張海濤，劉偉利，欒 宇，劉 嫣

（1.吉林大學(xué)管理學(xué)院，長春 130022；2.吉林大學(xué)信息資源研究中心，長春 130022；3.吉林大學(xué)國家發(fā)展與安全研究院，長春 130022）

1 引 言

目前，世界百年未有之大變局加速演進(jìn)，我國所處國內(nèi)和國際社會(huì)形勢(shì)復(fù)雜嚴(yán)峻，各類重大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)顯著增加。近年來，我國南方洪澇、北方凍雨、?；繁ā⑿鹿谝咔榈戎卮笸话l(fā)事件頻發(fā)，嚴(yán)重威脅了我國的公共安全?！吨泄仓醒腙P(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中指出，“在十四五期間，需要不斷提升國家治理效能，不斷健全防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)體制機(jī)制，不斷提高突發(fā)公共事件應(yīng)急能力和自然災(zāi)害防御水平，為高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)安全保障”[1]。由此可見，重大突發(fā)事件的應(yīng)急管理是國家治理體系現(xiàn)代化的重要組成部分，如何科學(xué)應(yīng)對(duì)重大突發(fā)事件，已然成為總體國家安全觀下亟待研究的關(guān)鍵問題。

重大突發(fā)事件中，情景是科學(xué)應(yīng)對(duì)的基礎(chǔ)和依據(jù)，“情景-應(yīng)對(duì)”模式是重大突發(fā)事件實(shí)時(shí)決策的基本模式，情景表示是實(shí)現(xiàn)“情景-應(yīng)對(duì)”型應(yīng)急決策態(tài)勢(shì)研判的依據(jù)。在以往的研究中，學(xué)者們利用知識(shí)元模型[2]、本體模型[3]、Petri網(wǎng)[4]等對(duì)情景進(jìn)行描述，構(gòu)建了一系列情景模型。但是這些模型主要集中于情景要素狀態(tài)的描述，沒有深入挖掘要素之間的聯(lián)系。其中，大部分模型并沒有考慮事件、事件參與對(duì)象以及事件所處環(huán)境三者之間的交互；雖然有一部分模型研究了三者之間的聯(lián)系，但也未考慮事件之間的相互作用。

事物是普遍聯(lián)系的，當(dāng)我們研究重大突發(fā)事件時(shí)，首先浮現(xiàn)在腦海中的是一幅事件和事件對(duì)象及事件環(huán)境之間相互作用的畫面，這幅畫面就是事件的情景。為了實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的科學(xué)應(yīng)對(duì)，本文利用情景模型對(duì)情景進(jìn)行高度抽象，再基于情景本體對(duì)情景的要素及要素間聯(lián)系進(jìn)行規(guī)范說明，最后構(gòu)建情景圖譜對(duì)情景進(jìn)行具象化呈現(xiàn)。研究邏輯如圖1所示。

圖1 研究邏輯

2 相關(guān)概念和理論基礎(chǔ)

2.1 重大突發(fā)事件

突發(fā)事件是指突然發(fā)生，造成或者可能造成嚴(yán)重社會(huì)危害，需要采取應(yīng)急處置措施予以應(yīng)對(duì)的自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件，一般分為特別重大、重大、較大和一般四個(gè)等級(jí)[5]。本文所研究的重大突發(fā)事件是指在國家發(fā)展進(jìn)程中，突然發(fā)生、危害程度高、影響范圍大、可能會(huì)危及人民生命安全和社會(huì)穩(wěn)定的重大級(jí)別事件。

重大突發(fā)事件具有突發(fā)性、復(fù)雜性、衍生性、次生性等特點(diǎn)，一旦發(fā)生就可能會(huì)嚴(yán)重威脅到公共安全。近年來，學(xué)者們從事件演化規(guī)律、應(yīng)急決策、網(wǎng)絡(luò)輿情、事件預(yù)警等方面對(duì)重大突發(fā)事件展開了大量的研究。例如，袁輝[6]深入地分析了重大突發(fā)事件發(fā)生形成原因以及演變規(guī)律，并對(duì)重大突發(fā)事件應(yīng)急決策進(jìn)行了探討和研究；Wilson等[7]針對(duì)重大突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)中的傷亡處理問題，構(gòu)建了一種包含有關(guān)傷員健康的隨機(jī)性、多地點(diǎn)緊急情況的空間性以及醫(yī)院的動(dòng)態(tài)能力的多目標(biāo)組合模型；陳志宗等[8]通過分析重大突發(fā)事件應(yīng)急救援設(shè)施選址問題的特點(diǎn)，整合傳統(tǒng)選址模型，建立了一個(gè)多目標(biāo)決策模型；徐緒堪等[9]通過細(xì)?；榫皢卧?，構(gòu)建了一種融合情景的突發(fā)事件多粒度響應(yīng)模型，實(shí)現(xiàn)了從決策高層到基層的情景細(xì)化；種大雙等[10]分析了重大突發(fā)事件的輿情傳播過程，并建立了一種政府干預(yù)下的輿情傳播控制系統(tǒng)，提出了一種合理運(yùn)用控制因子，促使輿情傳播發(fā)生改變的方法。

