（环境科学专业论文）基于动态博弈论的天津滨海新区环境风险应急资源管理.pdf

a b s t r a c t t h em a i ng o a l so ft h ee f f i c i e n te m e r g e n c yr e s o u r c em a n a g e m e n ta l e t oo p t i m i z e t h ea l l o c a t i o na n de s t a b l i s ht h ea v a i l a b l ed y n a m i ce m e r g e n c yr e s p o n s ep r o g r e s s h o w e v e r d u et ot h ec o m p l i c a t e dm e c h a n i s mo fe n v i r o n m e n t a lr i s ki nt h er e g i o n , r i s k b u n c h i n ga n dc o u p l i n gw o u l da p p e a r t h e yc h a n g ew i t ht h ed e v e l o p i n gi n d u s t r i a l p o l i c y s e c u r i t ys i t u a t i o na n dt h ee m e r g e n c yr e s o u l o ea l l o c a t i o n a s ar e s u l t , t h e e m e r g e n c y r e s o u r c em a n a g e m e n ts h o u l db ea c c o m p a n i e d w i t ht h e d y n a m i c e n v i r o n m e n t a lr i s kt h r o u g ht h ew h o l ep r o g r e s s d y n a m i cg a m et h e o r y , w h o s ek e yd e m e n t si n c l u d ep l a y e r , s t r a t e g ys p a c e ， i n f o r m a t i o na n dp a y o f ff u n c t i o n , i si n t r o d u c e dt o s o l v et h ei n t e r a c t i o nb e t w e e n r e g i o n a le n v i r o n m e n t a lr i s ka n de m e r g e n c yr e s o u r c ep o l i c y m a k e ri nt h et h e s i s t h e 抽t e r a c t i o nb e t w e e ne m e r g e n c yr e s o u r c ea n di t sp o l i c y m a k e r , a n dt h ei n t e r a c t i o n a m o n ge m e r g e n c yr e s o u r c e s a r ea l s od i s c u s s e df o rt h ee f f i c i e n c yo fe m e r g e n c y r l ：s o u n xm a n a g e m e n t ,c o n s i d e r i n gt h ec o m p l i c a t e dg a m er e l a t i o n s h i p s i nt h e e m e r g e n c yr e s o u r c em a n a g e m e n t f i r s t , 嬲t h ep r e p a r a t i o n , e m e r g e n c y r e s o u “炮 a l l o c a t i o ns y s t e ms h o u l db ec o n s t r u c t e dt oac o m p l e t eo n ew h i c hc o n s i s t so fh u m a n r e s o u r c e s m a t e r i a lr e s o u r c e s ，i n f o r m a t i o nr e s o u r c e sa n d f i n a n c i a lr e s o u r c e s q u a l i t i e s ， c l 弱s 语c a t i o na n dl o c a t i o no ft h er e s o u r c e sa r eo r g a n i z e df r o mb o t t o mt ot o pm a v e n i c a lf o r m , d y n a m i c a l l ya c c o r d i n gt ot h ec h a n g i n