基于模糊Petri网的气象灾害应急能力评估
基于模糊Petri网的网络风险评估模型_高翔_祝跃飞_刘胜利_费金龙_刘龙
Risk assessment model based on fuzzy Petri nets
GAO Xiang, ZHU Yue-fei, LIU Sheng-li, FEI Jin-long, LIU Long
(State Key Laboratory of Mathematical Engineering and Advanced Computing, PLA Information Engineering University, Zhengzhou 450002, China)
CF (h) CF (h, e) max(0, CF (e))
(1)
图 3 第 2 类模糊产生式的 FPN 模型
定义 3 设 A 是论域U 上的一个集合，其特征函 数表示为 A(x) : U [0,1] 。对 x U , A( x) [0,1] 是一个其元素 x 属于 A 的程度的一个函数，称为隶属 函数。由此上述命题的可信度 wi 和规则置信度 j 都 可以由隶属函数来刻画，其取值范围为 [0,1] 。 定义 4 风险等级评价矩阵 Q ，设评估矩阵为 Q (10,8, 6, 4, 2) ，其中，10 表示风险等级为“高” ； 3.3
wg1 min( w1 , w2 ,, wn ) wg 2 max( w1 1 , w2 2 ,, wn n )
权重系数计算
(2) (3)
8 表示风险等级为 “较高” ； 6 表示风险等级为 “中” ； 4 表示风险等级为 “较低” ； 2 代表风险等级为 “低” 。 3.2 模糊产生式规则的 FPN 表示
命题的有限集合； IN : P T 为变迁输入矩阵， IN { ij } ， ij {0,1} ， 当 pi 是 t j 的输入时， ij 1 ， 当 pi 不是 t j 的输入时， ij 0 ； OUT : T P 为变 迁输出矩阵，OUT { ij } ， ij {0,1} ，当 pi 是 t j 的 输出时， ij 1 ，当 pi 不是 t j 的输出时， ij 0 ；
基于模糊Petri网的产生式知识表示模型的推理
基于模糊Petri网的产生式知识表示模型的推理基于模糊Petri网的规则推理优化算法杨蓉(深圳大学机电与控制工程学院，广东深圳 518000)摘要针对现有模糊Petri网的规则推理算法存在的不完善问题，提出并开发了优化的推理算法。
该算法适用于大部分基于规则的推理系统，正确直观的仿真从出发命题开始到目标命题的推理过程。
详细阐述了模型和算法，对具体的算例进行分析并与已有的算法进行比较突出其优点。
关键词模糊Petri网；基于规则；推理；知识表示1 引言模糊Petri网(Fuzzy Petri Net，FPN)作为一种适合于描述异步、并行、模糊数据的计算机系统模型，被广泛的应用在基于规则的模糊推理系统中。
伴随FPN的发展，相应模型的顺向推理算法以及逆向推理算法也在不断发展与完善。
Looney最早给出了只适合于简单PN结构的顺向推理算法[3]。
其后，Chen又给出了具体且精确的FPN数学定义，并优化了原有算法[1]。
Li 等人提出了一种具有自适应能力的FPN[4]，不但可以实现知识推理，同时具有类似神经网络的自我学习能力。
我们发现，现有的这些算法对于较简单的模型结构比较有效，当推理系统对应的FPN模型具有较复杂的结构时，则存在一定的问题，譬如：(1)一些从始发命题到结论命题的推理路径并未充分考虑，如文献[1]。
(2)不适合并行推理，如文献[1][3]。
(3)对于一些库所，即使在推理中得到了它们的令牌值(Token)，但在后续过程中不能被涉及到，如文献[1]。
(4)在文献[4]中，当一个变迁被允许发生后，其输入库所全部被删除，这部分被删除掉的库所有可能包含了其它库所的输入库所，造成整个推理无法正常进行。
因此，文本在以往研究的基础上，提出一种更具有灵活性和适用性的基于模糊Petri网的顺向规则推理算法。
2 基于Petri网的模糊推理一个模糊Petri网包含两种节点：库所(Place)和变迁(Transition)。
基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型及应用_吴锋 - 副本
第21卷第1期2011年1月 中国安全科学学报Ch i na Sa fety Sc i ence Journa lV o l.21N o.1Jan.2011基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型及应用*吴 锋 王晓艳(杭州电子科技大学信息与控制研究所,浙江杭州310018)学科分类与代码:6203070(安全系统工程) 中图分类号:X913.4;TP277 文献标志码:A资助项目:浙江省科技厅化工行业安全生产关键技术及装置创新团队项目(2009R50019)。
摘 要 针对现代危险品运输安全监控问题,以运输费用、事故风险、灾害致灾、补救能力为运输安全评估的关键因素,建立安全分析的评估指标体系,提出一种基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型。
首先应用转换规则给出评估指标体系的模糊Petri网表示和在Petri网模型的基础上的模糊推理算法,其次结合层次分析法(AH P),采取定性与定量分析相结合的方法进行安全评价;最后给出基于Arc GIS的评估模型实现方法,并应用于危险品运输安全监控系统的开发。
模糊Petri网的数学特性及易于实现的特性,使得安全评估模型的建立,有助于实现运输安全评估策略的形式化、定量化和动态决策,而基于安全评估模型的危险品运输车辆监控系统的成功开发,进一步表明评估模型、推理算法和实现方法是合理可行的。
关键词 安全评估; 模糊Petri网(FPN); 层次分析法(AH P); 地理信息系统(G I S);危险品A Safet y Eva l uation M ode l for D angerous G oods T ransportati onBased on Fuzzy PetriN ets and ItsA pp li cati onWU Feng WANG X iao yan(I nstitute o f Infor m ati o n&Contro,l H ang zhou D ianziUn i v ersity,H angzhou Zhe jiang310018,Ch i n a)Abstract: A i m ing at the sa fety m onito ri n g prob le m ofm odern dangerous goods transportation vehic le sys te m s,the transpo rtati o n costs,acc i d ent risk,d isaster hazard,re m edia l capacity are used as the m a j o r fac tors i n transportation safety evaluati o n to establish l e vels of index syste m s for sa fety evalua ti o n,the safety eva l u ation m odel