2.2 情景相關(guān)概念

情景是指對(duì)未來情形以及能使事態(tài)由初始狀態(tài)向未來狀態(tài)發(fā)展的一系列事實(shí)的描述[11]，在重大突發(fā)事件情景構(gòu)建領(lǐng)域，學(xué)者對(duì)于突發(fā)事件情景的內(nèi)涵進(jìn)行了界定。姜卉等[12]從應(yīng)急實(shí)時(shí)決策的角度，將罕見重大突發(fā)事件情景定義為：決策主體所正在面對(duì)的突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展的態(tài)勢(shì)，即事件當(dāng)前所處狀態(tài)和未來的發(fā)展趨勢(shì)；劉鐵民[13]認(rèn)為，“情景”不是某典型案例的片段或整體的再現(xiàn)，而是無數(shù)同類事件和預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)整合，是基于真實(shí)背景對(duì)某一類突發(fā)事件的普遍規(guī)律進(jìn)行全過程、全方位和全景式的系統(tǒng)性描述，是對(duì)某一類重大風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)化和形象化的呈現(xiàn)。前者面向應(yīng)急實(shí)時(shí)決策，對(duì)具體事件當(dāng)前狀態(tài)和未來趨勢(shì)進(jìn)行分析，是一種解釋型情景，而后者面向應(yīng)急預(yù)案編制，是對(duì)某一類事件和預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)集合，通過聚類形成一種預(yù)防型情景。

近年來，不同的學(xué)者采用不同的方法對(duì)突發(fā)事件情景進(jìn)行了描述，包括知識(shí)元模型、Petri網(wǎng)、本體模型、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、“卵-黃”模型等。例如，戎軍濤等[3]針對(duì)公共危機(jī)事件，以本體作為知識(shí)組織體系的描述手段，以語義知識(shí)網(wǎng)絡(luò)作為情景表現(xiàn)形式，構(gòu)建了公共危機(jī)事件情景模型；王循慶等[4]利用隨機(jī)Perti網(wǎng)研究群體性突發(fā)事件演化系統(tǒng)，模擬出了系統(tǒng)的變化過程及其當(dāng)前所處的狀態(tài)；張志霞等[14]運(yùn)用知識(shí)元表示法和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)貝葉斯建立了網(wǎng)絡(luò)輿情驅(qū)動(dòng)下的情景演變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；Helbing等[15]從典型案例出發(fā)，基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析了多種具體災(zāi)害情景下的因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了災(zāi)害傳播的動(dòng)力學(xué)模型。這些情景模型均較好地對(duì)情景進(jìn)行了表示，但是缺乏知識(shí)基礎(chǔ)，只有大量借助專家經(jīng)驗(yàn)，才能對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行情景描述，自動(dòng)化程度相對(duì)較低。

2.3 本體理論

本體是共享概念模型的明確的形式化規(guī)范說明[16]。事件本體是一種面向事件的知識(shí)表示方法，與傳統(tǒng)本體存在諸多不同：一方面，事件本體強(qiáng)調(diào)事件的動(dòng)態(tài)性表示；另一方面，事件本體以事件類之間的層次結(jié)構(gòu)為主線，降低了概念之間關(guān)系的復(fù)雜性?，F(xiàn)有的描述事件本體的模型主要有ABC模型[17]等，如表1所示。事件本體模型主要分為三類。第一類是按照傳統(tǒng)本體結(jié)構(gòu)，對(duì)事件和相關(guān)的概念進(jìn)行分類來構(gòu)建事件本體模型，例如，ABC模型對(duì)事件進(jìn)行分類，并描述了事件和事件要素之間的關(guān)系，但很難描述事件之間非分類關(guān)系以及要素之間的關(guān)系[17]；第二類是基于事理邏輯的事件本體模型，例如，Kaneiwa等[18]提出的針對(duì)事件和事件關(guān)系的上層本體模型，描述了事件之間的邏輯關(guān)系；第三類是基于事件和事件要素構(gòu)建的事件本體模型，例如，朱文躍等[19]提出的五元組事件本體模型F_EO（five tuples_event ontology），F(xiàn)_EO將事件類分為上層事件類和下層事件類，不僅可以描述事件的時(shí)間、地點(diǎn)、對(duì)象等要素，還能描述事件類之間的關(guān)系。

