基于案例推理的应急决策支持研究

论文摘要

当前,社会稳定是各国政府共同追求的基本目标,也是人民安居乐业,经济、文化、政治得以有序发展的基本条件。但近年来国内外各种自然灾害,恐怖袭击事件和大型传染病频频发生。这些危机事件对社会造成了很大的负面影响,不仅无情的夺取很多人的生命,还给国家带来巨大的经济损失。与一般事件相比,危机事件具有突发性、严重性、紧迫性、不确定性和聚众性的特点。因此应对突发危机事件更需要决策者当机立断;由于时间紧迫,可供决策者利用的时间和信息资源有限,决策后果难以预料,给决策者造成很大的心理压力。采用可靠的应急决策支持系统对应急决策提供辅助支持是很有价值的。本文详细分析了突发危机的特点,分析了应急管理的特点,并阅读了大量关于突发危机和应急管理的文献,了解国内外相关研究的进展和已经取得的成果,在此基础上,结合中国国情确立了基于案例推理的应急决策支持模型。同时,本文基于相似粗糙集和Prolog人工智能语言,解决了案例推理的实现算法,包括案例的表示、推理、维护等。在文章最后,作者给出应急决策支持系统的功能模块,通过对汛灾这一灾害类型的研究给出具体案例表示形式,搜集历史案例创建数据库,结合领域知识开发出Prolog推理规则。最后,本文以防汛应急决策支持系统为例,演示了本文所给出的决策过程模型和相关算法的应用过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 导论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 突发危机的定义与特点
• 1.4 应急决策
• 1.4.1 应急决策的特点
• 1.4.2 应急决策的一般流程
• 1.4.3 应急决策研究小结
• 1.5 研究现状综述
• 1.6 解决方案—建立基于案例推理的应急决策支持系统
• 1.7 文章内容与安排
• 1.7.1 文章拟解决的关键性问题
• 1.7.2 文章的结构
• 2 运用案例推理技术建立应急决策支持模型
• 2.1 基于案例的推理概述
• 2.2 基于案例推理的关键技术及实现方式
• 2.2.1 案例的表示
• 2.2.2 案例的检索
• 2.2.3 案例的重用和修正
• 2.2.4 案例的保留
• 2.2.5 小结
• 2.3 应急决策支持模型
• 2.3.1 案例库与规则库的初始化
• 2.3.2 案例的形象化表示
• 2.3.3 基于有限信息的案例检索
• 2.3.4 问题模式差异分析
• 2.3.5 危机演化的预测
• 2.3.6 基于规则的推理
• 2.3.7 形成备选方案集
• 2.3.8 基于群决策生成可行方案
• 2.3.9 危机事件的随机序贯决策
• 2.4 小结
• 3 相似粗糙集和PROLOG 简介
• 3.1 粗糙集简介
• 3.2 粗糙集知识要点
• 3.2.1 知识与分类
• 3.2.2 不可分辨关系、等价关系
• 3.2.3 数据表知识表达系统与决策表
• 3.2.4 上近似集、下近似集
• 3.2.5 属性约减算法
• 3.3 相似粗糙集
• 3.4 相似粗糙集在案例推理中的应用
• 3.5 PROLOG简介
• 3.6 PROLOG语言的优点
• 3.7 PROLOG知识要点
• 3.7.1 基本语法结构
• 3.7.2 目标求解机制
• 3.8 PROLOG在案例推理中的运用
• 4 案例推理实现--算法研究
• 4.1 案例的表示
• 4.1.1 基于相似粗糙集的案例表示方法
• 4.1.2 基于 Prolog 的案例表示
• 4.1.3 信息表的预处理
• 4.2 案例的检索
• 4.2.1 属性的相似度计算
• 4.2.2 相似粗糙集实现属性的约减与权重分配
• 4.2.3 案例的相似度计算
• 4.2.4 相似粗糙集算法和一般距离度量算法的比较
• 4.2.5 Prolog 实现案例推理
• 4.3 案例库的维护
• 4.4 PROLOG实现规则推理
• 5 防汛应急决策支持系统的设计与演示
• 5.1 决策对象——汛灾
• 5.1.1 汛灾决策案例的属性分析
• 5.1.2 汛灾应急决策案例的逻辑表示
• 5.1.3 汛灾案例库的构建
• 5.1.4 Prolog 进行指定推理的推理规则
• 5.2 汛灾应急系统的组成
• 5.3 关键算法演示
• 5.3.1 运用相似粗糙集推导相似案例
• 5.3.2 运用 Prolog 程序推导潜在的匹配案例
• 5.3.3 两种推理方法的分析
• 5.3.4 汛灾的衍生灾害预测
• 5.4 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 附录1：程序（产生辨识矩阵、属性加权与约减）
• 附录2：程序（相似度计算及检索相似案例）
• 附录3：Prolog 推理程序
• 附录4：规则库片断
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文