based on fuzzy Petrinets(FP N)is put for w ar d for danger ous goods transportati o n.Firs,t FPN is presented by creati n g the m app i n g re lationsh i p s bet w een FP N and its eval u ation syste m,and fuzzy reasoning algorith m is g i v en based on the FP N m ode.l Second,w ith AH P m ethod,qua litati v e analysis and quantitative analysis are co m bined and used to evaluate and ana l y ze the sa fety question.F i n ally,an i m ple m entation m ethod for the safety evalua ti o n m odel is g iven based on geog raph ic i n for m ation syste m (A rc G I S)and used i n the m on itoring syste m o f dangerous goods transportation safe ty.The m athe m atica l properties and t h e easily i m p l e m en ted features of FP N m ake the sa fety evaluati o n m odel contri b ute to the for m ati o n,quantification and dyna m ic dec isi o n m ak i n g of transportation safety policy.An application of the safety m on itoring syste m of dangerous goods transportation vehic les i n d icates tha t the m ode,l reason i n g a l g orit h m and its i m ple m entation m ethod are all feasi b le and practica.lK ey words: safety eva l u ation; f u zzy Petri nets(FP N); analytic h ierarchy process(AHP);geograph ic i n for m ation syste m s(G I S); dangerous goods*文章编号:1003-3033(2011)01-0093-06; 收稿日期:2010-11-25; 修稿日期:2010-12-270 引 言对危险品运输车辆安全因素的正确评估,是现代基于GPS /3G /G I S 的危险品运输监控与调度的关键技术之一,也是实现运输路径优化的主要依据,其实质在于建立安全评估模型,并在地理信息系统A rc G I S 平台上实现。
基于模糊数相似度的电网自然灾害风险评价方法
０ 引言
近 年 来 ， 由于 自然 灾 害 因素 的作 用 ， 电 网 安 全 稳 定 和 经 济 运 行 受到 严 重 的 损 害 …。例 ￣ ， ２ ０ ０ ８
年 初 ，我 国南 方 地 区 大 面积 遭 受 雨 雪 冰 冻 灾 害 ， 输 电 线路 遭 受 严 重破 坏 ，使 电 网 结 构 受 至 ０ 严 重 影 响 ，很 多线 路 和变 电 站 因 灾停 运 。在世 界 范 围 ，
方法 如下 所示 。 ．
１ 电 网 自然 灾 害 风 险 综 合 评 价 指 标 体 系
电 网 自然 灾 害 常 常 是 以灾 害 群 的方 式 出现 ，
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ －０ ５ －１ ８ 基金 项目：国家 自然科学基金项 目 （ ７ １ ２ ７ １ ０ ８ ４ ）
体 系
社 会 影 响 风 险 （ ）。
重 伤 人数 （ Ｒ ４ ： ） 停电比例 （ Ｒ ４ ） 直 接 经 济损 失 （ Ｒ ）
如表１ 所 示 ，在 构成 电 网 自然 灾 害风 险评 价 的
指标 体 系 中 ，一级 指 标 共 四项 。二 级 指 标 的 计 算
因 而 需 要 采 用 多 灾 种 的 风 险 评 估体 系 。灾 害 具 有
持 续 作 用 的 特 点 ，在 时 间 和 空 间 上 产生 的影 响都
会 扩张 ，因此需 要考 虑 的 自然 灾害风 险 因素不 能仅
仅 限于 灾害 发 生本身 。此外 ，自然 灾害 除 了对 电 网 中电力设 备造 成直 接影 响 ，而 且会 引起事 故而 产生
有 一定的理论和实践意义。 关键词 ：梯形模糊数相似度 ；电网 自然 灾害；风 险管理 ；综合评价
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ 上） 一０ ０ ７ １ —０ ４
基于模糊网络分析法的海上应急救助能力评价
基于模糊网络分析法的海上应急救助能力评价吴晓春;吴一鑫;马伟皓;毛天宇;卢天赋【摘要】为提升我国的海上应急救助能力,针对海上应急救助受多种因素共同影响的复杂性和随机性,提出了一种将德尔菲法、网络分析法和模糊综合评价法相结合的模糊网络分析法,并构建海上应急救助能力评价模型.采用调查问卷的方式对二级指标进行单因素评价,结合三角模糊数、德尔菲法和网络分析法确定各指标的权重,然后使用模糊综合评价法对海上应急救助能力进行评价.该评价模型考虑了各救助部门之间、救助人员数量和质量与救助成效之间、救助设备数量和质量与救助成效之间的关系,具有一定的可靠性.最后,以交通部东海救助局为例进行实证研究,结果表明,东海救助局的海上应急救助能力属于良好程度,但仍然存在一些不足,如东海救助局的信息收集速度较差等问题.【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】7页(P383-388,395)【关键词】三角模糊数;模糊网络分析法;海上应急救助;能力评价【作者】吴晓春;吴一鑫;马伟皓;毛天宇;卢天赋【作者单位】武汉理工大学航运学院,湖北武汉 430063;内河航运技术湖北省重点实验室,湖北武汉 430063;国家水运安全工程技术研究中心,湖北武汉 430063;武汉理工大学航运学院,湖北武汉 430063;浙江大学海洋学院,浙江舟山 316021;武汉理工大学航运学院,湖北武汉 430063;武汉理工大学航运学院,湖北武汉430063【正文语种】中文【中图分类】U698.6当前我国经济已发展成为高度依赖海洋的外向型经济，随着建设“海洋强国”战略目标的提出，海洋上升至前所未有的战略高度。
而海上突发事故也随着国家对海洋的开发越来越频繁地发生，造成了严重的人员伤亡和财产损失，同时也对通航环境、通航秩序、海洋环境和社会公共利益造成了巨大的不利影响。
海上应急救助部门作为挽救失事人员生命和财产安全的主要力量，责任重大。
基于粗糙-模糊集值的城市应急避难所应急能力评价方法
