智慧应急互助信息平台下灾害救援资源动态配置的微分博弈研究

作  者:

作者简介:
柴瑞瑞(1989—),女,汉,博士,华北水利水电大学管理与经济学院副教授,硕士生导师,研究方向:应急管理,E-mail:chairuirui2013@126.com;李纲(通讯作者)(1977—),男,汉,博士,华北水利水电大学管理与经济学院教授,博士生导师,研究方向:创新与创业管理,E-mail:ligang0840907@163.com;王天华,河南科技大学商学院(洛阳 471000);陈家和,华北水利水电大学管理与经济学院(郑州 450046);赵宁,东北财经大学公共管理学院(大连 116025)。

原文出处:
系统工程理论与实践

内容提要:

灾害极端情境下传统科层制应急管理模式存在救援资源错配严重、信息不对称、动态调整能力匮乏等诸多问题,智慧应急互助信息平台依托交互式社会化应急救援模式为解决这些问题提供了新的思路。本文基于“物理—社会—信息”三元空间资源视角,构建了智慧应急互助信息平台下求助者和施救者救援资源动态配置的微分博弈模型,分析了应急互助信息平台中信息共享、信息不足或失真随机干扰、应急救援时间、应急资源配置效率因子等重要参数对求助者和施救者应急互助资源配置均衡决策和效用稳定状态的影响,探究了求助者信息化能力的异质性对参与主体行为决策和系统效用的作用机制。研究表明,1)平台存在信息不足或失真等随机干扰因素时,求助者和施救者应急互助资源配置量降低,效用也会受到抑制和削减。2)随着参与主体在应急互助信息平台上共享信息程度提升,求助者和施救者会投入更多资源,能够有效增强灾害救援的韧性安全水平。3)只有信息共享程度较大时,求助者和施救者资源配置量和效用才随着资源配置效率因子的增加呈递增的动态变化关系,且与求助者异质性无关。4)识别求助者信息化能力异质性并非总是明智之举。当求助者信息化能力处于较低水平、低于某阈值时,识别其异质性能够通过精准定位需求和个性化响应,提升参与主体的应急资源配置量和系统效用;随着求助者信息化能力逐渐增加,将求助者同质化则更有助于实现精准资源匹配和统一的资源调配。研究通过应急互助信息平台下参与主体应急互助资源最大程度配置和动态优化,为提高灾害应对韧性提供理论支撑。


期刊代号:C3
分类名称:管理科学
复印期号:2026 年 03 期

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  1 引言

  近年来全球自然灾害态势愈发复杂,各类基础设施所在区域及居民生活区域面临着高强度地震、极端天气、强烈台风、流域大洪水等自然灾害的直接威胁,并伴随着风险因素时空耦合叠加、灾害链式多发并发、灾害过程动态演化、影响点多面广等非常规特征。面对如此更为复杂的灾害形式,应急管理部门作为救援主体,面临着无法有效进行灾害预测和灾害响应的风险[1]。与此同时,在“自下而上—自上而下”的信息单向沟通模式下,应急响应存在着物理空间资源错配严重、信息不对称、社会多主体动态调整能力匮乏等诸多问题,这使得传统基于物理—社会空间要素作用的政府主导的科层制应急治理模式和资源配置方式面临重大挑战。

