情报视角下的城市智慧应急研究*——兼谈熵理论的引入

李纲 李阳

（武汉大学信息资源研究中心 湖北武汉 430072）

情报视角下的城市智慧应急研究*

——兼谈熵理论的引入

李纲 李阳

（武汉大学信息资源研究中心 湖北武汉 430072）

在智慧城市背景下，智慧应急是针对城市突发事件而采取的智能感知、智能分析与智能处理等应急响应解决方案，智慧应急信息资源是智慧型应急管理的支撑与基础。鉴于城市突发事件信息的多源、异构特征，有必要对其进行融合与集成，进而上升到面向应急决策的情报层次的提取与发现。熵理论可以用来揭示城市突发事件的发生机理，而情报是智慧应急负熵流中的关键因素，文章就此构建了相关的情报视角下智慧应急基本理论模型，并对其进行了讨论。

智慧城市；智慧应急；突发事件；应急决策；大情报；大数据；熵理论

1 问题的提出

突发事件应急管理是城市智能化的一个重要模块，是智能决策体系构建必然面临并必须解决的关键问题，而应对突发事件的处置能力同时也是衡量城市现代化程度的重要标志，这恰恰迎合了智慧城市的理念。智慧城市的提出实质上也是一种“创新救市”，能够提高城市应急响应能力，这在突发事件的应急救援和处置工作上表现得尤为明显。因此，有必要通过实施智慧应急方案，将分散的、各自为政的城市信息系统整合成一个有机整体，并“网罗”城市各个领域、部门、单位、人员等资源，最终实现城市的常态化管理。从更深层次来说，智慧城市背景下的应急管理能够在一定程度上突破现阶段各种错综复杂的限制因素，实现对突发事件的实时感知、快速响应、协同联动等，在应急管理机制上可以更加灵活、高效、及时。

信息化建设为智慧城市提供了支撑和提升，然而，涉及到具体的城市突发事件信息常常又是海量、多源、异构的，如何将其整合成应急决策主体所需的情报资源，则是城市应急管理的关键。也就是说，有效控制城市突发事件事态的发展依赖于情报的支撑与协助，相关的应急情报工作就需要获悉、掌握与突发事件相关的一切情报信息资源。然而，在实践中，由于各种主客观原因，应急决策主体常常很难及时、准确、全面地获取到深层次、高质量的突发事件情报信息，这给城市突发事件的应急处置带来了不便，更难以实现应急响应的智慧化。虽然目前关于突发事件应急决策的研究已经较为深入，尤其是自2003年的SARS事件之后，国内对突发事件应急问题的研究如火如荼地展开。但是，从情报视角研究突发事件应急决策并不多见，也鲜有学者从智慧城市理念出发，将情报思维与智慧应急结合起来，基于中观、微观视角探寻情报视角下的突发事件应急决策。

2 智慧应急的基本概念

目前关于“智慧应急”概念的界定尚不明确，学术界主要探讨的是“智能应急”，对智慧应急的具体概念范畴未作深入探讨。很多学者将智慧应急等同于智能应急，并将其混淆进行相关研究。笔者认为，智慧应急（Smart emergency）与智能应急（Intelligent emergency）有着一定的区别：智能应急是偏应用层面的概念，强调智能技术对应急管理的帮助和贡献；而智慧应急是指智慧型应急管理，“智”是智能化、自动化等，“慧”是文化、创造力等，可以说智慧应急是“硬”与“软”的结合。智慧型应急管理具有应急性、智能性、新技术性、新方法性、复杂系统性等显著特征，其内涵与外延应大于智能应急。从信息技术的发展趋势来看，可以权当“智慧应急”就是新一代的、更高层次的“智能应急”。