表1 事件本體表示模型

3 重大突發(fā)事件情景模型

從哲學(xué)的視角來看，世界圖景是指在一定的、現(xiàn)有認(rèn)識(shí)水平的基礎(chǔ)上對(duì)世界的概括化描述，是關(guān)于世界的存在與演化的主觀理解與主觀框架[20]。圖景是對(duì)事物的描述，即關(guān)于事物存在與演化的主觀理解；情景是圖景的具體形式；情景模型是情景的描述框架。重大突發(fā)事件的圖景，是關(guān)于重大突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展和突變的主觀理解；重大突發(fā)事件的情景，是指重大突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展態(tài)勢(shì)，是事件各要素的狀態(tài)集合；重大突發(fā)事件的情景模型，是事件各情景要素的狀態(tài)及其間關(guān)系的抽象描述框架。

事物發(fā)展的原因在于事物的內(nèi)部矛盾，以及事物之間的相互作用；前者是事物發(fā)展的根本原因，后者是事物發(fā)展的條件，任何事物只有在一定的聯(lián)系中才能存在和發(fā)展[21]。對(duì)重大突發(fā)事件而言，事物內(nèi)在矛盾由量變到質(zhì)變是其發(fā)生、發(fā)展和突變的根本原因，事物之間的聯(lián)系是其發(fā)生、發(fā)展和突變的條件，要真正地認(rèn)識(shí)和理解重大突發(fā)事件的演變規(guī)律，就必須把握事物的狀態(tài)及其間聯(lián)系。因此，本文構(gòu)建了重大突發(fā)事件的情景模型，深入探討情景構(gòu)成要素、情景要素關(guān)系和情景要素狀態(tài)表示，旨在為情景提供抽象化的描述框架。

3.1 情景構(gòu)成要素

情景要素是情景的構(gòu)成單元，也是分析情景間關(guān)系的重要依據(jù)，是指表現(xiàn)、反映突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展態(tài)勢(shì)的主要因素[22]。公共安全三角形模型指出，突發(fā)事件、承災(zāi)載體、應(yīng)急管理和災(zāi)害要素是表現(xiàn)、反映突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展態(tài)勢(shì)的主要因素，它們之間的相互作用推動(dòng)了重大突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展和突變[23]。因此，將突發(fā)事件、承災(zāi)載體、應(yīng)急管理和災(zāi)害要素作為重大突發(fā)事件情景構(gòu)成要素，可以直觀地反映重大突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展態(tài)勢(shì)。

情景模型需要反映各個(gè)事物的狀態(tài)和事物之間的聯(lián)系。但是，事物之間的聯(lián)系是普遍的、多種多樣的，難以直接對(duì)事物之間的聯(lián)系進(jìn)行挖掘，需要借助事件之間的聯(lián)系來建立事物之間的聯(lián)系。以事件為中心分析情景構(gòu)成要素，不僅可以表示突發(fā)事件、承災(zāi)載體、應(yīng)急管理、災(zāi)害要素和孕災(zāi)環(huán)境等一系列要素，還可以通過事件建立起要素之間的聯(lián)系。因此，本文將事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境作為情景構(gòu)成要素，構(gòu)成重大突發(fā)事件情景三要素。

1）事 件

事件指在某個(gè)特定的時(shí)間和環(huán)境下發(fā)生的、由若干角色參與、表現(xiàn)出若干動(dòng)作特征的一件事情[24]。每一個(gè)重大突發(fā)事件都是由許多個(gè)小事件構(gòu)成的，其中既包含災(zāi)害類事件，也包含救災(zāi)類事件。

2）事件對(duì)象

事件對(duì)象是指事件的參與對(duì)象，包括參與事件的所有角色。在重大突發(fā)事件中，事件對(duì)象既包括導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生或受災(zāi)害事件影響的人和物，也包括救災(zāi)事件中的主客體。

