应急管理中不确定决策的双论域粗糙集理论与方法研究/同济博士论丛 [Research on the Theory and Methodology Over Two Universis for Uncertainty Decision-making in Emergency Management] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙秉珍，马卫民 著，伍江，雷星晖 编

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• 应急管理
• 不确定性决策
• 粗糙集理论
• 双论域
• 决策分析
• 风险评估
• 同济大学
• 博士论文
• 信息融合
• 智能决策

出版社： 同济大学出版社

ISBN：9787560869575

版次：1

商品编码：12352386

包装：精装

丛书名： 同济博士论丛

外文名称：Research on the Theory and Methodology Over Two Universis for Uncertainty Decision-making in Emergency Manag

内容简介

　　《应急管理中不确定决策的双论域粗糙集理论与方法研究/同济博士论丛》以突发事件中具体的不确定性决策问题为基础研究对象，以双论域粗糙集理论与方法为主要理论工具，从理论分析和实际应用模型两个主要方面展开探讨。
　　《应急管理中不确定决策的双论域粗糙集理论与方法研究/同济博士论丛》将双论域粗糙集理论应用于突发事件应急决策问题，具有一定创新性。
　　《应急管理中不确定决策的双论域粗糙集理论与方法研究/同济博士论丛》可供高等院校经济管理专业师生、政府有关决策部门等阅读参考。

内页插图

目录

总序
论丛前言
前言

第1章 绪论
1．1 研究背景
1．2 研究意义
1．3 突发事件及其决策特征
1．3．1 突发事件的特征
1．3．2 突发事件应急决策的特征
1．3．3 基于传统决策理论的应急决策方法局限性分析
1．4 国内外研究现状
1．4．1 决策理论研究现状
1．4．2 突发事件应急决策研究现状
1．4．3 双论域粗糙集研究现状
1．5 研究目标和内容
1．5．1 研究目标
1．5．2 研究内容和结构
1．6 预备知识
1．6．1 模糊集
1．6．2 直觉模糊集
1．6．3 Pawlak粗糙集
1．6．4 变精度粗糙集
1．6．5 概率粗糙集
1．6．6 模糊粗糙集
1．6．7 双论域粗糙集

第2章 双论域相容模糊粗糙集及实时应急决策
2．1 引言
2．2 基于模糊相容关系的双论域粗糙模糊集
2．2．1 基于模糊相容关系的双论域粗糙模糊集
2．2．2 双论域程度粗糙模糊集
2．2．3 双论域变精度粗糙模糊集
2．3 基于模糊相容关系的双论域模糊粗糙集
2．4 基于模糊相容关系双论域模糊粗糙集的应急决策模型与方法
2．4．1 模型建立
2．4．2 应用算例
2．5 本章小结