gr e g i o n a le n v i r o n m e n t a lr i s k , f o r t h em a x i m i z e dc o v e r i n ga n dt h em i n i m i z e dc o s t a n dt h e n , d y n a m i cg a m ep r o g r e s s ， c o u p l e dw i t h i t sm u l t i - o b j e c t e dd e c i s i o nf o rr e s o u r o em a n a g e m e n t i ne m e r g e n c ys t a g e i sa n a l y z e d i ti st h ek e yp o i n tt h a tr e s o u r c ep l a n sw i l lb ec h o s e nd y n a m i c a l l y , a f t e r t h ee m e r g e n c yc l a s s i f i c a t i o ni sj u d g e di ne a c hg a m es t a g e s u p p o r t e db ye m e r g e n c y f i n a l l c e 觚di n f o r m a t i o n , e m e r g e n c ys u b s t a n c es c h e d u l i n ga n ds e r v i c e sd i s p a t c hw i l l f o i l o wt h ev e r t i c a la l l o c a t i o n , a n de x t e n dt o h o r i z o n t a ls u p p l yi nal a r g e s c a l e i n c i d e n t k e ve l e m e n t so ft h em a n a g e m e n ts y s t e ma r ea l s oi n c l u d e d f o ri n s t a n c e ，b a s i c r e s e 砌锄da s s e s s m e n to ft h er e g i o n a l e n v i r o n m e n t a lr i s ka n dm a n a g e m e n t h a b s t r a c t p e r f o r m a n c ee v a l u a t i o na r ed e s c r i b e dt oi m p r o v et h ea l l o c a t i o ns y s t e ms u s t a i n a b l y a n de f f i c i e n t l y o v e r a l l ，t h ee m e r g e n c yr e s o u r c 2s y s t e mi sa l l o c a t e db yi t so p e r a t i o n m e c h a n i s m f u r t h e r m o r e ，e m e r g e n c yr e s o u r c es c h e d u l i n ga n di n t e g r a t e de m e r g e n c y r e s o u r c er e s p o n s ea r ea l s oc o n s t r u c t e di nt h ed y n a m i cg a m em o d e lt om e e td i f f e r e n t c o r r e s p o n d i n gr e q u i r e m e n t sf o rt h er e g i o n a le n v i r o n m e n t a lr i s kc o n t r o l l i n g k e yw o r d s ：d y n a m i cg a m e ；e m e r g e n c yr e s o u r c ea l l o c a t i o n ；e m e r g e n c yr e s o u r c e m a n a g ：e m e n t ； b i n h a in e wa r e a i i i 第一章引言 第一章引言 第一节选题意义 近年来，我国突发环境污染事故频发。根据2 0 0 1 年2 0 0 8 年全国环境统计 通报，环境污染与破坏事故次数及其影响呈现上升趋势，造成的直接经济损失 高达数百亿元人民币。而且在我国“十一五 规划大力促进重点开发区域产业 集群发展，壮大经济规模的背景下，局部地区环境风险隐患突出。因此探索区 域应急资源的配置和管理体系的完整性，是我国落实科学发展观、建设环境友 好型、生态安全型社会的迫切要求。 天津滨海新区地处环渤海经济带中心，开发规模宏大，政策配套完善。规 划面积2 2 7 0 k m 2 。