3）事件環(huán)境

事件環(huán)境是指事件所處場(chǎng)所及其特征。在重大突發(fā)事件中，主要包括影響事件發(fā)展的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。

3.2 情景要素關(guān)系

情景要素之間聯(lián)系，即情景要素間關(guān)系，包括相同類別情景要素之間的關(guān)系和不同類別情景要素間的關(guān)系。在同類情景要素之間，事件與事件之間存在邏輯關(guān)系，事件對(duì)象與事件對(duì)象之間也存在客觀聯(lián)系；對(duì)于不同類情景要素，事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境兩兩之間都存在聯(lián)系。本文重點(diǎn)討論事件之間的關(guān)系、事件與事件對(duì)象的關(guān)系以及事件與事件環(huán)境的關(guān)系，旨在依托事件之間的聯(lián)系，建立情景要素之間的聯(lián)系，從而挖掘事物之間的聯(lián)系。

1）事件之間的關(guān)系

一般而言，大部分的事件都不是孤立的，事件之間存在一定的聯(lián)系，并且總是相互作用、相互影響的，一個(gè)事件的發(fā)生，可能會(huì)影響另一個(gè)事件的發(fā)生與發(fā)展。事件之間的聯(lián)系，即事件關(guān)系，事件關(guān)系主要包括順承關(guān)系、因果關(guān)系、組成關(guān)系、上下位關(guān)系等，如表2所示。其中，順承事件對(duì)之間存在一個(gè)介于0~1的轉(zhuǎn)移概率，即一個(gè)事件發(fā)生后，另一個(gè)事件會(huì)具有一定的概率發(fā)生；因果事件對(duì)之間則存在一個(gè)介于0~1的因果關(guān)系強(qiáng)度值，即一個(gè)事件的發(fā)生有一定概率會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)事件的發(fā)生。

表2 事件關(guān)系表

2）事件與事件對(duì)象之間的關(guān)系

事件與事件對(duì)象之間存在多對(duì)多的關(guān)系，每一個(gè)事件都可能有一個(gè)或多個(gè)對(duì)象參與其中，同時(shí)每一個(gè)對(duì)象可以參與一個(gè)或多個(gè)事件。在重大突發(fā)事件中，事件與事件對(duì)象之間也是多對(duì)多的關(guān)系。

3）事件與事件環(huán)境之間的關(guān)系

事件與事件環(huán)境要素也是多對(duì)多的關(guān)系，一個(gè)事件涉及一個(gè)或多個(gè)主要環(huán)境要素，同時(shí)多個(gè)事件可能同時(shí)涉及某一個(gè)環(huán)境要素。在重大突發(fā)事件中，事件與事件環(huán)境要素之間也存在多對(duì)多的關(guān)系。

3.3 情景要素屬性

情景要素屬性是指情景要素的性質(zhì)或特征，包括要素的外觀、量度、特性、關(guān)系、狀況、數(shù)量特征、數(shù)量等。情景要素屬性可以描述要素的關(guān)鍵特征，從而反映要素的狀態(tài)。根據(jù)屬性的時(shí)間特性，情景要素屬性分為隨時(shí)間變化的屬性和不隨時(shí)間變化的屬性，前者多用于描述事物的狀態(tài)信息，后者多用于表達(dá)事物的固有特征。不同的情景要素需要賦予不同的屬性。事件的屬性可以表示事件本身的信息和事件的影響等，具體包括發(fā)生時(shí)間、發(fā)生地點(diǎn)、事件類型、傷亡情況等；事件對(duì)象的屬性可以表示事件對(duì)象的固有特征及狀態(tài)信息，以房屋為例，房屋的樓層、抗震等級(jí)和房屋的損害程度等都是房屋這一事件對(duì)象的屬性；事件環(huán)境的屬性可以表示事件所處環(huán)境的固有特征和狀態(tài)信息，如氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速等。

情景要素屬性值是情景要素屬性的真值，情景要素屬性域是情景要素屬性的取值范圍。情景要素屬性的取值可以是數(shù)值型、布爾型、字符串型、對(duì)象型，也可以是空；取值可以是連續(xù)的，也可以是離散的。但是無論是哪一種，情景要素屬性的取值都不是任意的，只有限定在特定的范圍內(nèi)，所表示的情景才有現(xiàn)實(shí)意義。針對(duì)重大突發(fā)事件，不同類型的重大突發(fā)事件，其涉及的事件對(duì)象和環(huán)境存在較大的差異，因此，其要素屬性也存在巨大的差異，在為各個(gè)要素添加屬性或確定屬性域時(shí)，都必須充分考慮各情景要素的特性和實(shí)際情況。

