樊 舒

(中國刑事警察學(xué)院 沈陽 110854)

案例是對具體歷史事件的描述和記錄，通過對事件類型、狀態(tài)、過程等信息的結(jié)構(gòu)化表達，實現(xiàn)對歷史事件個性化特征及信息的規(guī)范化組織，從案例數(shù)據(jù)中，可以提煉獲得有價值的共性知識，并將案例集合與知識集合構(gòu)建為案例知識庫[1,2]。在應(yīng)急情報系統(tǒng)中，突發(fā)事件案例知識庫的應(yīng)用價值包括兩點：一是記錄突發(fā)事件多維度信息，為用戶提供關(guān)于事件的基本信息、情景描述、發(fā)展過程，為用戶認知和分析突發(fā)事件(如時空分布規(guī)律等)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；二是在各類突發(fā)事件的應(yīng)急處理過程中，當面臨瓶頸問題、復(fù)雜態(tài)勢或決策需求時，獲取歷史案例中蘊含的解決問題的方案、技戰(zhàn)法和決策方法知識，對這些經(jīng)驗和知識進行修正后重用在當前問題中，實現(xiàn)輔助決策。因此，研究案例知識庫的構(gòu)建方法，加強突發(fā)事件信息和知識的表示能力，對提高應(yīng)急情報系統(tǒng)的信息化和智能化水平、促進應(yīng)急管理部門的復(fù)雜突發(fā)事件響應(yīng)處置能力具有重要價值。

1 已有研究評述及本文工作

1.1突發(fā)事件案例知識庫構(gòu)建及應(yīng)用相關(guān)研究突發(fā)事件案例知識庫構(gòu)建研究可以從案例庫的內(nèi)容、表示模型、構(gòu)建方法等角度開展。在內(nèi)容方面，Salamo M等認為案例內(nèi)容應(yīng)包含案例狀況描述和所采取的問題解決策略兩部分[3]。Liao S H將案例內(nèi)容劃分為問題描述、解答策略和決策支持系統(tǒng)方法三個部分[4]。楊建林等提出了描述突發(fā)事件案例的四元特征向量模型，并定義了公共衛(wèi)生突發(fā)事件下，案例類型、案例描述、解決方案、決策環(huán)境等維度特征的具體內(nèi)容[5]。朱恒民等認為案例內(nèi)容由問題或情景描述、解決方案、方案效果三部分構(gòu)成，其中前兩部分為必要內(nèi)容[6]。唐明偉等進一步對案例做容錯處理，從案例中提取共識規(guī)則[7]。但現(xiàn)有研究僅考慮了案例知識庫對指揮決策的支持，忽略了其對情報生產(chǎn)的支持功能。在案例表示模型方面，鄧三鴻等采用框架表示法表示案例信息，并利用利益相關(guān)者理論對突發(fā)事件中的組織和個人進行有效分類[8]。張英菊等設(shè)計了基于應(yīng)急概念樹、突發(fā)事件本體模型、元事件模型等三層架構(gòu)的案例表示模型，其中本體模型用于表示共性信息，元事件模型用于描述案例信息[9]。張艷瓊等將突發(fā)事件劃分為包含多個情景片段的情景鏈，并構(gòu)建“情景——策略”對，實現(xiàn)對突發(fā)事件發(fā)展過程及應(yīng)對方式的表達[10]。與文獻[10]思路類似，于峰等采用ABC本體模型，定義實體、時間、空間、情景、任務(wù)、動作等類并采用關(guān)聯(lián)關(guān)系連接類，實現(xiàn)對案例過程的細粒度分解和描述[11]。在案例知識庫構(gòu)建方法方面，利用本體技術(shù)對案例中蘊含的領(lǐng)域知識進行抽象和建模，加強知識規(guī)范表示、共享和復(fù)用能力，是目前突發(fā)事件案例知識庫的主流構(gòu)建方法。王傲然利用OWL語言定義應(yīng)急案例本體，并設(shè)計基于本體結(jié)構(gòu)的案例相似度算法[12]。謝健民等面向網(wǎng)絡(luò)輿情突發(fā)事件案例，綜合考慮本體模型與案例推理方法，并采用二者獨立演化的方式，保證案例庫構(gòu)建的完整性[13]。王琳在對糧食突發(fā)事件的類及屬性等信息進行歸納的基礎(chǔ)上設(shè)計本體模型，用于構(gòu)建糧食應(yīng)急案例庫[14]。張寶隆等研究了基于本體的事故案例知識庫的構(gòu)建和推理技術(shù)[15]。案例知識庫應(yīng)用的研究重點是案例或知識檢索方法。檢索的基本思路是計算目標案例知識與源案例知識的相似度，如王紅等將民航突發(fā)事件案例相似度解析為數(shù)據(jù)類型相似度、數(shù)據(jù)值相似度和對象屬性相似度，并融合三者獲得計算結(jié)果[16]，李慧嘉等在利用突發(fā)事件案例構(gòu)建本體關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，將案例相似度計算問題轉(zhuǎn)化為節(jié)點間的交互距離計算問題[17]，鐘華明等采用質(zhì)心點約束的k近鄰法進行知識篩選[18]。

