 、 经 济 分 工 中 的 职 能 分 工 不同 ， 导 致 了 不 同 组 织 间 的 业 务 不 同 ，

4、因 分 工 产 生 了 组 织 与 组 织 间业 务 协 同 的 需 求 ， 为 了 提 升 系 统 的 效 率 ， 就 要 实 施 管 理 。 组 织 管 理 （ M） 是 信 息 化 建 设 成 功 与 否 的 最 关 键 因 素 ， 它 必须 对 信 息 技 术 、 业 务 应 用 、 信 息 资 源 的 选 择 、 应 用 和 整 合 做 出 决策 。 在 MART模 型 中 ， 信 息 技 术 是 最 活 跃 、 变 化 最 快 的 要 素 ， 而 信息 技 术 的 发 展 促 进 了 组 织 管 理 的 变 革 与 创 新 ， 组 织 管 理 的 变 革 与创 新 又 为 业 务

5、应 用 提 出 了 新 的 需 求 和 变 化 ， 业 务 的 变 化 又 起 源 于业 务 应 用 而 产 生 的 信 息 资 源 的 相 应 变 化 ， 可 见 在 信 息 化 发 展 过 程中 ， 四 大 要 素 M、 A、 R、 T呈 现 了 动 态 整 体 性 。 1.3 信 息 化 发 展 中 存 在 的 问 题 作 为 信 息 化 发 展 四 大 要 素 的 组 织 与 管 理 （ M)、 业 务 应 用 （ A)、信 息 资 源 （ R） 与 信 息 技 术 （ T） ， 它 们 之 间 的 静 态 及 动 态 整 体 性决 定 了 推 进 信 息 化 建 设 的 进 程 ，

6、最 大 程 度 地 发 挥 信 息 化 建 设 的 作用 。 但 是 在 现 实 的 信 息 化 建 设 中 ， 由 于 信 息 化 建 设 的 利 益 主 体 不 同 ，各 自 为 政 导 致 了 信 息 化 建 设 中 组 织 管 理 不 到 位 ， 进 而 引 起 系 统 整体 性 的 失 衡 。 比 如 重 管 理 轻 服 务 、 重 新 建 轻 整 合 等 等 ， 产 生 了 重复 投 资 建 设 、 信 息 孤 岛 、 应 用 孤 岛 等 问 题 1.4 应 急 管 理 信 息 系 统 的 设 计 与 建 设 原 则 应 急 管 理 信 息 系 统 的 设 计 与 建 设 ， 以

7、及 持 续 协 调 发 展 的 必 要条 件 是 系 统 的 MART的 均 衡 整 体 性 。 为 此 应 急 管 理 信 息 系 统 建 设 的三 个 重 要 策 略 可 概 括 为 ： 一 个 全 局 ， 两 个 重 点 。 全 局 策 略 是 指 从 MART的 静 态 和 动 态 整 体 性 出 发 ， 时 时 把 握MART全 局 ， 以 业 务 应 用 为 切 入 点 进 行 T型 思 考 ， 进 而 带 动 信 息 资源 和 组 织 管 理 的 变 革 。 重 点 之 一 是 把 握 组 织 管 理 的 整 体 性 ， 求 同 存 异 策 略 。 采 用 求 同多 赢 、 维

8、系 整 体 、 存 异 张 扬 个 性 以 激 励 创 新 发 展 。 重 点 之 二 是 宽 容 的 技 术 体 系 策 略 。 比 如 节 点 式 平 台 化 。 根 据 MART模 型 的 基 本 思 想 ， 应 急 管 理 信 息 系 统 的 设 计 与 建 设应 遵 循 如 下 原 则 ： （ 1） 强 化 顶 层 设 计 。 指 要 把 握 应 急 管 理 系 统 宏 观 体 系 架 构 和整 体 性 ， 要 明 确 管 理 组 织 体 系 架 构 ， 科 学 确 立 业 务 应 用 组 织 运 行模 式 、 技 术 开 发 及 运 维 模 式 、 行 为 责 任 体 系 ， 同

9、时 要 确 定 业 务 及技 术 体 系 架 构 ， 从 系 统 顶 层 梳 理 M、 A、 R、 T的 各 自 及 相 互 之 间的 依 赖 与 协 调 关 系 。 （ 2） 业 务 需 求 主 导 。 以 业 务 为 主 线 ， 调 研 梳 理 ， 科 学 规 范 应急 管 理 与 处 理 的 业 务 流 程 ， 抽 象 业 务 模 型 ， 提 供 科 学 严 谨 的 业 务管 理 辅 助 分 析 ， 推 动 应 急 管 理 的 业 务 联 动 和 信 息 资 源 共 享 。 （ 3） 组 织 管 理 先 行 。 组 织 管 理 是 保 障 ， 必 须 先 行 建 设 并 将 其信 息 化

10、 。 比 如 首 先 建 设 组 织 人 事 信 息 系 统 ， 以 适 应 突 发 公 共 事 件处 理 的 动 态 组 织 管 理 需 要 ， 从 而 建 立 科 学 公 正 的 审 计 问 责 、 绩 效评 估 和 高 效 廉 洁 的 组 织 管 理 队 伍 。 （ 4） 节 点 式 平 台 化 。 （ 5） 规 范 化 标 准 化 。 要 实 现 应 急 管 理 的 快 速 反 应 、 科 学 规 范 、有 条 不 紊 、 职 责 分 明 、 资 源 优 化 配 置 ， 多 级 多 部 门 应 急 信 息 资 源共 享 和 业 务 协 同 联 动 ， 系 统 设 计 必 须 要 遵 循