3.4 情景模型

為了更直觀地展示情景要素的狀態(tài)，即其間聯(lián)系，本文在情景構(gòu)成要素分析、要素間關(guān)系分析和要素屬性分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了重大突發(fā)事件情景模型SM（scenario model），即

其中，SM表示情景模型；SE(e,o,v)表示情景構(gòu)成要素，即事件e、事件對(duì)象o、事件環(huán)境v；R(se)表示情景構(gòu)成要素之間的關(guān)系；A(se)表示情景構(gòu)成要素的屬性。

重大突發(fā)事件情景模型是對(duì)重大突發(fā)事件所涉及的事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境進(jìn)行全景描述的框架，如圖2所示。事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境分別對(duì)應(yīng)事件層、事件對(duì)象層和事件環(huán)境層。事件層是一個(gè)事件網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)以事件和事件屬性為節(jié)點(diǎn)，以事件間關(guān)系和事件與屬性的關(guān)系為邊；事件對(duì)象層以事件對(duì)象和事件對(duì)象屬性為節(jié)點(diǎn)，以對(duì)象與屬性之間的關(guān)系為邊；事件環(huán)境層以事件環(huán)境要素和環(huán)境要素屬性為節(jié)點(diǎn)，以環(huán)境與屬性之間的關(guān)系為邊；事件層、事件對(duì)象層與事件環(huán)境層共同構(gòu)成事件-事件對(duì)象-事件環(huán)境三層網(wǎng)絡(luò)，各層之間的聯(lián)系依賴于事件與事件對(duì)象、事件與事件環(huán)境要素之間的關(guān)系。

圖2 重大突發(fā)事件情景模型

4 重大突發(fā)事件情景本體

4.1 情景本體結(jié)構(gòu)

重大突發(fā)事件情景本體是共享的、客觀存在的事件類，事件對(duì)象類，事件環(huán)境類，以及它們之間的關(guān)系的明確規(guī)范?；谏衔奶岢龅那榫澳Ｐ?，本文將情景本體定義為一個(gè)五元組，即

其中，UC表示上層類，用于描述類之間的分類關(guān)系；LC表示下層事件類，用于描述類之間的非分類關(guān)系；上層類和下層類都包括事件類EC、事件對(duì)象類OC和事件環(huán)境類VC；RE是類與類之間關(guān)系的集合，包括分類關(guān)系和非分類關(guān)系；A是類的屬性，用于描述類的特征和狀態(tài)；RU是一些推理規(guī)則，即類之間關(guān)系的推理規(guī)則。

基于情景本體五元組，本文設(shè)計(jì)了重大突發(fā)事件的情景本體結(jié)構(gòu)，如圖3所示。情景本體分為上下兩層，上層即上層類的層次分類結(jié)構(gòu)，下層包含類的屬性和下層類之間非分類關(guān)系。

圖3 重大突發(fā)事件情景本體結(jié)構(gòu)

4.2 上層情景本體構(gòu)建

4.2.1 上層類設(shè)計(jì)

由情景模型可知，事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境是情景三要素。因此，本文將事件、事件對(duì)象、事件環(huán)境作為情景本體的頂層父類，按照國家標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)，采用自上而下的方法，進(jìn)行類層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1）事件類

事件類（event class）是指具有共同特征的事件的集合。就突發(fā)事件而言，事件包含突發(fā)事件和應(yīng)急管理。事件類分類體系參照《突發(fā)事件分類與編碼》[25]中的分類結(jié)構(gòu)，把突發(fā)事件類別體系分為三個(gè)層次，第一層包含自然災(zāi)害、事故災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件4個(gè)大類，第二層包含46個(gè)亞類，第三層包含253個(gè)細(xì)類。參照《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》[5]把應(yīng)急管理分為預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)與預(yù)警、應(yīng)急處置與救援、事后恢復(fù)與重建4個(gè)大類，如圖4所示。

圖4 事件層次結(jié)構(gòu)圖

2）事件對(duì)象類

事件對(duì)象類（event object class）是指具有共同特征的事件參與對(duì)象的集合。事件對(duì)象是主動(dòng)或被動(dòng)參與事件的實(shí)體。因此，事件對(duì)象可以分為事件主體和事件客體。

