我國公共安全概念涉及四大方面：一是自然災(zāi)害，即我們見到聽到的地震、臺(tái)風(fēng)、滑坡、泥石流、森林火災(zāi)等；二是事故災(zāi)難，如環(huán)境生態(tài)的災(zāi)難，安全生產(chǎn)在各個(gè)領(lǐng)域的事故；三是公共衛(wèi)生事件，包括食品安全、群體不明原因的疾病，以及和人類密切相關(guān)的動(dòng)物疾病，如瘋牛病、禽流感；四是社會(huì)安全事件，既包括了刑事案件、恐怖襲擊，也包括了大規(guī)模的群體事件和經(jīng)濟(jì)安全事件。面對這些領(lǐng)域，如何構(gòu)建公共安全的科技體系，是公共安全科技界一直思考的問題。

　　公共安全三角框架

　　目前，公共安全科學(xué)界提出公共安全體系三角形模型，由突發(fā)事件、承災(zāi)載體、應(yīng)急管理三邊構(gòu)成，其中分布著災(zāi)害要素。災(zāi)害要素有多種類型，如?；沸孤?，災(zāi)害要素類型是物質(zhì)；地震發(fā)生，災(zāi)害要素類型是能量；導(dǎo)致社會(huì)恐慌和群體事件的謠言，災(zāi)害要素形式則是信息。當(dāng)災(zāi)害要素達(dá)到臨界值或有突發(fā)因素時(shí)，可能引發(fā)突發(fā)事件。對于突發(fā)事件，我們要研究其災(zāi)害要素，及災(zāi)害性作用的類型、強(qiáng)度，這里的強(qiáng)度是廣義的，作用類型和強(qiáng)度隨時(shí)間和空間變化而變化。對于承災(zāi)載體，在突發(fā)事件中最脆弱也是最重要的承災(zāi)載體一是人類，二是各種類型的物，如工業(yè)設(shè)施、生態(tài)系統(tǒng)等，三是社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)。承災(zāi)載體內(nèi)部蘊(yùn)含的災(zāi)害要素被意外釋放，可能導(dǎo)致次生事件和事件鏈。應(yīng)急管理則是對于由突發(fā)事件和承災(zāi)載體構(gòu)成的災(zāi)害體系，來自外界的人為干預(yù)，值得重點(diǎn)研究的是應(yīng)急管理的目標(biāo)、方法和技術(shù)，實(shí)施應(yīng)急管理的恰當(dāng)時(shí)機(jī)和力度。

　　除三角形模型外，人們在感受所在地區(qū)是安全時(shí)，時(shí)間指標(biāo)也很重要。如火警現(xiàn)場或緊急救護(hù)，人們會(huì)對救援人員到達(dá)現(xiàn)場的時(shí)間有一個(gè)期待。這種對時(shí)間的期待和突發(fā)事件、應(yīng)急管理所涉及的時(shí)間進(jìn)程密切相關(guān)。例如，突發(fā)事件有發(fā)生、發(fā)展、突變和衰退的過程，達(dá)到一定臨界區(qū)間可能對承災(zāi)載體產(chǎn)生最大破壞。

　　在應(yīng)急管理領(lǐng)域，需要對突發(fā)事件進(jìn)行檢測、預(yù)測和預(yù)警，分別占一定時(shí)間。如發(fā)出預(yù)警后需要做現(xiàn)場群眾的疏散準(zhǔn)備和疏散實(shí)施，需要一定時(shí)間；接到報(bào)警后救援部分的準(zhǔn)備、達(dá)到和救援實(shí)施也需要一定時(shí)間，這些都是客觀存在的進(jìn)程。我們要把握時(shí)間進(jìn)程的相互關(guān)系，采用先進(jìn)技術(shù)，全面考慮一些可能希望盡量縮短時(shí)間進(jìn)程的事項(xiàng)，一些則希望保證充分準(zhǔn)備從而整體上減少人員傷亡的事項(xiàng)。例如，要減少預(yù)警時(shí)間，要研究先進(jìn)的監(jiān)測預(yù)警技術(shù)和裝備，要減少疏散準(zhǔn)備時(shí)間則是要加強(qiáng)演練，提高危機(jī)意識(shí)，要減少疏散實(shí)施的時(shí)間，則要在城市空間規(guī)劃方面合理布局，使得在突發(fā)事件臨界點(diǎn)到達(dá)之前，可將群眾疏散到安全地帶，盡可能做到零傷亡。在救援實(shí)施方面，則要增強(qiáng)救援部隊(duì)的能力和裝備，縮短救援時(shí)間和到達(dá)時(shí)間，為實(shí)施救援留下比較充裕的時(shí)間。