1.2本文工作在情報生產(chǎn)流程中采用結(jié)構(gòu)化思想，便于實現(xiàn)情報思維路徑的重用和分享，從而保證情報生產(chǎn)活動的效率[19]。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可作為對客觀世界中的復(fù)雜對象或系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)化描述的工具，根據(jù)這一思想，樊舒等提出了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)化公安情報框架[20]，其優(yōu)勢是將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為事件情景、情報需求、情報分析、情報產(chǎn)品的統(tǒng)一的表示及可視化模型，將情報生產(chǎn)和決策問題轉(zhuǎn)化為對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中元素狀態(tài)的計算、預(yù)測、控制問題，從而建立情報流程各環(huán)節(jié)間的關(guān)聯(lián)性，賦予情報流程有序性和體系性。鑒于突發(fā)事件也屬于由多種元素耦合構(gòu)成的復(fù)雜對象，文獻[20]的成果也適用于應(yīng)急情報處理。但根據(jù)調(diào)研，目前還沒有針對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急情報系統(tǒng)案例知識庫的研究。鑒于此，本文基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)設(shè)計案例知識庫表示模型及內(nèi)容，同時設(shè)計協(xié)作使用事例型和統(tǒng)計型知識的情報工作方法，使案例知識庫可支持基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的情報規(guī)劃、分析、決策等應(yīng)急情報流程環(huán)節(jié)。

