基于熵理论的政府应急管理组织信息传递能力评价
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基金项目：国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目（91024023， 91224003）；国家自然科学基金面上项目（70871093）；上海市重点学科建设项目（B310）
作者简介：平健（1984-），男，辽宁鞍山人，博士研究生，研究方向为应急管理、评价与决策；韩传峰（1962-），男，山东寿光人，博士、教授、博士生导师，研究方向为管理系统与系统工程、应急管理；于振宇（1987-），男，山东济南人，博士研究生，研究方向为应急管理、评价与决策。
摘要：基于熵理论，从信息传递的时效和质量两方面，以有序度为综合指标，评价三种机制的信息传递能力。研究结果表明，“协调机构传递机制”与“最简传递机制”的信息传递能力无明显差别；“最简传递机制”的信息传递能力强且边连接成本最低。
关键词：信息传递机制；时效；质量；有序度
中图分类号：F224；D630.8文献标识码：A文章编号：1001-8409（2013）10-0126-05
Evaluation of the Information Transmission Ability of the
Government Emergency Organization Based on Entropy
PING Jian， HAN Chuanfeng， YU Zhenyu
（Tongji University， School of Economics and Management；
Institute of Urban Construction and Emergency Management， Shanghai 200092 ）
Abstract： This paper evaluates from time effect， quality， and order degree based on Entropy theory， the information transmission ability of the three models. The result shows that there is no significant difference in the ability of information transmission between STM and CATM， and STM has good information transmission ability and the lowest cost of links.
Key words： information transmission mechanism； time effect； quality； order degree
1引言
突发事件应急管理涉及多层级、多部门、多主体，组织间迅速有效的沟通是协同联动的基础[1]。信息传递的延迟或失真会极大地影响突发事件的处置效率和效果，造成事件加剧或升级。2003年SARS爆发，因信息沟通不畅，各类应急资源难以有效整合，疫情迅速扩散[2]。2004年印尼苏门答腊地震，位于夏威夷的“太平洋海啸预警中心”预测到海啸，但无法与印尼取得联系，严重延误了海啸预警[3]。2008年我国南方雨雪冰冻灾害，气象部门没将灾情信息及时传递给政府决策部门，贻误了最佳应急处置时机。2008年汶川地震，信息沟通不畅导致救援指挥混乱，处置现场出现救援力量不足或过剩的问题[4]。
在“统一领导、综合协调、分类管理、分级负责、属地管理为主”的应急管理体制下，我国逐步形成了多级政府指挥部的应急管理模式[5]。作为中国特色的应急管理组织，重大突发事件指挥部行使决策指挥、综合协调等职能。国家层面的应急管理指挥部包括国务院抗震救灾指挥部、国家森林防火指挥部、国家防汛抗旱总指挥部等等。