3）事件環(huán)境類

事件環(huán)境類（event environment class）是指具有共同特征的事件發(fā)生地的環(huán)境要素的集合。事件環(huán)境分為自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。就重大突發(fā)事件而言，自然環(huán)境包括地形、地貌、水文、氣象、植被、土壤和生物，社會(huì)環(huán)境包括交通系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)、公共場(chǎng)所、各種管線等。

4.2.2 關(guān)系設(shè)計(jì)

類之間的關(guān)系即類的對(duì)象屬性。情景本體是以事件為中心進(jìn)行建模，依靠事件之間的關(guān)系來解釋人、事物和環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系。由情景模型可知，類之間的關(guān)系主要包括事件類之間的關(guān)系、事件類與事件對(duì)象類之間的關(guān)系以及事件類與事件環(huán)境類之間的關(guān)系，如圖5所示。具體的對(duì)象屬性如表3所示。

圖5 類之間關(guān)系圖

表3 上層情景本體核心對(duì)象屬性表

4.3 下層情景本體構(gòu)建

下層情景本體構(gòu)建采用的是深度學(xué)習(xí)和人工輔助相結(jié)合的方法。針對(duì)重大突發(fā)事件中的某一類事件，通過事件抽取，提取與該事件類型相關(guān)的概念集，包括事件和事件論元。然后，利用事件關(guān)系抽取，確定事件之間的聯(lián)系。最后，將自動(dòng)抽取獲得的概念與上層類進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而構(gòu)建出領(lǐng)域情景本體。

4.3.1 領(lǐng)域概念抽取

情景本體領(lǐng)域概念抽取主要依賴于元事件抽取，通過事件觸發(fā)詞識(shí)別和事件論元抽取，抽取事件三元組，從而提取與事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境相關(guān)的概念。首先，使用BERT（bidirectional enocod‐er representations from transformers）+BiLSTM（bidi‐rectional long short-term memory）+CRF（conditional random field）模型對(duì)文本語料進(jìn)行事件抽取，然后利用BERT-wwm-ext[26]和K-means++對(duì)事件進(jìn)行聚類泛化處理，最后通過人工輔助完成領(lǐng)域概念抽取。

1）事件抽取

首先利用BERT-wwm-ext模型將文本映射成為一個(gè)詞向量或者字符向量；然后將詞向量輸入雙向長短期記憶網(wǎng)絡(luò)，識(shí)別事件觸發(fā)詞和事件元素；最后使用條件隨機(jī)場(chǎng)對(duì)BiLSTM的輸出序列處理，結(jié)合條件隨機(jī)場(chǎng)中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，根據(jù)相鄰之間標(biāo)簽得到一個(gè)全局最優(yōu)序列，從而得到事件元組，BERT+BiLSTM+CRF模型原理如圖6所示。

圖6 BERT+BiLSTM+CRF模型

2）事件泛化

事件泛化即對(duì)事件進(jìn)行聚類，本文利用BERTwwm-ext將抽取出來的事件表示成向量，再使用Kmeans++對(duì)向量進(jìn)行聚類，從而實(shí)現(xiàn)事件的泛化。

4.3.2 概念關(guān)系抽取

概念之間的關(guān)系包括事件之間的關(guān)系，事件與其他類之間的關(guān)系。其中事件與其他類之間的關(guān)系在事件抽取時(shí)即已完成，而事件與事件之間關(guān)系的抽取主要依賴于事件關(guān)系抽取。事件關(guān)系抽取采用模式匹配的方法，首先根據(jù)句法模式和匹配規(guī)則抽取出句子中的原因子句和結(jié)果子句，然后將原因子句和結(jié)果子句描述的事件進(jìn)行事件抽取，得到具有因果關(guān)系的事件對(duì)，具體抽取流程如圖7所示。

圖7 事件關(guān)系抽取流程圖

5 重大突發(fā)事件情景圖譜

情景圖譜是情景的具象描述，重大突發(fā)事件情景圖譜是在情景本體這一模式層的指導(dǎo)下，對(duì)具體事件情景的具象化全景描述。情景圖譜的構(gòu)建流程為：①在情景模型指導(dǎo)下，依靠概念抽取和概念關(guān)系抽取構(gòu)建領(lǐng)域情景本體；②采集具體事件的實(shí)時(shí)信息，在情景本體的指導(dǎo)下，構(gòu)建具體災(zāi)害事件情景圖譜，具體如圖8所示。為了驗(yàn)證情景模型的有效性和情景圖譜構(gòu)建流程的合理性，本文基于上述構(gòu)建流程，以2007年吉林省特大旱災(zāi)情景圖譜為例進(jìn)行實(shí)證研究。

