数字化应急预案可操作性评价系统设计与开发.pdf
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1、计 算 机 系 统 应 用 2 01 0年 第 1 9卷 第 3期 数字化应急预案可操作性评价系统设计与开发 韩 芳 1 秦 练 1 马新悦 1 党德鹏 1 刘吉夫 2 陈 晋 2 (1 北京师范大学 信息科学与技术学院 北京 1 0 0 8 7 5;2 北京师范大学 民政部 教育部 减灾与应急管理研究院 北京 1 0 0 8 7 5)摘要:基 于应急预案 由描述性语言组成的特 点,根据预案复杂性评 价原理,采 用 B S(浏览器 服务 器)架构,设计 开发 了应急预案的可操作性评价 系统。系统以 P H P+A P A C H+M y S QL作为开发 工具,通过 需求分 析、概念、逻辑和物
2、理设计,编程实现 了在人机交互的友好界面上对应急预案进行快速检索、查看、评审、添加、修改、删除等操作,通过对待评价应急预案的执行任务进行具体分解并评价各基本子任 务的复杂性和各基本子任务间的组合复杂性,量化地给出待评价应急预案的复杂度及提高其可操作性 需要加 强和 完善 的方 面,为专 家评 价及 改善应急预案提 供 了在 线软件 系统 支持。关键词:数 字化预案;评价 系统;B S架构;数据库设计;复杂性 De v e l o p m e n t o f Eme r g e n c y Re s po n s e Pl a n Co mp l e x i t y Ev a l ua t i
3、o n S y s t e m HA N F a n g ,Q I N L i a n ,MA Xi n Yu e ,D A NG De P e n g ,L I U J i F u ,C HE N J i n (1 C o l l e g e o f I n f o r ma t i o n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,B e i j i n g N o r ma l Un i v e r s i t y,B e i j i n g 1 0 0 8 7 5,C h i n a;2 Ac a d e my o f D i s a s t e
4、r R e d u c t i o n and E m e r g e n c y Ma n a g e me n t,B e i j i n g N o r ma l U n i v e r s i t y,B e i j i n g 1 8 7 5,C h i n a)Abs t r a c t:Ba s e d o n c h a r a c t e r i s tic s o f t h e d e s c r i p t i o n l a n g u a g e i n t he e me r g e n c y p l a n,t h i s p a p e r d e s i
5、g ns an e me r g e n c y r e s p o n s e p l a n c o mp l e x i t y e v a l ua t i o n s ys t e m wi t h t h e e v alu a t i o n me t h o d o l o g y f o r t h e p l an S man e u v e r-a b i l i t y B y u s i n g the B S c o n s t r u c ti o n a n d wi t h P HP,AP ACHE and My S QL,the c o mp l e x i
6、 ty e v alu a ti o n s y s t e m h a s b e e n r e a l i z e d t h r o u g h wo r k i n g o n s y s t e m r e q u i r e me n t s a naly s i s a n d o n i t s c o n c e p t ual,l o g i c a l an d p h y s i c al d e s i g n Th e s ys t e m p r o v i d e s a h uma n c omp u t e r i n t e r a c tio n i
7、n t e r f a c e wh e r e q u i c k s e a r c h i n g,v i e w i n g,j u d g i n g,a d d i n g,a m e n d i n g and d e l e t e i n g C an b e d o n e I t s u p p o r t s t h e e x p e r t s t o i m p r o v e th e e me r g e n c y p l a n b y d e c o mp o s i n g the p l an S mi s s i o n,ana l y z i n
8、 g the b a s i c s u b t a s k S c o mp l e x i ty and a c hie v i n g the qu an t i fic a t i o n o f the p l a n S c o mp l e x i t y Ke y wo r d s:d i gi t al p l an;e v alu a t i o n s y s t e m;B S a r c h i t e c tur e;d a t a b a s e d e s i g n;c o mp l e x i t y 1 引言 应急预案是突发公共事件应对的原则性方案,尤 其