实际上，智慧应急有两种理解，一种是上面所说的普遍意义上的智慧式应急，是一种多触角、多维度的智慧型应急管理模式，应用范围可以延伸到国家、地区等层面；另一种智慧应急是狭义上的理解，多指智慧城市背景下的应急管理，它主要依托智慧城市的技术与思想，这种观点认为城市应急智慧化本身就是智慧城市构建过程中的重要部分，城市在迈向智慧城市过程中应对突发事件所体现出的种种技术、思维、管理等进步都是智慧化的具体体现。目前对智慧应急的研究主要是基于智慧城市背景来展开，本文亦是如此。可以说，智慧城市背景下的智慧应急具有明显的优势：首先，智慧城市的应用技术（如云计算技术、物联网技术、无线网络技术、系统仿真等）恰好迎合了智慧应急的很多思路和解决方案，可以为智慧应急提供硬件支撑；其次，智慧城市的人文理念又符合城市应急管理体系的实施策略，即城市应急响应的“智慧化”（智慧型决策判断）。在智慧城市背景下，智慧应急之“眼”是感知（基础），即智能化地获取城市多方面的信息；智慧应急之“脑”是分析（核心），即对海量、多源、异构事件信息进行智能分析，为事件的风险、预警、动态决策提供知识支撑；智慧应急之“手”是处置（根本），即对应急资源的调配和保障，包括跟踪反馈、协调管理、有序调度等。这就是我们通常意义所说的智慧应急的“三驾马车”：智能感知、智能分析与智能处理。总的来说，智慧应急是应需而

出的，本文所指的智慧应急就是依托智慧城市背景，利用新一代信息技术，融合“人文”思想，整合物资、资源、人员、信息等，对城市突发事件进行的应急准备、实施以及评估过程。以智慧城市为背景，政府可以采取相关措施提高自己的应急联动以及智慧应急资源调度能力，而随着智慧城市理念的深入、建设步伐的加快，智慧应急还会被赋予新的内涵和外延，智慧应急的前景也将更被看好。

3 情报视角下的智慧应急转变

3.1 智慧应急中的情报资源

城市突发事件发生时，由于各种不利因素（如基础设施“先天不足”等），使得快速收集突发事件相关信息以及应急物资信息变得十分困难。应急信息资源一般包括三个方面：物理空间数据（如基础设施数据、环境物理参数等）、社会空间数据（如论坛贴子、新闻报道等）以及心理行为数据（如个性特征、认知决策等）。在智慧城市背景下，智慧应急信息资源是指那些能够支持突发事件应急决策和应急管理的各种信息资源，这包括城市终端采集、接触警系统、城市管理相关数据库等所形成的城市管理信息资源、互联网中与突发事件相关的信息资源以及通过人际传播的信息资源，等等。

应急决策是应急管理的核心。然而，突发事件具有复杂性，在应急决策的过程中，决策主体常常会面临信息失灵现象，如信息的不准确、不充分、不对称、不完备、不及时等。这些信息的杂乱、瞬变、失真、过载等问题就影响到最终的应急决策的“智慧化”，使得智慧应急道路跌宕起伏。可见，由于智慧应急信息源具有跨行业、跨领域、跨部门和多粒度的特征，这些信息往往不能直接应用于应急决策，因此需要对多源异构的信息进行融合与集成，进而升级到对情报的提取与发现，以便更好地构建和描述突发事件情景以及本质，这种关键信息点可以有效提高应急响应效率。也就是说，需要通过对智慧应急信息资源的情报分析、处理以及相关的知识推理、关联等来为智慧应急决策服务，这实质上就是情报思维的重要体现。情报是有价值的信息，具有显著的服务性特征，畅通的应急情报流是应急管理与应急决策的支撑。在信息网络时代，应急情报融入“智慧”理念可以更好地实现信息资源的合理配置，以不断提升城市突发事件应急管理能力。换句话说，从情报视角研究智慧应急本身就是智慧的体现。总的来看，在智慧城市背景下，情报视角下的智慧应急就是以城市突发事件为核心与信息载体，以情报为对象的一项艰巨、复杂、具有针对性的应急情报工作。从情报视角出发，智慧应急是对智慧应急信息资源的有效吸收与利用，以及与之相关联的认知能力、知识结构等内容与结果，是将非结构化、半结构化以及结构化的信息（数据）进行有效的整合与联动分析，转换为对应急决策有裨益的情报资源，这是情报视角下智慧应急的本质所在。3.2大数据情报推动智慧应急

