CN115169867A - 一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法及系统 - Google Patents

一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法，包括：收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。该方法通过对应急物资需求进行准确预测，根据预测的应急物资需求作出应急物资分配方案，并用物资分配方案评价原则对得到的应急物资分配方案进行合理性评估，使最终得到的应急物资分配方案更加科学和合理，为应急物资分配决策提供有效、可靠的依据。

Description

一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法及系统
技术领域
本发明涉及应急资源管理技术领域，具体涉及一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法及系统。
背景技术
突发公共卫生事件是指突然发生，造成或者可能造成社会公众健康严重损害的重大传染病疫情、群体性不明原因疾病、重大失误和职业中毒以及其他严重影响公众健康的事件，具有多样性、差异性、扩散性、突发性、群体性、滞后性、持续时间长和严重危害性等特征。
按照损害程度的不同，突发公共卫生事件可以分为一般、较重、重大和特大四类。如果根据引起紧急状态的原因不同，又可以将突发公共卫生事件分为两类：一类是自然灾害引起的突发性公共卫生事件；一类是由人为因素或社会动乱引起的突发性公共卫生事件。突发公共卫生事件会给社会带来严重的负面影响，主要表现在：突发公共卫生事件会直接危及人民群众的生命安全和身体健康；突发公共卫生事件会使人们产生不良心理反应，出现不合理的行为表现，危及社会秩序，影响社会稳定；突发公共卫生事件会影响经济发展和国家安全。应急资源包括应急人力资源和应急物资资源。由于突发公共卫生事件的突发性、持续性和不确定性等特征，其应急物资也具有相对应的特点，如何将应急物资合理分配是应急救援工作的关键环节之一。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种突发公共卫生事件中的应急资源分配方法及系统，实现应急物资需求的预测和应急物资分配方案的优化，为应急资源分配决策提供依据。
第一方面，本发明提供的一种突发公共卫生事件中的应急资源分配方法，包括以下步骤：
收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；
根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；
根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；
采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。
可选地，根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型的具体方法包括：
根据源案例库中的特征因素集合和各个特征因素的影响权重构造目标案例的特征因素矩阵；
计算出特征因素影响权重系数，具体包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整；
计算目标案例和源案例之间特征因素的局部相似度；
综合计算出全局相似度；
根据局部相似度和全局相似度，找到与目标案例相似程度最高的源案例，获取源案例的问题解决方案。
可选地，根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案包括单目标分配方法，所述单目标分配方法具体包括：
根据应急资源调配时间最短建立单目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急资源调配时间最短的单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案求得应急最早开始时间和应急最早结束时间。
可选地，根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案包括多目标分配方法，所述多目标分配方法具体包括：
根据应急资源调配时间最短和应急出救点数目最少，建立双目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目；
根据双目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得双目标应急资源调配方案，根据双目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目；
比较第一应急出救点数目和第二应急出救点数目，第二应急出救点数目小于第一应急出救点数目，采用双目标应急资源调配方案。
第二方面，本发明提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配系统，包括：需求分析模块、需求预测模块、物资分配分析模块和方案评价模块，其中，
所述需求分析模块用于收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；
所述需求预测模块用于根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；
所述物资分配分析模块用于根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；
所述方案评价模块用于采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。
可选地，需求预测模块包括构造单元和计算单元，所述构造单元用于根据源案例库中的特征因素集合和各个特征因素的影响权重构造目标案例的特征因素矩阵；所述计算单元用于计算出特征因素影响权重系数，具体包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整；计算目标案例和源案例之间特征因素的局部相似度；综合计算出全局相似度和根据局部相似度和全局相似度，找到与目标案例相似程度最高的源案例，获取源案例的问题解决方案。
可选地，物资分配分析模块包括单目标分配模型单元，所述单目标分配模型单元用于根据应急资源调配时间最短建立单目标分配模型；根据单目标分配模型计算出应急资源调配时间最短的单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案求得应急最早开始时间和应急最早结束时间。
可选地，物资分配分析模块还包括双目标分配模型单元，所述双目标分配模型单元用于根据应急资源调配时间最短和应急出救点数目最少，建立双目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目；
根据双目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得双目标应急资源调配方案，根据双目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目；
比较第一应急出救点数目和第二应急出救点数目，第二应急出救点数目小于第一应急出救点数目，采用双目标应急资源调配方案。
本发明的有益效果：
本发明实施例提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法，通过对应急物资需求进行准确预测，根据预测的应急物资需求作出应急物资分配方案，并用物资分配方案评价原则对得到的应急物资分配方案进行合理性评估，使最终得到的应急物资分配方案更加科学和合理，为应急物资分配决策提供有效、可靠的依据。