11、 应 急 管 理 法 律 法 规 、业 务 规 范 和 相 关 技 术 标 准 。 二 、 共 性 决 策 分 析 模 型 与 方 法2.1 具 有 模 糊 数 的 混 合 时 间 序 列 模 型 （ MTSMFN） MTSMFN是 指 依 据 单 一 指 标 的 时 间 序 列 数 据 信 息 ， 沿 时 间 外延 所 进 行 的 预 测 分 析 模 型 ， 其 不 考 虑 其 他 指 标 的 相 互 影 响 。 同 时依 据 时 间 序 列 数 据 和 历 史 上 对 相 应 指 标 变 化 有 突 出 影 响 的 政 策 信息 ， 可 对 未 来 政 策 状 况 做 定 性 预 估 判

12、断 ， 由 此 加 入 人 的 经 验 信 息 ，实 现 定 性 和 定 量 的 结 合 ， 还 可 以 对 多 个 指 标 分 别 进 行 模 型 建 模 分析 、 预 警 分 析 和 进 行 预 测 模 拟 。 2.1.1 MTSMFN模 型 2.2 基 于 人 工 神 经 元 网 的 多 变 量 仿 真 模 型 （ MANN） 由 于 应 急 事 件 具 有 层 次 多 、 关 系 错 综 复 杂 、 影 响 因 素 多 等 特性 ， 因 此 拟 把 人 工 神 经 元 网 络 模 型 与 应 用 数 据 处 理 的 分 组 方 法 相结 合 ， 应 用 神 经 元 网 络 原 理 自

13、动 跟 踪 多 指 标 间 的 结 构 与 影 响 关 系的 变 化 ， 且 由 于 这 种 模 型 可 方 便 地 加 入 政 策 变 量 ， 因 此 具 有 较 高的 模 拟 精 度 。 该 模 型 实 现 如 下 功 能 ： （ 1） 各 突 发 公 共 事 件 发 生 、 应 急 处 理 情 况 指 标 预 测 分 析 ， 即 应用 建 立 的 数 学 模 型 进 行 数 据 样 本 以 后 的 模 拟 与 预 测 分 析 。 （ 2） 给 出 各 个 突 发 公 共 事 件 发 生 、 应 急 处 理 情 况 输 出 指 标 相 对各 输 入 指 标 的 弹 性 分 析 结 果 。

14、（ 3） 进 行 各 种 输 入 变 化 情 景 的 多 方 案 的 仿 真 分 析 。 2.2.1 MANN模 型 2.3 宏 观 应 急 决 策 问 题 的 共 性 优 化 方 法 2.4 定 性 宏 观 应 急 决 策 问 题 的 定 量 化 分 析 方 法 在 社 会 、 经 济 、 心 理 、 组 织 管 理 等 多 类 系 统 的 研 究 中 都 要 碰到 大 量 的 不 可 在 常 规 情 况 下 定 量 化 描 述 而 只 能 定 性 描 述 的 因 素 、事 物 和 概 念 等 ， 甚 至 有 些 系 统 完 全 由 不 可 常 规 定 量 化 元 素 构 成 ，我 们 称

15、这 种 系 统 为 定 性 描 述 系 统 或 非 形 式 系 统 （ IFS） 。IFS系 统 是 若 干 有 经 验 的 分 析 者 大 脑 加 工 的 过 程 ， 但 随 着 系 统 规 模的 扩 大 ， 比 如 说 ， 几 十 个 元 素 以 上 ， 常 规 方 法 很 难 作 出 综 合 性 分析 ， 加 上 随 着 人 们 对 信 息 的 要 求 越 来 越 高 ， 信 息 不 仅 需 要 定 性 趋势 ， 而 且 更 需 要 定 量 的 或 程 度 等 级 方 面 的 信 息 。 2.4.1 IFS系 统 的 结 构 模 型 2.4.2 IFS系 统 的 定 量 化 分 析 模

16、型 三 、 知 识 库 原 理 与 知 识 导 引 方 法 知 识 库 是 关 于 某 一 特 定 领 域 的 陈 述 性 知 识 和 过 程 性 知 识 的 集合 。 应 急 知 识 库 管 理 包 括 两 个 方 面 的 工 作 ， 分 别 是 知 识 模 型 的 建立 和 知 识 库 的 构 建 。 知 识 模 型 的 建 立 需 要 分 析 具 体 领 域 的 知 识 类 型 ， 并 分 别 进 行知 识 获 取 、 知 识 表 示 和 知 识 建 模 工 作 。 知 识 库 的 构 建 ， 是 依 靠 有效 的 知 识 获 取 技 术 和 统 一 的 知 识 表 示 方 法 来 描

17、述 突 发 公 共 事 件 ，建 立 表 示 事 件 本 原 的 本 体 模 型 和 表 示 不 同 领 域 事 件 知 识 的 元 模 型 。 3.1 知 识 的 分 类 由 于 知 识 库 的 结 构 是 由 知 识 的 表 示 方 法 决 定 的 ， 所 以 ， 只 要根 据 具 体 的 问 题 或 用 户 需 求 和 系 统 的 特 点 ， 选 择 好 知 识 的 表 示 方法 和 模 型 ， 那 么 知 识 库 的 结 构 也 就 决 定 了 ， 为 了 能 准 确 地 选 择 知识 的 表 示 方 法 ， 建 立 有 效 的 知 识 库 ， 必 须 对 领 域 知 识 进 行 系