突发事件对城市所产生的剧烈“脉动”会涉及巨大的信息流，那么，如何对城市这些事件信息流进行有效的“引流”和“截流”，刻画出独有的突发事件“情报线”？大数据的横空出世解决了这个难题，智慧应急的“智慧”来自于大数据，并产生了前所未有的新兴产品——大数据情报。在大数据时代，所谓的智慧应急情报也被扩大化、丰富化，如何将情报为城市应急响应服务，是智慧应急情报工作的挑战，也是机遇。大数据情报分析关注多源数据的融合以及相关性的解读，这给突发事件的知识表示、知识推理等带来了契机。大数据情报可以多维度、全方位、由表及里地透视城市突发事件的发生、演变机理，以及应急处置工作。大数据对城市整个“形态”、对城市的每个角落进行情报跟踪，支持城市突发事件应急决策中的关键情报抽取，并最终将其处理为具有决策价值的有效情报，以便在应急处置过程中可以更有效率、更有针对性地调动相应的应急部门（医疗、消防、公安、气象、环保等）。

具体来说，大数据环境下的情报资源开发与利用对智慧应急的作用主要表现在以下三个方面：第一，对事件的监测预警。城市突发事件的监测预警具有大数据特性，即综合考虑城市系统中的各种监控终端、移动服务及紧急热线等多种信息源。智慧应急利用大数据环境下的情报资源，可以实现对城市运行状态进行全面监控（监测），对城市突发事件的有效识别，对预测预警、应急保障的情报评估，最终为城市突发事件应急响应预案的拟定以及进一步的应急决策打下坚实基础。第二，个体/群体行为模式探究。对个体乃至群体信息行为的研究一直以来是情报研究的重要领域，在信息网络时代，大数据通过分析网民言论、个人信息记录、相关视频与图像等，可以有效预测群体性突发事件以及制定进一步的相关沟通策略，以应对转型期公众在面对突发事件时的脆弱性心理。此外，大数据情报的应用（可视化技术等）对应急疏散、个体自救行为等也有很大帮助。第三，应急资源的调配。大数据可以更加精准、高效、动态的掌握应急资源的全方位信息，包括物质资源、人力资源、财力资源等，具体如运用GPS对应急设备等进行定位和追踪，以合理调配救援人员和物资，满足应急需求。

此外，大数据情报思维下的智慧应急重视特定情景中的应急语境信息，如环境语境（如服务、应急设备）、个人语境（如情绪表征、压力应对）、时空语境（时间、地点），等等，这又涉及到情景分析问题。由于城市突发时间的演化具有不确定性，决策主体生成决策方案需要对应急情景及其演变有清楚的把握和认识。也就是说，通过大数据预警情报来作情景分析，可以更好地对应急方案、应急资源需求、应急资源分布等进行评估，促进信息集成与协同。而基于情景拆分来构建应急响应策略库（包括情景的相似度、分级、分类等），可以为城市管理者提供快速的决策服务和预案参考。

总的来说，从大数据到大情报的过程，实质上是推动智慧应急的过程。大数据情报分析促使事件本身原有的知识单元结构从无序到有序（从多种事件信息源提炼出潜在知识，即利用大数据情报的“相关性”思维，形成情报“关联”网），对应着应急决策从游离不定到决策科学化。可以说，大数据情报推动智慧应急思维变革，大数据情报的利用实质上是智慧应急的一种嬗变、蜕变过程。

4 熵理论与情报视角下的智慧应急基本理论模型

4.1 “熵”与智慧应急

熵的概念来源于热力学第二定律，是指系统中被浪费掉的无效能量。后来，熵被用于表示系统的混乱程度，一般来说，熵值越大，系统越无序，反之亦然。城市本身就是一个开放性的耗散结构系统，城市突发事件的发生实际上就是熵增临界点被突破的结果。具体来说，借鉴熵与自组织理论，整个突发事件的运动过程始终存在熵增与负熵流（熵减少）的矛盾运动：在事件发生前，各种熵增因素增加、叠加（如腐败、传统恶习、制假贩假、灾害异动等），而保持社会与组织运转的应有的负熵流（如制度规范、人员调配、安防保护等）动力不足，其本身的自组织修复功能被弱化，或抵挡不住熵增因素的冲击，当这个临界点被打破时，一个细微的扰动就可能诸如蝴蝶效应般引起突发事件的全面爆发。智慧城市本身就是一个有机的“生命体”，是各种因素融合的产物。智慧城市在提供更多“自由度”的同时，也增加了事件“熵”。当城市突发事件发生时，应急决策主体会采取相关的措施来维护、修复这种城市“无序状态”，如资金的投入、人员的调配、信息的获取等，也就是说，应急的过程本身就是一个“负熵”的过程，而智慧应急则是立足智慧城市背景，通过智慧化的应急措施来削减熵增因素带来的显性的或者潜在的不利影响，恢复智慧城市应有的有序、平衡状态。

