城市重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害情景構(gòu)建方法與應(yīng)急能力評價研究

1、第２８卷第８期管理評論Ｖｏｌ２８，Ｎｏ８２０１６年８月ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＲｅｖｉｅｗＡｕｇ，２０１６城市重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害情景構(gòu)建方法與應(yīng)急能力評價研究朱偉１，２王晶晶１楊玲３（１北京城市系統(tǒng)工程研究中心，北京１０００３５；２燃?xì)?、供熱及地下管網(wǎng)運(yùn)行安全北京市重點實驗室，北京１０００３５；３首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院，北京１０００２６）摘要：重要基礎(chǔ)設(shè)施是城市正常運(yùn)行和健康發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著重要基礎(chǔ)設(shè)施之間的關(guān)聯(lián)度和依賴性日益加強(qiáng)

2、，重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害往往帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會影響，提高重要基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)急能力已經(jīng)成為了保障城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要前提。本文以重要基礎(chǔ)設(shè)施為研究對象，基于重要基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)聯(lián)特征，從延展性、影響對象和持續(xù)周期三個方面分析了重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害情景構(gòu)建的特點，建立了城市重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害的情景構(gòu)建方法，提出了從準(zhǔn)確性、充分性、及時性三個維度評價應(yīng)急能力的思路，并將提出的通用方法應(yīng)用于燃?xì)舛嚅T站停氣事件案例，為實際中重要基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)急管理工作奠定

3、基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：重要基礎(chǔ)設(shè)施；情景構(gòu)建；應(yīng)急能力；關(guān)聯(lián)性收稿日期：２０１５－０６－１３基金項目：北京市博士后工作經(jīng)費(fèi)資助項目；首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)特大城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展研究協(xié)同創(chuàng)新中心開放課題。作者簡介：朱偉，北京城市系統(tǒng)工程研究中心副研究員，博士，燃?xì)?、供熱及地下管網(wǎng)運(yùn)行安全北京市重點實驗室；王晶晶，北京城市系統(tǒng)工程研究中心助理研究員，博士；楊玲，首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院副教授，博士。引言隨著城市化的快速發(fā)展，當(dāng)今社會越來越依賴于城

4、市基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)提供的各種服務(wù)以維持其正常運(yùn)行，一旦發(fā)生重要基礎(chǔ)設(shè)施事故，不僅會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，造成社會運(yùn)行系統(tǒng)中斷，也會造成嚴(yán)重的社會影響，社會面對各種災(zāi)害的脆弱性與日俱增。２００３年的北美大停電就極大地影響了交通運(yùn)輸、商業(yè)、國家安全、醫(yī)療、通訊、金融、供暖等各相關(guān)部門，長達(dá)２９小時的停電造成了約３００億美元的直接經(jīng)濟(jì)損失和極大的社會影響。對于目前出現(xiàn)的一場雨雪可以造成城市交通全面癱瘓，一次管網(wǎng)故障可以造成全城停水?dāng)嚯姷痊F(xiàn)象，不難發(fā)

5、現(xiàn)，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施極易受到自然災(zāi)害、人為破壞等外部“擾動”的危害，城市也變得格外脆弱。如何提高重要基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)急能力，增強(qiáng)城市韌性，已成為了刻不容緩的課題?！埃梗保薄笨植酪u擊事件之后，美國根據(jù)國土安全第８號總統(tǒng)令（ＨＳＰＤ?８），國土安全部與聯(lián)邦多個部門合作，制定了《國家應(yīng)急規(guī)劃情景》，提出１５種情景?！秶覒?yīng)急規(guī)劃情景》被認(rèn)為是近年應(yīng)急管理科技領(lǐng)域最重要的研發(fā)成果之一，甚至被認(rèn)為這是國家應(yīng)急管理戰(zhàn)略走向成熟的標(biāo)志，也是情景構(gòu)建理論建立的

