Research on grid management of public crisis resources

Abstract:

This paper elaborated many principles of emergency resource management, such as 'people-oriented', efficiency, combination of management and control, coordination, fairness in view of the characteristics of emergency resource management based on the objective to integrate emergency resources scientifically and quickly in order to respond the demands of public crisis resources. It proposed grid management of public crisis resources. It also analyzed the advantages of it, which are resource sharing, high operational efficiency, strong information openness. In order to provide scientific basis to improve the ability of public emergency resource management, it constructed a comprehensive, stereo, multi-level and comprehensive grid system of emergency resource management, which was made up of the workflow execution model and the structure model of grid management of emergency resources, an integrated system made up of structure layer, connect layer, resource layer, convergence layer, service layer, user layer, etc.

Published in: 2011 International Conference on Computer Science and Service System (CSSS)

Date of Conference: 27-29 June 2011

Date Added to IEEE Xplore: 04 August 2011

ISBN Information:

INSPEC Accession Number: 12226582

DOI: 10.1109/CSSS.2011.5974779

Publisher: IEEE

Conference Location: Nanjing, China

SECTION I.Introduction

Recently, worldwide disasters have occurred frequently, such as the tsunami in Indian Ocean, the earthquake in Wenchuan, China, the spread of SARS and etc. They all cause a serious impact on the harmonious progress of the society and the sustainable development of the economy. Public emergency management has been paid more and more attention. And scientific, timely and effective integration of emergency resources in response to the needs of the crisis has been an important part of emergency management. How to improve the ability of emergency resource management has become an important research subject.

At present, in foreign countries, Fiorucci etc (2005) have studied the allocation and scheduling of the emergency resources before and after the fire through the establishment of dynamic model[1]. Fiedrich etc (2000) have studied the simultaneous allocation of resources on different relief tasks through the establishment of dynamic programming model [2]. Berlin (1974), Zografas (1993), Rahmansand, Smieh (2000) have studied the layout of the emergency resources[3],[4]. In the domestic, LIU Chunlin etc (1999, 2000) have studied the transportation of the emergency resources[6]–[7]. Chi Hong, li Lei etc (2003) have put forward the concept and the direction of “dynamic game network technology” as well as the emergency resource management under the situation of dynamic network [8]. Tian Yilin (2007) has constructed the multi-network integration model of emergency information resource management [9]. Xie Xuyang etc (2005) have proposed the establishment method of the standardized database of emergency information management [10]. Fan Weideng has proposed the multi-network integration of emergency information resource management and the emergency supporting technology system with a combination of software and hardware [11]. Liu Tiemin (2005) has proposed the method of emergency information management during the peacetime and the wartime [12]. Dai Gengxin (2000) has studied the emergency scheduling of the combined multi-resources [13]. Liu Beilin (2007) has studied the emergency dispatch of the emergency relief supplies [14]. Currently, researches on the allocation and the scheduling of the emergency resources are numerous. Researches on the use of computer network in emergency resource management are mostly static. However, researches on dynamic management, which is how to optimize the integration of the national emergency resources in order to respond the needs of the crisis, are rare.

The objective of this study is to integrate emergency resources scientifically and quickly in order to respond the demands of public emergency resources. Grid technology is brought into the emergency resource management so as to construct grid management model of public emergency resources. It also improves the Informational level of public emergency resource management and provides the government with scientific basis to improve their abilities of public emergency resource management.

SECTION II.Principles of Public Emergency Resource Management

A. Public emergency resources

Public emergency resource is a general term for all kinds of resources which can be quickly mobilized or positively responded in a short time when the public crisis occurs. Public emergency resource is mainly divided into two parts, which are material resources and information resources. Material resources include human resources, material resources and fund resources. Human resources include decision-making command staff, consulting staff, all kinds of disaster prevention and relief experts, rescue workers, the media etc. They are the core resources of the emergency resources. Material resources refer to resources with physical existence, such as the technical equipment, all kinds of suppliers and medical equipment, which are used in the emergency rescue. Fund resources refer to resources with currency existence, which are various capitals used for public emergency management, including financial budget, insurance, earmarks, and donations. The material resources are necessary premises for public emergency management. Emergency information resources refer to the information related to the public emergency management and its transmission, media and carrier. Firstly, the government uses the information resources to directly affect and mobilize the masses. Secondly, the government understands the disaster through the information resources and further

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

公共危机资源网格化管理研究

摘要：本文从应急资源管理的特点出发，阐述了应急资源管理的“以人为本”、效率、管理与控制相结合、协调、公平等原则，旨在科学、快速地整合应急资源，以应对公共危机资源需求。提出了公共危机资源的网格化管理。分析了其资源共享、运行效率高、信息开放性强的优点。为了为提高公共应急资源管理能力提供科学依据，构建了由工作流执行模型和应急资源网格管理结构模型组成的综合、立体、多层次、综合的应急资源管理网格体系，实现了应急资源的综合管理。系统由结构层、连接层、资源层、汇聚层、服务层、用户层等组成。