4.2 理论模型的构建及讨论

如前所述，熵理论可以用来揭示突发事件的发生机理及其运动规律，城市突发事件的发生本质上就是各种“熵”的碰撞过程。城市突发事件的发生致使城市从有序到无序的过程可能是“自发”的，但若需要通过应急处置，将这种“无序”变化为“有序”，却需要付出“特殊的努力”——智慧应急负熵流，包括人、资金、物、信息等。基于上文的铺垫，我们认为情报是智慧应急负熵流中的关键要素，我们将城市突发事件的应急处置形象地称之为“熵争”过程，在这个“熵争”过程中，应急情报起到了关键性作用。突发事件是在熵增与负熵的较量与博弈中爆发的，从熵增中挖掘情报，其本身也成为负熵流的重要一部分（见图1），这种情报负熵流可以让智慧城市内部的各种有效资源进行合理重组、调配以及重新构造，促使智慧城市正常运转。

图1 情报在城市突发事件“熵争”过程中的定位

基于此，从熵理论出发，笔者构建了情报视角下的智慧应急模型（见图2），并要从以下两个方面来阐述。

4.2.1 情报视角下的智慧应急目标是降低城市“熵”、促使城市从无序到有序

智慧型应急管理自身的独特内涵体现为智慧化的应急能力，这种应急能力体现在预防准备、监测预警、救援处置、恢复重建等各个阶段。情报是贯穿于应急管理（应急决策是其核心）整个过程之中的。情报辅助智慧应急，降低其脆弱性（如由信息不完备、不充分等引发的决策失误等），提升其救援能力（如应急资源的调配等）。突发事件发生后，城市承灾系统受到破坏，城市整个系统有序度下降，而科学合理的应急管理行为可以通过情报负熵的方式增加其有序度，以实现快速的灾后恢复。情报视角下的智慧应急是对城市运行状态的全面监控，对城市突发事件的有效识别，对预测预警、应急保障的情报评估，为城市突发事件应急响应预案的拟定以及进一步的应急决策打下坚实基础，最终降低城市“熵”、促使城市从无序到有序。如前所述，情报对智慧应急的“熵”效应恰恰体现在“熵争”过程中：通过智慧应急，熵增流与负熵流之间就会产生“碰撞”，并相互抵消、化解，如对事件隐患排查进行的情报搜集也是为了更好地消除熵增因素。智慧应急就是在发挥情报效用的基础上，促使负熵流起到的作用大于熵增流，控制突发事件的整体状态。当“熵争”有效时，系统就会趋于平衡，城市也会走向有序。在完美状态下，城市的有序应该是不存在熵增因素的，但现实中，与突发事件相关的“熵”会通过不同形式、形态表现出来，煽增因素也会通过显性或隐性的载体存在于城市之间。本文构建的模型承认了一个客观事实：情报协助智慧应急，促使智慧城市走向有序，但熵（熵增与负熵）却仍然可能存在，只是已经失去了影响整个城市系统波动（突变）的能力。

图2 情报视角下的智慧应急基本理论模型

由于与突发事件相关的“熵”因素具有相关性和多面性，为了力求解除、排除其带来的模糊性，有必要增强这种情报负熵的流动。应急情报本质上就是与突发事件熵增因素相关的情报（包括防范突发事件以及应对突发事件），当智慧应急情报量越大时，有序状态也就越来越稳定，突发事件存在的“熵”也就越小。当智慧应急的“熵”越大时，需要确定突发事件的整体状态所需要的情报量就越大。实际上，在这个信息爆炸、情报匮乏的时代，应急情报量直接关乎到突发事件应急决策的质量。“熵争”的过程直接反映出情报对于智慧应急的效用。我们现在所要做的就是增加与城市突发事件相关的情报量，通过搜集、获取、制造、发现应急情报来减少城市突发事件的“熵”，使得可获得的应急情报量增大到极限。