2 應(yīng)急情報系統(tǒng)及案例知識庫功能分析

2.1應(yīng)急情報系統(tǒng)架構(gòu)及知識使用可以從功能維度、組織維度、實現(xiàn)維度構(gòu)建應(yīng)急情報系統(tǒng)。功能維度以實現(xiàn)情報的生產(chǎn)和應(yīng)用為目標，設(shè)計應(yīng)急情報系統(tǒng)中功能模塊的架構(gòu)，可作為系統(tǒng)構(gòu)建基礎(chǔ)；組織維度關(guān)注功能架構(gòu)中各情報主體的分工及協(xié)作方式；實現(xiàn)維度負責(zé)功能架構(gòu)中各模塊的具體實現(xiàn)方法。如圖1所示，應(yīng)急情報系統(tǒng)功能架構(gòu)以情報流程為核心，可劃分為情報生產(chǎn)、情報應(yīng)用、存儲系統(tǒng)等部分。情報流程各環(huán)節(jié)均可抽象為“輸入+方法=輸出”模式，如情報采集環(huán)節(jié)中，采集對象狀態(tài)經(jīng)采集設(shè)備及采集方法后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字數(shù)據(jù)，情報應(yīng)用環(huán)節(jié)中輸入為情報，輸出為應(yīng)急決策方案，方法包括案例庫查詢、專家分析等多類方法。各環(huán)節(jié)的實現(xiàn)過程均可分為規(guī)劃和實施兩個步驟，其中規(guī)劃負責(zé)設(shè)計輸出目標，實施負責(zé)輸入內(nèi)容和方法的選擇及執(zhí)行。如情報規(guī)劃，作用是為情報生產(chǎn)設(shè)計輸出目標，即情報需求，由于輸出目標同時也是情報應(yīng)用環(huán)節(jié)的輸入內(nèi)容，因此情報規(guī)劃需同時考慮情報應(yīng)用和生產(chǎn)的情況；相比之下，情報采集、處理及應(yīng)用的輸出目標比較清晰，往往不需要專門的規(guī)劃環(huán)節(jié)。在上述環(huán)節(jié)中，需要依據(jù)突發(fā)事件情景狀態(tài)以及領(lǐng)域知識，對輸入、輸出、方法方案做出設(shè)計和選擇。知識根據(jù)知識抽象程度由弱至強排序，可劃分為不同類型：事例型知識(即對方案具體行為過程的描述，如案例)、統(tǒng)計型知識(是基于統(tǒng)計方法，對案例中行為方式的描述和認識，如事理圖譜)、抽象型知識(是經(jīng)提煉用于描述領(lǐng)域運行規(guī)則等信息的知識，如模型算法)。知識抽象程度越弱，其內(nèi)容對行為的描述更直接，抽象程度越強，則其適用性越強，對行為機理的描述越清楚。在應(yīng)急指揮決策中，采用的專家咨詢方法，本質(zhì)是專家對多層次知識的綜合運用。事例型知識可構(gòu)成案例庫，統(tǒng)計和抽象型知識可構(gòu)成知識庫。由于應(yīng)急管理具有突發(fā)事件態(tài)勢復(fù)雜、實時決策響應(yīng)的特點和需求，目前應(yīng)急情報系統(tǒng)的主流工作方式，是基于案例庫查詢，實現(xiàn)歷史行為方案的快速復(fù)用，提高情報生產(chǎn)和應(yīng)用效率。

圖1 應(yīng)急情報系統(tǒng)功能架構(gòu)

2.2應(yīng)急情報案例知識庫構(gòu)建思路根據(jù)上述分析，本文的研究目標是構(gòu)建應(yīng)急情報系統(tǒng)下的案例庫和知識庫，其中案例庫用于存儲事例型知識(即案例)，知識庫存儲基于案例的統(tǒng)計型知識，限于篇幅，本文不考慮抽象型知識庫。在內(nèi)容方面，案例庫和知識庫應(yīng)記錄應(yīng)急情報流程相關(guān)重要信息，即參與該流程的各元素的行為或?qū)傩孕畔?，具體如下：a.情報客體靜態(tài)情景：記錄突發(fā)事件的情景描述信息，體現(xiàn)情景內(nèi)元素集合、元素的屬性以及元素間的關(guān)系；b.情報客體變化態(tài)勢：記錄突發(fā)事件態(tài)勢產(chǎn)生劇烈變化情況下的信息，包括目標情景下元素集合、屬性及元素間關(guān)系的相互作用及變動情況；c.情報主體的情報生產(chǎn)行為：記錄用戶解決情報生產(chǎn)問題的方法，內(nèi)容包括情報對象，即生產(chǎn)所涉及的元素，以及生產(chǎn)采取的策略，包括對映的情報功能、由情報需求轉(zhuǎn)化的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析問題、情報分析采用的網(wǎng)絡(luò)分析工具等，為用戶在情報規(guī)劃和情報分析環(huán)節(jié)中對突發(fā)事件情報進行需求解析和處理分析提供參考知識;d.情報主體的情報應(yīng)用行為：記錄用戶處置突發(fā)事件的指揮決策策略，內(nèi)容包括策略的實施主體、客體元素、處置行為內(nèi)容，以及策略實施前后關(guān)鍵元素的狀態(tài)，為情報應(yīng)用環(huán)節(jié)提供決策輔助。

3 案例知識庫構(gòu)建方法

將案例知識庫劃分為案例庫和知識庫兩個部分分別進行構(gòu)建，其中案例庫存儲具體的歷史案例信息，屬于細粒度的、個性化的案例描述信息；知識庫存儲從歷史案例中獲得的統(tǒng)計型知識，屬于共性化知識。下面，分別對案例庫和知識庫表示及實現(xiàn)方法進行設(shè)計。

3.1案例庫表示方法突發(fā)事件案例庫中的案例結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括案例信息、子事件網(wǎng)絡(luò)兩部分，各部分具體信息如下文。