基于粗糙-模糊集值的城市应急避难所应急能力评价方法吴开腾;陈钉均;徐长安【摘要】Redundant indicators were rid of the evaluation index system by applying the rough set attribute reduction theory.For the determination of indicators' weights, rough set-based attribute significance was applied to determine the objective weights.Considering the fuzziness and randomness existing in the indicators, the subjective weights of indicators were bining the objective and subjective weights, the overall weights of the indicators were obtained and thus the overall evaluation results were worked out.A case study shows that the shelter's emergency capability needs further improving.The emergency toilets indicator gives a high performance in aspects like site selection, squatter settlements, emergency power supply, and emergency disease control center.While in aspects like the shelter's emergency command center, emergency water supply, relief material reserve, emergency broadcast, and emergency response plan, still greater efforts should be made to meet the real needs.The evaluation results find that reasonable site selection, emergency power supply, toilets, and emergency disease control center can drastically enhance the emergency capability.%针对城市应急避难所应急能力评价指标体系中评价指标过多,利用粗糙集属性约简理论去除冗余指标.在指标权重的确定时,利用粗糙集属性重要度确定指标客观权重;针对评价指标存在一定的模糊性和随机性,基于模糊集值统计理论, 求出各指标的主观权重, 得出指标的综合权重,最后得到综合评价结果.结果表明:该应急避难所应急能力还需加强,应急简易厕所指标做得比较好,选址合理性、应急棚宿区、应急供电及应急防疫设施等指标都表现良好,而指标应急指挥中心、应急供水装置、物资储备房、应急广播及应急预案还有待加强.评价结果合理选址合理性、应急供电网、应急简易厕所、应急防疫站对于提高应急适应能力效果明显.【期刊名称】《内江师范学院学报》【年(卷),期】2017(032)004【总页数】5页(P34-37,41)【关键词】粗糙集;属性重要度;集值统计;应急避难所;应急能力【作者】吴开腾;陈钉均;徐长安【作者单位】内江师范学院四川省高等学校数值仿真重点实验室, 四川内江641199;西南交通大学交通运输与物流学院, 四川成都 610031;西南交通大学交通运输与物流学院, 四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】TU984近年来,随着城市化进程的加快, 城市规模、人口密度不断扩大, 各种突发事件频繁发生.城市避难所是为了人们能在灾害发生后一段时期内，躲避由灾害带来的直接或间接伤害，并能保障基本生活而事先划分的带有一定功能设施的场地[7],是防止重大突发事件, 减轻人员伤亡和财产损失的重要措施.所以，城市应急避难所的应急避难能力评价对于提高城市应急避难水平具有重要意义.国内外学者在这方面进行了大量探索.应急管理能力评价的主要研究内容包括评价指标选取和评价体系构建以及评价方法选择.通过分析不同地区灾害发生率来计算资源需求量，并与现有配置资源进行比较来判断系统应急能力的强弱[1].基于马尔科夫过程模型对应急设施的能力进行研究[2]，文献[3]建立了应急管理中通讯设施的可靠性评价模型，文献[4]比较系统地建立了城市应急能力评价体系,对应急能力评估指标权重的确定问题进行了讨论[5-6].然而，现有研究中主要是对应急能力评价指标的研究，在评价方法中指标权重的确定主要由专家主观确定，评价结果缺少客观性.因此，本文在已有研究基础上[7-16]，完善城市应急避难所应急评价指标体系的构建，针对指标数量过多，利用粗糙集属性约简理论，去掉冗余指标.利用粗糙集理论，确定各约简后的指标的客观权重，结合集值理论得到各指标的考虑主客观结合的综合权重，并完成应急避难所应急能力的综合评价，并提出相关建议. 本文从城市应急避难所的布局、设施、管理3方面,建立了城市应急避难所应急能力评价指标体系[4-7,12-14]如表1所示.2.1 基于粗糙集的属性客观权重的确定粗糙集理论波兰数学家Pawlak[11]于1982年提出的，能在保持原有的分类能力不变的前提下, 去除数据中的冗余信息.定义1 二元组(U,R)是一个知识库，其中,U为论域,R是U上的一族等价关系，若P⊆R，则∩P=ind(P)也是一个等价关系，称为P上的不可分辨关系.定义2 令R为一族等价关系,R∈R，若)，则称R为R中不必要的；否则称R为R 中必要的.如果每一个R∈R都为R中必要的，则称R为独立的.设Q⊆P，若Q是独立的，且ind(Q)=ind(P),则称Q为P的一个约简.定义3 四元组S=(U,A,V,f)是一个信息系统，其中,A为属性集,为属性a的值域，f:U×A→V为信息函数，对任意a∈A,x∈U，有f(x,a)∈Va.任意P⊆A,ind(P)={(x,y)∈U×U|∀a∈A,f(x,a)=f(y,a)}也是U上的等价关系.定义4 在决策表S=(U,A,D,V,f)，决策属性D(U/D)=(D1,D2,…,Dk)相对于条件属性D(U/A)=(A1,A2,…,Am)的条件熵为定义5 在决策表S=(U,A,D,V,f)中,∀a∈A,c∈A,x∈U，则条件属性a的重要度：其中.定义6 在决策表S=(U,A,D,V,f)中,∀a∈A属性a的客观权重为2.2 基于集值理论的主观权重的确定主观权重一般都是由专家直接给出，而城市应急避难所应急适应能力评价指标存在一定的模糊性和随机性, 而模糊集值统计理论是体现了专家对模糊性评价指标的处理方式[7].本文将参照文献[7]的方法求指标的主观权重.