18、统 、详 细 地 分 析 。 按 照 应 急 知 识 的 来 源 ， 可 以 将 应 急 管 理 知 识 分 为 三 大 类 ： 常识 类 知 识 、 累 积 知 识 和 策 略 知 识 。 常 识 类 知 识 累 积 知 识 常 识 类 知 识 包 括 法 律 法 规 、 技 术 规 范 、 普 通 民 众 的 应 急 常 识和 经 验 ， 以 及 突 发 公 共 事 件 专 业 领 域 的 知 识 。 推 理 所 需 要 的 事 实和 规 则 几 乎 全 部 是 从 常 识 类 知 识 提 取 的 。 累 积 知 识 指 应 急 工 作 中 积 淀 、 总 结 、 提 高 形 成 的 知

19、识 ， 主 要包 括 专 家 经 验 和 对 案 例 进 行 总 结 得 到 的 经 验 、 教 训 等 知 识 ， 从 这些 知 识 中 可 以 提 取 出 若 干 事 实 和 规 则 。 累 积 知 识 还 包 括 以 前 发 生过 的 突 发 公 共 事 件 的 事 实 情 况 。 当 突 发 公 共 事 件 发 生 时 ， 可 以 直接 在 累 积 知 识 中 查 询 以 前 是 否 发 生 过 类 似 的 事 件 。 策 略 知 识 策 略 知 识 指 由 人 类 科 学 研 究 的 历 史 过 程 中 积 累 起 来 的 关 于 世界 规 律 、 规 则 的 知 识 ， 或 是 真

20、 理 性 的 知 识 ， 这 里 只 指 和 突 发 公 共事 件 相 关 的 知 识 。 策 略 知 识 包 括 应 急 知 识 分 析 、 总 结 手 段 方 式 的 归 纳 等 ， 即 得 到科 学 验 证 或 可 信 度 较 高 的 专 家 经 验 、 案 例 总 结 等 知 识 得 到 提 升 形成 的 一 些 规 则 、 准 则 ， 比 如 关 于 台 风 的 一 些 科 学 认 识 、 台 风 的 规律 等 知 识 。 策 略 知 识 是 情 景 应 对 的 知 识 ， 用 户 可 直 接 输 入 事 实 性问 题 ， 然 后 直 接 在 策 略 表 里 面 查 询 符 合 该

21、提 问 的 策 略 知 识 并 显 示给 用 户 。 3.2 知 识 的 获 取 3.2.1 显 性 知 识 获 取 方 法 常 见 的 显 性 知 识 获 取 技 术 有 分 布 式 搜 索 、 智 能 代 理 和 数 据 挖掘 。 （ 1） 分 布 式 搜 索 。 分 布 式 搜 索 是 近 年 来 研 究 较 多 的 一 种 搜 索 技术 ， 它 按 照 区 域 、 主 题 或 其 他 标 准 创 建 分 布 式 索 引 服 务 器 ， 索 引服 务 器 之 间 可 以 交 换 中 间 信 息 ， 且 查 询 可 以 被 重 新 定 向 。 （ 2） 智 能 代 理 。 Agent是 协

22、 作 系 统 中 的 独 立 行 为 实 体 ， 它 能 根据 内 部 知 识 和 外 部 激 励 决 定 和 控 制 自 己 的 行 为 。 Agent根 据 外 部 环境 建 立 庞 大 的 个 性 化 内 部 知 识 库 ， 接 受 用 户 请 求 ， 返 回 结 果 集 。 （ 3） 数 据 挖 掘 。 数 据 挖 掘 技 术 不 仅 是 面 向 特 定 数 据 库 的 简 单 检索 、 查 询 和 调 用 ， 而 且 要 对 这 些 数 据 进 行 微 观 、 中 观 乃 至 宏 观 的统 计 、 分 析 、 综 合 和 推 理 ， 以 指 导 实 际 问 题 的 求 解 ， 谋 求

23、 发 现 事件 间 的 相 互 关 联 ， 甚 至 利 用 已 有 的 数 据 对 未 来 的 活 动 进 行 预 测 。 3.2.2 隐 性 知 识 获 取 方 法 隐 性 知 识 指 的 是 难 于 形 式 化 、 难 于 交 流 的 个 人 知 识 。 隐 性 知识 包 括 主 观 的 知 道 如 何 解 决 问 题 的 见 识 和 直 觉 ， 这 些 隐 性 知 识 来源 于 从 事 某 项 活 动 的 人 ， 它 被 潜 意 识 的 理 解 和 使 用 ， 并 且 往 往 和特 定 的 情 景 相 关 。 隐 性 知 识 获 取 的 主 要 困 难 在 于 怎 样 恰 当 地 把 握

24、领 域 专 家 所 使 用 的 概 念 、 关 系 以 及 问 题 求 解 方 法 。 造 成 这 些 困 难的 主 要 原 因 有 ： （ 1） 每 一 个 领 域 都 有 自 己 特 定 的 语 言 ， 领 域 专 家 很 难 用 日 常 语言 表 达 这 些 行 话 并 让 计 算 机 专 家 真 正 领 会 。 （ 2） 大 部 分 情 况 下 ， 领 域 专 家 处 置 问 题 靠 的 是 经 验 和 直 觉 ， 很难 采 用 数 学 理 论 或 其 他 决 定 论 的 模 型 加 以 刻 画 。 （ 3） 领 域 专 家 为 了 解 决 领 域 的 问 题 用 到 了 一 些 非