　　如果要用一段文字來概括公共安全的三角形模式可以這樣表述，它是研究突發(fā)事件的孕育、發(fā)生、發(fā)展到突變的演化規(guī)律，及其產(chǎn)生的能量、物質(zhì)和信息等風(fēng)險(xiǎn)作用的類型、強(qiáng)度及其隨時(shí)間和空間的變化。

　　對于承災(zāi)載體，要研究承災(zāi)載體在突發(fā)事件作用下和自身演化過程中狀態(tài)的量化。如果我們城市發(fā)展到老齡化階段，很多基礎(chǔ)設(shè)施處于臨界破壞狀態(tài)，即使沒有突發(fā)事件作用，承災(zāi)載體在自身演化過程中也可能發(fā)生破壞，從而導(dǎo)致突發(fā)事件的發(fā)生。對于應(yīng)急管理，我們要研究在上述過程中如何施加人為干預(yù)，從而預(yù)防或減少突發(fā)事件的發(fā)生，弱化其作用，增強(qiáng)承災(zāi)載體的抵御能力，阻斷次生事件的鏈生，減少損失。同時(shí)，要避免應(yīng)急不當(dāng)可能造成的突發(fā)事件的再生及承災(zāi)載體的破壞，及應(yīng)急的代價(jià)。

　　應(yīng)急管理案例分析

　　目前，國際上對公共安全信息管理提出定量化的觀點(diǎn)并成為一種趨勢。但定量化不是全部，定量和定性判斷要結(jié)合，就定量化而言，我們提出“4+1”方法學(xué)。其中，四個(gè)方法即確定性、隨機(jī)性、基于數(shù)據(jù)、復(fù)雜性科學(xué)的方法。公共安全問題的復(fù)雜性使得我們用其中任何一種方法都不足以回答或解決其問題，幾種方法并行或相互嵌入，才能回答公共安全的問題。

　　以國際中幾個(gè)公共安全的典型事件為例，來回顧當(dāng)前公共安全研究工作的狀況。“9·11”事件發(fā)生后，美國國會(huì)建議建設(shè)一個(gè)火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室，對建筑物為何倒塌，倒塌過程進(jìn)行深入分析、尋找原因并給出解釋。通過實(shí)驗(yàn)，他們首先有一個(gè)基本判斷，單靠一個(gè)波音767，50噸左右航空煤油燃料，其釋放的熱量不足以使整棟大樓坍塌，一定是航空煤油引發(fā)了內(nèi)部可燃物的燃燒，從而釋放巨大熱量。到底這一熱量能達(dá)到多大，國家實(shí)驗(yàn)室按照基本斷層布局選取了兩個(gè)單元進(jìn)行全尺寸測驗(yàn)，熱量釋放速率隨著時(shí)間變化呈現(xiàn)一條曲線，一個(gè)卡座能夠釋放一兆瓦熱量，卡座數(shù)量很多，這樣整體熱量大大超過了航空煤油燃燒的熱量，從而導(dǎo)致建筑物倒塌。

　　但建筑物坍塌的起始點(diǎn)并不是飛機(jī)的撞擊點(diǎn)，為此實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了整個(gè)斷面火災(zāi)過程的計(jì)算機(jī)模擬，當(dāng)某個(gè)點(diǎn)燃燒起來的時(shí)候，該部位會(huì)釋放熱量，當(dāng)這個(gè)部位的可燃物燒完后會(huì)引發(fā)周圍可燃物，從而熱量不斷釋放，不斷積累，使得周圍整個(gè)熱量不斷上升，傳遞到建筑物的結(jié)構(gòu)力，超出結(jié)構(gòu)上機(jī)械荷載的能力，所以首先發(fā)生了垮塌。實(shí)驗(yàn)室人員還對撞擊后建筑物如何解題做了動(dòng)畫分析。做完了之后，實(shí)驗(yàn)室又用了五年時(shí)間，出了近千萬字的研究報(bào)告，在八個(gè)方面提出了高層建筑火災(zāi)安全的30項(xiàng)改進(jìn)建議，這個(gè)建議是美國方面用血的教訓(xùn)和巨大的代價(jià)換取的對全世界高層建筑火災(zāi)安全改進(jìn)的寶貴建議。