评价指标ai的相对权值为通过规一化处理后，有其中，，表示指标集，对指标ai，各专家所确定的权值区间为,kj为每位专家自身的权值.2.3 综合权重的确定采用主观权重与客观权重线性相加得综合权重,即规一化，即可得出wi综合合权值为(1) 构建城市应急避难所应急能力评价指标体系A；(2) 利用粗糙集约简理论对，得到约简后的指标集，针对城市应急避难所应急能力评价指标体系A，利用公式)对指标集进行约简计算得出约简后的指标集，记为A′；(3) 利用公式(1)，求出基于粗糙集的客观权重；(4) 基于公式(2)，求出基于集值理论的主观权重；(5) 基于公式(3)，求出综合权重；(6) 应急避难所应急能力综合评价：式中,Z为综合应急适应能力,p为参加评价的专家个数,Fij第j个专家对指标i的实际评分值：0≤Fij≤100.本文采用论文中所举案例-北京市某应急避难所数据[7].4.1 指标约简为了便于粗糙集约简，将表2中数据进行适当处理，分值60～70由1表示，70～80由2表示，80以上由3表示，决策值由good, acceptable, marginal表示，即决策表，得到决策表3.根据属性约简方法，得到约简后的决策表(表4).4.2 综合权重的确定基于粗糙集的客观权重：从中可以看出，选址合理性、应急供电网、应急简易厕所、应急防疫站、应急直升机坪指标权重相同，均为0.094，维护与管理指标权重最低，为0.0313.基于集值理论的主观权重为：综合权重有：通过规一化处理，得到w(a1)=0.09,w(a2)=0.062,w(a3)=0.066,w(a4)=0.06,w(a5)=0.086，w(a6)=0.048,w(a7)=0.087,w(a8)=0.049,w(a9)=0.11,w(a10)=0.064，w(a12)=0.07,w(a14)=0.059,w(a15)=0.06,Z=77.46.4.3 综合评价Z=77.46，该评价结果与文献中评价结果73.82相比，总体上来说，该应急避难所应急能力均属于可以，应急能力还需加强,其中，应急简易厕所指标表现较好，选址合理性、应急棚宿区、应急供电及应急防疫设施等指标都表现良好，而应急指挥中心、应急供水装置、物资储备房、应急广播及应急预案等指标还有待加强. 本文针对城市应急避难所应急能力评价中，所建评价指标较多，运用粗糙集属性约简方法，先去除冗余指标，并运用主观与客观权重相结合，求得综合权重，结果更为客观，避免了现有应急避难所评价的主观性.*通信作者：徐长安(1991-)，男，甘肃平凉人，西南交通大学博士研究生.研究方向：铁路运输组织优化.电子邮箱:**********************.cn【相关文献】[1] Bishop R L, Peterson G L, Berlin G N. Towards a methodology for evaluation of fire protection systems in Appalachia [J]. Socio-Economic Planning Sciences, 1971, 5(2): 145-158.[2] Larson R C, Franck E A. Evaluating dispatching consequences of automatic vehicle location in emergency services [J]. Computers & Operations Research, 1978, 5(1): 11-30. [3] Akella M R, Bang C, Beutner R, et al. Evaluating the reliability of automated collision notification systems [J]. Accident analysis & prevention, 2003, 35(3): 349-360.[4] 邓云峰，郑双忠，刘功智，等. 城市应急能力评估体系研究 [J]. 中国安全生产科学术，2005,1(6):33-36.[5] 刘建，郑双忠，邓云峰，等. 基于GI法的应急能力评估指标权重的确定 [J]. 中国安全科学报，2006,16(1):30-33. [6] 张风华，谢礼立. 城市防震减灾能力评估研究 [J]. 自然灾害学报，2001,10(4):57-64.[7] 吴宗之，黄典剑, 蔡嗣经，等. 基于模糊集值理论的城市应急避难所应急适应能力评价方法研究[J]. 安全与环境学报, 2005, 5(6):100-103.[8] 彭秋霞，陈钉均. 基于粗糙集理论的区间数模糊综合评判[J] . 内江师范学院学报，2007,22(4)：15-17.[9] 刘高峰，奉陪. 基于统计与联系度的粗糙集模型及其应用 [J]. 内江师范学院学报，2008,23(12):49-51.[10] Chen D. Fuzzy Comprehensive Evaluation Based on Rough Set [C]. Internation al Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery. IEEE, 2009:91-93.[11] Pawlak Z. Rough Sets. International Journal of Computer and Information Science [J]. 1982 (11):341-356.[12] 黄典剑，吴宗之，蔡嗣经，等. 城市应急避难所的应急适应能力-基于层次分析法的评价方法[J]. 自然灾害学报，2006,15(1):52-54.[13] 陈钉均，张述能，倪少权. 基于粗糙主成分分析法的铁路网客运节点重要度决策 [J]. 铁道运输与经济.2011, 33(8):30-33.[14] 陶存新. 危险品运输预警应急指挥系统研究 [D]. 武汉: 武汉理工大学, 2010.[15] 刘民伟. 铁路大型客运枢纽站突发事件应急能力评价模型与方法的研究 [D]. 北京:北京交通大学, 2008.[16] 王志亮，吴兵，邢书仁，等. 模糊集值统计法在煤矿安全评价指标权值中的应用 [J]. 中国安全科学学报,2004, 14(1):71-73.。
基于模糊层次分析法的城市地震应急响应能力评估
基于模糊层次分析法的城市地震应急响应能力评估陈维艳【摘要】结合我国近年来城市地震应急响应实例,基于科学性、代表性原则,在前期国内外学者对应急响应能力评价指标体系研究的基础上,选取客观、可操作的应急能力评价指标,运用模糊层次分析法,初步评估了城市地震应急响应能力指标体系,对我国城市地震应急响应具有重要的参考意义.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)014【总页数】2页(P62-63)【关键词】模糊层次分析法;评价指标;地震;应急响应【作者】陈维艳【作者单位】东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】P3150 引言我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带交汇地带，地震断裂带十分活跃，地震频繁震灾严重。
自2000年至今，我国共发生地震2万余次，其中6级以上强震有230余次[1]，几乎遍布全国各个省市及自治区。
这些地震不仅威胁人民的生命和财产安全,同时也影响了社会的稳定。
因此，现代社会已经建立了地震应急体系，如救护车、消防队、警察、民防和其他组织，试图降低地震灾害造成的风险和损失。
本文在充分查阅研究资料的基础上，初步确定指标，根据实际情况，筛选科学合理可量化的指标，设计了地震应急响应能力评价指标体系。