其功能定位为：依托京津冀、服务环渤海、辐射“三北 、面 向东北亚，努力建设成为我国北方对外开放的门户、高水平的现代制造业和研 发转化基地、北方国际航运中心和国际物流中心，逐步成为经济繁荣、社会和 谐、环境优美的生态型新城区。 随着滨海新区开发规模的不断扩大，人口和建筑物高度密集，危险因素种 类复杂、数量多、存储密度大、分布广，污染物排放量大、种类也多，而开敞 空间和自然生态用地稀缺，道路容量相对不足，使区域环境压力更为沉重，滨 海新区生态安全受到极大挑战。百万吨乙烯、千万吨炼油和南疆港区的石油贮 罐使滨海新区的环境隐患十分突出，存在发生重大环境污染事故的可能。而且 应急资金配备滞后、救援物资不足的现象，暴露了资源布局规划欠合理、安全 投入不足的资源筹备问题，无法为应急救援工作提供良好的物质基础；应急救 援预案没有合理地基于现有资源，响应过程缺乏准确科学的资源信息管理决策 系统支持，导致决策过程资源调度不清晰，不利于制定适宜的防范及应急措施。 由此，造成各类环境事故不断，已发生的危害也由于应急措施缺失被不断放大。 应急响应结束后还缺乏详细可行的应急资源绩效评估方法，没有吸取已发生的 事故的经验教训对应急资源管理体系做出持续的改善，管理体系的不完善也加 剧了资源利用矛盾，不能发挥资源应有的救援最大作用。因此，在推动滨海新 区城市化健康发展和建设环境友好型社会的进程中，为预防环境污染突发或将 第一章引言 环境污染事故的影响最小化，建立应急资源决策管理体系十分必要。 因此，从当前大量突发性环境污染事故的背景出发，结合国际环境科学技 术发展前沿，基于动态博弈模型进行滨海新区应急资源决策管理的研究，对于 推进环境友好型社会建设具有很强的现实意义。 第二节国内外研究进展 1 2 1 应急管理体系和应急机制 2 0 世纪7 0 年代，环境污染事件的防范与应急在国际上开始受重视。一些国 际组织在环境污染事故应急的总体原则方法、实施机制和组织管理方面开展了 专门研究，并提出了系统都的导性成果【l 】，如o e c d ( 经济发展与合作组织) 对 各类环境污染事故情况组织了研究，并专门出版了o e c d sg u i d i n gp r i n c i p l e s f o rc h e m i c a la c c i d e n tp r e v e n t i o n , p r e p a r e d n e s s a n dr e s p o n s e ”【2 】。u n e p ( 联合国 环境规划署) 开发了著名的a p e l l ( a w a r e n e s sa n dp r e p a r e d n e s sf o re m e r g e n c i e s o n al o c a ll e v e l ) 计划用于专门指导环境污染事故的防范【3 1 。 为了应对突发性环境事故，各国相继提出措施。美国1 9 9 3 年u s e p a 发布 了“化学品事故排放风险管理计划”，9 1 1 ”事件后，提出了配合国家安全局的“国 家安全战略计划”( s t r a t e g i cp l a nf o rh o m e l a n ds e c u r i t y ) t 4 1 ；加拿大国家环境保护局 针对环境污染事故的防范与应急制定了相应的应急计划，称之为“e 2p l a n ，而且 还出版了t h ee m e r g e n c yr e s p o n s eg u i d e b o o k ( a e r g2 0 0 0 ，2 0 0 8 ) ”p j 。此外，一 些工业发达国家积极加强应急救援体制建设。日本1 9 6 1 年设置了“中央救灾委员 会”作为综合协调机构。其下设有2 4 个中央的省和厅作为“指定行政机关”以具体 安排救灾事务，包括日本电话公司以及运输与电力等重要的公司或事业单位为 救灾的6 0 个指定公共机关，以具体安排和贯彻救灾行动计划。俄罗斯于1 9 9 4 年设立联邦紧急事务部，负责整个联邦的自然和人为灾害应急救援统一指挥和 协调。在俄联邦范围内，以中心城市为依托，联邦紧急事务部下设9 个区域性 中心，( 莫斯科、圣彼得堡、顿河罗斯托夫、萨马拉、叶卡塔琳娜堡、诺瓦西比 斯克、契塔和卡巴、洛夫斯克等) ，负责8 9 个州的救灾活动，每个区域和州设 有指挥控制中心。 我国日渐重视突发性环境污染事件的应急管理工作。例如国家环境保护总 第一章引言 局在国家环境科技发展“十五”计划纲要中明确把“研究建立环境风险管理制 度”定为“十五”期间环境科技工作重点。2 0 0 2 年出台危险化学品安全管理条例， 加强对化学危险物品的安全管理，保证化工企业的安全生产。2 0 0 5 年底，松花 江污染事件发生后，我国于2 0 0 6 年1 月紧急出台了国家突发环境事件应急 预案，规范了突发环境事件报告制度。随之，为了规范危险化学品单位救援物 资的配备，提高危险化学品单位事故应急处置能力，保障救援人员的生命安全， 2 0 0 8 年全国安全生产标准化技术委员会组织编制危险化学品单位应急救援物 资配备标准。这些表明我国的应急资源的管理工作正在向着积极的方向发展。 但在风险应急资源配置及管理，尤其是区域性环境风险的管理方面还没有形成 系统的法律及相应的规章制度。