圖2 突發(fā)事件案例結(jié)構(gòu)

3.1.1 案例信息表示方法 案例信息表示內(nèi)容包括：案例的基本屬性信息，如案例的編號、突發(fā)事件發(fā)生時間、地點、危害等級、案例突發(fā)事件類型、事件簡要描述等，其中，案例突發(fā)事件分類標準可參考文獻[10]中的突發(fā)事件分類體系。該部分用于幫助用戶快速了解突發(fā)事件的基本情況，支持用戶基于事件基本特征屬性進行案例檢索，并在構(gòu)建知識庫時為案例分類提供依據(jù)。可將案例信息視為一個節(jié)點，將案例的各基本屬性設(shè)置為節(jié)點的多個屬性，作為案例信息的表示模型。

3.1.2 子事件網(wǎng)絡(luò)表示方法

(1)子事件網(wǎng)絡(luò)表示模型。從復(fù)雜系統(tǒng)的視角出發(fā)對突發(fā)事件進行解讀，在事件中出現(xiàn)的人、物等元素均是具有屬性的實體，事件情景是多個實體通過關(guān)聯(lián)關(guān)系形成的系統(tǒng)，事件過程是事件情景系統(tǒng)在不同條件作用下持續(xù)演化的過程。不同類型突發(fā)事件下，事件情景所包含的元素集合、元素屬性、元素間關(guān)系以及情景演化關(guān)系受事件類型影響，但元素構(gòu)成突發(fā)事件這一復(fù)雜系統(tǒng)的方式是不變的。因此，可基于復(fù)雜系統(tǒng)思想，采用子事件網(wǎng)絡(luò)作為突發(fā)事件進程的表示模型，子事件網(wǎng)絡(luò)由子事件經(jīng)關(guān)聯(lián)關(guān)系連接形成。子事件間關(guān)聯(lián)關(guān)系類型包括：組成關(guān)系：指某子事件由多個子事件構(gòu)成，如事件決策中，對多個事件元素同時采取處置行為；因果關(guān)系：表示前一子事件導(dǎo)致后一子事件發(fā)生；順承關(guān)系：反映子事件在發(fā)生時間上的先后順序；并發(fā)關(guān)系：表示若干子事件的發(fā)生時間存在重合[21]。

子事件是構(gòu)建子事件網(wǎng)絡(luò)的基本單元，采用子事件圖譜作為表示模型，記錄突發(fā)事件進程中的關(guān)鍵信息。子事件圖譜可劃分為三個部分：子事件節(jié)點、子事件過程網(wǎng)絡(luò)、子事件情景網(wǎng)絡(luò)。a.子事件節(jié)點：其屬性用于描述子事件基本信息，包括事件名稱、發(fā)生時間、所屬案例、事件類型、事件功能等。其中，事件類型包括態(tài)勢變化、情報生產(chǎn)、情報應(yīng)用三類；事件功能指事件主體發(fā)起該事件的目的或事件產(chǎn)生的影響。b.子事件過程網(wǎng)絡(luò)：以事件行為節(jié)點為核心，還包括主客體元素節(jié)點，以及其他與事件行為相關(guān)的節(jié)點和節(jié)點屬性信息。c.子事件情景網(wǎng)絡(luò)：以事件主客體節(jié)點為核心，事件相關(guān)元素采用多種類型實體節(jié)點表示，如人物、物品類節(jié)點等，各節(jié)點均可設(shè)置屬性以表示元素特征或狀態(tài)，并用節(jié)點間的邊表示元素間關(guān)聯(lián)關(guān)系，即構(gòu)成該子事件對映的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)情景信息，可用于支持案例推理中的情景檢索功能。