25、领 域 的 原 理 和事 实 的 东 西 ， 其 中 有 很 大 一 部 分 是 关 于 日 常 生 活 中 的 常 识 ， 领 域专 家 往 往 在 解 题 过 程 中 下 意 识 地 使 用 到 这 类 知 识 ， 在 其 表 达 过 程中 却 容 易 忽 略 。 （ 4） 由 于 信 息 表 示 形 式 的 影 响 、 问 题 表 达 的 需 要 以 及 其 他 心 理学 上 的 原 因 ， 领 域 专 家 对 领 域 知 识 的 表 达 可 能 会 与 实 际 的 使 用 经验 不 一 致 。 常 用 的 隐 性 知 识 获 取 方 法 大 致 分 为 心 理 学 方 法 和 技 术

26、方 法 （ 1） 心 理 学 方 法 。 最 常 用 的 心 理 学 方 法 是 交 谈 法 ， 通 过 交 谈 可以 准 确 把 握 专 业 概 念 和 术 语 的 内 涵 ， 通 过 交 谈 ， 计 算 机 专 家 需 要领 会 专 家 对 问 题 的 处 理 方 式 ， 并 在 心 中 对 如 何 形 式 化 地 表 达 这 些知 识 有 一 个 基 本 的 框 架 ， 为 了 确 保 将 知 识 准 确 无 误 地 输 入 知 识 库中 ， 还 需 要 进 行 反 馈 式 交 谈 。 （ 2） 技 术 方 法 。 隐 性 知 识 获 取 的 技 术 方 法 主 要 有 半 自 动 知

27、识 获取 方 法 和 自 动 知 识 获 取 方 法 两 种 。 3.3 知 识 的 表 示 3.3.1 产 生 式 表 示 法 产 生 式 表 示 法 已 经 成 为 人 工 智 能 中 应 用 最 多 的 一 种 知 识 表 示方 法 ， 其 基 本 形 式 是 ： 产 生 式 表 示 格 式 固 定 ， 形 式 单 一 ， 规 则 间 相 互 较 为 独 立 ， 没有 直 接 关 系 ， 使 知 识 库 的 建 立 较 为 容 易 ， 处 理 较 为 简 单 的 问 题 是可 取 的 ， 另 外 ， 该 方 法 推 理 方 式 单 纯 ， 也 没 有 复 杂 计 算 ， 特 别 是知 识

28、 库 与 推 理 机 是 分 离 的 ， 这 种 结 构 给 知 识 的 修 改 带 来 方 便 ， 无需 修 改 程 序 ， 对 系 统 的 推 理 路 径 也 容 易 做 出 解 释 。 3.3.2 框 架 表 示 法 3.3.3 概 念 图 表 示 法 概 念 图 是 一 种 用 节 点 代 表 概 念 ， 连 线 表 示 概 念 间 关 系 的 图 示法 。 概 念 图 组 织 和 表 征 知 识 的 方 法 是 ： （ 1） 它 通 常 将 某 一 主 题 的 有 关 概 念 置 于 圆 圈 或 方 框 之 中 ， 然 后用 连 线 将 相 关 的 概 念 和 命 题 连 接 ， 连

29、 线 上 标 明 两 个 概 念 之 间 的 意义 关 系 。 概 念 、 命 题 、 交 叉 连 接 和 层 级 结 构 是 概 念 图 的 四 个 图 标特 征 。 （ 2） 某 一 领 域 的 知 识 还 可 以 考 虑 通 过 超 级 链 接 提 供 相 关 的 文 献资 料 和 背 景 知 识 。 因 此 ， 概 念 图 是 表 示 概 念 和 概 念 之 间 相 互 关 系的 空 间 网 络 结 构 图 。 3.4 知 识 的 建 模 3.4.1 Role-limiting Method 3.4.2 KADS/Common KADS方 法 Common kADS方 法 的 精 髓

30、在 于 “ 知 识 模 型 ” ， 该 模 型 将 用 于求 解 特 定 任 务 的 知 识 划 分 为 三 个 不 同 层 次 ： 领 域 层 、 推 理 层 和 任务 层 ， 分 别 对 应 着 知 识 库 系 统 的 静 态 视 图 、 功 能 视 图 和 动 态 视 图 3.4.3 本 体 建 模 方 法 在 ABC Ontology模 型 研 究 基 础 上 提 出 了 E2M模 型 ， 认 为 事 件相 关 概 念 包 括 事 件 、 过 程 、 行 动 、 情 景 、 变 化 状 态 集 、 变 化 状 态等 。 一 般 来 讲 ， 事 物 的 描 述 要 素 可 分 为 三 个

31、 部 分 ， 即 输 入 要 素 、状 态 要 素 、 输 出 要 素 。 每 种 要 素 分 别 具 有 各 自 的 属 性 。 例 如 ， 对状 态 要 素 “ 失 踪 人 数 ” ， 其 属 性 有 取 值 类 型 、 计 数 单 位 、 取 值 长度 等 ， 通 常 采 用 框 架 法 、 面 向 对 象 表 示 法 、 基 于 本 体 的 表 示 方 法等 描 述 事 件 的 要 素 和 状 态 。 3.4.4 KSM建 模 方 法 由 于 抽 象 层 上 的 知 识 模 型 层 次 的 复 杂 性 导 致 理 解 和 维 护 的 困难 ， 且 软 件 开 发 中 的 组 件 解 集