第3章 双论域模糊粗糙集及应急物资需求预测
3．1 引言
3．2 双论域模糊粗糙集
……

第4章 双论域直觉模糊粗糙集及应急物资调度决策
第5章 双论域概率粗糙集及最优应急预案选择
第6章 软模糊粗糙集及应急预案评价模型
第7章 结论与展望

参考文献
后记

前言/序言

　　应急管理是近年来频发的突发事件催生的一个崭新学术研究领域，应急决策作为应急管理研究中的核心问题已初步形成了多学科交叉、多种决策理论与方法融合的基本研究框架和模式。本书围绕突发事件应急决策中的基本问题，充分考虑突发事件应急决策的信息不精确、不完备、决策对象特征难以定量刻画等特征，在系统研究双论域粗糙集理论的基础上建立了几类应急决策问题的不确定性决策模型与方法。本书综述了突发事件应急决策问题的特征以及与传统决策问题的区别，分析了传统决策理论运用于应急决策问题所面临的困难与不足，指出把粗糙集理论应用于应急决策问题的可行性及其优势。回顾了突发事件应急决策问题和双论域粗糙集理论的起源与发展并分析对比了国内外研究现状；介绍了本书所使用的基本概念和方法。在此基础上开展了如下几个方面的研究。
　　1.基于模糊相容关系的双论域模糊粗糙集及其应急决策模型
　　针对突发事件发生后第一时间内获取的不精确、不完备信息，决策者如何迅速地做出尽可能科学的实时应急决策这一问题，建立了基于模糊相容关系双论域模糊粗糙集的应急决策模型。从理论上系统地研究了基于模糊相容关系的双论域模糊粗糙集理论。与经典单个论域上的粗糙集理论类似，首先，研究了基于模糊相容关系的双论域粗糙模糊集，讨论了其数学性质及与其他双论域粗糙集的关系；同时在双论域框架下给出了其两种推广的形式：双论域程度粗糙模糊集和双论域变精度粗糙模糊集。其次，考虑到现实管理问题中存在模糊决策对象的情形，定义了基于模糊相容关系的双论域模糊粗糙集，并详细讨论了其数学性质。研究表明：基于模糊相容关系的双论域模糊粗糙集包含了双论域粗糙模糊集及其他各种推广的粗糙模糊集。在此基础上，通过定义突发事件集与突发事件影响因素一般性特征集之间的二元模糊关系，建立了基于相容关系双论域模糊粗糙集的实时应急决策模型；给出了其决策步骤和算法。同时利用一个突发事件实时决策的数值算例阐明了模型的应用过程。
　　2.应急物资需求预测的双论域模糊粗糙集方法
　　对于事先并不清楚特定突发事件应急救援物资的需求数量及需求结构的应急物资需求预测问题，建立了基于双论域模糊粗糙集的应急物资需求预测模型。这一模型建立的思想基础是已有关于应急物资需求预测研究的共同假设：拥有相似特征的突发事件具有相似的物资需求数量。依据不精确的决策信息把新发生突发事件用同类突发事件一般性特征集合上的模糊集表示，给出其在双论域模糊近似空间中的粗糙近似，结合经典运筹学中非确定型决策中的风险决策思想和模糊数学中的最大隶属度原理给出其最优决策。这一方法有效地避免了传统预测方法要求大样本数据且同分布，或者由于不同贴近度公式定义所产生预测结果的不一致性问题。