本发明实施例提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配系统，通过对应急物资需求进行准确预测，根据预测的应急物资需求作出应急物资分配方案，并用物资分配方案评价原则对得到的应急物资分配方案进行合理性评估，使最终得到的应急物资分配方案更加科学和合理，为应急物资分配决策提供有效、可靠的依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明第一实施例所提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法的流程图；
图2示出了本发明第二实施例所提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，示出了本发明第一实施例所提供的一种突发公共卫生事件中的应急资源分配方法的流程图，该方法包括以下步骤：
收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；
根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；
根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；
采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理；
若合理,则实施该应急物资分配方案；
若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。
其中，收集突发公共卫生事件的信息的方式包括：从权威的网站获取关于公共卫生事件的基本信息，比如：受灾地区、受灾人数、物资消耗情况、物资紧缺情况等信息，根据收集到的信息分析出应急物资的需求。
在本实施例中，根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型的具体方法包括：
根据源案例库中的特征因素集合和各个特征因素的影响权重构造目标案例的特征因素矩阵；
计算出特征因素影响权重系数，具体包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整；
计算目标案例和源案例之间特征因素的局部相似度；
综合计算出全局相似度；
根据局部相似度和全局相似度，找到与目标案例相似程度最高的源案例，获取源案例的问题解决方案。
假设案例库中有n个案例，记源案例集为A＝{A1,A2,...,An}，每一个案例有m个特征因素，故特征因素的集合记为F＝{fi1,fi2,...,fim},各个特征因素的影响权重ω＝{ω1,ω2,...ωm}，且满足
Figure BDA0003724645630000071
新目标案例为T，构造j＝1,2,...m,如下特征因素矩阵:
Figure BDA0003724645630000072
上式中：Aij代表第i个案例的第j个特征项值。
针对特定的某一指标，权重常用于度量多属性决策问题中该指标在各属性中的相对重要程度，若采取适宜的方法获取数据，则特征因素影响权重系数的精确的取值决定了应急资源需求分析是可靠和准确的。特征因素影响权重系数的确定包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整。
特征因素值的归一化的方法如下：
归一化的定义：就是要把接着需要处理的数据通过某种算法经过适当处理后，将特征因素值限制在【0,1】的区间上，
Figure BDA0003724645630000073
式中：Amaxi＝max{A1,A2,...,Am},Amini＝min{A1,A2,...,Am}，Ai *是处理后的数据，Ai是指标i的实际值。Amaxi,Amini分别为原始指标的最大和最小值。
确定特征因素影响权重系数的方法如下：
采用以下公式求权重，
Figure BDA0003724645630000081
上式中：若数据是区段数值(a，b)，应取范围值的平均数，即
Figure BDA0003724645630000082
Figure BDA0003724645630000083
则特征因素影响权重系数为：
Figure BDA0003724645630000084
基于时间影响因子的案例权重调整方法：
设置时间影响因子的方法逐一调整案例的特征因素权重。假定存在一组时序相关性序列t1，t2，...,tm分别对应案例C中的m个特征因素f1，f2,...,fm，其中，tij∈【0,1】，tj＝0时，表示此因素值不会受时间变化的影响，
μi＝η*ΔT(i＝1，2，…，n) (5)
式中：
μi为时序调整系数，ΔT为时间跨度，单位为年(例如，2009-2011年的时间跨度为2)；η为时跨系数，为计算方便，在本实施例中取η＝1。对式(4)所得的权重进行调整：
ω″j＝ω′j*(1+tj*μ) (6)
式中，ω″ij为案例i的第j个属性的影响权重。
为了使调整之后的每一个权重ωij∈【0,1】，且满足所有项之和为1，特将特征因素权重做如下调整：
Figure BDA0003724645630000091
采用欧式距离来表示目标案例与源案例两案例之间特征因素的相似度即局部相似度，首先，计算关键特征因素在两案例间的相似度；然后，综合算出全局相似度，只有综合考虑局部和全局相似度，才能使找到的相似程度最高的源案例，查找相似程度最高的源案例的解决方案。在本实施例中，采用基于案例的推理方法来构建的应急物资需求预测模型，在突发状况下能准确预测应急物资需求。
在本实施例中，根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案包括单目标分配方法，所述单目标分配方法具体包括：
根据应急资源调配时间最短建立单目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急资源调配时间最短的单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案求得应急最早开始时间和应急最早结束时间。
在本实施例中，根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案包括多目标分配方法，所述多目标分配方法具体包括：
根据应急资源调配时间最短和应急出救点数目最少，建立双目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目；
根据双目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得双目标应急资源调配方案，根据双目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目；
比较第一应急出救点数目和第二应急出救点数目，第二应急出救点数目小于第一应急出救点数目，采用双目标应急资源调配方案。
在本实施例中，通过建立单目标分配模型计算出应急最早开始时间和应急最早结束时间。然后再在单目标分配模型的基础上增加一个约束条件“应急出救点数目最少”得到多目标分配模型，根据单目标分配模型计算出的应急最早开始时间得到单目标应急资源调配方案，得到满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目，根据应急最早开始时间计算多目标应急资源调配方案，再根据多目标应急资源调配方案计算满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目。第二应急出救点数目比第一应急出救点数目小。说明在应急最早开始时间相同的情况下，多目标应急调配方案比单目标应急调配方案更好，能节约应急资源配置。由于在突发公共卫生事件情况下，人民的生命健康重于一切，所以，在本实施例中不考虑应急响应的成本。
采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行评估，对分配方案进行合理调整，使得分配方案更加贴合实际情况，更加可靠、合理。
本发明实施例提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法，通过对应急物资需求进行准确预测，根据预测的应急物资需求作出应急物资分配方案，并用物资分配方案评价原则对得到的应急物资分配方案进行合理性评估，使最终得到的应急物资分配方案更加科学和合理，为应急物资分配决策提供有效、可靠的依据。