发表于：2011国际计算机科学与服务系统会议（CSSS）

会议日期：2011年6月27-29日

添加到IEEE Xplore的日期：2011年8月4日

ISBN信息：

检验检疫局注册号：12226582

doi:10.1109/csss.2011.5974779

出版商：IEEE

会议地点：中国南京

第一节引言

近年来，印度洋海啸、中国汶川地震、非典蔓延等全球性灾害频发，严重影响了社会的和谐发展和经济的可持续发展。公共应急管理越来越受到重视。科学、及时、有效地整合应急资源，以应对危机的需要，是应急管理的重要组成部分。如何提高应急资源管理能力已成为一个重要的研究课题。

目前，在国外，Fiorucci等（2005）通过建立动态模型研究了火灾前后应急资源的配置和调度问题[1]。Fiedrich等人（2000）通过建立动态规划模型[2]研究了不同救灾任务的资源同时配置问题。柏林（1974年）、佐格拉加斯（1993年）、拉曼桑、斯迈赫（2000年）研究了应急资源的布局[3]、[4]。在国内，刘春林等（1999、2000）研究了应急资源的运输[6]–[7]。池红、李磊等（2003）提出了“动态博弈网络技术”的概念和方向，以及动态网络形势下的应急资源管理[8]。田一林（2007）构建了应急信息资源管理的多网络集成模型[9]。谢旭阳等（2005）提出了应急信息管理标准化数据库的建立方法[10]。范伟登提出了软硬件结合的应急信息资源管理与应急支持技术系统的多网络集成[11]。刘铁民（2005）提出了平时和战时应急信息管理的方法[12]。戴庚新（2000）研究了联合多资源应急调度问题[13]。刘北林（2007）研究了应急救援物资的应急调度[14]。目前，对应急资源配置和调度的研究还比较多。计算机网络在应急资源管理中的应用研究大多是静态的。然而，如何优化国家应急资源的整合，以应对危机的需要，对动态管理的研究却很少。

本研究的目的是科学、快速地整合应急资源，以满足公共应急资源的需求。将网格技术引入应急资源管理中，构建公共应急资源网格化管理模型。提高了突发公共事件资源管理的信息化水平，为政府提高突发公共事件资源管理能力提供了科学依据。

第二节突发公共事件应急资源管理原则

a.公共应急资源

公共应急资源是指在公共危机发生时，能够在短时间内迅速调动或积极响应的各种资源的总称。公共应急资源主要分为物质资源和信息资源两部分。物质资源包括人力资源、物质资源和资金资源。人力资源包括决策指挥人员、咨询人员、各类防灾救灾专家、救援人员、媒体等，是应急资源的核心资源。物资资源是指用于应急救援的技术设备、各类供应商、医疗设备等物质存在的资源。资金资源是指有货币存在的资源，是用于公共应急管理的各种资金，包括财政预算、保险、专项拨款和捐赠。物质资源是突发公共事件应急管理的必要前提。应急信息资源是指与公共应急管理及其传递、媒体和载体有关的信息。第一，政府利用信息资源直接影响和动员群众。第二，政府通过信息资源了解灾情，进一步推动人、财、物等资源在信息资源的支持下，满足灾后恢复的需要。

b.公共应急资源管理原则

公共应急资源管理不仅是一个科学问题，也是一个伦理复杂的问题。因此，有必要规范突发公共事件应急资源管理的基本原则。

1）以人为本

“以人为本”是突发公共事件应急资源管理的首要任务。坚持以人为本，就是在突发公共事件发生后，努力预防和控制公共危机的发生，努力挽救人民的生命和安全。这是公共应急管理的最高准则，也是公共应急资源管理的根本出发点。应急资源管理是实施“以人为本”的物质基础。

2）效率

公共危机的性质决定了效率是公共应急管理的本质。当公共危机发生时，我们必须第一次迅速作出反应。充分调动资源开展应急救援，缓解各类资源供需矛盾，恢复正常社会秩序，重建社会平衡体系。公共应急资源管理是一个资源储备、消耗和补偿的过程。这也是一个资本消费的过程。在资源配置过程中，要有效合理地充分利用资源，不断降低成本，使有限的资源达到最大的效率。

3）管控结合

公共应急管理的资源管理必须保证对主流信息、人、财、物等核心资源的控制。实现科学配置，高效调度，保障全局的稳定和控制，为突发公共事件管理的其他工作环节提供有力支持。同时，还应将围绕公共危机发展的控制型资源配置与管理型资源协调结合起来。

4）协调

突发公共事件资源管理过程本身就是根据资源属性协调各类资源实际需求的过程。有效的协调必须将个人、地方资源整合为整体资源，以促进整体资源的最大效益。因此，公共应急资源管理必须坚持协调的原则。对各部门、各资源实行统一指挥、有效协调，充分发挥整体效能，进一步提高资源管理和运行效率。此外，公共应急资源管理不仅要协调公共资源，还要寻求社会资源的协助，协调社会资源，加强关键应急资源配置的优化。