应急管理中的不确定性决策：挑战与前沿理论方法 引言 应急管理，作为维护社会稳定、保障人民生命财产安全的关键领域，其核心在于如何有效应对突发事件。然而，现实中的突发事件往往伴随着高度的不确定性：信息的匮乏、动态的演变、多变的因素相互作用，使得决策过程异常复杂。在海啸、地震、疫情、化工事故等极端情况下，决策者需要在极短的时间内，基于不完全、不精确甚至模糊的信息做出影响深远的判断。传统决策理论在面对这种“黑天鹅”事件时，常常显得力不从心。因此，如何构建更 robust、更具适应性的决策框架，以应对应急管理中的不确定性，已成为一个亟待解决的科学难题，也是当前学术研究的前沿热点。 不确定性在应急管理中的体现 不确定性渗透于应急管理的各个环节，主要体现在以下几个方面： 1. 信息不确定性： 突发事件发生后，信息往往是碎片化、滞后、矛盾且不准确的。例如，灾害的规模、影响范围、受灾人数、潜在风险等，在早期阶段往往难以精确获知。疫情传播的路径、病毒的变异、治疗的有效性等也存在显著的不确定性。 2. 环境不确定性： 突发事件发生的环境是动态变化的。自然灾害可能引发次生灾害，如地震后的泥石流、洪水后的疫情蔓延。化工事故可能导致大范围的污染扩散，其扩散速度、范围和影响程度取决于风力、降雨、地形等多重因素。社会环境也同样不稳定，民众情绪、舆论导向、资源争夺等都可能影响应急响应的有效性。 3. 决策者不确定性： 即使是经验丰富的决策者，在极端压力和信息不足的情况下，其认知能力、判断力也可能受到影响。个人偏见、认知局限、心理压力等都会增加决策的不确定性。此外，多个决策主体之间可能存在目标冲突、信息不对称，导致协同决策的难度增加。 4. 后果不确定性： 即使是基于现有信息做出的最优决策，其最终效果也无法百分之百确定。一项应急响应措施可能产生意想不到的副作用，一个看似有效的预警可能因为传播不畅而失效。对后果的量化评估本身也充满挑战，如何衡量生命损失、经济损失、社会影响等，其度量标准和权重设定都存在不确定性。 传统决策理论的局限性 面对上述复杂的不确定性，传统的决策理论，如概率论、模糊集合理论、证据理论等，在某些方面仍显不足： 概率论： 适用于事件发生的可能性已知且符合独立性假设的情况。但在许多突发事件中，事件发生的概率难以量化，或事件之间存在强烈的相关性，概率论的适用性受到限制。例如，历史上极端罕见灾害的发生概率，很难准确估计。 模糊集合理论： 能够处理语言变量和模糊的概念，但其描述的对象属性往往是单一的，难以同时处理多属性、多粒度的信息。在应急管理中，需要同时考虑人员、物资、设备、时间、空间等多个维度，单一的模糊集可能无法充分捕捉信息的复杂性。 证据理论（Dempster-Shafer理论）： 能够结合来自不同源的证据，并处理证据的冲突，比传统模糊理论更具表达能力。但其计算复杂度较高，且在处理大规模、高维度数据时存在效率问题。此外，它对证据的融合方式也有其固有的假设。 新兴理论方法的研究方向 为了更好地应对应急管理中的不确定性决策，学术界正在积极探索和发展新的理论方法。其中，粗糙集理论（Rough Set Theory）因其独特的处理不确定性和模糊信息的能力，引起了广泛关注。粗糙集理论不依赖于任何先验的概率分布或隶属度函数，仅基于对象的相似性（等价关系）来对概念进行近似描述，从而在不确定性环境下提供一种有效的知识发现和信息约简工具。 粗糙集理论的核心思想 粗糙集理论的核心在于“信息系统”和“近似集”。一个信息系统由一个论域（对象集合）和一个关系集合（等价关系）构成。