圖8 情景圖譜構(gòu)建流程圖

5.1 情景本體構(gòu)建

本文選取中國新聞網(wǎng)、新華網(wǎng)、新浪財(cái)經(jīng)和中國知網(wǎng)關(guān)于干旱災(zāi)害的新聞報(bào)道、分析報(bào)告和科研論文等，共計(jì)415篇，以此作為構(gòu)建情景本體的語料。

5.1.1 事件抽取結(jié)果

對(duì)語料進(jìn)行事件關(guān)系抽取和事件抽取，共獲得499個(gè)事件節(jié)點(diǎn)、394條關(guān)系，部分節(jié)點(diǎn)如圖9所示。對(duì)499個(gè)事件節(jié)點(diǎn)和事件關(guān)系對(duì)進(jìn)行自動(dòng)聚類和人工命名，共得到25個(gè)泛化后的事件節(jié)點(diǎn)。

圖9 部分事件節(jié)點(diǎn)圖

5.1.2 類和屬性設(shè)計(jì)1）事件類

結(jié)合知識(shí)庫、案例庫和專家經(jīng)驗(yàn)分析，對(duì)泛化后的事件節(jié)點(diǎn)和事件關(guān)系進(jìn)行人工分析，得到與水旱災(zāi)害相關(guān)的18個(gè)事件以及與旱災(zāi)應(yīng)急管理相關(guān)的6個(gè)事件，將這24個(gè)節(jié)點(diǎn)映射到上層情景本體中，得到干旱情景事件類，如圖10所示。

圖10 干旱災(zāi)害情景的事件類結(jié)構(gòu)

2）事件對(duì)象類和事件環(huán)境類

事件對(duì)象和事件環(huán)境類設(shè)計(jì)都是圍繞事件展開的，上述事件節(jié)點(diǎn)中，涉及的事件對(duì)象包括參與機(jī)構(gòu)、人、物資、土壤、農(nóng)作物和牲畜，涉及的事件環(huán)境包括氣候、水文、土壤、植被、動(dòng)植物等。

3）屬性設(shè)計(jì)

對(duì)象屬性設(shè)計(jì)指類之間的關(guān)系，事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境三者之間的關(guān)系可以直接復(fù)用上層類的對(duì)象屬性。事件之間的非分類關(guān)系指事件關(guān)系抽取得到的因果關(guān)系、順承關(guān)系等。數(shù)據(jù)屬性指事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境的屬性，部分?jǐn)?shù)據(jù)屬性如表4所示。

表4 干旱災(zāi)害情景數(shù)據(jù)屬性

5.2 情景圖譜構(gòu)建

東北三省是我國的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，對(duì)于保障我國糧食安全具有至關(guān)重要的作用。但是東北經(jīng)常發(fā)生干旱導(dǎo)致糧食減產(chǎn)，旱災(zāi)對(duì)東北的糧食儲(chǔ)備造成了很大的沖擊。因此，本文以2007年吉林省特大旱災(zāi)為案例，基于旱災(zāi)情景本體，構(gòu)建了2007年吉林省特大旱災(zāi)情景圖譜，如圖11所示，圖中的實(shí)心橢圓代表事件，實(shí)心圓代表事件對(duì)象，實(shí)心矩形代表事件環(huán)境，空心矩陣表示要素屬性。

圖11展示了發(fā)生在2007年6月26日與吉林省特大旱災(zāi)密切相關(guān)的各項(xiàng)情景要素的狀態(tài)及其之間的聯(lián)系。旱災(zāi)情景圖譜一方面充分反映了旱災(zāi)當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，描述了一些正在發(fā)生和已經(jīng)發(fā)生的事件的狀態(tài)、事件參與對(duì)象的特征以及事件所處環(huán)境的特征，另一方面也能依賴于事件關(guān)系、事件對(duì)象特征和事件環(huán)境特征反映旱災(zāi)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

