城市重要基础设施灾害情景构建方法与应急能力评价研究

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1、第２８卷第８期管理评论Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．８２０１６年８月ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＲｅｖｉｅｗＡｕｇ．，２０１６城市重要基础设施灾害情景构建方法与应急能力评价研究１，２１３朱伟王晶晶杨玲（１．北京城市系统工程研究中心，北京１０００３５；２．燃气、供热及地下管网运行安全北京市重点实验室，北京１０００３５；３．首都经济贸易大学安全与环境工程学院，北京１０００２６）摘要：重要基础设施是城市正常运行和健康发展的基础，随着重要基础设施之间的关联度和依赖性日益加强，重要基础设施灾害往往带来巨大的经济损失和严重的社会影响，

2、提高重要基础设施的应急能力已经成为了保障城市正常运转的重要前提。本文以重要基础设施为研究对象，基于重要基础设施的关联特征，从延展性、影响对象和持续周期三个方面分析了重要基础设施灾害情景构建的特点，建立了城市重要基础设施灾害的情景构建方法，提出了从准确性、充分性、及时性三个维度评价应急能力的思路，并将提出的通用方法应用于燃气多门站停气事件案例，为实际中重要基础设施的应急管理工作奠定基础。关键词：重要基础设施；情景构建；应急能力；关联性引言随着城市化的快速发展，当今社会越来越依赖于城市基础设施系统提供的各种服

3、务以维持其正常运行，一旦发生重要基础设施事故，不仅会带来巨大的经济损失，造成社会运行系统中断，也会造成严重的社会影响，社会面对各种灾害的脆弱性与日俱增。２００３年的北美大停电就极大地影响了交通运输、商业、国家安全、医疗、通讯、金融、供暖等各相关部门，长达２９小时的停电造成了约３００亿美元的直接经济损失和极大的社会影响。对于目前出现的一场雨雪可以造成城市交通全面瘫痪，一次管网故障可以造成全城停水断电等现象，不难发现，关键基础设施极易受到自然灾害、人为破坏等外部“扰动”的危害，城市也变得格外脆弱。如何提高重要

4、基础设施的应急能力，增强城市韧性，已成为了刻不容缓的课题。“９?１１”恐怖袭击事件之后，美国根据国土安全第８号总统令（ＨＳＰＤ⁃８），国土安全部与联邦多个部门合作，制定了《国家应急规划情景》，提出１５种情景。《国家应急规划情景》被认为是近年应急管理科技领域最重要的研发成果之一，甚至被认为这是国家应急管理战略走向成熟的标志，也是情景构建理论建立的标［１］志。几乎在同一时期，欧洲的一些国家也开展了针对重大灾害的应急准备工作，例如德国在２００４年开始，为加强其联邦制的跨层级、跨部门的合作机制，加强对不断变换的灾

5、害的认识，围绕“重大突发事件情景”的知识获取，持续性地开展了跨州演练工作，跨州演练持续两年为一个周期，目前已经围绕７个巨灾情景开展了针对性研究与全国性演练，这已成为德国的国家行为。对于基础设施间依赖关系的认知和理解，目前主流的研究框架有两个：一是由美国阿贡国家实验室提出的六维度框架，以复杂自适应系统为视角；二是美国爱达荷国家实验室以网络流为视角所提出的ＣＩＭＳ（网络流）框架，用于对基础设施间依赖关系进行建模与仿真，采［２，３］用网络流的视角，将基础设施抽象成一个包含有节点和边的网络图。由于基础设施间依赖关

6、系的重要性，具有公共性高、关联性强、脆弱性显著等特点，使得某一系统的异常往往会诱发其他系统的不良连锁效应，导致公众的生命和财产损失。情景构建是按照“底线思维”，对不确定的未来灾难开展应急准备的一种战略性风险管理工具。基于风险评估与脆弱性分析，对未来一定时期内可能发生的重大突发事件进行科学假定，分析模拟情景变化过收稿日期：２０１５－０６－１３基金项目：北京市博士后工作经费资助项目；首都经济贸易大学特大城市经济社会发展研究协同创新中心开放课题。作者简介：朱伟，北京城市系统工程研究中心副研究员，博士，燃气、供热

7、及地下管网运行安全北京市重点实验室；王晶晶，北京城市系统工程研究中心助理研究员，博士；杨玲，首都经济贸易大学安全与环境工程学院副教授，博士。６０管理评论第２８卷程与灾难后果，梳理应对情景需要面对的任务列表，对照评估既有的能力现状，最终提出情景应对各层级［４］的工作要点，提出预防与应急准备措施的一个研究过程。因此，研究重要基础设施灾害情景构建方法，对于提高重要基础设施的应急能力，降低其脆弱性具有重要的研究意义。重要基础设施的关联性特征近年来，随着信息技术在基础设施工业部门的广泛应用，重要基础设施间的关联性日

8、益增长。重要基础［５－７］设施关联性主要包括物理关联、地理关联、信息关联等，如表１所示。基于重要基础设施之间的关联性，虽然使得城市运行系统的整体协同能力和运作效率大大提高，但单一设施事故往往很容易造成城市多个基础设施事故，进而演变成复杂、系统的关联事件，带来影响范围的扩大和巨额的经济损失，由于重要基础设施与城市运行服务息息相关，重要基础设施灾害必然会对人们的生产生活造成极大的影响，尤其是短时间无法修［８］复的重大突发事件，很可