基于这些关系，可以定义“下近似集”和“上近似集”来刻画一个概念。 下近似集： 由所有在等价关系下“确定地”属于该概念的对象组成。 上近似集： 由所有在等价关系下“可能地”属于该概念的对象组成。 概念的“粗糙度”则体现在下近似集和上近似集的差异。这种差异反映了信息系统中存在的“不可区分性”，即某些对象在现有信息下无法被清晰地划分到概念的内部或外部。 粗糙集理论在应急管理中的潜力 粗糙集理论在应急管理中的应用潜力巨大，主要体现在： 1. 不确定信息的表达与处理： 粗糙集能够直接处理具有不确定性、模糊性和不完整性的数据，无需对数据进行预先的概率化或模糊化处理。例如，在灾情评估中，将受灾程度描述为“严重”、“中等”、“轻微”，这本身就带有不确定性，粗糙集可以直接处理这些离散的、可能不精确的描述。 2. 知识约简与特征选择： 应急管理决策往往需要处理海量数据，如传感器数据、遥感影像、社交媒体信息等。粗糙集可以通过属性约简，发现影响决策的关键因素，去除冗余信息，从而简化模型，提高决策效率。例如，可以识别哪些气象、地质指标是预测滑坡风险的最重要因素。 3. 模糊分类与风险评估： 粗糙集可以用于对不同情境下的风险等级进行模糊分类，为决策提供依据。例如，根据一系列指标，将特定区域的火灾风险划分为“高风险”、“中风险”、“低风险”等粗糙集合。 4. 规则挖掘与决策支持： 通过粗糙集对数据进行分析，可以挖掘出蕴含在数据中的决策规则。这些规则能够帮助决策者理解不同情况下的应对策略，并在模拟或实际操作中提供支持。例如，可以发现“当降雨量超过X毫米且坡度大于Y度时，发生滑坡的风险极高”这样的规则。 5. 多粒度信息处理： 应急管理中常常需要在不同层级、不同粒度的数据上进行决策。例如，国家层面的战略部署、地方层面的具体救援行动、个体层面的疏散指导，这些都涉及不同粒度。粗糙集的多粒度扩展（如Pawlak粗糙集、可变精度粗糙集）能够有效处理这种多层次、多粒度的信息。 研究的挑战与未来展望 尽管粗糙集理论在应急管理中展现出巨大的应用前景，但仍面临一些挑战： 动态性与实时性： 突发事件是高度动态的，信息不断更新，需要能够处理实时数据流和动态演化过程的粗糙集模型。 复杂关系的处理： 现实世界中的关系往往比简单的等价关系更为复杂，如偏序关系、模糊关系等，需要进一步发展能够处理复杂关系下的粗糙集理论。 与混合不确定性理论的融合： 应急管理中的不确定性往往是混合的，可能同时包含概率性、模糊性、粒度性等多种不确定性。如何将粗糙集理论与其他不确定性处理理论（如证据理论、模糊集、概率论）进行有效的融合，构建更全面的不确定性决策框架，是未来的一个重要研究方向。 面向实际应用的算法设计： 针对大规模、高维度、实时性要求高的应急管理问题，需要设计高效、可扩展的粗糙集算法。 决策支持系统的构建： 将理论研究成果转化为实际可用的决策支持系统，需要与计算机科学、人工智能、运筹学等领域紧密结合。 结论 应急管理领域的关键在于应对复杂多变的不确定性。传统的决策方法在面对极端情况下的挑战时，暴露出其局限性。粗糙集理论作为一种强大的处理不确定性和模糊信息的新型工具，为应急管理中的不确定性决策提供了新的视角和方法。通过对信息的不精确性进行建模和分析，粗糙集理论能够帮助决策者更好地理解和处理复杂数据，发现潜在的知识，约简冗余信息，从而做出更明智、更有效的决策。未来的研究将聚焦于如何进一步发展粗糙集理论，使其能够更好地处理动态、实时、多粒度、混合不确定性的信息，并将其应用于构建更智能、更 robust 的应急管理决策支持系统，为保障社会安全和稳定贡献力量。