圖11 2007年吉林省特大旱災(zāi)情景圖譜

情景圖譜用數(shù)據(jù)描述了事件和事件對(duì)象的狀態(tài)和特征，用事件之間的關(guān)系描繪了事件可能的演變路徑，用事件對(duì)象特征和事件所處環(huán)境特征來確定最可能的演變路徑。以吉林省西部農(nóng)作物減產(chǎn)事件為例，事件的發(fā)展?fàn)顟B(tài)包括受災(zāi)地點(diǎn)、受災(zāi)面積、絕收面積等；事件對(duì)象的特征包括農(nóng)作物的生長階段、抗旱性能等；農(nóng)作物減產(chǎn)、糧食短缺事件和糧價(jià)上漲三個(gè)事件之間的因果關(guān)系展示了農(nóng)作物減產(chǎn)事件未來的發(fā)展趨勢(shì)，即可能導(dǎo)致糧食短缺和糧價(jià)上漲；農(nóng)作物的特征在一定程度上反映了農(nóng)作物減產(chǎn)這一事件的發(fā)展趨勢(shì)，即可能導(dǎo)致正處在灌溉期的小麥大幅減產(chǎn)，而暫時(shí)不會(huì)導(dǎo)致還未到灌漿期的玉米大幅減產(chǎn)。以白城市降雨減少事件為例，事件所處狀態(tài)包括日均降雨量等，事件所處環(huán)境特征包括海拔、地勢(shì)、季風(fēng)風(fēng)向等，白城市的自然環(huán)境在一定程度上反映了事件的走向，即白城市的地形可能導(dǎo)致白城市降雨持續(xù)減少。

6 結(jié)論與展望

本文首先對(duì)重大突發(fā)事件情景進(jìn)行高度抽象，構(gòu)建了重大突發(fā)事件情景模型。該模型以事件為中心，依賴事件間的關(guān)系建立情景要素之間的聯(lián)系。其次，基于情景模型，提出了重大突發(fā)事件雙層情景本體結(jié)構(gòu)，采用自上而下的方法構(gòu)建情景上層本體，再利用事件抽取和人工輔助相結(jié)合的方法，自下而上構(gòu)建下層情景本體。最后，提出了情景圖譜的構(gòu)建流程，構(gòu)建了旱災(zāi)情景本體，并對(duì)情景本體進(jìn)行實(shí)例化，構(gòu)建了2007年吉林省特大旱災(zāi)情景圖譜。

本文的學(xué)術(shù)價(jià)值體現(xiàn)在：第一，以事件為中心，基于公共安全三角形模型，提出了重大突發(fā)事件情景模型，該模型不僅可以反映各個(gè)情景要素的狀態(tài)，還能夠直觀地反映要素之間的內(nèi)在聯(lián)系；第二，基于情景模型提出了一種情景本體結(jié)構(gòu)，將情景本體分為表示分類關(guān)系的上層本體和表示非分類關(guān)系的下層本體，實(shí)現(xiàn)了情景模型中的要素、關(guān)系和屬性的共享和復(fù)用；第三，提出了一種BERT+CRF模型和人工輔助相結(jié)合構(gòu)建重大突發(fā)事件情景本體的方法，該方法可以在很大程度上彌補(bǔ)專家判斷的主觀性，從而大大降低了領(lǐng)域情景圖譜構(gòu)建的時(shí)間復(fù)雜度；第四，本文構(gòu)建的情景圖譜不僅能夠描述事件、事件對(duì)象和事件環(huán)境的狀態(tài)和特征，還能夠解釋事件發(fā)展與演變的內(nèi)在動(dòng)因，預(yù)測(cè)事件未來的發(fā)展趨勢(shì)。

本文也存在一定的局限性。首先，構(gòu)建情景本體時(shí)所使用的語料較少，不能夠完全反映干旱這一突發(fā)事件的全貌。因此，在未來的研究中，將擴(kuò)大突發(fā)事件的語料庫，完善重大突發(fā)事件情景本體。其次，在領(lǐng)域概念抽取、情景圖譜構(gòu)建等過程中，還是需要大量依賴于人工。因此，在未來的研究中，將進(jìn)一步將采用自動(dòng)化的方法完成領(lǐng)域概念抽取和情景圖譜構(gòu)建。除上述兩點(diǎn)外，未來將基于情景模型、情景本體和情景圖譜研究重大突發(fā)事件的情景演變，構(gòu)建情景演化網(wǎng)絡(luò)模型，探究情景演變的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)重大突發(fā)事件的關(guān)鍵情景推演。