如图2所示，示出了本发明提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配系统的结构框图，该系统包括：需求分析模块、需求预测模块、物资分配分析模块和方案评价模块，其中，
所述需求分析模块用于收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；
所述需求预测模块用于根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；
所述物资分配分析模块用于根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；
所述方案评价模块用于采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。
需求预测模块包括构造单元和计算单元，所述构造单元用于根据源案例库中的特征因素集合和各个特征因素的影响权重构造目标案例的特征因素矩阵；所述计算单元用于计算出特征因素影响权重系数，具体包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整；计算目标案例和源案例之间特征因素的局部相似度；综合计算出全局相似度和根据局部相似度和全局相似度，找到与目标案例相似程度最高的源案例，获取源案例的问题解决方案。
物资分配分析模块包括单目标分配模型单元，所述单目标分配模型单元用于根据应急资源调配时间最短建立单目标分配模型；根据单目标分配模型计算出应急资源调配时间最短的单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案求得应急最早开始时间和应急最早结束时间。
物资分配分析模块还包括双目标分配模型单元，所述双目标分配模型单元用于根据应急资源调配时间最短和应急出救点数目最少，建立双目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目；
根据双目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得双目标应急资源调配方案，根据双目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目；
比较第一应急出救点数目和第二应急出救点数目，第二应急出救点数目小于第一应急出救点数目，采用双目标应急资源调配方案。
本发明实施例提供的一种突发公共卫生事件中应急资源分配系统，通过对应急物资需求进行准确预测，根据预测的应急物资需求作出应急物资分配方案，并用物资分配方案评价原则对得到的应急物资分配方案进行合理性评估，使最终得到的应急物资分配方案更加科学和合理，为应急物资分配决策提供有效、可靠的依据。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种突发公共卫生事件中应急资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；
根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；
根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；
采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型的具体方法包括：
根据源案例库中的特征因素集合和各个特征因素的影响权重构造目标案例的特征因素矩阵；
计算出特征因素影响权重系数，具体包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整；
计算目标案例和源案例之间特征因素的局部相似度；
综合计算出全局相似度；
根据局部相似度和全局相似度，找到与目标案例相似程度最高的源案例，获取源案例的问题解决方案。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案包括单目标分配方法，所述单目标分配方法具体包括：
根据应急资源调配时间最短建立单目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急资源调配时间最短的单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案求得应急最早开始时间和应急最早结束时间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案包括多目标分配方法，所述多目标分配方法具体包括：
根据应急资源调配时间最短和应急出救点数目最少，建立双目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目；
根据双目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得双目标应急资源调配方案，根据双目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目；
比较第一应急出救点数目和第二应急出救点数目，第二应急出救点数目小于第一应急出救点数目，采用双目标应急资源调配方案。
5.一种突发公共卫生事件中应急资源分配系统，其特征在于，包括：需求分析模块、需求预测模块、物资分配分析模块和方案评价模块，其中，
所述需求分析模块用于收集突发公共卫生事件的信息，从信息中分析出对应急物资的需求；
所述需求预测模块用于根据应急物资的需求建立应急物资需求预测模型；
所述物资分配分析模块用于根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案；
所述方案评价模块用于采用分配方案评价原则对应急物资分配方案进行合理性评价，判断分配方案是否合理，若合理则实施该分配方案，若不合理，则重新返回执行根据物资需求预测模型作出应急物资分配方案。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述需求预测模块包括构造单元和计算单元，所述构造单元用于根据源案例库中的特征因素集合和各个特征因素的影响权重构造目标案例的特征因素矩阵；所述计算单元用于计算出特征因素影响权重系数，具体包括：特征因素值的归一化、确定特征因素影响权重系数和基于时间影响因子的案例权重调整；计算目标案例和源案例之间特征因素的局部相似度；综合计算出全局相似度和根据局部相似度和全局相似度，找到与目标案例相似程度最高的源案例，获取源案例的问题解决方案。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述物资分配分析模块包括单目标分配模型单元，所述单目标分配模型单元用于根据应急资源调配时间最短建立单目标分配模型；根据单目标分配模型计算出应急资源调配时间最短的单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案求得应急最早开始时间和应急最早结束时间。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述物资分配分析模块还包括双目标分配模型单元，所述双目标分配模型单元用于根据应急资源调配时间最短和应急出救点数目最少，建立双目标分配模型；
根据单目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得单目标应急资源调配方案，根据单目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第一应急出救点数目；
根据双目标分配模型计算出应急最早开始时间，根据应急最早开始时间求得双目标应急资源调配方案，根据双目标应急资源调配方案计算出满足应急最早开始时间的第二应急出救点数目；
比较第一应急出救点数目和第二应急出救点数目，第二应急出救点数目小于第一应急出救点数目，采用双目标应急资源调配方案。
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