为提高信息传递能力，已有学者从组织结构角度开展研究。Arenas等[6]建立组织结构网络模型，评价得出分布式组织结构的信息到达率高于集权组织结构。Helbing等[7]将应急管理组织结构抽象为分层网络模型，研究表明增加临时捷径和冗余连接组织结构的信息传递能力优于普通分层结构。部分学者用熵理论研究了组织结构对信息传递的影响。广义系统中，熵用来度量某种状态的混乱性或无序性。信息论中，熵表示一个随机事件的不确定性。阎植林等[8]引入了信息传递时效和质量的概念，并以有序度为综合指标评价了俄罗斯和美国的国防机构。还有学者运用结构熵理论，评价了不同组织结构对信息传递的影响[9～14]。上述研究皆基于体制层面，而调整组织结构需要花费大量人力、物力、财力，成本较高。基于现有组织结构，分析应急管理机制对信息传递能力影响的研究较少。
本文以国务院抗震救灾指挥部为研究对象，基于应急管理组织的结构及信息传递典型特征，建立“最简传递机制”、“协调机构传递机制”和“小组成员传递机制”模型，描述信息传递机制。将有序度作为衡量信息传递时效和质量的综合指标，系统评价信息传递机制对信息传递能力的影响。
2国务院抗震救灾指挥部
2.1组织结构
发生特别重大地震灾害时，经国务院批准，国务院防震减灾工作联席会议转为国务院抗震救灾指挥部。职能包括分析并判断地震趋势，确定应急工作方案，部署组织有关部门和受灾地区按照《国家破坏性地震应急预案》开展应急救援，协调总参谋部和武警总部抢险救灾，提出跨省、自治区、直辖市特别管制措施的建议等。下设抢险救灾组、群众生活组和基础设施保障等9个组，包括中国地震局、国务院办公厅和民政部等47个成员单位（见表1），每组设有负责协调的成员单位。表1国务院抗震救灾指挥部成员组成
国务院抗震救灾指挥部协调机构部门1抢险救灾组总参谋部公安部，安全监管总局，地震局，武警部队，2群众生活组民政部外交部，发展改革委，财政部，住房城乡建设部，农业部，商务部，红十字会3地震监测组地震局科技部，国土资源部，环境保护部，气象局，国防科工局4卫生防疫组卫生部发展改革委，农业部，质检总局，食品药品监管局，总后勤部，武警部队5宣传组中央宣传部外交部，广电总局，台办，新闻办，港澳办，地震局6生产恢复组工业和信息化部发展改革委，财政部，商务部，人力资源社会保障部，农业部，国资委，安全监管总局，保监会，国防科工局7基础设施保障和灾后重建组发展改革委工业和信息化部，民政部，财政部，住房城乡建设部，交通运输部，铁道部，农业部，国资委，广电总局，安全监管总局，银监会，电监会，邮政局，民航局，国家电网公司8水利组水利部发展改革委，财政部，国土资源部，环境保护部，住房城乡建设部，卫生部，农业部，地震局，气象局，电监会，总参作战部9社会治安组公安部教育部，司法部，人民银行，银监会，证监会，旅游局，局，武警部队2.2工作机制
由于信息流依附于工作流，研究国务院抗震救灾指挥部的信息传递能力需先明确其工作机制。国务院办公厅负责收集、汇总、分析、报送、重要信息，承办总指挥部会议和专题会议，督促落实议定事项，沟通、联络和协调有关地区、部门以及军队、武警等工作。抢险救灾组负责搜救被困人员，清理灾区现场，发动基层救援力量，运送救援人员和物资。群众生活组负责供应生活必需品，紧急安置灾区群众，接受和安排国内捐赠、国际援助等工作。地震监测组负责监视震情发展，防御余震和重大地质灾害，监测河湖水质和防控污染物。卫生防疫组负责救治伤员，检查、监测灾区饮用水源和食品，防控传染病爆发。宣传组负责灾情和救灾信息的组织工作，并及时向国外和港澳台地区通报抗震救灾情况。生产恢复组负责核实工矿商贸和农业损毁情况，指导制订恢复生产方案，帮助群众抓紧生产自救等工作。基础设施保障和灾后重建组负责交通、供电、供水、供气、通信等设施抢修维护，组织调集抢险救援装备、储备物资和医药，协调运输力量，研究拟定灾后重建规划，指导协调灾后重建工作。水利组负责灾区水库安全，治理受灾河道，研究解决饮用水源安全等问题。社会治安组负责预防和打击违法犯罪活动，维护社会治安、道路交通秩序，加强对党政机关、要害部门、金融单位、储备仓库等重要场所的警戒工作。
3信息传递机制模型