圖3“12.31”外灘踩踏事件部分子事件網(wǎng)絡(luò)圖譜

(2)子事件網(wǎng)絡(luò)表示內(nèi)容。根據(jù)關(guān)鍵節(jié)點的成因，將網(wǎng)絡(luò)中的子事件劃分為三種類型，其表示內(nèi)容存在差異。

a.態(tài)勢變化子事件：突發(fā)事件復(fù)雜的演化發(fā)展路徑，導(dǎo)致其演化結(jié)果存在不確定性，造成情報生產(chǎn)及決策處置中的瓶頸難題。突發(fā)事件的發(fā)展進程，本質(zhì)是事件所含元素受多種因素影響后，其狀態(tài)出現(xiàn)的持續(xù)變化。事件所含元素狀態(tài)的劇烈變化，是推動事件演化的關(guān)鍵原因，期間元素狀態(tài)變化的成因、變化方式、變化程度，均是可支持情報用戶深入認知突發(fā)事件的有價值的知識，屬于案例需細粒度記錄的內(nèi)容。因此，設(shè)置態(tài)勢變化子事件，用于記錄由非應(yīng)急處置手段因素造成的事件狀態(tài)劇烈變化子事件信息，核心內(nèi)容包括：子事件行為即造成案例事件態(tài)勢劇烈變化的元素間的作用行為，為元素節(jié)點設(shè)置狀態(tài)屬性來表示元素的重要狀態(tài)信息。

b.情報生產(chǎn)子事件：情報用戶作為突發(fā)事件情報流程的參與者，其在情報需求規(guī)劃、分析情報、網(wǎng)絡(luò)問題轉(zhuǎn)換時曾采用的方法是可復(fù)用的知識，應(yīng)作為案例的信息內(nèi)容，以供情報分析人員從案例庫中獲取和參考使用。設(shè)置情報生產(chǎn)子事件，其表示內(nèi)容為情報用戶在歷史案例中采用的分析情報數(shù)據(jù)、情報產(chǎn)品生產(chǎn)操作方法。根據(jù)前文所述，情報生產(chǎn)本質(zhì)是對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中元素狀態(tài)的計算、預(yù)測、控制問題，因此子事件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包括：情報生產(chǎn)行為節(jié)點以及該行為對映的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)問題和情報需求節(jié)點，生產(chǎn)行為主體、客體及情景元素，生產(chǎn)行為采用的方法及工具節(jié)點，此外應(yīng)設(shè)置各節(jié)點間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

c.決策實施子事件：為遏制突發(fā)事件態(tài)勢惡化的趨勢，應(yīng)急管理部門需決策并實施應(yīng)急策略，其本質(zhì)是通過改變部分事件元素狀態(tài)，修正事件演化路徑，使事件態(tài)勢趨向平穩(wěn)可控，屬于突發(fā)事件進程中的關(guān)鍵子事件。決策者針對突發(fā)事件的處置行為，以及該行為產(chǎn)生的效果，均可作為重要知識信息在決策實施子事件中記錄。從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的視角看，該類事件表示內(nèi)容可包括：突發(fā)事件下待處置的問題，策略實施方、策略所針對的元素、策略行為及屬性，策略實施造成的元素狀態(tài)變化，策略實施影響范圍內(nèi)的元素及元素間關(guān)聯(lián)關(guān)系。

(3)子事件網(wǎng)絡(luò)示例。根據(jù)上海市公布的《“12.31”外灘擁擠踩踏事件調(diào)查報告》，采用報告中部分信息，構(gòu)建上海踩踏事件部分子事件網(wǎng)絡(luò)圖譜如圖3所示。圖譜中包含兩個態(tài)勢變化子事件，以及情報生產(chǎn)子事件和決策實施子事件各一個。如子事件網(wǎng)絡(luò)表示模型中所述，粗線輪廓的節(jié)點為子事件節(jié)點，子事件的主體、行為、客體節(jié)點構(gòu)成子事件過程網(wǎng)絡(luò)，子事件主客體以及與其相關(guān)的其他實體元素構(gòu)成了子事件情景網(wǎng)絡(luò)。

3.2知識庫表示方法知識庫用于表示案例庫內(nèi)容無法表達的具有共性及參考價值的統(tǒng)計型知識集合，其內(nèi)容包含情景圖譜、突發(fā)事件事理圖譜、情報需求圖譜、應(yīng)急策略圖譜等領(lǐng)域知識圖譜。