实际工作中仍存在应急管理机制不健全、机构 编制少，应急部门分工不协调，设备装置相对落后和应急平台建设滞后等问题， 为突发性环境污染事故应急资源的高效配置、快速响应及动态管理带来巨大挑 战。 1 2 2 应急资源选址与物资分配 关于应急资源选址与应急物资分配，学者已完成大量基础性研究工作。在 应急资源选址问题上，鼬c h a “6 】和p a o l ar i e e i a r d e l l i i7 】用超立方排队模型来解决 应急设施的选址和服务区域划分的问题，发展了排队系统解析行为的计算机有 效算法。b a d c n s od i a z t 踟在19 9 7 年提出m c l p ( m a x i m a lc o v e r i n gl o c a t i o n p r o b l e m ) 。基于m c l p 模型，d a s k i nm s 9 ( 提出了最大期望覆盖选址问题， 建立了m e x l p 模型。s y d n e yc k c h u 和l i s ac h u l l 0 】在2 0 0 0 年提出了香港医院 的选址及其资源配置模型的框架，包括两个方面的优化决策：新医院的选址以 及旧医院地址的重新分布，资源的配置规划。何建敏【1 1 1 ，刘春林【1 2 】探讨了多出 救点、多目标的应急救援模型。王刊”】借鉴安全经济学理论和方法，在安全经 济效益不变和安全投入量已知的情况下，提出了建立安全投入产出模型的方法。 但总体上来讲，多数研究都预设应急资源的数量是无限的，属于静态管理范畴， 对应急资源的内涵的理解局限在物资材料的层面上，而现实中区域环境突发事 故具有耦合性、动态性、多介质性和蓄积性，风险防控阶段需要在区域环境风 险动态评估的基础上对应急资源实行动态配置的评估和管理，应急响应阶段除 了要调用足够的物资外，更需要人力、信息、资金、设备等应急资源体系的综 第一章引言 合作用。所以静态的物资分配显然不能符合现状要求。 1 2 3 应急资源调度的模型 目前，应急资源的配置与调度研究的内容比较广泛。尤其是资源救助点的 选址和资源量的布局，国内外在2 0 世纪7 0 年代就有所研究，近年来更是对资 源的种类、需求的性质到时间的阶段性和状态的发展性都有涉猎【1 4 1 。刘春林【l 5 】 通过运用模糊优化的技术方法，讨论有资源需求约束的多出救点应急组合调度 方案的求取问题。周晓猛【16 】结合动态规划，以每一阶段开始或上一阶段结束时 已调度的应急资源数量为状态变量，构建应急资源优化配置数学模型。计国君【1 7 】 综合考虑后续一定时间内系统中灾情的发展状况及对抗灾物资的需求情况，利 用机会成本的关系，建立了整数规划模型。孙颖【l8 】兼顾已发生地点的需求和其 它地点潜在发生事故的可能性，建立非线性混合整数规划模型，利用发生概率 作为权重进行轻重区别。潘郁【1 9 】以连续性消耗应急过程为背景，运用粒子群算 法求解多目标的应急资源调度数学模型。同时考虑系统应急需求和应急资源调 度施救成本等多目标应急资源调度问题，但是，由此构造的模型解析优化求解 困难。gb a r b a r o s o g l u ，y 脚a 【2 0 】贝0 讨论了救灾物资运输计划编制中的两阶段随 机规划框架。k a a no z b a y 等【2 l 】考虑到资源的有效可利用性和需求的不确定性， 建立了具有随机特点的数学规划模型。但是，区域环境风险变化与原有资源效 用之间的互动始终是区域环境风险应急资源动态配置与管理工作中的难点 2 2 1 。 如何根据区域多种环境风险的动态特征进行多种资源的组合优化，以及如何根 据不同应急阶段的应急目标动态地选择应急资源方案，对区域多个受灾点进行 处理处置，均需进一步研究。 1 2 4 应急系统的信息管理与评估 近年来应急管理信息技术得到迅速发展，风险评估、应急管理软件、数据 库及决策辅导系统得到了推广应用。为了有效地进行资源配置，实现信息共享， u t ej d y m o n 2 3 】调查和统计了现存的突发事故的相关词汇，提出建立统一的标准 和符号来进行信息交流；而m o h a nr a k c l l a 2 4 】研究了在满足一定的应急覆盖需 求的通讯网络基站选址与频道分配问题。jl w y b o t 2 5 】则研究了森林火灾预防和 救援时调配资源的决策支持体系，利用计算机系统监控火灾，从而提出合理的 第一章引言 资源配置方案。d e s i m o n e 【2 6 】等把人工智能和模式识别技术用于溢油事故应急处 理设施的选择和人员的配备进行决策辅导。欧盟也一直重视重大环境污染事故 防范及应急决策系统的建设，其s p i r s 2 0 ( s e v e s op l a n t si n f o r m a t i o nr e t r i e v a l s y s t e m ) 在2 0 0 0 年开发成功，s p i r s 2 0 中最新的危险事故数据库( m a r s4 o ) 也于2 0 0 1 年投入使用，该系统是欧盟为了帮助其成员国在应对重大环境污染事 故过程中得以做出合理决策的辅助系统【2 7 】。此外，污染事件监测预警和应急管 理系统的研究开始出现，如赫淑婵【2 8 】等研发了基于w e b g i s 的突发性环境污染 应急监测系统。