信息传递方式通常包括“直属上下级间传递信息”、“通过协调机构传递信息”和“通过小组成员传递信息”三种。为把握不同方式下的信息传递规律，研究信息传递机制对能力的影响，分别建立“最简传递机制”、“协调机构传递机制”和“小组成员传递机制”三个应急管理组织信息传递机制模型。
3.1“最简传递机制”模型
将国务院抗震救灾指挥部划分为领导机构层、协调机构层和工作机构层，建立“最简传递机制”模型。该模型中，信息只能在直属上下级间传递，不能越层或在相同层内各成员间传递（见图1），节点代表抗震救灾指挥部的成员单位，节点间的连线代表这两个单位间可进行信息传递。该模型符合当前应急管理部门割据，沟通困难等现实背景。
3.2“协调机构传递机制”模型
表1中，协调机构层的某些成员同时也是工作机构层的成员，如发展改革委即是基础设施保障和灾后重建组的协调机构，也是生产恢复组的工作机构。可见，某些应急救援任务需这两个小组协调配合才能完成。因此，工作机构层中的协调机构与其所在小组的协调机构必然存在信息传递，即信息通过协调机构进行传递。由表1可知，存在信息传递的协调机构包括工业和信息化部与发展改革委、民政部与发展改革委、卫生部与发展改革委、水利部与发展改革委、总参谋部与公安部、总参谋部与地震局、中央宣传部与地震局、水利部与地震局、水利部与卫生部等。在“最简传递机制”模型基础上，上述协调机构间添加连线，建立“协调机构传递机制”模型（见图2）。3.3“小组成员传递机制”模型
表1中，部分应急救援任务需两小组协调配合才能完成。在“协调机构传递机制”模型中，这些小组通过协调机构进行信息传递。在实际抗震救灾过程中，为完成某些特殊任务，工作机构层中的成员单位往往需跨越小组边界，与其他小组成员单位进行临时或长期的直接信息传递。因此，不仅协调机构间存在信息传递，小组内部及外部的各成员单位间亦存在信息传递。基于以上分析，建立“小组成员传递机制”模型（见图3）。
4信息传递机制评价
在国务院抗震救灾指挥部中，信息从上向下、从下向上的逐级传递构成了纵向传递机制，该种机制便于顶层决策者严格控制信息，降低上下级之间的沟通难度。但部门割据造成同级间沟通异常困难，信息必须通过上级部门进行传递，降低了信息传递的时效。增加横向连接能有效提高信息传递时效，但会降低信息传递质量[6，9]，因此，在考虑组织信息传递能力时，需综合考虑信息传递的时效和质量两个指标。基于熵理论，用有序度作为信息传递时效和质量的综合指标，评价“最简传递机制”、“协调机构传递机制”和“小组成员传递机制”的信息传递能力。
4.1信息传递时效
信息传递时效是衡量信息在各部门间传递迅速程度的指标。时效熵表示组织中信息传递时效的不确定性。基于邱菀华等[6～9]的信息传递时效计算公式，以增加横向连接能提高信息传递时效为原则，得出相关计算公式。A1=Ni=1Nj=1Lij（1）
其中A1为组织时效微观态总数。微观态是指从某一方面观察组织时某（些）部门所处的数量状态，实现概率是该部门所处的微观态数量与组织所有部门微观态总和之比。Lij为上述模型中两部门间最短路径，称为两部门的联系长度。如果两部门直接相联，其联系长度为1；如果两部门之间联系需经过其他部门，那每经过一个部门其联系长度加1；根据组织模型，确定各部门的时效微观态，即组织中各上下级部门间的最短联系长度Lij，i，j为部门编号，i，j=1，2，…，n。
H1m=log2A1（2）
其中H1m为信息传递的最大时效熵。
P1（ij）=Lij/A1 （3）
P1（ij）为第ij个部门间信息传递时效的微观态实现概率。
H1（ij）=-P1（ij）log2P1（ij）（4）
H1（ij）为上下级任意两个部门间信息传递的时效熵。得出信息传递总时效熵的计算公式为：
H1=Ni=1Nj=1H1（ij）（5）
信息传递时效R1的计算公式为：
R1=1-H1/H1mR1∈[0，1]（6）
分别求得国务院抗震救灾指挥部“最简传递机制”、“协调机构传递机制”和“小组成员传递机制”的信息传递时效，如表2所示。
由图1、图2、图3可知，“小组成员传递机制”模型的横向连接最多，“协调机构传递机制”模型次之，“最简传递机制”模型的横向连接最少。横向连接能增加信息传递的速度，根据表2的计算结果可知，“小组成员传递机制”的信息传递速度最快，“最简传递机制”的信息传递速度最慢。
