收 稿日期 : 2008-06-20; 修 回日期 : 2008-09-30 基 金项 目: 国 家“十一 五”科技 支撑 计划资 助项目
作 者简介 : 张英菊 ( 1982-) , 女, 内蒙 古海拉 尔人 , 博 士研究 生, 主要 研究 方向为 应急管 理 、信 息 管理 、决 策支 持 系统 ( zhangyingju25@ 163. com) ;
仲秋雁 ( 1963-) , 女, 教授 , 博 导, 主要 研究方 向为 信息系 统分析 与设 计、电子 商务应 用; 叶鑫 ( 1977- ) , 男 , 讲师 , 博士 , 主 要研 究 方向 为 电子 政 务、复
杂信息 系统、应 急管理 ; 曲 晓飞 ( 1956-) , 男, 教授 , 博 导, 主要研 究方 向为多 目标 决策问 题.
基 于 案 例 推 理 的 应 急 辅 助 决 策 方 法 研 究
*
张英菊, 仲秋雁, 叶 鑫, 曲晓飞
( 大连理 工大 学 管理 学院 , 辽宁 大连 116024)
摘 要: 将 案例 推理 的方 法应 用到 应急决 策中 , 为应急 决策 提供 了一 种实 用的 科学 辅助 方法 。在 分 析 了应 急 案
例特 征的 基础 上设计 了一 种基 于概 念树 —突 发事 件本 体模 型 —事 件 元 模 型三 层 架 构 的 应 急 案 例通 用 的 案 例 描
述与 组织方 法; 根 据应急 案例 属性 复杂 及属 性值 缺失 的问 题设 计了基 于结 构相 似度 和属 性相 似度 双 层 结构 的 案
例全 局相 似度 计算算 法, 避 免了 传统最 近相 邻算 法中 的属 性 值 缺失 问 题; 最后通 过 基 于 案 例 推 理的 应 急 辅 助 决
策原 型系 统的 开发使 设计 方法 得以 实现 , 证 明了 该方 法具 有较 好的 实用 性。
关键 词: 案 例推 理; 应急 辅助 决策 ; 本体 模型 ; 事 件元模 型
中图 分类 号: TP39 文献 标志码 : A 文章 编号 : 1001-3695( 2009) 04-1412-04
Research on method of emergency aid decision-making based on CBR
ZHANG Ying-ju, ZHONG Qiu-yan, YE Xin, QUXiao-fei
( School of Management, Dalian University of Technology, Dalian Liaoning 116024, China)
Abstract: This paper applied the method of case-based reasoning to emergency aid decision-making in order to provide a kind
of efficient and applicable method to emergency decision-making. Proposed a universal method for describing and organizing
emergency cases based on three-tier architecture atfirst, then designed a kind of similarity algorithm based on two-layer struc-
ture according to attribute features of emergency cases, to avoid the defect of traditional nearest neighbor algorithm. Finally,
proposed the method in the proved to be applicable by the example in the CBR prototype system.
Key words: case-based reasoning( CBR) ; emergency aid decision-making; ontology model; meta-eventmodel
0 引言
突发事件的发生往往出乎人们意料, 它不仅严重威胁人民
的生命安全, 而且危害经济发展 和社会 稳定。尤其 在“9·11”
及“非典”发生 后, 突发 事件 的及 时应对 与高 效处 置越 来越 受
到人们的重视。如何依靠智能 化的工 具和方 法来辅 助处于 一
定的时间约束和心理压力之下 的应急 决策者 进行高 效的应 急
决策已经成为人们日益关注并且迫切希望得到解决的问题。
案例推理( case-basedreasoning, CBR) 是目前人工智能 中一
种新兴的推理方法
[ 1]
, 最早起源 于美国耶鲁大 学 Roger Schank
教授
[ 2]
在其 1982 年的著作 《Dynamic Memory》中所 作的 描述。
它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
案例联系起来, 运用过去解决该事例的经验和方法来解决当前
问题。联想到突发事件的辅助决策问题笔者得到启发: 突发事
件频频发生, 虽然突发事件的种类繁多、处置方法不尽相同, 但
是针对当前发生的某个突发事件而言, 历史上一般都或多或少
地存在比较相近的案例, 那么用何种方法能够快速检索出这些
相似案例, 并且如何界定案例的相似程度以便于把最相似案例
的解决方案提供给决策者辅助 他们对 当前的 突发事 件进行 决
策呢? 这恰恰符合了 CBR 方法解决问题的思路。本文将 CBR
方法引入到应急辅助决策问题中, 无论是对于处理低水平的危
机信息, 还是帮助处于复杂 决策环 境、面临很 大心理 压力的 决
策者, 参照相似历史案例对当前的应急事件进行决策都具有十
分重大的意义。
目前国内外学者对基于案 例推理 的应急 辅助决 策方法 进
行了一定的研究。例如汪季玉等人
[ 3]
给出了一个基于 CBR 的
应急决策支持系统的理论体系框架; Zhang等人
[ 4]
给 出了一 个
集成了 CRB推理方法的灾难救助辅助决策支持 的理论知识 管
理框架; F. Ricci 等人
[ 5]
从如何利用案例推理的 方法制定森 林
火灾救援计划的角度进 行了研 究; 刘 烯
[ 6]
把 CBR 方法 应用 到
城市火灾事故的决策指挥 中进行 了探讨。通 过分析 这些文 献
发现, 他们或是从理论探 讨的 角度 给出 一个 CBR 在应 急辅 助
决策领域应用的理论框架, 或是只针对某一类特定的突发事件
来进行研究, 而从通用于所有类型的突发事件以及从实际的应
急工程项目应用的角度探讨 CBR 方法如何在应 急辅助决策 中
进行应用的研究很少。本文依托实际工程项目应用背景, 研究
了基于案例推理的应急辅助决策方法, 同时更注重了方法的实
际应用。
1 应急案例的特点及通用描述方法
1. 1 应急案例的特点
要把发生过的应急案例表 达为计 算机可 以识别 的形式 以
便于推理并辅助应急决策, 就需要采用适合于应急案例特点的
第 26 卷 第 4 期
2009 年 4 月
计 算 机 应 用 研 究
Application Research of Computers
Vol. 26 No. 4
Apr. 2009