32、 会 导 致 效 率 问 题 ， 因 此 在 实 际 的 实现 过 程 中 还 需 要 进 行 重 构 和 补 充 新 的 概 念 ， 解 决 从 抽 象 层 次 模 型到 模 型 实 现 间 的 问 题 ， KSM方 法 关 注 了 这 方 面 的 内 容 ， KSM方 法引 入 knowledge area（ KA） 的 概 念 来 描 述 抽 象 层 次 的 知 识 模 型 ， 所有 KA中 都 包 含 一 组 任 务 和 相 关 方 法 。 KSM方 法 借 鉴 了 CommonKADS方 法 中 知 识 模 型 的 分 层 方 法 ，将 KA作 了 分 层 处 理 。 3.5 知 识

33、 库 的 构 建 应 急 知 识 库 主 要 存 储 与 应 急 有 关 的 常 识 类 信 息 、 累 积 知 识 和策 略 知 识 等 ， 针 对 这 些 知 识 具 有 种 类 繁 多 、 形 式 多 样 、 跨 多 个 领域 的 特 点 ， 兼 顾 知 识 库 中 知 识 的 独 立 性 、 可 维 护 性 以 及 知 识 库 的通 用 性 和 适 应 性 的 特 点 ， 通 过 分 析 应 急 领 域 知 识 特 点 ， 建 立 了 基于 “ 概 念 树 -本 体 模 型 -元 模 型 -规 则 ” 的 架 构 的 应 急 领 域 的 综 合 性知 识 库 。 其 中 概 念 层 是

34、 基 础 ， 本 体 模 型 和 元 模 型 是 各 类 知 识 表 示的 框 架 ， 规 则 知 识 层 是 应 急 知 识 的 具 体 表 现 形 式 。 3.5.1 知 识 库 模 型 构 建 方 法 1） 事 件 的 层 次 关 系 模 型 事 件 模 型 是 具 有 层 次 关 系 的 ， 层 次 关 系 体 现 了 同 类 事 件 之 间的 继 承 性 。 2） 事 件 间 的 因 果 关 系 模 型 事 件 处 于 某 一 状 态 时 ， 在 环 境 作 用 下 ， 可 能 导 致 另 一 个 事 件的 发 生 ， 并 产 生 输 出 ， 因 此 ， 事 件 元 模 型 间 存

35、在 因 果 关 系 ， 即 可形 成 事 件 链 。 而 事 件 链 是 灾 害 发 生 演 化 过 程 的 共 性 规 律 的 反 映 ，它 具 有 直 观 、 形 象 、 特 征 鲜 明 的 特 点 。基 于 元 模 型 可 自 动 生 成 事 件 链 ， 它 的 原 理 是 ： 一 个 事 件 A的 元 模 型的 输 出 和 另 一 个 事 件 B的 元 模 型 间 存 在 交 集 ， 那 么 事 件 A可 能 会 引发 事 件 B， 即 A和 B间 存 在 因 果 关 系 。 3） 事 件 本 体 模 型 4） 事 件 元 模 型 突 发 公 共 事 件 本 体 模 型 是 构 建 突

36、 发 公 共 事 件 元 模 型 的 基 类 ，它 抽 象 了 整 个 应 急 领 域 事 件 的 共 性 要 素 ， 并 提 取 了 每 个 要 素 的 共性 属 性 列 表 ， 每 个 突 发 公 共 事 件 按 照 层 次 性 ， 继 承 上 一 级 事 件 的全 部 要 素 并 加 入 该 事 件 的 个 性 化 要 素 形 成 相 应 的 事 件 类 ， 从 而 形成 事 件 元 模 型 。 事 件 元 模 型 从 本 体 事 件 模 型 继 承 而 来 ， 同 样 有 5个维 度 组 成 ， 分 别 为 事 件 的 状 态 集 合 、 输 入 集 、 输 出 集 、 空 间 、 时

37、间 基 。 3.6 知 识 库 的 导 引 知 识 导 引 集 中 体 现 了 应 急 知 识 的 运 用 和 知 识 的 处 理 等 。 知 识 导引 是 在 信 息 获 取 和 信 息 预 处 理 的 基 础 上 ， 对 信 息 进 行 甄 别 、 评 价 、精 简 、 提 取 ， 对 隐 含 在 信 息 中 的 有 用 知 识 单 元 进 行 重 新 组 织 的 过程 ， 使 得 用 户 能 够 从 繁 杂 的 信 息 环 境 中 获 取 解 决 问 题 所 需 的 信 息内 容 和 知 识 ， 实 现 知 识 共 享 和 知 识 增 值 。 3.6.1 事 件 链 知 识 导 引 模

38、型 为 了 实 现 应 急 知 识 的 导 引 ， 保 证 在 应 急 处 置 过 程 中 决 策 者 能够 及 时 获 取 所 需 知 识 及 其 他 应 急 资 源 ， 根 据 突 发 公 共 事 件 之 间 的关 系 ， 系 统 采 用 基 于 事 件 链 的 知 识 导 引 方 式 。 该 模 型 由 6层 结 构 组 成 ： 应 急 处 置 层 、 事 件 链 层 、 元 模 型 层 、本 体 模 型 层 、 概 念 树 层 及 资 源 层 。 1） 应 急 处 置 层 2） 事 件 链 层 3） 元 模 型 层 4） 本 体 模 型 层 5） 概 念 树 层 概 念 树 是 用 来