6、標(biāo)志［１］。幾乎在同一時期，歐洲的一些國家也開展了針對重大災(zāi)害的應(yīng)急準(zhǔn)備工作，例如德國在２００４年開始，為加強(qiáng)其聯(lián)邦制的跨層級、跨部門的合作機(jī)制，加強(qiáng)對不斷變換的災(zāi)害的認(rèn)識，圍繞“重大突發(fā)事件情景”的知識獲取，持續(xù)性地開展了跨州演練工作，跨州演練持續(xù)兩年為一個周期，目前已經(jīng)圍繞７個巨災(zāi)情景開展了針對性研究與全國性演練，這已成為德國的國家行為。對于基礎(chǔ)設(shè)施間依賴關(guān)系的認(rèn)知和理解，目前主流的研究框架有兩個：一是由美國阿貢國家實驗室提出的六維

7、度框架，以復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)為視角；二是美國愛達(dá)荷國家實驗室以網(wǎng)絡(luò)流為視角所提出的ＣＩＭＳ（網(wǎng)絡(luò)流）框架，用于對基礎(chǔ)設(shè)施間依賴關(guān)系進(jìn)行建模與仿真，采用網(wǎng)絡(luò)流的視角，將基礎(chǔ)設(shè)施抽象成一個包含有節(jié)點和邊的網(wǎng)絡(luò)圖［２，３］。由于基礎(chǔ)設(shè)施間依賴關(guān)系的重要性，具有公共性高、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、脆弱性顯著等特點，使得某一系統(tǒng)的異常往往會誘發(fā)其他系統(tǒng)的不良連鎖效應(yīng)，導(dǎo)致公眾的生命和財產(chǎn)損失。情景構(gòu)建是按照“底線思維”，對不確定的未來災(zāi)難開展應(yīng)急準(zhǔn)備的一種戰(zhàn)略性風(fēng)險

8、管理工具?；陲L(fēng)險評估與脆弱性分析，對未來一定時期內(nèi)可能發(fā)生的重大突發(fā)事件進(jìn)行科學(xué)假定，分析模擬情景變化過第８期朱偉，等：城市重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害情景構(gòu)建方法與應(yīng)急能力評價研究６１圖１重要基礎(chǔ)設(shè)施情景構(gòu)建路線災(zāi)害發(fā)生后可能出現(xiàn)的各種后果，包括本設(shè)施系統(tǒng)內(nèi)部以及對其他設(shè)施系統(tǒng)的影響、社會服務(wù)需求的滿足情況、社會面衍生事件等，模擬特定條件下災(zāi)害發(fā)展的路徑與影響程度。（１）物理模擬以燃?xì)夤芫W(wǎng)為例，將事件造成的供氣量缺口作為燃?xì)夤芫W(wǎng)物理模擬的初始條

9、件，通過城市燃?xì)夤芫W(wǎng)仿真系統(tǒng)的穩(wěn)流、穩(wěn)傳和穩(wěn)傳在線功能，可以全面了解事件過程中燃?xì)夤芫W(wǎng)的壓力、流量、管存等參數(shù)變化情況，從而采取措施保證管網(wǎng)運(yùn)行安全。（２）災(zāi)害鏈推演各種災(zāi)害在發(fā)生的時間上有先后順序，同樣在災(zāi)害發(fā)生的原因上，前面災(zāi)害是后面災(zāi)害的誘發(fā)因素或是必要條件，整個災(zāi)害鏈既包含單一事件自身的形成過程，還包含事件演化出其他事件的過程［１１］。對于重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害來說，由于各類設(shè)施之間的相互依賴關(guān)系以及與城市運(yùn)行的密切聯(lián)系，使得整個災(zāi)害

10、鏈更加復(fù)雜?；趯Τ鞘泄苍O(shè)施運(yùn)行環(huán)境的分析，可以從自然環(huán)境系統(tǒng)、城市公共設(shè)施系統(tǒng)、社會系統(tǒng)三個方面來推演整個災(zāi)害鏈，如圖２所示。圖２災(zāi)害鏈因素分析應(yīng)急能力評價針對重要基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害情景，對各單位在預(yù)防、響應(yīng)、恢復(fù)階段應(yīng)該采取的應(yīng)急任務(wù)進(jìn)行梳理，即事前如何減緩風(fēng)險，做些什么準(zhǔn)備；事中如何減少損失，做些什么響應(yīng)；事后如何恢復(fù)正常，采取什么措施。其中業(yè)務(wù)連續(xù)性管理需要考慮的資源包括人員、信息數(shù)據(jù)、建筑環(huán)境及配套設(shè)施、設(shè)備材料、通信系統(tǒng)、交通工