5）公平性

公共应急资源管理除了注重效率外，还应注重公平。公平是突发公共事件资源管理的内在本质要求。在公共应急救援资源配置中，应突出公平原则。在公共应急资源优化配置中，必须把握全局平衡，解决主要矛盾，调动一切资源。我们要尽最大努力满足最常见、最基本、最强大的资源需求，即通过解决主要矛盾，全面缓解二次矛盾，避免各种资源需求冲突之间的激化。把握主要矛盾与次要矛盾的关系，通过选择性、集中、有序、渐进地解决各种次要矛盾，消除局部失衡现象。

第三节应急资源网格化管理

A网格

近年来出现的网格[15]是一个计算和资源的集成环境。它是一组建立在互联网上的新兴技术。它将高速互联网、高能计算机、大型数据库、传感器和远程设备整合成一个整体，使整体计算资源、存储资源和信息资源共享成为可能。网格管理对象按照一定的标准划分为若干个网格单元。网格是一种现代的管理方法和技术，最终实现了组织资源的整合和管理效率的提高，它将组织资源的透明共享委托给网格单元，使网格单元之间通过协调机制有效地交换信息。现代技术与网格单元之间的哈尼主义。与传统的管理方法相比，网格管理依靠信息管理的系统、管理、技术等方面的集成，可以对管理活动中出现的问题进行早期检测和及时反馈，同时进行有针对性的处理和解决。网格管理有助于组织资源的全面管理。

b应急资源网格化管理的优势

1）资源共享

资源共享是网格技术研究的核心问题。电网资源具有适应能力强、异质性强、变化频繁、传输速度快、共享度高等特点，公共应急资源管理是一个复杂的过程。网格化管理一方面可以克服分散管理的不足，另一方面可以自动反映各网格单元的详细内容和用途，实现统一的应急资源管理和协同的应急资源配置，确保资源的充分利用。以及最大的共享。

2）效率

公共应急资源管理的网格管理组织是多维的。它可以通过使用建模，数据库，网络和人工智能等先进技术，为公共应急资源的分配，调度，补偿和信息反馈提供技术支持和保障。当公共危机发生时，系统将提高救援资源的分配效率，因为它不仅能够自动快速地反映，还可以计算每个网格单元中资源的准确存储和调度数据，并获得最佳实施。结果根据需要时间或临时约束的任务进行调度。由于网格管理的资源共享特点，网格管理将每个网格单元的资源管理系统视为一个博弈系统，可以优化网格单元之间的资源分配，快速为决策者提供最佳的应急资源管理方案。

3）开放性

网格管理是公共危机资源的一种开放管理。它一方面使各网格单元有效地相互交换信息，透明地共享组织资源，最终实现组织资源的整合，提高应急资源管理的效率，另一方面从外部吸收各种信息资源，提高应急资源管理的效率。社会公众对警察情报和救灾工作的报案意愿、提供捐赠的机智以及对应急管理活动的反馈或意见。通过有效整合内外部组织资源，提高政府应对公共危机的能力。

第四节应急资源网格化管理模式

将网格管理引入应急资源管理，利用网格平台提供强大的数据库。将全国各区域、各部门纳入各网格单元，根据资源种类、数量、资源管理部门等信息存储在网格单元中，通过从网格的优势出发，即共享性、综合性和立体性。通过对信息的评估，确定资源的可利用量、状态、分配和布局。

应急资源网格化管理的结构模型

应急资源网格管理的关键技术是对分布式资源进行动态集成，然后将其打包成节点资源，由应急资源管理进行分配。通过屏幕、即时交互功能和协作功能实现分布式资源协作。应急资源网格管理系统的结构分为六个层次。①结构层面。包括计算资源，专家资源，软件资源和资源代理等在内的资源将打包在此级别。 ②链接级别。它是构建紧急节点资源的渠道。 通过使用标准通信机制实现节点资源协议及其安全认证。③资源水平。在结构级别实现对节点资源的访问。 此级别的资源是反映原始单一资源的资源，包括初始资源的分配，资源监控和资源发布等.④收敛级别。它提供资源整合，包括资源目录，资源代理，资源优化，资源预约和资源分配等.⑤服务水平。委员会为解决问题提供辅助支持，包括工作流管理，即时通信，任务管理，进度管理，资源池管理和绩效评估等.⑥用户级别。它是一个级别，为用户提供网格平台上工作流的描述性文件，以进入应急资源管理（参见图1）。

图1应急资源网格管理结构

应急资源网格化管理的工作流执行模型

突发公共事件资源管理过程本质上是一系列目标约束下的决策制定和决策实施的集合过程。这一系列的决策及其实施过程，换句话说，“在什么时间在什么地方安排什么资源，做什么”。这就是解决问题的过程。应急资源网格管理平台工作流执行模型（见图2），是一个完成具体问题的解决需求，实现应急资源动态集成的工作流执行过程。

图2工作流执行模型

第五节结论

在坚持公共应急资源管理基本原则的基础上，将电网纳入公共危机资源管理。利用网格化管理的资源共享、运行效率高、信息开放性强等优势，形成立体化、多层次、综合化的应急资源管理网络体系。为提高公共应急管理的效率和决策提供科学依据。公共应急资源管理是一项复杂的系统工程，它不仅涉及网格技术，还涉及法律、法规、政策、政府职能等多方面的社会问题，尚需进一步探索和研究。

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[20200]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word