39、 描 述 事 件 模 型 概 念 要 素 及 其 概 念 之 间 的 关 系 ，概 念 是 描 述 事 件 的 最 小 单 位 ， 对 突 发 公 共 事 件 涉 及 的 概 念 术 语 词汇 进 行 定 义 和 描 述 。 概 念 之 间 的 相 互 隶 属 关 系 的 集 合 称 为 概 念 树 。 6） 资 源 层 四 、 案 例 库 的 基 本 原 理 与 方 法 概 述4.1 应 急 辅 助 决 策 中 的 案 例 推 理 概 述 案 例 推 理 （ CBR） 是 一 种 模 仿 人 类 推 理 和 思 考 过 程 的 方 法 论 ,也 是 一 种 构 建 智 能 计 算 机 系 统

40、 的 方 法 论 。 CBR来 源 于 人 的 认 知 心理 活 动 ： 人 们 在 面 临 一 个 新 问 题 时 ， 往 往 把 以 前 使 用 过 的 与 该 问题 类 似 的 事 例 联 系 起 来 ， 运 用 过 去 解 决 该 事 例 的 经 验 和 方 法 来 解决 当 前 问 题 。 因 此 ， 将 CBR引 入 到 应 急 辅 助 决 策 中 ， 辅 助 处 于 复杂 决 策 环 境 、 面 临 很 大 心 理 压 力 的 决 策 者 进 行 应 急 决 策 具 有 重 要意 义 。 本 书 借 鉴 Gavin Finnie和 ZhaoSun提 出 的 新 的 CBR工 作

41、模 式 ，将 基 于 案 例 推 理 的 推 理 过 程 分 为 以 下 5个 阶 段 。 （ 1） 案 例 表 示 。 采 用 一 定 的 知 识 表 示 规 则 方 法 描 述 当 前 问 题及 历 史 案 例 的 环 境 状 态 和 具 体 内 容 ， 获 取 案 例 特 征 信 息 ， 形 成 合理 的 案 例 表 示 形 式 。 （ 2） 案 例 检 索 与 匹 配 。 从 案 例 库 中 检 索 出 与 当 前 问 题 在 特 征属 性 上 相 似 、 并 对 当 前 问 题 的 处 理 有 启 发 和 指 导 意 义 的 案 例 ， 形成 候 选 案 例 集 ， 分 别 计 算

42、候 选 案 例 与 当 前 问 题 的 相 似 度 ， 同 时 参考 项 目 计 划 信 息 、 项 目 执 行 情 况 等 相 关 信 息 ， 选 择 出 最 有 参 考 价值 的 案 例 （ 3） 案 例 重 用 。 当 检 索 出 的 历 史 案 例 与 当 前 问 题 足 够 接 近 ，历 史 案 例 的 解 决 方 案 能 够 满 足 当 前 要 求 时 ， 就 可 以 不 必 对 其 进 行修 改 ， 直 接 用 检 索 到 的 历 史 案 例 解 决 方 案 解 决 当 前 问 题 ， 应 用 到实 际 情 况 当 中 。 （ 4） 案 例 修 正 。 检 索 到 的 历 史 案

43、 例 虽 然 与 当 前 问 题 比 较 相 似 ，但 是 两 者 之 间 往 往 存 在 一 定 的 差 距 ， 历 史 案 例 的 解 决 方 案 不 能 适应 当 前 环 境 ， 直 接 使 用 不 能 发 挥 有 效 的 作 用 ， 因 此 需 要 根 据 当 前的 具 体 情 况 ， 对 历 史 案 例 的 解 决 方 案 做 出 一 些 修 正 。 （ 5） 案 例 评 价 与 存 储 。 保 留 这 次 工 作 中 有 价 值 的 经 验 和 知 识 ，分 析 有 价 值 的 案 例 ， 将 其 解 决 过 程 、 评 价 结 果 添 加 到 案 例 库 中 ，以 备 将 来 使

44、 用 。 4.2 应 急 案 例 的 表 示 （ 1） 应 急 案 例 涉 及 的 突 发 公 共 事 件 种 类 繁 多 。 （ 2） 应 急 案 例 具 有 显 著 的 非 结 构 化 特 点 。 应 急 案 例 种 类 繁 多 ，涉 及 不 同 专 业 领 域 ， 而 每 种 突 发 公 共 事 件 都 有 其 自 身 的 特 点 ， 一些 突 发 公 共 事 件 还 有 一 些 共 性 特 点 ， 不 同 的 突 发 公 共 事 件 所 包 含的 特 征 属 性 多 种 多 样 ， 不 尽 相 同 。 且 目 前 的 应 急 案 例 大 多 是 用 文本 的 形 式 进 行 描 述 的

45、 ， 没 有 统 一 的 表 示 形 式 ， 结 构 化 程 度 低 。 （ 3） 每 一 类 突 发 公 共 事 件 包 含 若 干 个 状 态 。 （ 4） 由 一 类 突 发 公 共 事 件 可 能 衍 生 其 他 突 发 公 共 事 件 ， 突 发 公共 事 件 不 是 孤 立 的 ， 它 们 之 间 存 在 一 定 的 联 系 ， 具 有 衍 生 性 。4.2.1 应 急 案 例 的 特 征 一 次 突 发 公 共 事 件 被 视 为 一 个 案 例 ， 每 一 个 案 例 可 以 包 含 若干 个 元 事 件 ， 根 据 元 事 件 在 一 定 时 期 内 的 相 对 稳 定 情