此系统利用m a p i n f o r 作为平台，用d e l p h i 和j a v a 开发了地图 发布服务系统，用a s p n e t 开发客户端程序，通过i n t e m e t 发布污染监测信息。 但是，这些研究多侧重于预警的概念框架和预警系统功能的设计，不同的系统 之间缺乏兼容性，使之不能在污染事件处理中得到有效的使用。 第三节研究思路与内容 ( 1 ) 构建天津滨海新区应急资源配置与管理框架。立足国内法律政策背景、 现有应急机构组织体系，建立组织齐全、功能明确的滨海新区环境风险应急资 源的配置和管理体系： ( 2 ) 探讨博弈理论及其在天津滨海新区环境风险应急资源管理中的应用。 根据区域环境风险的不确定性和信息的有限性，重点开展天津滨海新区环境风 险与应急资源管理之间的不完全信息动态博弈分析； ( 3 ) 开展天津滨海新区环境风险评估与应急资源属性分析。在天津滨海新 区环境风险动态评估的基础上，分析区域环境风险评估结果的种类及规模，探 讨天津滨海新区应急资源属性与分类； ( 4 ) 进行天津滨海新区环境风险应急资源优化配置设计。基于基于动态博 弈论建立滨海新区应急资源配置体系，分析天津滨海新区应急资源配置体系运 行的关键要素； ( 5 ) 进行天津滨海新区环境风险应急资源的动态管理。运用动态博弈论研 究环境风险控制的关键环节。模拟滨海新区不同类型和等级条件下的突发性环 境事故中的应急资源调度。并开展天津滨海新区环境风险应急资源配置和管理 绩效评估。具体技术路线见图1 1 。 第一章引言 基础资料调奄收集分析 应急资源管理框架 历史污染事件调查 区域应急资源配置研究进展 国内外应急资源配置与管理 博弈关系 h 博弈论理论体系 h 博弈运算 风险机制 h滨海新区环境风险动态评估 叫 风险区划 l ili 滨海新区应急资源配置滨海新区应急资源管理 ： 资源体系运行体制 ： 风险源监控与预警 专资源配置目标分析 j 常态管理k 专 风险动态分级分类 专 资源体系组织结构 1 应急调度r 应急联动 专 应急资源系统效能夸应急资源调度 夸 应急管理绩效评估 il 应急资源配置与管理支撑体系 法律法规组织体制科技创新资金保障人才引进 结论与展望 图1 1 应急资源配置与管理技术路线图 6 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理的应用 2 1 1 博弈论的概念 第一节博弈论的内涵 博弈论( g a m et h e o r y ) ，也称对策论，或者赛局理论，主要研究公式化了 的激励结构( 游戏或者博弈( g a m e ) ) 间的相互作用【2 引。 博弈论是二人或多人在平等的对局中各自利用对方的策略变换自己的对抗 策略，达到取胜目标的理论【3 0 1 。在博弈行为中，参加竞争的各方各自具有不同 的目标或利益。为了达到各自的目标和利益，各方必须考虑对手的各种可能的 行动方案，并选取对自己最为有利或最为合理的方案。博弈论就是研究博弈行 为中斗争各方是否存在着最合理的行为方案，以及如何找到这个合理的行为方 案的数学理论和方法。 2 1 2 博弈论的要素 博弈论主要包括以下要烈3 0 】： ( 1 ) 决策人( p o l i c y m a k e r ) ：在博弈中率先作出决策的一方，这一方往往依据 自身的感受、经验和表面状态优先采取一种有方向性的行动。 ( 2 ) 对抗者( a n t a g o n i s 0 ：在博弈二人对局中的行动滞后者，与决策人要作出 基本反面的决定，并且他的动作是滞后的、默认的、被动的，但最终占优。他 的策略可能依赖于决策人劣势的策略选择。 ( 3 ) 局中人( p l a y e r s ) ：在博弈局中，局有决策权的参与者。只有两个局中 人的博弈现象称为“两人博弈”，而多于两个局中人的博弈称为“多人博弈”。 ( 4 ) 策略( s t r a t e g i g e s ) ：每个局中人在博弈局中选择的一整套完整的行动方 案，是自始至终贯穿全局的行动方案。 ( 5 ) 得益( p a y o f f s ) ：博弈的结果称为得失。局中人在一局博弈中的得失， 既与该局中人自身所选择的策略有关，又与全局中人所取定的一组策略有关。 ( 6 ) 次序( o r d e r s ) ：局中人的决策有先后之分，且每个局中人要作不止一 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 次的决策选择，就出现了次序问题；其他要素相同次序不同，博弈就不同。 ( 7 ) 均衡( e q u i l i b r i u m ) ：均衡即是平衡的意思。纳什均衡( y a s he q u i l i b r i u m ) 是其中的一个重要概念，是指在一策略组合中，所有的参与者面临这样一种情 况，当其他人不改变策略时，他此时的策略是最好的。 第二节区域环境风险应急资源管理中的几类博弈关系 区域应急资源管理中存在多对博弈关系：应急资源管理主体之间的博弈关 系，应急资源管理客体之间的博弈，应急资源管理主体与客体之间的博弈。 