4.2.2 情报视角下智慧应急的“硬环境”与“软环境”支撑“熵争”过程

首先，“硬环境”是智慧应急的根本，促使应急情报“产生”。面对这种“熵增”导致的突发事件，智慧城市应用技术，如物联网技术、云计算技术、系统仿真、人工智能等为智慧应急提供了深度的技术支撑，在智慧城市背景下能够更有效的实现应急处置，比如物联网技术让迅速捕捉事件信息成为可能、云计算技术又可以处理杂乱无章的事件信息等。从另一个层面来看，城市的传感器、监控探头等硬件设施本身又为系统地实施情报视角下的智慧应急带来了便利。为了更清楚的把握和认识突发事件事态，决策主体需要掌握与城市突发事件相关的各种情报信息，这就必须完善突发事件的监测与识别技术，而智慧城市为其提供了良好基础，是“打造”情报负熵流的前提。为了实现以情报为核心的智慧应急负熵流，首先必须突破智慧应急信息资源在物理分布上的限制，再就是从智慧城市物理世界和网络世界中抽取出有价值的情报信息，提炼成决策主体所需的情报产品。如有学者就提出基于地理信息系统（GIS），可以在海量的数据（来源于交通、商业网点、社区等）中找出那些关键性的空间预警情报，并通过可视化的方法提供应急需求，以避免救援不力，产生更为严重的衍生灾害。从“信息孤岛”到“集成共享”是智慧应急情报工作的关键环节，因此需要掌握智慧应急信息资源的分布规律，协调整合智慧城市的所有资源。可以通过构建面向智慧城市应急响应的异构传感器资源集成共享平台，实际上这就为构建以情报为核心的城市突发事件应急响应起到了应有的支撑作用，有助于实现智慧城市应急响应的“智慧化”，化解城市突发事件的“熵”。需要指出，在大数据时代，数据可谓负熵之源。大数据情报实质上可以描述出城市突发事件从埋伏期到恢复期的“全景图”。大数据情报正在打造“负熵化”的智慧应急，而城市管理者也应对智慧应急进行充分的准备。大数据情报利器可以让事件的“假信息”无处可遁，这实质上就是负煽的过程，减少了不确定性。大数据技术对于智慧应急的“清洗”功能恰恰是情报效能发挥的关键。

其次，“软环境”实际上是智慧应急之关键所在，促使应急情报“互通”。智慧应急情报对应急决策所发挥的效能取决于决策主体的整体情报响应能力，若要发挥智慧应急情报流的作用，就必须提高这种情报响应能力，这要求情报在收集、过滤、组织、分析、处理、识别等流程上足够完善。应急情报的收集、分析与处理必须以完善的应急决策情报体系为主线，这样才能保证情报流的畅通，而这个主线涉及到与之相关的智慧应急制度、机制、契约、文化、主体等多方面，其内容包括应急情报资源管理制度、情报主体认知、情报反馈（服务）、应急通信产业联盟等。为了提高城市的建设与管理水平，防范突发事件对城市系统的冲击，造成“熵变”，应构建相关的智慧应急情报管理中心，运用情报的思维促使事件被“活化”，做到运筹帷幄、智慧处理，进而有效的支撑应急决策和行动。可以说，“软环境”从外在因素对应急进行施压、影响，减弱事件“熵”活动，即减少或降低事件发生或作用程度。当然，这个软环境也有很多我们需要注意的地方，虽然我们正处于情报分析的好日子，但智慧应急的情报工作不能走向极端，应有一个基本底线。比如说，智慧应急情报会涉及到伦理问题，如通过行为数据、交易异常来判断犯罪行为，会造成“审前盘问”。美国棱镜门事件似乎让“情报”已经成为监控全民的“看不见的手”。在智慧城市背景下，情报的“拿捏”适当尤其重要，尤其是在应对群体性事件等问题上，“情报通衢”需要谨慎对待，这就涉及到情报伦理等问题，这方面的问题值得我们去关注、探讨。