然后，应用模糊层次分析法，结合专家咨询法，定量与定性相结合，分别确定指标的权重和细化指标的权重，为评价城市地震应急响应能力、应急能力建设提供了一定的科学依据。
1 应急响应能力评价指标体系的构建1.1 指标建立的依据选取客观、科学的评价指标，进而建立规范的评价体系，才能够得到合理的评价结果。
城市地震应急能力的评价涉及到很多因素，涵盖了自然要素和社会要素、硬件条件和软件条件、人力资源和体制资源、工程能力和组织能力等[2],供选择的指标很多。
基于客观性原则，科学性原则，层次性原则等五项原则，选取可量化，易于操作的指标。
1.2 指标的建立基于国内研究经验及国外研究成果，本文初步确定指标体系，基于层次分析法，考虑到实际情况及可操作性，在国内外相应文献研究的基础上，筛选地震应急预报能力，地震应急反应能力，土木工程抗震能力，震后应急救援能力四个指标。
网络系统可靠性评估的模糊神经Petri网方法
中 图 分 类 号 ： Ｐ ０ Ｔ ３９ 文献标识码 ： Ａ
Ｆｕ ｚ ｅ ｒ ｌ Ｐｅ ｒ — ｔ Ｍ ｅ ｈｏ ｏ ｌａ ｉｉｙ ｚ ｙ Ｎ ｕ ａ ｔ ｉ ｎｅ — ｔ ｄ ｆ ｒ Ｒｅ ｉ ｂ ｌｔ
Ｅｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｓ ｔｍ ｔｏ ｆＩ ｆ ｒ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
Ｚ ＨＡＯ ｕ — ｅ，ＦＵ ｕ Ｊｎｇ Ｙ ，ＬＩ Ｌｉ ｇ ｙ ｎ Ｕ ｎ — ａ
（ ｌ ｇ ｆ ｅ ｔｏ ｉｓＥｎ ，Ｎａ ａ ｉ．ｏ ｇｉｅｒｎ Ｃｏｌ ｅｏ Ｅｌｃｒｎｃ ｇ． ｅ ｖ ｌＵｎｖ ｆ Ｅｎ ｎ ｅｉｇ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ３ ｈ ｎ ４ ０ ３ ，Ｃｈｎ ） ｉａ
网络 系统 可 靠 性评 估 的模 糊神 经 Ｐ ｔｉ ｅｒ 网方 法
赵俊 阁 ， 付 钰 ， 玲 艳 刘
４ ０３） ３ ０ ３ （ 军 工 程 大 学 电子 工 程 学 院 ． 汉 海 武
摘
要 ： 对 网 络 信 息 系 统 可 靠 性 建模 困 难 的 问 题 ， 出 了一 种 新 的 可 靠 性 估 计 的 模 糊 神 经 Ｐ ｔ 网方 法 。给 出 了模 糊 神 针 提 ｅｒ ｉ
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｎｆ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ｉ ｏｒ ｔｏ ｙ ｔ ｍｓ， ｅ ｉ ｂｉｉｙ， ｓ ｉ ｔｏｎ，ｕｚ ｙ ｎ ｕ ａ ｔ ｉｎ ｔ ｒ ｌａ ｌｔ ｅ ｔｍａ ｉ ｆ ｚ ｅ ｒ ｌＰｅ ｒ ｅ
引 言
随 着 信 息 技术 和 网络 技术 的 飞速 发 展 ， 息 系 信
统 正在 成 为 国家 建设 的关键 基 础 设 施 ， 安 全 性 直 其 接 关 系 到 国家 的根 本 利 益 ， 究 一套 科 学 可 行 的 网 研 络 信 息 系统 安 全性 分 析 与 评估 方 法 ， 于我 国的 信 对
气象灾害频发条件下公路网抗灾能力评价方法与应用
武 汉理工 大学 学报 （ 交通科 学 与工程 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＷ ｕ ａ ｎｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ Ｕ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ
（ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｎ Ｓ ｉ ｃ Ｔｒｎ ｐ ｒ ｉ ｃ ｎ ｅ＆ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ａｏ ｅ ｎ ｉｅ ｒ ） ｎ
Ｂ ＝ Ａ 一 （ １ ｎ ， ， … ， ｍ Ｒ 口 ，２ … ｎ ， ｎ ）：
步骤 ３ 建立备 择集 （ 糊评 判 集 ） 根据 公 模 路 网抗 灾 能力 的强 弱 ， 用 三 角模 糊 数 原 理并 结 应
合相 关评 价方法 确定 公路 网抗灾 能力评 价标 准 门
槛值 ， 见表 １ ．
要 针对 地震 灾 害［ ， 大 量 事 实表 明恶 劣 的 天气 ５但 ］ 也 严 重影 响公路 网 的可靠 度． 文在 已有 研究 的 本
等 ） （ ）公路 网抗灾 的经验教 训 和 目前存 在 的 主 ；９
要 问题．
基 础 上 ， 出气 象灾 害频 发 条 件下 公 路 网抗 灾 能 提
Ｕ１， ５ ， 一 ｛ １ 己２ ｝ Ｕ３ ｛ ，１ Ｕ３， ３ ４ Ｕ１｝ Ｕ２ Ｕ２ ， ，ｚ ， 一 己３ ， ２ Ｕ３ ， Ｕ３， ５ ． ４ Ｕ３ ｝
的标 准 、 方法做 补 充 、 整 ， 重 实用 性 和创 新性 ． 调 注 通 过计算整理 ， 到单 因素评 判矩 阵 Ｒ。Ｒ ， ． 得 ， Ｒ。 ２ ）模 糊 综 合 评 判 在单 因素 评 判 矩 阵 和权 重 确定 后 ， 模糊 综 合评判 可表 示为
Ｖｏ ＿ ５ Ｎｏ ６ ｌ３ ．
Ｄｅ ． ２０ ｃ １１
气 象 灾 害 频 发条 件 下 公 路 网抗灾 能力 评价方法与应用 ＊
基于事件链及广义随机Petri网的洪涝灾害案例分析
基于事件链及广义随机Petri网的洪涝灾害案例分析祁超;罗澜峻【摘要】针对2016年6月中下旬至7月初湖北省遭遇的大规模洪涝灾害,提取了由降水状态链、灾害演化链及行为处置链组成的事件链对案例进行描述;利用广义随机Petri网,对于灾害演化及行为处置中的部分过程进行了描述分析;并构建马尔科夫链模型,对于关键因素进行了要素分析;最终证实应急处置工作的迅速开展能有效遏制灾害的蔓延,降低灾害损失的程度.%Aiming at the large-scale flood disaster happened in Hubei province from late June to early July in 2016, this paper describes the case by extracting the event chain consisting of precipitation state chain, the disaster evolution chain, and the response disposition chain.Partial process of disaster evolution and response actions are analyzed based on generalized stochastic Petri net.A Markov chain is modeled to conduct the key factor analysis.Finally, confirmed that the rapid development of emergency disposal work can effectively curb the spread of disaster and reduce the extent of the damage.【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】5页(P130-134)【关键词】洪涝灾害;事件链;Petri网;因素分析【作者】祁超;罗澜峻【作者单位】华中科技大学自动化学院,湖北武汉 430074;华中科技大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室,湖北武汉 430074;安全预警与应急联动技术湖北省协同创新中心,湖北武汉 430070;华中科技大学自动化学院,湖北武汉430074;华中科技大学图像信息处理与智能控制教育部重点实验室,湖北武汉430074;安全预警与应急联动技术湖北省协同创新中心,湖北武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】X913.4随着城市的年龄增长，城市的排水泄洪系统往往会面临老化、作用变小、失效的问题。