2 2 1 应急资源管理主体之间的博弈 按照现有法律法规的相关要求，重大突发事故出现后，应由应急管理决策 者按照应急预案的措施方案，组织协调各级部门参与应急救援，把相关的职能 部门集中办公，进行应急物资的调配，随时向公众公布疏散方案和应急救援的 进展。因此应急资源管理主体包括政府安全部门、应急响应部门、重点风险企 业和公众。政府的合理和高效的管理是有力的保障。应急资源管理主体之间的 博弈过程，决定了应急资源管理的效率。 ( 1 ) 应急管理决策者与重点企业之间的博弈 随着安全生产事故的升级与增多，安全生产管理已成为政府公共安全管理 的重点部分。一般来说，重点企业生产规模较大，生产产品与中间产物种类较 多，工艺复杂，大都涉及易燃易爆或毒性物质。因此，在日常管理中，政府逐 渐加大对重点风险企业的监督与管理力度，通过企业绿色准入制度、定期风险 源排查制度削弱企业风险源。另一方面，重点企业作为社会的组成单元，在构 建社会主义和谐社会中承担着义不容辞的责任。部分重点企业为追求短期经济 效益，不重视安全生产工作，减少企业安全生产和环境治理设施的投入，直到 事故发生，企业受到严重的损失才开始重视安全工作。对企业来说，建立起环 境友好型企业，科学发展、安全环保、公平诚信，通过清洁生产、节能减排的 推动落实提高企业生产效率，降低企业生产事故概率，才能建立一个可持续发 展的协调机制，达到企业的经济效益与社会安全效益相统一，最终实现企业健 康、协调、可持续发展。 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 在环境风险爆发阶段，部分企业出于自身利益，为逃避安全生产事故的责 任，欺瞒事故进而造成更大的人员伤亡及财产损失。为防止这种现象，应急管 理决策者必须采取有效的风险控制措施。例如，进一步明确企业上报事故的责 任及上报效率，同时推进重点风险源企业的环境在线监测系统的实施，及时监 控区域的安全生产状况。 ( 2 ) 应急管理决策者与响应部门之间的博弈 政府在安全管理工作中，关键点是实施预防性的管理措施。根据区域环境 风险特征，安全主管部门制定出区域应急预案。并在预案中构建各层级的应急 响应机构，明确各响应机构的职责。应急管理决策者起组织协调作用，根据事 故的等级组织相应等级的响应机构进行救援。各响应机构负责相关职能的救援 的实施，及时传递事故控制效果的信息，协助应急管理决策者重新评估当前的 风险等级，以制定下一步救援计划。 在应急管理决策者与响应部门之间的博弈中，两者的合作博弈尤为关键。 既要保证应急管理决策者在事故信息接报后马上启动应急预案，切实体现组织 管理者的角色功能，又要保证响应部门的及时响应，有效地调度相关资源实施 自身救援职能。应引入媒体等第三方参与者，对两者的合作博弈结果进行监督。 ( 3 ) 区域应急响应部门之间的博弈 区域应急响应部门处于合作关系，他们的共同目标是控制风险的蔓延，把 事故损失减少到最低程度。 应急响应部门由各种不同的利益群体组成的。不同的部门必然会为其成员 的利益奋斗，当公共利益与其成员或组织的利益一致时，成员会自觉为公共利 益的实现而努力；当两者利益不一致甚至相冲突时，自利动机就可能导致组织 行为偏离公共利益的行为。 ( 4 ) 应急管理决策者与公众之间的博弈 突发事件发生后，社会公众出于自身安全，需要了解管理突发事件的各种 消息。首先，应急管理决策者需要划定安全疏散区域，指挥事故点附近的人员 安全撤离现场；然后，还应出面澄清事实的真相，由权威的机构及时发布准确、 明晰的相关信息，对于指导公众应对突发事件至关重要。 但是受社会环境及自身的理性程度的限制，媒体并非在所有的应急事件中 都能起积极作用，有时候可能会推波助澜，夸大其词。应急管理决策者需要对 媒体实施正确有效的管理。 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 2 2 2 应急资源管理客体之间的博弈 产业规划、人口分布、区域环境容量等多种变化因素，决定了区域环境风 险处于动态过程。针对环境风险现状的不断变化，应急资源的种类、规模也应 相应地调整，通过建立应急资源体系应对动态的区域环境风险。应急资源管理 客体之间的博弈过程，是判断区域环境风险状况和应急资源效用的重要依据。 应急资源管理客体之间的博弈主要包括区域环境风险之间的博弈和应急资源之 间的博弈，应急资源和应急风险之间的博弈。 ( 1 ) 区域环境风险之间的博弈 区域环境风险的博弈，包括同一风险状态等级的博弈，以及不同风险之间 的耦合作用。同一环境风险的状态之间的博弈结果就是突发事故的等级发生转 化。环境风险通过一定的契机，从潜在风险升级为突发性事故，或由突发事故 逐渐降级。实现事物内在矛盾由量变到质变的飞跃过程；不同环境风险之间的 博弈主要表现为风险多米诺效应。在一个相互联系的区域系统中，环境风险释 放的一个的初始能量，推动了一连串的连锁反应的产生，造成了事故损失的叠 加。 ( 2 ) 应急资源之间的博弈 在区域环境风险的多元化与现代科技日新月异的背景下，应急资源已不仅 仅局限与应急物资，它的内涵拓展到应急人力资源、应急信息资源、应急资金 资源等多种资源模式。各种应急资源之间存在着密切的关系。迅速高效的应急 救援活动，要求能调动综合资源，使各种资源紧密配合。当其中某种应急资源 短缺的时候，很可能出现“短板效应 ，限制了应急救援行动的实施。