3.2.1 情景圖譜 情景圖譜為用戶提供各類案例的基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的情景內(nèi)容知識，輔助用戶明確當前情景表示方法，為后續(xù)的基于情景的案例檢索等操作構(gòu)建基礎(chǔ)。情景圖譜中包含情景元素節(jié)點及節(jié)點間關(guān)系。構(gòu)建情景圖譜需要將同類型案例下子事件節(jié)點圖譜做合并統(tǒng)計處理，具體方法為：合并子事件圖譜中同類的實體元素作為情景元素節(jié)點，節(jié)點僅保留實體元素的類型屬性，同時統(tǒng)計各類型實體元素在被合并子事件集合中的出現(xiàn)概率，作為情景圖譜中該類型元素節(jié)點的屬性，此外，合并同類實體元素間的同類型邊作為情景元素節(jié)點間的邊，設(shè)置邊的名稱并統(tǒng)計其出現(xiàn)概率屬性。

3.2.2 突發(fā)事件事理圖譜 該類知識用于表征各類突發(fā)事件的進程演化規(guī)律。采用事理圖譜[22]作為知識表示模型，圖譜內(nèi)的節(jié)點是經(jīng)泛化的子事件，節(jié)點間的邊代表泛化事件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。合并同類案例的子事件網(wǎng)絡(luò)，形成事理圖譜：a.僅合并子事件網(wǎng)絡(luò)中可反映或影響突發(fā)事件發(fā)展態(tài)勢的子事件，即態(tài)勢變化子事件和決策實施子事件；b.行為節(jié)點內(nèi)容近似的子事件節(jié)點可合并為同一泛化事件節(jié)點，泛化事件內(nèi)容即事件行為內(nèi)容，統(tǒng)計屬于該泛化事件的子事件節(jié)點在案例集合中的出現(xiàn)概率并作為泛化事件節(jié)點屬性；c.對子事件節(jié)點集合中的同類型主客體元素進行合并，將合并后的泛化主客體節(jié)點與泛化事件節(jié)點連接，統(tǒng)計各類元素在子事件集合中的出現(xiàn)概率作為泛化主客體節(jié)點屬性；d.保留子事件節(jié)點間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，統(tǒng)計子事件節(jié)點集合間的關(guān)聯(lián)邊集合，計算泛化節(jié)點間關(guān)聯(lián)關(guān)系的概率。

3.2.3 情報生產(chǎn)圖譜 該類知識用于表征突發(fā)事件中應(yīng)關(guān)注的情報生產(chǎn)知識，包括情報需求、在情報分析環(huán)節(jié)中如何將情報需求轉(zhuǎn)化為具體網(wǎng)絡(luò)問題、完成情報生產(chǎn)所采用的分析工具及數(shù)據(jù)。由于情報生產(chǎn)行為與突發(fā)事件類型及實時情景相關(guān)，因此應(yīng)在對案例進行分類的基礎(chǔ)上，對案例中的情報生產(chǎn)子事件集合，依據(jù)情景特征進行聚類，獲得情景相似子事件集合，用于構(gòu)建情報生產(chǎn)圖譜。a.對子事件圖譜中內(nèi)容、類型相同的節(jié)點進行合并，記錄合并節(jié)點內(nèi)容，統(tǒng)計和記錄合并節(jié)點在情景相似子事件集合中的出現(xiàn)概率；b.合并節(jié)點間的同類邊，記錄節(jié)點間邊的內(nèi)容，依據(jù)合并節(jié)點對映的節(jié)點集合間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，統(tǒng)計和記錄合并節(jié)點間的關(guān)聯(lián)概率。

3.2.4 應(yīng)急策略圖譜 該類知識表征突發(fā)事件中可能出現(xiàn)的需解決的難題、采用的應(yīng)對策略、難題與應(yīng)對策略間的對映關(guān)系。與情報生產(chǎn)類似，應(yīng)急策略的選擇也與突發(fā)事件類型及實時情景相關(guān)，其構(gòu)建過程與情報生產(chǎn)圖譜構(gòu)建過程類似。在獲取情景相似決策實施子事件集合基礎(chǔ)上，首先，對子事件圖譜中相同內(nèi)容及類型節(jié)點進行合并、計算出現(xiàn)概率，其次，合并節(jié)點間同類邊，并計算合并節(jié)點間的關(guān)聯(lián)概率。