基于模糊Petri网的综合态势分析
Ｄｅ ｉ ＆ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓｇｎ ｓ ａｃ
０ 引言
大数据 量 、快节奏 、高风险 、 突发 性和高复 杂性 强
是现代 战争的特 点 ，决策者需要 在瞬息 万变的战场环 境
理环 境对 作战双方 的影 响 ，它包括 地形 和气候两个 方面 。 在作 战过 程 中，地 形 的重 要性是 不言而 喻的 ，作 战地形 的选 取往往 会影 响到战争 结果 的成败 ，而气候 的适 宜程 度对 士兵 以及作 战装备 的水准发挥 也起 到不可 忽视 的作
２１ ０ １年 ９月 麓 ９期
电 子 漏 试
ＥＬ ＥＣＴ ＲＯＮＩ Ｅ Ｔ Ｃ Ｔ ｓ
Ｓｅ ２０１１ ｐ． Ｎｏ． ９
基于模 糊Ｐ ｔｉ ｅｒ网的综 合态势 分析
李香 亭 ， 杨风暴 ，周新 宇 ， 吉琳娜 ，李伟 伟 （ 中北大学信息与通信工程学 院 ，山西 太原 ０ ０ ５ ３ ０ １）
用 。作战 实体属性 是指参 与作 战的部 队在战争过 程 中所
能发 挥 的作战能 力 。它包 括车 辆状态 、士兵情 况 、武器
装 备情况 。其 中车辆状态 包括 的属性有 ： 车编 、油料 百
分 比 、部 件类型 以及部件 状态 等 ； 武器 装备情 况包括 武
器型 号 、 药类型 、 弹 弹药百分 比 ； 士兵情 况包括轻伤人数 、
给 决策者 的信息 量的大小 来确 定指标权 数的方 法 。某项 评 价指标 的差异 越大 ， 值越 小 ，该指标 包含 和传输 的 熵 信 息越 多 ，相应 权重 越大 。基 于熵理 论的权 重求解 步
骤如下 ：
设计 与研 发
２． ｏ９ ¨
第一步 ： 规范化 决策矩 阵 ：
基于模糊Petri网的采空区危险演变模型的研究
科 技论 坛 ｌ ｌＩ
赵鹏辉 ’ 赵永梅 ０
基于模糊 Ｐ ｔ 网的采空区危险演变模型的研究 ｅｉ ｒ
（、 １ 西安 建筑科技 大学 管理学院， 陕西 西安 ７ ０ ５ ２ 空军Ｘ 程大学 理学院， １０ ５ 、 － 陕西 西安 ７ ０５ ） １０ １
摘 要： 针对采空区危 险演 变的特点， 出了基于模糊 Ｐ ｔ 网的采空区危 险演变模型（ ｎｄ ｏ ｔＡ ｅ ￣ｒ ｖ ｌｔ ｎ Ｍｏ ｅ ＭＨＥ Ｐ ， 提 ｅｉ ｒ Ｍｉｅ — ｕ ｒａＨａ ｄ Ｅ ｏｕ ｏ ｄｌ， ｉ Ｆ Ｎ）
各 自所 起 的 作 用 的 大 小 以及 危 险 演 变 的 整 个过 程 。 关键 词 ： 险 演 变模 型 ； 糊 Ｐｔ 网 ； 空 区 灾害 危 模 ｅｒ ｉ 采
ｌ概 述 ’ｉ ，… ，； ｉ ，… ， ＿， ３ ｎ ＝ ， ３ ｍｏ ２ ｊ ２
在矿业迅速发展的同时 ， 各种灾 害事故 也 Ｍ ＥＰ Ｈ Ｆ Ｎ的推理算 法 呈 同步上升的趋势 ，严重危及人民的生命财产 如下 ： 安全和 国民经济可持续发展 。采空区灾害是 矿 设某个推理过 程中有 山常见的主要灾害之一 ，其后果往往造成 巨大 ｎ 个命 题 、１ 推理规 则 ， Ｉ个 Ｔ 的财产损失和人员伤亡＿ 只有深人研究矿 山危 表现在 Ｍ Ｅ Ｐ １ １ 。 Ｈ Ｆ Ｎ中则有 ｎ 险理论才能清楚 的了懈灾难发生 的整个 过程 ， 个库所 、 ｍ个 变迁 ，Ｐ Ｆ Ｎ的 。 保护矿山以及人 民的生命财产。采空区危 险研 输入矩 阵 Ｉ 出矩阵 ０ 、输 、 究的一个关键 问题就是从本质上对危 险的认识 变 迁 的 阈值 向量 和状 和描述。由于危险发生过程本身的复杂性和 多 态向量 Ｍ 。 其推理公式 如 样性 ，要从危险发生的表面找出危险发生 的规 下Ｈ ： Ｍｋ ＝ｎｋ （ （ ・ － ＝ 律非常的困难 ，只有建立危险演变模型才可 以 ｌ ￣０（ Ｍｋ Ｉ Ｔ Ｉ ｐ ） ｆ Ｍ ｒ ¨） ） 图 １采 空 区危 险 演 变 的 Ｐ ｔ 网模 型 ｅｒ ｉ 对危险发生的整个过程进行结构化 和形象化 的 ０ ｆ ・ 当 Ｍ ＝ Ｍ 时， ｋ ： 推理结束。 阈 值 ） Ｏ Ｑ ， ， 鲫 ． ４ ３ ＿５ ６ ００ ４ 描述 ， 有助于人们认识和理解危险发生 的本质 ４实例计算 Ｍ－ ． ． ． ． ． ５ ． ， ， ， ｏ ０ ，７ ５ ８ ６ ，８ ｏ ０ ｏ － ８ ， ， ， ， ０， ， ， ｐ ［ ００ ０ ０ ０ ｏ０ ｏ 原因和危险发生的过程。 采空 区灾害的发生是一种典 型的危险演变 用形式推理算法迭代计算 ， 最终结果如下： 在综合考虑 采空 区危险演 变的特点 的前 提下 ， 本文提出了基于模 糊 Ｐ ｔ 网的采空 区危 过程，就以 ｅｉ ｒ 对采空区 灾害的分析来验证危险演变 Ｍｒ ＝ ［８ ． ５０８ ．０ ，８ ． ８ ５ ５ ５ ４０ ９ ，０ ０ ，７ ， ，６ ．０ ，６ ， ８ ， ４，４ ６ ，￣ ．０ ， ．０ ，５ ．０ ０ ０ ０ ０ ． ０］ 险演变模型 （ ｉ ｄ ｏｔ ｒ ａａ ｖｌ ｉ 模 鹦 、 Ｍ ｎ — ｕ Ａ ｅ Ｈ ｚｒ Ｅ ｏ ｔ ｎ ｅ ａ ｄ ｕｏ 推理规则如下： Ｍ２［８ ．０ ，８ ． ５ ．０ ０ ， ８， ＝ ． ７ ． ． ６ ，８ ． ８ ５ ５ ０ ， ，５ ， ， ０ ，６ ０ ０ ０００ Ｍ ｄｌ Ｍ Ｅ Ｐ ） 由于危险的产生和传播是一 ｏｅ Ｈ Ｆ Ｎ 。 ， 规则 １Ｉ ｐ（４ ａｄ１ ４ ａ ｄｐ（２ Ｔ ｅ Ｏ 她 ９ ｏ Ｏ，】 ： ｌ． ｎ ｆ ０） ￣ｏ ） ４ ） ｈｎ Ｌ ｎ ｏ ５ ６ｊ９ ｏ 个典型的动态行为过程 ， 于模糊 Ｐ ｔ 网的采 基 ｅｒ ｉ ：． ｐｎ） ６ ； Ｍ３ ８ ．０ ｎ８ ６ ． ，６ ８ ５８ ， ＝ ，７ ５ ， ’５ ０ ０ ， ５ ．０ ， ｏ ｏ ｎ８ ． ０ 空区危险演变模 型（ Ｅ Ｐ 将知识表示和推 ６ Ｏ ） ８ ＭＨ Ｆ Ｎ） 规则 ２Ｉ ｐ０ ） ｄｐ ｎ ） ｎ （３ Ｔ ｅ ０ ４ ， ９ ， ０， ５ 】 ： ０ ａ ４ ａ ｄ Ｑ ） ｈ ｎ ５ ４ ． ６ ５ ９ ５ ２ ｆ ｎ ０ ０ ０ ４ 理融为一体 ， 符合采空区危 险演变的实际情况 ，
基于模糊综合评判的社区应急能力评价研究
／１ ＇ １ ｒ１ ２ ／２ ＇ ２
到来 之后 ， 志愿者主要任务就是 配合 专业队伍做好各项应 急 工作 ， 以社区志愿者的招募 和管 理也是社 区应急能 力的重 所
要指标 之一。
（） ８突发事件 预警 。突发事件预警是减少 人员伤 亡和财
的一个重 要指标 。 Ｂ＝Ａ・ Ｒ＝（ ｌａ ， ， ・ 。 ， ２ … ‰）