46、况 ， 每 一 个元 事 件 又 可 以 分 为 若 干 个 状 态 ， 如 台 风 元 事 件 可 以 分 为 形 成 、 登陆 、 减 弱 等 状 态 。 每 一 个 状 态 又 有 多 个 特 征 属 性 。4.2.2 应 急 案 例 的 层 次 划 分 为 了 解 决 应 急 案 例 的 非 结 构 化 、 非 规 范 化 而 带 来 的 概 念 名 称不 统 一 问 题 ， 设 计 通 用 于 各 类 突 发 公 共 事 件 的 统 一 描 述 形 式 ， 提出 了 基 于 中 国 分 类 主 题 词 表 的 应 急 案 例 三 层 概 念 树 型 结 构 ，概 念 树 是 一 个

47、标 准 化 的 分 类 和 主 题 词 树 型 结 构 ， 通 过 标 准 化 、 统一 化 、 规 范 化 的 应 急 领 域 概 念 名 称 ， 给 应 急 案 例 提 供 一 个 规 范 的 、通 用 的 概 念 环 境 ， 解 决 了 异 构 应 急 案 例 的 统 一 描 述 问 题 。 根 据 应 急 案 例 的 层 次 结 构 ， 采 用 扩 展 的 巴 科 斯 -诺 尔 范 式 ， 可以 构 建 应 急 案 例 的 抽 象 模 型 ， 如 下 ：4.2.3 应 急 案 例 抽 象 模 型 的 构 建 从 应 急 案 例 的 抽 象 模 型 可 以 看 出 ， 案 例 包 含 了

48、 案 例 属 性 列 表和 若 干 元 事 件 ， 元 事 件 是 由 元 事 件 属 性 列 表 和 若 干 状 态 组 成 的 ；案 例 属 性 列 表 、 元 事 件 属 性 列 表 和 状 态 包 含 了 必 须 描 述 的 特 征 信息 及 一 些 可 选 的 特 征 信 息 。 4.3 应 急 案 例 的 检 索 （ 1） 单 级 检 索 策 略 。 单 级 检 索 策 略 比 较 简 单 ， 适 用 于 案 例 库中 案 例 不 太 多 的 情 况 ， 具 体 思 路 是 ， 当 突 发 公 共 事 件 发 生 时 ， 检索 当 前 问 题 与 历 史 案 例 库 中 每 一 个

49、 案 例 的 相 似 度 ， 从 历 史 案 例 中选 出 一 个 或 若 干 个 与 当 前 问 题 相 似 的 案 例 ， 供 决 策 者 参 考 ， 从 而得 到 当 前 问 题 的 解 决 方 案 。 4.3.1 应 急 案 例 的 检 索 机 制 （ 1） 基 于 聚 类 分 析 的 两 级 检 索 策 略 。 首 先 采 用 聚 类 分 析 的 方 法 对 案 例 库 中 的 案 例 进 行 分 类 ， 使 得 同 一 类 的案 例 具 有 较 高 的 相 似 度 ， 不 同 类 别 的 中 的 案 例 差 别 较 大 ， 每 一 个 聚 类 用 一个 典 型 的 案 例 来 代

50、表 ， 这 样 就 得 到 了 一 个 抽 象 的 案 例 库 ， 每 一 个 抽 象 案 例库 又 对 应 着 多 个 具 体 案 例 。 两 级 检 索 策 略 的 好 处 就 是 可 以 避 免 与 案 例 库 中 的 所 有 案 例 都 进 行 相 似度 的 计 算 ， 大 大 提 高 了 案 例 检 索 的 效 率 。 当 然 这 一 检 索 策 略 也 存 在 一 些 问题 ， 它 只 能 得 到 一 个 相 对 满 意 解 而 不 一 定 是 最 优 解 ， 因 为 当 前 问 题 可 能 与某 一 类 别 中 的 抽 象 案 例 的 相 似 度 最 大 ， 但 是 实 际 上

51、它 与 其 他 类 别 中 的 某 一个 或 某 些 案 例 具 有 更 高 相 似 度 ， 这 样 通 过 两 级 检 索 策 略 检 索 出 的 案 例 并 不是 与 当 前 问 题 最 相 似 的 案 例 。 本 书 提 出 了 基 于 结 构 和 属 性 的 双 重 检 索 策 略 ， 首 先 分 析 当 前问 题 与 历 史 案 例 在 结 构 上 的 相 似 性 ， 然 后 在 分 析 两 者 属 性 值 上 的相 似 性 ， 最 后 计 算 两 者 的 综 合 相 似 性 。 在 案 例 检 索 中 ， 只 要 计 算 一 类 元 事 件 当 前 问 题 状 态 与 历 史 案例

52、 状 态 的 相 似 度 ， 根 据 相 似 度 从 高 到 低 排 列 ， 就 可 以 根 据 与 当 前问 题 状 态 最 相 似 的 历 史 案 例 状 态 的 应 急 处 置 方 案 来 指 导 当 前 突 发公 共 事 件 的 应 急 行 动 ， 从 而 达 到 辅 助 决 策 的 目 的 。 4.3.2 应 急 案 例 间 的 相 似 度 计 算 （ 1） 结 构 相 似 度 的 计 算 。 （ 1） 属 性 相 似 度 的 计 算 由 于 应 急 领 域 包 含 不 同 种 类 的 突 发 公 共 事 件 ， 每 种 突 发 公 共 事 件 的 特征 属 性 又 多 种 多 样