9、是指政府或企业组织针对可能的重大事故或灾害,为保证迅速、有序、有效地开展应急与救援行动、降 低事故损失而预先制定的有关计划或方案【1】。而数字 化应急预案利用计算机技术和网络技术给用户提供了 在人机交互的友好界面上对应急预案进行快速检索、添加、修改、删除等操作的机会【2】。从预案执行人员 的角度出发。应急预案的可操作性是应急行动成功的 关键。若应急预案应急机制健全且可操作性强,则在 抗击自然灾害的过程中,会大大降低事故损失,例如 在强台风“云娜”的过程中,由于 浙江省洪涝台旱 基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2 0 0 6 B AK 01 A0 7 2 0 0 6 B AC 1 8 B
10、0 6)收稿时间:2 0 0 9 0 7 1 0 l 2系统建设 S y s t e m C o n s t r u c ti o n 2 01 0年 第 1 9卷 第 3期 计 算 机 系 统 应 用 灾和水利工程险情应急措施预案等多项应急预案的 指导,浙江省认真做好涉险人员排查转移避险工作,灾后迅速调 集力量,组织抢修水毁设施,从 而大大降 低了伤亡人数和财产损失。以上实例说明能否有效采 取应急行动以降低灾害损失除了需要应急预案具备良 好的完备性,还在很大程度上要求应急预案具有良好 的可操作性。因此应急预 案的评审已成为提高预 案科 学性的迫切要求应急预案的可操作性将直接影响应急 预案执行
11、效 果,所 以开展 应急预案可操作性评价 工作 是必不可少又迫 在眉睫的事,但我国目前尚未开展这方 面的工作,还没有对复杂性形成统一而公认 的定义【3 1,尤其是缺 乏数字化预案库的评价系统【4】。本文基于应急预案由描述性语言组成的特点,根据 预案复杂性评价原理,实现了数字化应急预案可操作性 评价系统。由于应急预案的任务和其分解的基本子任务 就是要明确告知预案执行人员应该做什么和如何去做,任务目标越明确,任务之间的关系越简单,任务的可操 作性就越好,任务也就越容易完成,该系统通过分解待 评价应急预案的任务,并评价基本子任务的组合复杂性 和各基本子任务组合的复杂性,量化地对待评价应急预 案给出复
12、杂度及提高其可操作性需要改进的内容。2 应急预案可操作性测量标准的建立 应急预案的可操作性评价即为应急预案任务的系 统复杂性评价:分解应急预案系统任务和基本子任务、提取应急预案 中的信 息和 行动、确定每个基本子任务 中的信息和行动、定义应急预 案的复杂度指标、计算 结果【5】。根据评审原则,由应急预案中各个行动内容 之间的先后顺序、前提条件、层次关系、分支条 目等,引入软件工程中的程序流转图概念,将描述性的预案文 本分解所得的各个子任务转换组合为包含执行任务以 及它们之间逻辑与层次关系的结构控制图表示,进而求 出子任务内部复杂度,并通过各子任务的所占的权重值 及子任务内部复杂度得到预案所对应
13、的复杂度。2 1基本子任务的内部复杂度 影响基本子任务的内部复杂度有以下四个因素。首先我们假定预案共分解为 n个基本子任务,定 义 S i,s j 为应急预案的第 i 个和第j 个基本子任务,贝 0 i,j【1,n】o f k(S O 表示第 k个因素对第 i 个基本子任务的内部 复杂度的影响,k E【1,4】。对四个因素分别分析如下:2 1 1子任务与其他子任务问的关系 评价可操作性的前提是待评预案的完备性,而预 案中完备性在是指在应急预案中涉及的内容是不可改 变 的,因此,子任 务和行动的数量是确定 的,而各子 任务之间的关系是关键因素之一,在子任务数目 n相 同的情况下,子任务关系越多,
14、结构越复杂,即要执 行一个子任务可能需要其他子任务的执行作为前提,或需要其他子任务的配合并行执行,从而导致复杂度 的差异。例如说一 般预 案中都要求子任务“预警预 防 行动”前要先执行子任务“信息监测与报告”。定义 m(s ,S,)为基本子任务与之间关系的复杂度。与其他子任务间的关系所导致 的复杂度定义为 (,):()=(,),1,门 (1)j=l 2 1 2不同类型的执行序列流的复杂性。根据软件工程中的程序流转图概念,应急预案的 执行任务同样存在 3种基本的控制流类型,即顺序、选择、循环。预案的控制流对预案复杂度有很大影响,并且 不同的控制流结构对预案复 杂度 的影响也 不同。一般 而言,单
15、一的顺序结构最简单,循 环结构 和选 择 结构 的环路越 复杂,预案 的复杂度也越大。例 如,在 选择结构中,我们能够将可执行任务转变为框图或嵌 套 i f 语句判断,要经过多次的选择才能确定采取的行 动,其复杂度显然要高于没有嵌套的 i f 语句。而且随 着嵌套深度的增加,复杂度也相应地增加。定义 m为 子任务 S f 中包含的选择结构的数目,C j(S i)为子任务 S 的第 j个选择结构的复杂度,I 为子任务S f 中包含 的循环结构的数目,d i(i)为 S,的第j个循环结构的 复 杂度,定 义顺序 结构 的复杂度为 1。S 的 以上三种 控 制流类型 的复 杂度 的总和定义为():m
16、 l 厂 2(f)l+f i)+d f s i),i 1,】(2)J=l 。J=l 2 1 3任务层次深度对复杂性的影响 在执行具有多重层次的选择判断语句过程中,要进 行多次的判断过程才能确定所需要采取的行动,显然其 复杂度要高于没有层次嵌套的判断语句,而且随着嵌套 深度的增加复杂度也相应地增加。则 S i 嵌套层次深度对 该基本子任务 的内部复杂度的影响定义为):A(s,)=h j(s ),1 【l,】(3)其 中,m 为基本子任 S 中选 择判断语句层次 的数 目,S y s t e m C o n s t ruc t i o n系统建设 l 3 计 算 机 系 统 应 用 2 0 1 0
17、年 第 1 9 卷 第 3期 h j(s O 表示 S 的第j 个嵌套的深度。2 1 4选择分支数目对复杂度的影响 选择的分支数 目的增加也会增加子任务的复杂 度。在预案的执行过程中,人员理解 q+1个选择分支 所花费的时间要多于理解 q个选择分支,相应地增加 了预案的复杂程度。定义 m为基本子任务s 中的选择 结构的数目,c j(s )表示S f 的第j 个选择结构的分支 数。其对 S i 影响可以定义为():()=),1 【1,叫 (4)j=l 综上四个因素,可以将基本子任务的内部复杂度 定义为 F(s i):4 r(s )=L(s ),1 【1,】(5)=1 其中S f 为应急预案分解出
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