（） ５
ｒ１ ｍ ｜ ２
（０ １ ）应急疏散撤 离。灾难发生 后受灾 居 民是否能做 到 快速 、 有序地疏散到社 区空旷 地带或 社 区避难 场所 ， 并转 移 到指定 的避难场所 ， 是减 少人 员伤亡 、 证救援 顺 利进行 的 保
ＺＨＡ ＮＧ ｎ ｇ ｉｇ Ｙｕ ｌ ｎ
（ ｃｏｌ，Ｅ ｅ ｅｃ ｎｇｍ ｎ，胁ＭＨＵ ｉｒｔ ｅ ｎ／ ｙ Ｊ ｏ ，Ｈｎｎ４４ ０ ） Ｓｈ ｏ Ｄ ｍ ｒ ｎｙＭａａｅ ｅｔ ｇ ｎｖｓｙｏ ｃ ｏｏ ／ ￣ｏ ｅａ ５００ ｅｉ ｆＴ ｈ ｇ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅａｓｓｍｅｔｉｄ ｘｓｓｅ ｏ ｍｅｇｎ ｙｃｐａｉ ｉ ｃｎｔｕｔｄｆ ｍ ４ａｐ ｃｓｏ ｍｉｇｔ ｎ， ｒｐｒｄ ｅｓ ｒｓｏｓ ｎ ｄｒｃｖ ｒ ｓｒ ｃ ｈ ｓｅｓ ｎ ｎ ｅ ｙｔｍ ｆｅ ｒｅ ｃ ａ ｃｔ ｓ ｏ ｓｒｃｅ ｒ ｙ ｏ ｓｅ ｔ ｆ ｔ ａｉ ｐｅ ａｅ ｎｓ ，ｅｐ ｎ ｅａ ｅｏ ｅｙ ｉ ｏ
要因素。立足点不同 ， 价指标的选择也不尽相 同。从 应急 评
管理周期 出发 ， 防灾 （ ｉ ａｏ ） 准备 （ｒ ａ ｎｓ） 即“ ｍｔ ｔｎ － ｉｉ ｇ ｐｅ 捌 ｅｓ一应 ｐ 对 （ ｓｏｓ） ｒ ｐｎｅ—恢 复（ｅｏｅ ）４ 阶段 建立评价指标 。 ｅ ｒｃｖｒ ” 个 ｙ
基于模糊层次分析法的应急通信保障效能评估 研究
马志强 等
模糊层次分析方法进行系统效能评估，并通过实例验证了所提出评估方法的有效性。
3. 应急通信保障效能评估指标体系
应急通信保障系统效能评估涉及诸多影响因素， 每一种因素对于整体系统效能的影响程度有所相同。 因此在建立应急通信保障效能评估指标体系过程中，需要对通信保障系统进行详细分析，根据指标因素 之间的逻辑关系以及指标对整体系统效能的影响程度，对效能评价指标集合进行归纳，形成多层次的应 急通信保障效能评估体系。
a11 ... a1n a= ... ... ... an1 ... ann
随后采用和积法可计算得出指标相对权重值 Wa = [ w1 , w2 , , wn ] ：
= wi
∑ a ∑ a = , i 1, 2, , n n n n a a ∑i 1= ∑ i 1 ij = ∑ j 1 ij =
Operations Research and Fuzziology 运筹与模糊学, 2018, 8(4), 173-178 Published Online November 2018 in Hans. /journal/orf https:///10.12677/orf.2018.84021
th nd th
Received: Nov. 9 , 2018; accepted: Nov. 22 , 2018; published: Nov. 29 , 2018
Abstract
The emergency communication system had been studied based on the schemes of efficiency evaluation in this paper. The relative assessment system and evaluation system had been designed via fuzzy analytic hierarchy process in terms of the timeliness, stability and security. Furthermore, the efficiency evaluation of a typical emergency communication system was performed by using of this protocol for the capability assessment system. Then the calculation results are advised to verify the feasibility and rationality of our scheme.
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基于模糊Petri网的气象灾害应急能力评估陆秋琴;王雪林【摘要】In order to reduce the influence of ambiguity and uncertainty on the accuracy of assessment results,based on fuzzy Petri net (FPN),a meteorological disaster emergency was proposed in the process of meteorological disaster emergency assessment.Firstly,the influencing factors of meteorological disaster emergency capability were analyzed,and a hierarchical evaluation index system including six secondary indicators and twenty seven third indexes was established.Then,the fuzzy reasoning algorithm was given according to the definition of FPN.Finally,the evaluation index system of emergency capability was transformed into a FPN model to assess the emergency capability.A case analysis shows that the application of FPN on weather disaster emergency capability assessment is simple and easy to implement.%在气象灾害应急能力评估过程中,为降低应急能力影响因素的模糊性、不确定性对评估结果准确性的影响,提出一种基于模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)的气象灾害应急能力评估方法.首先对气象灾害应急能力影响因素进行分析,建立一个包括6个二级指标和27个三级指标的层次化评价指标体系;然后根据模糊Petri网定义给出模糊推理算法;最后将应急能力评价指标体系转换为FPN模型,进行应急能力评估.实例分析表明,应用模糊Petri 网的气象灾害应急能力评估简单方便,易于实现.【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】6页(P32-37)【关键词】气象灾害;应急能力;指标体系;模糊Petri网【作者】陆秋琴;王雪林【作者单位】西安建筑科技大学管理学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学管理学院,陕西西安710055【正文语种】中文【中图分类】X430 引言近年来，随着全球气候变暖，各类气象灾害越来越频繁，对经济发展和人民生活造成严重影响。