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我是一位对交叉学科研究充满热情的研究生，在浏览学术书籍时，这本《应急管理中不确定决策的双论域粗糙集理论与方法研究》以其独特的组合吸引了我的目光。将“双论域”这一在逻辑学和计算机科学中常见的概念与“粗糙集理论”相结合，并应用于“应急管理”这一实践性极强的领域，本身就蕴含着巨大的创新潜力。我很好奇作者是如何界定这两个“论域”的，它们可能代表了不同的信息粒度、不同的推理规则，抑或是不同的时间尺度？而粗糙集理论的引入，则为处理不完备、不精确的现实世界信息提供了坚实的理论基础。我设想，书中可能探讨了如何利用粗糙集理论来刻画不同论域下的信息特征，并通过某种机制将这些特征进行融合或转换，最终服务于应急决策。这对于研究复杂系统、智能决策的学者来说，无疑具有重要的启发意义。我非常想了解书中在理论推导和模型构建方面是如何展开的，以及这些方法在实际的应急管理问题中是如何被验证的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名虽然听起来有些学术化，但却激起了我强烈的好奇心。应急管理本身就是一个充满不确定性的领域，如何在突发事件面前做出最有效的决策，关系到无数生命财产的安全。而“双论域粗糙集理论与方法”，这个概念听起来就非常新颖和有深度。粗糙集理论在处理模糊和不精确信息方面有着独特的优势，而“双论域”则暗示着将问题置于两个不同的视角或环境中进行分析，这或许能帮助我们更全面地理解和解决那些复杂的、多维度的问题。我尤其期待书中能够具体阐述如何将这种理论应用于实际的应急场景，比如灾害预警、资源调度、人员疏散等方面。研究的方法论部分也让我充满期待，希望它能提供一套系统性的、可操作性的框架，让读者能够理解并尝试运用这些方法。同济博士论丛的出版背景也说明了这本书的学术严谨性和前沿性，我非常想知道作者是如何整合这些前沿理论，并将其转化为解决实际问题的有效工具的。这本书是否能够为提高我国的应急管理水平提供新的理论支撑和实践指导，这让我非常好奇。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对数据科学在社会科学领域应用感兴趣的研究者，当我在书店看到这本《应急管理中不确定决策的双论域粗糙集理论与方法研究》时，立刻被其独特的研究视角所吸引。在如今信息爆炸的时代，各种突发事件层出不穷，而决策的质量往往直接影响到事态的发展。传统的决策模型在面对高度不确定、信息不完备的应急场景时，常常显得力不从心。粗糙集理论，作为一种处理不确定性和模糊性的有效工具，在近些年受到了广泛关注。而“双论域”的概念，更是将研究的深度和广度推向了一个新的层面。我推测，作者可能是在探索如何从两个不同的角度（例如，风险评估与应对策略，或是宏观视角与微观视角）来审视和分析应急决策中的不确定性，并利用粗糙集理论的强大能力来提炼出关键的知识和规则。我非常想了解书中是如何构建这两个论域的，以及它们之间是如何相互作用、相互启发的。对于书中提出的方法论，我尤其关注其在实际应用中的有效性和普适性，希望它能为我们提供一套更加精细化、智能化的应急决策支持工具。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对前沿科学技术在社会治理中的应用持关注态度的普通读者。这本书的书名虽然有些专业，但“应急管理”和“不确定决策”这两个词汇，立刻引起了我对书中内容的兴趣。在现代社会，突发事件层出不穷，如何在信息不全、情况不明的紧急状态下做出最有利于公众的决策，是摆在政府和社会面前的一大难题。而“双论域粗糙集理论与方法”听起来就非常具有解决这类问题的潜力。我猜测，书中或许提出了一种新的分析框架，能够同时考虑事物在不同层面的特征，例如，在灾害发生时，既要考虑整体的灾情评估，也要关注个体受灾情况；或者，既要考虑短期内的应对措施，也要规划长期的恢复重建。粗糙集理论，作为一种处理模糊和不精确数据的数学工具，似乎能很好地契合这种复杂情况下的决策需求。我渴望了解书中是如何将这些抽象的理论概念，转化为具体可行的应急管理方法，希望能为提升我们社会的整体应急响应能力提供一些有益的启示。

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作为一名在应急管理一线工作的从业者，我深知在实际工作中，我们面临的挑战远比教科书上描绘的要复杂得多。信息往往是零散的、矛盾的，甚至带有误导性，而决策需要在极短的时间内做出。这本书的书名，特别是“不确定决策”和“双论域”这两个关键词，直击了我工作中的痛点。“双论域”这个提法让我联想到，或许作者提出了一种能够同时考虑不同类型信息来源或不同决策主体观点的方法，从而在不确定性中找到更稳健的决策路径。例如，在面对洪水灾害时，既要考虑气象部门的水文预报，也要结合当地居民的经验和反馈，如何将这些看似不同但又相互关联的信息有效地整合起来，进行科学的决策，这正是我们需要攻克的难题。我对书中提出的“粗糙集理论与方法”如何具体应用于这些场景充满期待，希望它不仅仅是理论上的探讨，更能提供一些切实可行的操作指南，帮助我们提升决策的科学性和有效性，从而更好地保护人民群众的生命财产安全。