若某种资 源得到充分利用的时候，例如应急信息平台资源，很可能在某种程度上提高了 其它资源的应用效率。 ( 3 ) 应急资源和应急风险之间的博弈 应急资源和应急风险之间的博弈结果，直接决定了应急风险的控制效果。 随着环境风险的转化和事故等级的变化，所需的应急资源的数量和种类也会发 生变化。在这一博弈过程中，时间因素尤为重要。例如，在火灾发生1 0 分钟内， 若能赶到事故现场，就能有效地控制事故的规模。若在事故发生初期不给予及 时的控制，小事故也会转化成大事故，造成很大的损失。 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 2 2 3 应急资源管理主体与客体之间的博弈 应急资源管理者应根据区域的历史环境事故的规律，区域的发展现状确定 区域的环境风险等级，对事故产生的各种影响进行整理分析，预测区域环境风 险的未来发展趋势。根据分析的结果，对各种应对措施做出相应的决策。同时 由于环境风险在管理过程中会不断发生变化，管理者在事件发展过程中需要根 据阶段结果和所掌握的信息变化调整策略，因此应急管理的决策过程就是在不 完全信息下“应急管理主体 与“应急管理客体 之间的动态博弈过程。 环境风险与应急管理者之间的动态博弈过程为：在风险常态阶段，“自然 决定了“突发环境事件 的类型，在常态管理阶段，“应急管理者在对区域环 境风险做出初步的评估后，进行区域环境风险应急资源的初步配置，然后根据 区域环境风险的动态变化对区域应急资源进行相应的动态调整；在风险爆发阶 段，“应急资源管理者 通过机理分析初步掌握其类型与发展趋势选择应急方案， “环境风险 根据管理者的应对措施采取行动即突发事件发展、转化或衍生出 其他事件，然后“应急资源管理者 评估选择下一阶段的应对方案，通过观察 环境事故的发展变化来采取措施。直至突发环境事件被控制为止。 第三节环境风险应急资源管理中的不完全信息动态博弈 区域环境风险和应急资源管理者之间的博弈为应急资源管理中的核心博弈 关系，它直接决定区域环境风险的控制效果。在区域环境风险与应急资源管理 者的博弈中，由于区域的经济一社会一环境耦合系统的复杂性和当前应急平台建 设的滞后性，应急资源管理者无法完全掌握区域的安全生产和环境风险的所有 信息。在应急响应初期，由于风险暴发的突然性，信息传递具有滞后性，导致 每次博弈行动的上一阶段风险控制状况与资源剩余状况也不明确。因此区域环 境风险与应急资源的配置与管理之间的博弈属于不完全信息动态博弈。 不完全信息动态博弈是指：在博弈中，自然首先选择局中人的类型，然后 局中人采取有先后顺序的行动，后行动者通过观察先行动者所选择的行动来推 断其类型或修正对其类型的先验概率分布，然后选择自己的最优行动；但局中 人对其它局中人的特征、策略空间及得益函数的了解不够准确。整个博弈过程 不仅是局中人选择行动的过程，而且是局中人不断修正信念的过程口2 | 。 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 不完全信息动态博弈的均衡状态精炼贝叶斯均衡，要求应急资源管理 者在博弈过程中利用贝叶斯法则不断修正区域风险的动态评价内容，并且所选 策略在每一个信息集开始的“后续博弈”上构成贝叶斯均衡。通过达成应急资 源策略与区域环境风险之间的一系列精炼贝叶斯均衡，选择区域环境风险控制 的最优资源方案，实现应急资源配置与管理体系的优化与持续提升，最终达到 区域经济一生态效益的和谐平衡。区域环境风险与应急资源管理者的动态博弈理 念如图2 1 所示。 ( 1 ) 参与者 本文把参与区域环境风险应急资源管理中的对峙双方分别定义为区域环境 风险和应急资源管理者。应急资源管理者要根据区域环境风险状况的动态评估 结果，采取相应的资源配置和管理策略。 ( 2 ) 策略空间 区域环境风险的策略空间就是其状态空间。常态中的环境风险状态主要受 区域经济定位、产业政策、风险源布局和生产安全因素的影响，状态空间包括 风险群聚、风险竞争和风险转移等；应急中的环境风险状态主要受风险扩散一耦 合机制的影响，状态空间包括风险叠加、风险链发、风险群发等。应急资源管 理者的策略空间则包括应急资源配置和应急资源调度方案空间。应急资源管理 者需要根据区域环境风险的动态评估结果，在多目标决策技术的指导下选择不 同的资源配置方案及应急资源调度方案。 ( 3 ) 信息 应急资源管理者掌握的区域重大环境风险源信息、环境风险机制信息，动 态气象信息、敏感区分布信息，供应链企业信息、专家联系信息、资源布局信 息等对应急资源管理决策有影响的所有信息。 ( 4 ) 支付函数 应急资源配置的动态博弈表现的是变和博弈，即不同的配置效率对应的区 域环境安全总得益差别巨大；应急响应表现出零和博弈的特征，区域环境风险 与应急资源管理者之间一方损失即为另一方所得。均可采用绩效评估技术来评 定应急资源配置和管理中各个博弈阶段的工作效率，以反馈管理的得益状况。 