因此，针对各类气象灾害愈演愈重的情况，提高相应的气象灾害应急能力刻不容缓。
通过对气象灾害应急能力的评估，找到制约气象灾害应急能力的主要因素，提出相应的改进措施，从而提高灾害应急能力，减少灾害带来的损失，具有重要的现实意义。
为提高灾害应急能力，国内外不少学者在灾害应急能力评价方面进行了相关研究。
在防灾减灾中，建立灾害应急能力评价指标体系是进行应急能力建设的前提[1-2]。
美国联邦紧急实务管理署的“CAR”体系于2000年进行了修正，分别建立适用于州和地方政府的应急能力评级体系。
邓云峰等[3]根据我国城市实际情况，构造了城市应急能力评估框架体系，包括18个类、76项属性和405项特征，综合反映了我国城市应急能力建设的各个方面。
铁永波等[4]从系统理论的角度出发，运用层次分析法对城市灾害应急能力的评价指标进行分级，建立城市灾害应急管理能力评价指标体系。
韩颖等[5]建立气象灾害应急管理能力评价指标体系，包括3个二级指标和15个三级指标，并运用层次分析法进行评价。
丁朝阳等[6]建立了气象服务保障能力评价指标体系，并使用多级模糊综合评判法进行评价。
王瑛等[7]建立气象灾害应急管理评价指标体系，并运用投影寻踪模型对全国31个省(市、自治区)的气象灾害应急管理能力进行实证分析。
曹玮等[8]基于“科学防范胜于救灾”的应急管理理念，建立了基于改进CRITIC法的区域气象灾害应急防御能力评价体系。
目前，针对气象灾害应急能力评价的研究仍存在以下一些问题：从研究方法来看，大多是通过定性分析的方法，难以处理模糊因素，得到的结论主观性强，不够客观与严谨；从建立的评估模型来看，模型较为复杂，难以进行仿真分析，实际推广和应用较为困难；演算过程没有图形表示，缺乏直观性。
随着计算机在社会生活中的普及，对于海量数据的获取与处理也变得更加便捷，为气象灾害应急管理领域带来了新的发展机遇[9]。
由于模糊Petri网能够处理一些模糊或不确定的信息，且具有形式化仿真的特点，适合用于影响因素众多且信息不明确的气象灾害应急能力评估。
本文将气象灾害应急能力评估看作多阶段动态决策的知识推理过程，建立基于模糊Petri网的应急能力评估体系，利用Petri网易于形式化仿真分析的特点，给出了基于模糊Petri网的形式化推理方法，实现图形化的气象灾害应急能力仿真分析。
1 气象灾害应急能力评估指标体系1.1 评价指标选取原则科学的指标体系是准确进行气象灾害应急能力评估的前提和基础。
影响气象灾害应急能力的因素很多，在筛选指标时遵循以下4个原则[10]：(1)系统性原则。
气象灾害应急是一个完整的体系，要综合考虑影响应急能力的各方面因素，形成结构分明、层次性强的指标体系。
(2)代表性原则。
气象灾害应急能力指标涉及经济、法律、管理、医疗等多个方面，全部选取各方面指标不太现实，因此，选取的指标要有代表性，确保与气象灾害应急能力紧密相关。
(3)可行性原则。
气象灾害应急能力评估目的是帮助相关部门提升应急管理水平，因此，在评价指标的选取时，应考虑更加容易获取的数据资料，简便实用的评价方法以及应用范围广的评价结果。
(4)动态性原则。
气象灾害的影响因素随社会发展而不断变化，因此，选取的评价指标应符合时间的阶段性以及空间的连续性，可反映气象灾害应急能力水平随社会发展而变化的过程。
1.2 建立评价指标体系根据指标体系的筛选原则，结合城市自然灾害应急管理全系统，以及文献[11]，建立包括6个二级指标和27个三级指标的气象灾害应急能力评价指标体系，如表1所示。
1.3 应急能力等级判定标准应急能力等级是影响因素的综合反映，可分为高，较高，中，较低，低5个等级，应急能力等级评价标准如表2所示。
应急能力评价矩阵为Q=(10,8,6,4,2)。
2 气象灾害应急能力评价模糊Petri网模型2.1 模糊Petri网定义模糊Petri网是由传统Petri网扩展而来，适合描述具有模糊行为的并发系统，广泛应用于社会和经济系统的模拟仿真等实际问题。
影响气象灾害应急能力的因素众多，涉及经济、法律、管理、医疗等多个方面，且影响因素具有不确定性、模糊性，适用模糊Petri网进行描述。
用于气象灾害应急能力评价的模糊Petri网(ECFPN)为一个7元组，定义为ECFPN=(P，T，I，O，U，λ，M)，式中：P={p1，p2，…，pn}为气象灾害应急能力的影响因素集，称为库所集，一个库所对应一个应急能力的影响因素；T={t1，t2，…，tm}为影响应急能力的行为集，称为变迁集，一个变迁对应一个影响应急能力的行为；I={wij}为不同的应急能力影响因素对应急行为有不同的重要性，也就是影响因素pi到应急行为tj的连接弧上有不同的输入强度(权重)，当pi是tj的输入时，wij等于pi到tj输入弧上的权系数，当pi不是tj的输入时，wij=0，其中，i=1，2，3，…，n，j=1，2，3，…，m；O={γji}为应急行为tj到应急能力影响因素pi的连接弧上的输出关系，当pi是tj的输出时，γji=1，当pi不是tj的输出时，γji=0，其中i=1，2，3，…，n， j=1，2，3，…，m；U=(u1，u2，…，um)，uj=[0，1]，为应急行为tj的置信度；λ为应急行为发生的阈值，λ=[0，1]，当应急能力影响因素pi的可信度大于阈值λ时，应急行为发生；M(0)为n×q阶的初始状态矩阵，其元素为应急能力影响因素pi在第j等级的初始状态值，其值表示应急能力影响因素pi的可信度，n×q为n个应急能力影响因素在q个等级中的状态，M(k)为发生了k次变迁后的状态矩阵。
表1 气象灾害应急能力评价指标体系Tab.1 Evaluation index system of meteorological disaster emergency capability目标层准则层指标层气象灾害应急能力p34灾害识别能力p28自动气象站覆盖率p1水文站网密度p2天气雷达站覆盖率p3卫星云图接收站覆盖率p4工程防御能力p29城市建筑物安装避雷装置比例p5防洪工程数量p6避难所数量p7灾害救援能力p30专业救援队伍演习次数p8专业救援队伍装备达标率p9每千人拥有医生数量p10急救车反应时间p11每千人拥有急救车数量p12资源保障能力p31可供动员的军队、武警公安人数p13洁净水保障人数p14备用发电机组数量p15应急储备金率p16行为反应能力p32灾害风险认知状况p17灾害防御认知状况p18灾害信息传播认知状况p19灾害投入认知状况p20防灾行动认知状况p21社会控制能力p33组织体系建设状况p22指挥人员素质p23信息发布管理状况p24政府职能作用发挥程度p25气象灾害应急法规建设状况p26气象灾害应急预案建设状况p27表2 应急能力等级评价标准Tab.2 Evaluation criteria for emergency capability 能力等级评价值高8～10较高6～<8中4～<6低2～<4较低0～<22.2 ECFPN推理算法设A，B，C，E均为n×m维矩阵，推理过程中使用以下算子[12]。
(1)加法算子⨁：C=A⨁B⟺cij=max(aij,bij)。
(2)直乘算子⊗：E=A⊗B⟺eij=aij×bij，其中，i=1，2，3，…，n， j=1，2，3，…，m。
2.3 ECFPN推理规则若应急能力影响因素p1，p2，…，pn同时出现，则导致影响因素pi出现。
即IF p1and p2and… and pnTHEN pi，形式化描述如图1所示。