需要注意的是，知識庫中的情報生產(chǎn)圖譜與應(yīng)急策略圖譜應(yīng)與參與其構(gòu)建的源案例建立對映關(guān)系，以便用戶在案例推理操作時，獲取知識庫中的對應(yīng)圖譜。

圖4情報生產(chǎn)中案例知識庫應(yīng)用方法

3.3案例知識庫實現(xiàn)方法根據(jù)前文中對案例知識庫表示模型的闡述，可選擇知識圖譜作為突發(fā)事件案例庫及知識庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將構(gòu)建過程分為模式層構(gòu)建和數(shù)據(jù)層構(gòu)建兩個環(huán)節(jié)[23]，分別對案例庫和知識庫進行構(gòu)建。其中，模式層構(gòu)負責(zé)對抽象事件、事件、行為、元素的類型和屬性，元素間關(guān)系等案例領(lǐng)域知識進行定義，該部分以本體作為知識的規(guī)范化表示工具，可采用Protégé軟件實現(xiàn)本體構(gòu)建。數(shù)據(jù)層存儲案例庫和知識庫的具體內(nèi)容，需依據(jù)模式層本體從案例數(shù)據(jù)中抽取、提煉信息并進行組織。Neo4j是目前主流的圖數(shù)據(jù)庫，滿足案例知識信息的知識表示需求，同時，配合cypher數(shù)據(jù)庫查詢語言可實現(xiàn)復(fù)雜查詢，因此，可選用Neo4j作為案例知識庫的構(gòu)建平臺。

4 案例知識庫的應(yīng)用方法

根據(jù)基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急情報流程和應(yīng)急情報系統(tǒng)功能架構(gòu)，進一步分析情報流程各環(huán)節(jié)的規(guī)劃和實施過程，與資源系統(tǒng)的協(xié)作方式：a.情報采集與處理：由于該環(huán)節(jié)輸入、輸出、方法集合規(guī)模有限，一般不需要規(guī)劃環(huán)節(jié)，僅在實施步驟中從資源系統(tǒng)工具庫獲取采集或處理工具。b.情報規(guī)劃：設(shè)計情報生產(chǎn)輸出集合，該環(huán)節(jié)可以依據(jù)歷史案例內(nèi)容進行知識復(fù)用，也可以根據(jù)領(lǐng)域知識進行設(shè)計。c.情報分析：可依據(jù)歷史案例內(nèi)容或領(lǐng)域知識，確定輸入數(shù)據(jù)集合以及分析方法，之后從工具庫獲取網(wǎng)絡(luò)問題計算方法，完成情報生產(chǎn)。d.情報應(yīng)用：功能是輸入情報產(chǎn)品，輸出指揮決策方案。決策方案有兩類制定方法：一是基于領(lǐng)域知識設(shè)計或選取應(yīng)急優(yōu)化模型，進行優(yōu)化決策；二是查詢案例庫，從案例中獲取應(yīng)急方案并根據(jù)實際情況進行修訂。從上述分析可知，各環(huán)節(jié)在對輸入、輸出、方法進行設(shè)計時，主要是采用兩種思路：一是復(fù)用歷史方案，二是基于領(lǐng)域知識進行模型或方法構(gòu)建。考慮到應(yīng)急管理情報體系的實時性需求，基于案例庫的CBR(案例推理)[24]，復(fù)用和修訂事例型知識，已成為主流的解決輸入、輸出、方法設(shè)計問題的方法。但該方法有幾點不足：一是歷史案例方案中不是所有方法或處置手段都是正確的，在實戰(zhàn)中可能有更好的替代選擇，但在基于屬性檢索或情景檢索獲得的小規(guī)模案例集合中無法體現(xiàn)；二是用于案例推理的案例特征不一定是完備的，可能導(dǎo)致檢索獲得的案例與當前突發(fā)事件不完全匹配，其方案內(nèi)容不一定適用于當前事件，而依據(jù)領(lǐng)域知識進行方案修訂將造成應(yīng)急實時性差、效率低。以案例為基礎(chǔ)的統(tǒng)計型知識的優(yōu)點，在于通過對大規(guī)模案例的整理統(tǒng)計，實現(xiàn)對方案中的行為元素完備集合及元素概率分布的描述。在進行輸入、輸出、方法設(shè)計時，協(xié)作使用事例型知識、統(tǒng)計型知識和實時情報的思路如下：從實時情報獲取當前場景信息，從事例型知識庫(案例庫)獲得類似案例或場景下的方案，從統(tǒng)計型知識庫(知識庫)獲得當前突發(fā)事件同類型事件可用的知識集合以及各知識元素的重要度；以歷史案例中的方案為新方案設(shè)計的起點，結(jié)合突發(fā)事件實時狀態(tài)及知識集合重要度，從知識集合中選取知識，對歷史方案進行修訂，使其適用于當前場景，從而提高應(yīng)急方案的精準度。具體來說，在應(yīng)急情報系統(tǒng)中，可以在情報生產(chǎn)和情報應(yīng)用過程中協(xié)作使用案例庫和知識庫中的多層次知識，具體過程如下。

