大规模灾害下的城市关键基础设施应对能力不足评估方法研究

Under the situation of mass nature disaster, with the constraint of city critical infrastructure response capacity, the objective of this research is to identify how to recognize the underneath problems of infrastructure response capacity, and how to solve these problems from the baseline faults. The main research contents include: (1) Based on the situation of incomplete preparation drawn from the fault case studies, the response capacity index will be assigned, identified and calculated to discuss the current response capacity of critical infrastructure of city. (2) Take the electricity grid system as an example, the fault tree will be built, analyzed and categorized as cases regarding the cognition of secondary disasters, emergency resource assurance and quick response. (3) Identify the demand of data and other inputs for analyzing under response capacity of critical infrastructure through the discussion of the relationship between the under response capacity of critical infrastructure and the inefficient reaction of associated government department. (4) The problem identification of under response capacity for critical infrastructure will be analyzed, and an empirical study for the chosen city will be followed.

以大规模自然灾害为背景情景，在城市关键基础设施应对能力构建存在的界定条件下，从基层基本故障出发，研究基础设施能力不足的问题发现途径和实现方法。主要研究内容：①基于灾害应对故障案例倒推准备不足发生的情景分析，探索城市相关关键基础设施的应对能力问题，研究这些能力不足指标的设置、识别和计算方法。②以电网为例，针对次生灾害认知、应急资源保障和紧急应对等应急运行故障，研究故障树构建、分析和归档形成案例的方法，提炼相关问题发现的知识，归纳有关工作机制。③探索城市关键基础设施"整体应对能力不足"和"基层应对响应失效"相互联系的两层次的问题映射，挖掘应对能力不足发生的数据需求和要素分析方法。④研究城市关键基础设施应对能力不足发现方法的应用途径，在样本城市应用验证。

在应急准备阶段，如何评价与提高应急响应阶段的关键基础设施应对灾害能力，是应急应对关心的重要问题。相关能力评估的研究主要关注于应急应对能力的整体评估，但其实施工作量较大且不易于获得有效评估结论；脆弱性研究给出了从薄弱环节审视应急系统的分析视角，但侧重于对物理缺陷的识别，而应急系统风险分析需要统筹考虑影响关键基础设施灾害应对的各个方面。以应对灾害能力为对象开展研究有利于从系统角度考虑各风险要素，直击应急系统薄弱环节，是具有较高研究价值。在应急准备规划阶段，如何识别关键基础设施应对能力不足，既是一个广为关注的实践事务，也是一个亟待解决的理论问题。.本项目在应对灾害能力与应急响应实施间的映射方法方面取得以下三个成果：.第一，提出基于案例借鉴的关键基础设施应对灾害能力不足识别方法。该方法基于关键基础设施系统应急任务体系，考虑了应对灾害能力不足之间的直接影响关系，有利于解决评估缺乏关联性的问题；基于案例借鉴快速有效地识别关键基础设施系统应对灾害能力不足，减少了评估的工作量，有利于解决评估缺乏针对性的问题；采用历史案例作为参考依据与评估标准，保证了评估结果的客观性，有利于解决评估缺乏预见性的问题。.第二，提出基于乱象图的关键基础设施应对灾害能力不足识别方法。应急乱象是社会乱象的一种，描述的是应急管理问题的复杂性与内在关联性。在能力不足分析的乱象消减原理基础上，基于乱象图从不确定性消减角度出发识别关键基础设施应急能力不足，阐述了特定级联灾害情景下能力不足分析的乱象图构建流程，其主要包括乱象图构建准备、初始化乱象图、关联问题识别、因果关系要素识别与建立乱象图等。乱象图以问题关联与因果关系识别为核心，是从已有案例与知识资源中推断新情景下的构成因素取值，有利于解决决策来源不可靠以及知识不完备等问题。.第三，提出基于情景想定的关键基础设施应对灾害能力不足识别方法。在情景不确定背景下，难以直接预测未来灾害的情景，造成能力不足分析的情景预设困难。能力不足识别的情景想定是指在应急准备规划阶段，创建适应现实需求的能力不足识别案例，通过设计与规划情景消减目标情景的不确定性。想定分析可划分为四个阶段，即情景嵌入、情景想定与应对方案模拟、应对效果评估与想定方案选择以及能力不足要素识别。情景想定可以结合应急管理决策者对应急效果的需求，使应急决策者能够根据现实情况修正目标情景，提高能力不足识别的情景针对性。