第二章博弈理论及其在区域环境风险应急资源管理中的应用 一 策略空间一 - _ - - - - _ - _ _ _ - - _ _ _ _ 一 多目标决策分析 应急资源优化配置 应急资源动态管理 信息 - - _ - _ - - - _ - - _ _ _ _ _ _ 环境风险源信息 环境风险机制信息 应急资源系统信息 得益函数 - - _ _ - - - _ _ - _ - _ _ 资源的系统效能 应急资源配置效率 应急资源管理效率 丫v 应急资源配置环境风险控制阶段 资源配置目标分析 脊 经济定位与产业分析 资源体系组织结构区域安全生产布局 应急资源系统效能区域重大风险源排查 资源体系运行体制历史环境事故统计 (绩效伴估 卜 碍羿茯忿砌忿万忻 l x t , 9 2 训f 1 5 二) y 一 刍 应急资源管理 l 【 图3 3 天津滨海新区风险源分布【3 5 】 b 规划 ( 1 ) 临港工业区 国家发改委规划的国家级石化基地，规划面积约8 0 平方公里的化工产业区， 重点发展石油化工成套设备、造修船和装备制造基地，石化港区、仓储物流区 和产业区统一联动，重点建设百万吨乙烯炼化一体化、渤海化工园，发展石化、 海洋、一碳、能源综合利用等循环经济产业链，相应发展下游产品，延伸产业 链，建成国家级石化产业基地。 临港工业区是当前天津滨海新区石化、化工企业聚集地之一临港区工业规 划图如图3 4 所示。根据天津滨海新区总体规划( 2 0 0 9 - 2 0 2 0 ) ) ，随着天津滨 海新区石化行业的南移，i 临港工业区的环境风险源将不会大规模增加。 第三章天津滨海新区环境风险动态评估 女建 图3 4 临港工业区规划图 ( 2 ) 大港化工区 重点发展石化、一碳、能源综合利用三条经济产业链和3 0 条产业链，主要 由炼油化工、乙烯化工、聚酯纤维、石化下游产品加工装置用地几个板块构成。 以现状炼油厂为基础，重点发展石油炼化工业，建设两套1 0 0 万吨炼油常减压 装置，配套建设延迟焦化、加氢裂化、重整抽提、航煤精制等二次加工装置； 新建百万吨乙烯及6 0 万吨裂解汽油加氢、3 0 万吨现行低密度聚乙烯等7 套工艺 装置；并依托蓝星石化项目发展化工新材料及精细化工产业。 随着天津滨海新区化工项目的“南移 ，大港化工区将是未来发展的重点， 其环境风险源也将进一步增加。 ( 3 ) 南港工业区 以发展石油化工、冶金装备制造和工业为主导，主要发展重大产业，建设 国家循环经济示范区和现代化港口的综合性工业区。重点打造石油化工、精细 化工和能量综合利用三条循环经济产业链，引进两套1 5 0 0 万吨炼化装置，以中 俄合资炼化一体化为龙头建设上中游环氧丙烷、聚醚多元醇、环氧树脂、乙酸 乙酯一批高附加值项目。以中国蓝星化工新材料产业一体化循环经济建设中下 游有机硅、a t 8 8 、t d i 、m d i 、a d i 、聚碳酸酯等一批填补国内空白自主知识产权 项目。 南港工业区的冶金产业则以年产1 0 0 万吨特种钢项目为主体项目，配以金 属部件加工项目。南港工业区的物流版块则以天津港为依托，主要功能是运输 储存散货、石油和化学品，主要物质类别与容量见表3 1 。随着天津港储运规模 第三章天津滨海新区环境风险动态评估 的进一步加大，应将储罐火灾、爆炸事故作为重点控制对象之一。南疆港区现 状如图3 5 所示。 表3 1南疆港区主要危险品类别 物质种类罐数( 个)容量( m 3 )备注 石油( 7 个库区) 3 7 5 8 1 5 万最大罐容为i 万m 3 成品油 7 1 3 6 4 3 万最大罐容为1 万m 3 航空煤油 6 4 8 5 万最人罐容为1 万m 3 乙烯 1 1 5 万 气罐 8 1 2 万 二氯乙烷 62 2 万 环氧乙烷、环氧丙烷 16 0 0 0 溶剂油 12 0 0 0 苯乙烯 l2 0 0 0 苯、甲苯、二甲苯 l2 0 0 0 燃料油和柴油 2 71 8最大罐容为1 万m 3 铅篇二；。夏翘隧溯豳翰麓薯隧翰爨麓鞭 。l 骝鞠豳 , - - a _ i1 鼍 一f 一 - 誓 一l卿 m 避i 滋鬻潮馘? 湖? 。，露曩鬣黼鬯鼹魏强 一j - 麟黪；：。颡。需麓鞫豳隧豳黼l 阂 豳 爨灞遂0 嬲隧噶翟圈圜l “，_ ，雾螨玉恕鬈二；髫z 繁露，霸i圈豳豳凰霪 目l 疆j 翱 霉摹 自雹毽懑乏瀚冒霭琵- 簟蟹鼍一r 黝参囊懋已缫如。7 谚撼鬈蠲露懑嘲愁缀艄缓戳豳翻黝 幽鬻缀豳豳 懑。 r 豳豳圈瞄豳 翟歇乏嬲 隧溺i 旺。 譬羞盈翳琵甥岫啊啊强l _ 一”，t 携簦篓b b “鞠霸獭i 一蜀誓强穹嘲f 滞_ - 一 崎豳露 i 。一。，瞄鳓越急烈黝一一一：冁 圈_ l 錾隧蠢曩鼍置麓曩i 圈 *描_ - 啊一誓两l 阙 酸灞 i 野。_ 喇猫蹬黼。 ，啊瓢涩鬻嚣盈爱嶝澎i 一 第三章天津滨海新区环境风险动态评估 团有限公司、天津钢铁有限公司、天津天铁炼焦化工有限公司、天津荣程钢铁 集团有限公司四大企业为核心的钢铁生产和加工基地。钢铁生产规模已达到 2 3 0 0 万吨年，煤气1 0 0 万m 3 天，焦炭1 0 0 万t 年，主要表现为钢铁冶炼相关 生产过程中产生的废煤气及脱硫除尘设施发生故障带来风险。 图3 6 海河下游冶金区产业布局图 天津滨海新区环境风险统计结果表明， 域内相对集中；但功能性分区还比较模糊， 急资源配置和应急行动的管理协调。 3 2 2 突发性环境风险事故分析 重点风险源尤其是石化风险源在区 局部地区存在重合现象，不利于应 根据滨海新区的产业定位，风险主要来自于分布在产业园区的各生产装置 系统、储存系统、道路和港口运输系统中。 第三章天津滨海新区环境风险动态评估 临港