总的来说，从情报视角出发，智慧应急情报的负熵流推动智慧城市系统结构更加有序，而智慧应急的“硬环境”与“软环境”支撑了突发事件的“熵争”过程，保证应急设施、资源、队伍、基础保障等合理调配和补充修整，并通过智能感知、智能分析、智能处理促使应急处置更加智慧化。具体来说，就是要着眼于城市具体情况，发挥信息基础设施、信息共享平台、信息处理中心等作用，做到平战结合，协同联动，最终形成面向智慧城市的快速响应情报体系——在应急技术理性与人文价值的有效整合中协助城市从“应急无序”状态到“应急有序”、组织化的状态。

5 结语

智慧城市理念要求智慧应急需要走上有章可循、有序开展、高效、务实、可持续发展的智慧之路。可以说，在智慧城市语境下，构建应急管理综合策略，协调城市各应急功能主体，在参与主体、信息平台、情报共享与交流机制等方面形成智慧化的运作模式是其重要任务。本文对情报视角下的智慧应急的几个关键问题作了探讨，可以总结为以下几点：第一，本文梳理了智慧应急的基本概念，指出立足智慧城市，智慧应急可以更好地发挥其优势；第二，情报对智慧应急可以发挥应有的效用，大数据情报推动智慧应急；第三，熵理论可以很好地解释突发事件的发生机理、运动规律，情报在“熵争”过程中应发挥“顶梁柱”的作用，将城市的“熵增”减少，“打造”一条情报负熵流，可以促使智慧城市应急决策更加智慧化。

在现实生活中，各方面因素给城市结构平衡带来了巨大压力，而从智慧应急理念出发，融入情报思维，可以避免造成应急资源的浪费、城市功能的弱化或缺失等。目前来看，我们在对城市突发事件的监控、情报分析、情报处理、知识推理等方面仍然存在诸多问题，各种情报重叠和情报矛盾等现象仍然存在。因此，需要我们从情报视角出发，在智慧应急的“硬环境”与“软环境”上下大功夫：刚柔并济，内外兼修，实现应急智慧化。实际上，智慧应急常常是一种被动的局面，无论应急处置如何，其目的不外是降低损失，而广义的智慧应急应是包括“防急”的，所谓亡羊补牢不如防患未然。一方面力求做到事件未发，情报先行，甚至可以提前让事件画上句号。若事件发生，则需要展开一系列的情报交互式应急活动，在这个过程中，情报实际上起到的是导向作用，其任务是“捕捉”城市突发事件演化过程中隐藏的巨大情报线索。在实践中，我们大多执行的是“补牢”模式，而这恰恰成为当前应急情报工作的盲区。实际上，若能将情报分析向前推移、扩大情报分析，是能起到显著效果的。也就是说，情报在智慧应急中的定位需要进一步前移。从更深层次来看，构建一个完善的智慧城市突发事件快速响应情报体系就尤为必要。智慧城市为突发事件应急提供了得天独厚的“硬件”与“软件”支撑，为了散发智慧的光芒，这个情报体系的运行理念应是：实时感知、快速响应、互联互通、高效决策。

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Research on Smart Emergency in View of Intelligence：Introduction of Entropy Theory

Smart emergency refers to the emergency response solutions which contain intelligent perception，intelligent analysis and intelligent processing in the context of smart city.Smart emergency information resources are the foundation for smart emergency management.However，due to its multi-source heterogeneous characteristics，it is necessary to fuse and integrate emergency information and then rise to the intelligence extraction and discovery for emergency decision-making. Entropy theory can be used to reveal the mechanism of emergency，and intelligence is the key factor in smart emergency negative entropy flow.Based on this，the paper constructs the basic theoretical model of smart emergency in the perspective of intelligence，and gives several discussions about it.

smart city；smart emergency；emergency；emergency decision-making；intelligence；entropy

G250.2

A

10.11968/tsygb.1003-6938.2015011

李纲（1966-），男，武汉大学信息资源研究中心教授，博士生导师；李阳（1989-），男，武汉大学信息资源研究中心博士研究生。

*本文系国家社会科学基金重大项目“智慧城市应急决策情报体系建设研究”（项目编号：13&ZD173）和武汉大学自主科研项目（人文社会科学）“网络视角下的应急情报体系建设主题研究”（项目编号：41050001）研究成果之一。

2015-02-01；责任编辑：魏志鹏