　　再看日本“3·11”9級大地震。對于地震發(fā)生產(chǎn)生的影響，日本地震觀測圖有一個(gè)動(dòng)態(tài)顯示，即地震發(fā)生點(diǎn)到最后造成嚴(yán)重災(zāi)害的點(diǎn)是有時(shí)間差異的。據(jù)了解，日本開國會(huì)的時(shí)候，電視報(bào)道地震已經(jīng)發(fā)生，這時(shí)國會(huì)議員還沒有震感，1~2分鐘之后，國會(huì)會(huì)場才出現(xiàn)晃動(dòng)。目前，日本對地震的預(yù)測、預(yù)警并不是在地震發(fā)生之前，而是在地震發(fā)生后的第一時(shí)間，可能短至五六秒的時(shí)間，通過公眾媒體向社會(huì)進(jìn)行發(fā)布，這樣能夠讓離地震相對遠(yuǎn)距離的居民能在地震波到達(dá)之前采取防護(hù)措施。

　　我國一直高度重視公共安全科技。對科技部而言，從科技攻關(guān)計(jì)劃到現(xiàn)在的科技支撐計(jì)劃，“863計(jì)劃”、“973計(jì)劃”都對公共安全科技進(jìn)行了相關(guān)部署。“十一五”期間，科技部支撐了國家信息平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目，其中包含對不同類型突發(fā)事件發(fā)展的預(yù)測，如關(guān)于森林火災(zāi)蔓延的態(tài)勢分析，把可燃物類型、氣象要素、地形要素作為輸入條件，經(jīng)計(jì)算機(jī)模擬，隨時(shí)間和空間變化，得到火蔓延的速度和火燒強(qiáng)度，這些基本數(shù)據(jù)無疑能對森警部隊(duì)撲火起到輔助作用。2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間，所有比賽場館都經(jīng)過了人員疏散的模擬演練，對突發(fā)事件發(fā)生時(shí)所有人員安全疏散所需時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，并對如果采取恰當(dāng)疏導(dǎo)措施可縮短的疏散時(shí)間進(jìn)一步精確。目前，運(yùn)用科技手段，北京城區(qū)警情分布情況一目了然，如某個(gè)地區(qū)展現(xiàn)出的偷竊情況能夠顯示在警情空間熱點(diǎn)圖上，通過了解警情分布并對其發(fā)展進(jìn)行分析，能夠協(xié)助公安系統(tǒng)更科學(xué)、合理地部署警力。

　　作為政府，要應(yīng)對突發(fā)事件，僅有個(gè)別模型是不夠的，還需進(jìn)行全系統(tǒng)、全流程和全體系的綜合集成。在這樣一個(gè)系統(tǒng)中，要充分借鑒歷史上如何處置類似突發(fā)事件的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，及時(shí)掌握當(dāng)前態(tài)勢，預(yù)測未來，預(yù)測災(zāi)害發(fā)展態(tài)勢和可能帶來的后果，及采取應(yīng)急措施后會(huì)產(chǎn)生的效果。該體系目前已經(jīng)建成，對于我國應(yīng)對特別重大的突發(fā)事件發(fā)揮著重要作用。

　　毫無疑問，加強(qiáng)公共安全和應(yīng)急管理是國家緊迫和重大的戰(zhàn)略需求，是政府、企業(yè)與科教工作者共同的社會(huì)責(zé)任，需政、產(chǎn)、學(xué)、研、用多方協(xié)作。同時(shí)，對自然科學(xué)、工程技術(shù)及社會(huì)人文科學(xué)的綜合應(yīng)用，也是世界各國做好公共安全和應(yīng)急管理的共同趨勢。

　　(本文根據(jù)范維澄院士在公開場合的演講整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。）

　　中國工程院院士 范維澄

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