53、， 不 尽 相 同 ， 根 据 应 急 领 域 中 特 征 属 性 所 包 含 信 息 内 容的 不 同 ， 将 属 性 划 分 为 四 种 类 型 ， 分 别 是 ： 这 种 属 性 值 通 常 是 精 确 的 数 值 。 确 定 符 号 属 性 。 它 通 常 是 用 明 确 的 术 语 表 示 ， 是 一 种 确 定 性 的 符 号 描述 。 模 糊 概 念 属 性 。 这 种 属 性 值 可 以 认 为 是 一 概 念 的 变 量 模 糊 数 或 模 糊 区 间 属 性 。 指 一 个 不 确 定 的 数 或 一 个 没 有 确 定 边 界 的 区间 五 、 综 合 数 据 库 设 计

54、 原 理5.1 ERP(实 体 -关 系 -问 题 ） 模 型 体 系 5.2 ERP建 模 过 程 系 统 建 模 首 先 要 明 确 系 统 所 涉 及 的 范 围 与 作 用 空 间 ， 即 确 定论 域 ； 然 后 根 据 系 统 的 需 求 ， 明 确 系 统 的 目 标 和 建 模 的 目 标 ； 再根 据 目 标 问 题 ， 研 究 问 题 的 解 决 方 案 ， 划 分 实 体 、 描 述 关 系 ， 并建 立 相 应 的 ERP模 型 。 系 统 的 建 模 ， 是 先 对 问 题 进 行 概 括 ， 再 对 问 题 进 行 分 解 的 过程 。 建 模 过 程 根 据 系

55、统 的 层 次 划 分 ， 逐 步 细 化 ， 问 题 、 目 标 、 求解 方 案 逐 层 分 解 。 下 一 层 的 模 型 在 一 定 程 度 上 是 上 一 层 问 题 的 实现 。 六 、 基 于 知 识 元 的 模 型 管 理 方 法6.1 模 型 再 认 识 传 统 意 义 上 讲 ， 模 型 是 客 观 事 物 属 性 及 其 变 化 的 抽 象 表 述 ，也 可 以 说 是 客 观 事 物 对 象 或 系 统 在 人 们 主 观 知 识 域 上 映 像 的 表 达 。抽 象 表 达 除 了 依 赖 于 事 物 本 身 固 有 性 质 外 ， 还 依 赖 于 主 观 知 识 域

56、 。知 识 域 不 同 会 形 成 不 同 的 抽 象 表 述 ， 从 而 对 一 客 观 事 物 会 有 不 同的 模 型 。 人 们 对 客 观 事 物 的 认 知 深 度 或 层 次 ， 可 分 为 六 个 层 面 的模 型 。 6.2 模 型 通 用 化 描 述 关 于 模 型 表 示 已 有 很 多 方 法 ， 但 基 本 局 限 于 形 式 逻 辑 思 维 模式 ， 很 难 适 应 复 杂 模 型 系 统 和 模 型 综 合 集 成 的 需 要 ， 这 里 将 形 式逻 辑 与 辩 证 逻 辑 相 集 成 ， 在 宏 观 和 一 般 性 的 系 统 层 面 采 用 辩 证 思维 模

57、 式 ， 把 握 宏 观 框 架 与 系 统 整 体 性 ， 在 微 观 和 个 性 层 面 采 用 形式 思 维 逻 辑 ， 提 供 严 密 的 可 操 作 的 形 式 逻 辑 方 法 。 按 照 系 统 学 原 理 ， 模 型 是 客 观 事 物 系 统 在 主 观 知 识 域 中 的 一个 映 像 ， 并 与 客 观 事 物 系 统 ， 即 原 象 形 成 对 偶 关 系 。6.2.1 模 型 描 述 的 二 象 对 偶 分 析 6.2.2 形 式 模 型 6.2.3 实 体 模 型 6.3 模 型 管 理 的 基 本 框 架 与 实 现 从 功 能 体 系 视 角 来 看 ， 模 型

58、管 理 的 实 现 模 式 与 方 法 包 括 形 式模 型 管 理 、 参 数 辨 识 模 型 管 理 、 交 互 建 模 模 板 管 理 、 实 体 模 型 管理 、 分 析 交 互 模 板 管 理 、 输 出 展 现 模 板 、 实 体 模 型 集 成 关 系 管 理等 模 型 管 理 的 共 性 特 征 可 抽 象 为 数 据 、 算 子 、 会 话 和 展 现 几 个关 键 元 素 。 同 时 采 用 形 式 模 型 和 实 体 模 型 的 对 偶 方 式 ， 可 以 进 行模 型 知 识 及 其 实 例 的 分 别 管 理 ， 实 现 研 发 人 员 与 业 务 人 员 的 科 学分 工 ， 并 提 供 模 型 生 成 与 管 理 的 灵 活 性 ， 以 及 模 型 及 分 析 工 具 的可 扩 展 性 。6.3.1 模 型 管 理 的 基 本 思 路 问 题 模 型 是 面 向 事 物 分 析 和 决 断 处 理 相 关 问 题 的 一 种 抽 象 ，它 具 有 明 确 的 目 的 性 和 具 体 的 环 境 情 景 特 征 ， 大 多 需 要 一 个 实 体模 型 有 序 集 的 支 撑 。6.3.2 问 题 模 型 管 理 的 基 本 构 成 6.3.3 模 型 管 理 的 基 本 架 构 Thanks For Your Attention The End