(1)情報生產(chǎn)。如圖4，基于知識協(xié)作的情報生產(chǎn)分為三個步驟：a.根據(jù)知識庫中當前類型突發(fā)事件對映的情景圖譜，查找情景要素及邊集合，獲取情景表示模型，并在該模型基礎(chǔ)上，根據(jù)實時應(yīng)急情報，確定情景要素及邊的屬性，實現(xiàn)事件當前情景構(gòu)建，需要注意的是，事件情景可用于事件態(tài)勢監(jiān)測；b.利用情景信息，基于情景匹配方法案例庫進行案例檢索，獲取與當前事件相似的案例集合，獲取情報生產(chǎn)方案；c.利用情景信息，從知識庫中檢索得到情景對映的情報生產(chǎn)圖譜，參考該情景下的情報需求、網(wǎng)絡(luò)問題、分析方法等情報生產(chǎn)知識集合及其概率屬性，對已有方案進行修訂，制定最終生產(chǎn)策略。

(2)情報應(yīng)用。如圖5，基于知識協(xié)作的情報應(yīng)用可為四個步驟，其中，前兩個步驟與情報生產(chǎn)一致；第三步，在獲取案例中的應(yīng)急決策方案后，根據(jù)情景信息，從知識庫獲取對映的應(yīng)急策略圖譜，并基于圖譜中的統(tǒng)計型知識對應(yīng)急決策方案做進一步改進；步驟四中，查詢知識庫中的事理圖譜，對決策方案中的應(yīng)急行為可能引發(fā)的決策結(jié)果及突發(fā)事件進程演化情況做預(yù)測，還可以在該步驟中引入仿真系統(tǒng)，基于當前事件狀態(tài)，對決策方案做仿真測試，步驟四的價值在于對決策方案做質(zhì)量評價，以決定是否對方案做進一步修訂。

圖5情報應(yīng)用中案例知識庫應(yīng)用方法

5 結(jié) 語

本文研究如何構(gòu)建及應(yīng)用適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急情報系統(tǒng)的案例知識庫，使其支持突發(fā)事件應(yīng)急情報核心流程中的關(guān)鍵行為：情報生產(chǎn)和情報應(yīng)用。內(nèi)容上，案例庫包含突發(fā)事件的情景、態(tài)勢變化、情報生產(chǎn)及應(yīng)急決策等事例型知識，知識庫包含從案例提煉的統(tǒng)計型知識；表示方法上，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是情報流程中統(tǒng)一的表示及可視化模型這一思想，案例庫采用以子事件網(wǎng)絡(luò)和子事件圖譜為核心的雙層表示模型，知識庫采用統(tǒng)計型圖譜和事理圖譜作為表示模型。在情報流程中，協(xié)作使用案例庫和知識庫，以當前情景對映的歷史案例中的方案為基礎(chǔ)，結(jié)合知識庫中的統(tǒng)計型知識集合，完成方案的評價和修訂，從而提高應(yīng)急方案的精準度。本文沒有將基于情景匹配的案例檢索方法作為研究內(nèi)容做具體闡述，將其作為下一步工作重點開展研究。