表2信息传递时效模型微观态
数量A1总时效
熵H1最大时效
熵H1m信息传递
时效R1“最简传递机制”模型34931.707811.7700.8549“协调机构传递机制”模型31881.57911.6380.8643“小组成员传递机制”模型20150.92210.9770.9164.2信息传递质量
信息传递质量是信息在各部门间传递准确性的度量。质量熵反映了信息传递质量不确定性的大小，以增加横向连接能降低信息传递的质量为原则，得出相关计算公式。
A2=Ni=1Ki（7）
A2为组织的质量微观态总数。Ki为三个模型中与该部门有直接联系的部门数量，称为部门联系幅度。根据已有模型确定组织中各部门的联系幅度Ki（即质量微观态），i表示部门的编号，i=1，2，…，N。
H2m=log2A2（8）
其中H2m为信息传递的最大质量熵。
P2（i）=Ki/A2 （9）
P2（i）为第i个部门的质量微观态实现概率。
H2（i）=P2（i）log2P2（i） （10）
H2（i）为部门的质量熵，用于描述第i个部门在信息传递过程中出错概率的不确定性。得出信息传递总质量熵的计算公式为：
H2=Ni=1H2（i）+log2A2 （11）
信息传递质量R2的计算公式为：
R2=1-H2/H2mR2∈[0，1] （12）
分别求得三种机制的信息传递质量（见表3）。
表3信息传递质量
模型微观态
数量A2总质量
熵H2最大质量
熵H2m信息传递
质量R2“最简传递机制”模型1402.1137.1290.704“协调机构传递机制”模型1582.3967.3030.672“小组成员传递机制”模型7024.0649.4550.570横向连接虽能增加信息传递的速度，却降低了信息传递的质量，根据表3的计算结果可知，“小组成员传递机制”的信息传递质量最低，“最简传递机制”的信息传递质量最高。
4.3信息传递有序度
信息传递的时效和质量共同体现了组织的信息传递能力，某一方面的高低并不能完全代表组织的信息传递能力强弱。因此，为全面衡量信息传递能力，引入有序度作为信息传递时效和质量的综合指标（用R表示）[7，15]。
R=αR1+（1-α）R2α∈[0，1] （13）
式（13）中，α为信息传递时效和质量的权重系数，当α>0.5时衡量信息传递能力更注重信息传递时效，反之当α
当α=0.78时，“协调机构传递机制”与“最简传递机制”的有序度相同，说明此时两种机制的信息传递能力相同。当α=0.5时，信息传递质量与传递时效的权重相同，“最简传递机制”的信息传递能力明显高于“小组成员传递机制”。α=0.69时，“最简传递机制”与“小组成员传递机制”的有序度相同。当α>0.69时，“小组成员传递机制” 的信息传递能力高于“最简传递机制”。
无论α取何值，“协调机构传递机制”与“最简传递机制”的信息传递能力没有明显差别，而“协调机构传递机制”的边成本却高于“最简传递机制”，建议不要使用“协调机构传递机制”。如抗震救灾指挥部对信息质量和时效有特殊要求，先通过专家打分法或“结构熵权法”[16]等方法确定其权重再做选择。只有当指挥部对信息传递质量要求较高时，可选择“小组成员传递机制”。总的来说，“最简传递机制”的信息传递能力较好且边连接成本最低，一般情况下应采用“最简传递机制”。
5结论
应急管理组织的信息传递机制影响信息传递能力，进而影响处置效率。本文以国务院抗震救灾指挥部为研究对象，建立了“最简传递机制”、“协调机构传递机制”和“小组成员传递机制”等三个描述信息传递机制的模型，以有序度为综合指标评价三种机制的信息传递能力，给出不同情况下的机制选择建议。研究为应急管理决策机构选用信息传递机制提供参考，确保应急管理过程中信息的快速、准确传递。今后的研究中将细化信息传递成本为评价指标，进一步分析应急管理组织的信息传递机制对传递能力的影响。
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