  随着大数据、区块链、人工智能等信息技术的深入发展,“物理—社会—信息”三元空间深入融合,灾害极端情景的发生与演化不再只是物理—社会空间要素相互作用的结果,而是物理—社会—信息三元空间要素共同作用的结果[2]。国务院印发的《“十四五”国家应急体系规划》通知指出,要适应科技信息化发展大势,以信息化推进应急管理现代化,提高辅助指挥决策能力、救援实战能力和社会动员能力[3]。在此基础上,智慧应急的核心内涵在于坚持创新思维,运用信息化手段为提高应急事业的科学化、专业化、精细化水平提供有力支撑的应急管理解决方案。在政策导向与理念引领下,全国各地纷纷规划部署智慧应急项目。其中,智慧应急解决方案主要涵盖智慧安全监管、智慧应急平台、智慧安全社区和智慧应急互助四个关键方面。尤为关键的是,《应急管理部关于推进应急管理信息化建设的意见》和《中共中央、国务院关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》均强调要充分发挥社会公众在信息报告和协助救援等方面的作用。基于此,本研究精准锚定智慧应急互助信息平台视角,分析多主体在应急情境下联合资源配置问题。具体表现为,数智技术深度赋能的应急互助信息平台,具有动态调适能力与扁平化组织架构特性,在灾害极端情境中构建了交互式社会化信息交互网络及多主体协同应急通路。该平台能够有效地破除科层制信息单向流通与应急资源层级分配的局限,其涵盖如甘肃陇南“应急一键通”平台、灾害事故e键通以及河南水灾中互联网“共享文档”和“河南汛情互助”等协作互助工具等多样化的表现形式与应用实例,为灾害应急救援资源动态配置和灾害韧性强化提供坚实支撑与创新路径[1]。因此,基于“物理—社会—信息”三元空间资源视角,在智慧应急互助信息平台下探析多元主体协同联动资源配置优化关系,以及信息化能力对多元主体应急互助资源匹配的作用机制,提升应急资源调配效率和增强面向灾害的整体韧性,成为灾害智慧应急管理资源配置在实践和理论研究中亟待解决的关键问题。

  针对灾害应急资源配置问题,研究学者围绕应急物资储备策略[4,5]、灾情核查机制[6]、救援物资供应与调度配置[7,8]、灾害应急物资捐助形式[9]等方面进行了大量研究。过去应急救灾的经验和教训表明,政府虽然在救灾过程中发挥着主导作用,自然灾害的频发和救灾过程中灾害程度、物资需求信息、应急资源配置等众多问题仅靠政府的力量无法有效应对。此类研究目前主要聚焦于以政府为单一主体的物理空间资源的优化配置。然而,由于资源有限性的约束,这种模式在应对灾害极端情境时所展现出的韧性能力相对较弱。通过对国内外灾害韧性研究进行了知识图谱分析,研究学者指出应对灾害极端情境关键问题是优化政府主导—社会力量参与联动关系,以减少灾害影响和实现快速恢复[10]。基于此,在应急救灾问题上,闪淳昌提炼了防灾减灾救灾过程中政府主导—社会公众参与多元主体协同联动关系特征[11];赵黎明等提出了微分博弈方法解决政企救灾合作资源配置问题[12];樊彧等提出了基于匮乏成本的应急物资政企合作储备与运输策略[13];柴瑞瑞等提出了政民联防联控机制下反恐资源配置[14]。此类研究主要集中在政府部门、企业、社会公众等多元主体行为决策和互动关系的物理—社会空间资源配置研究。然而,在灾害动态演进的过程中,灾害信息以及灾害需求信息呈现出明显的不对称特征。这种信息不对称使得应急资源错配问题突出,严重制约了救援效果的提升。在“物理—社会—信息”三元空间共同作用下,研究学者针对数字时代智慧应急灾害应对展开了大量研究,集中于智慧应急的技术保障与建设模式[15]、运行过程与组织架构[16]、风险分析[17]、应急管理智能评价[18]等。曹策俊等构建以“点—链—网”为主线的风险演化模式,提出以前馈导控为主,反馈响应为辅的城市公共安全风险治理创新模式[19];Wang等提出了基于BP神经网络的政府应急管理智能评价系统的研究[20];Yabe等基于数据驱动提出了物理—社会系统耦合的动态模型,模拟了社区受灾的动态恢复轨迹和韧性特征[21]。此类研究主要聚焦于智慧应急信息平台的灾害风险管理以及智慧应急效能分析与评价。

  但在数智赋能灾害应急背景下,考虑灾害持续的时间维度至关重要。灾害的发生与发展并非瞬间完成,而是随时间推移持续演变。在不同阶段以及不同时点,灾害物资的需求各不相同。与此同时,灾害程度在时间维度上呈现动态变化。因此随着灾害发展,求助者需求不断变化,施救者的资源和能力也处于动态调整中。若不考虑资源的动态调整,可能导致灾害初期资源浪费或灾害后期供应不足的两难困境。只有根据灾害的时间维度,实时监测灾害物资需求、灾害程度和救灾物资供给等信息,并对求助者和施救者应急互助资源进行动态调整与优化,才能更高效地应对灾害极端特征,提高救援效果和灾害恢复能力。然而,有关这方面的研究尚存在空白。

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