2023年6月，国家安全与应急管理学院杨永胜老师及研究团队在Sustainable Cities and Society期刊（中科院1区Top，影响因子11.7）上发表了题为 “Agent-Based Societal Impact Modeling for Infrastructure Disruption and Countermeasures Analyses”的研究论文，基于多主体建模方法，构建了基础设施中断的社会影响仿真分析模型，为灾害社会影响定量评估提供了新方法和新思路。 

基础设施的正常运行是人们日常生活和社会安全的基础。近年来，各类自然灾害频发，基础设施中断常有发生，其一旦发生中断将造成人们日常活动无法实现、人类福祉减少、社会不稳定等社会影响。研究基础设施中断的社会影响定量评估方法，对科学应急和保障城市安全运行具有重要的理论和实践意义。然而，由于社会影响定量表征的困难性，以及社会中个人行为和决策的交互性和复杂性，定量评估中断引发的社会影响是灾害领域一直以来的难题。 

为此，杨永胜老师及研究团队基于可行能力理论，提出了二维社会影响定量表征指标，包括可实现生存活动（喝水、吃饭、上厕所、洗澡、洗衣等）的人口比例、因生存活动中断而无法容忍的人口比例；建立了基于多主体建模的社会影响仿真分析模型（ABSISM）实现定量指标的计算。ABSISM模型融合了个人应急行为、基础设施中断、政府的应对措施之间的复杂动态交互，设计了三类主体（家庭、商店、避难场所）的决策规则。其中，商店和避难场所主体为家庭主体提供灾前和灾中的生存资源（食物、水）；家庭主体将自主决策前往商店和避难场所获取生存资源，并基于有限的生存资源，选择实现生存相关活动（痛苦感最小化），活动实现情况以及无法容忍情况将反映社会影响的情况。基础设施中断和政府应对措施主要以外生变量的形式影响人们生存资源的获取，进而改变社会影响的程度。ABSISM模型结构如图1所示。

基于构建的社会影响仿真分析模型（ABSISM），以台风灾害为例，运用日本大阪市的实际数据进行案例分析，如图2（a）所示；检验了ABSISM在定量评估基础设施中断下社会影响的有效性，如图2（b）（c）所示；分析了政府不同应急管理措施分别对减缓社会影响的效果，包括：基础设施不同恢复时间（供水、电力、交通系统, 图2（d））、应急资源的分发策略（图2（e））、商店中资源储存量（图2（f））、预警信息发布策略（预警信息发布时间和日覆盖率，图2（g））等措施的减缓效果。

该项研究成果对灾害中断情景下社会系统建模以及个体动态交互行为模拟进行了初步的探索；为灾害社会影响的定量评估提供了新方法和新思路。研究成果将有助于在基础设施韧性评估和优化中纳入社会维度的内容，有助于支撑城市决策者开展情景推演，优化应急管理措施，具有重要的理论和实践意义。

北京师范大学国家安全与应急管理学院为论文的第一单位，杨永胜老师为该论文第一作者，学院刘凯教授为共同作者，学院汪明教授和京都大学刘欢老师为共同通讯作者。该研究受到科技部国家重点研发计划项目（2017YFC1405301）、北京师范大学人才引进项目共同资助。