《Frontiers in Public Health》：A task-oriented framework for dynamic generation of public health emergency plans in major infectious disease response
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针对重大传染病公共卫生应急预案存在的内容同质化严重及可操作性有限的问题，本研究提出了一种面向重大传染病应急响应的层级任务网络-动词（Hierarchical Task Network，HTN-Verb）任务导向框架，将应急响应动词视为任务语义的核心载体，以实现
针对重大传染病公共卫生应急预案存在的内容同质化严重及可操作性有限的问题，本研究提出了一种面向重大传染病应急响应的层级任务网络-动词（Hierarchical Task Network，HTN-Verb）任务导向框架，将应急响应动词视为任务语义的核心载体，以实现公共卫生应急预案文本与实际响应记录的统一建模。该框架整合了动词驱动的层级任务分解、基于实践反馈的动态预案生成，以及多维任务关系建模与基于优先级的冲突消解。研究人员通过基层A村案例对所提方法进行了评估。结果表明，基于HTN-Verb框架生成的应急预案在整体有效性与可操作性上显著优于原始公共卫生应急预案文本。所提方法为将静态应急预案转化为结构化且可执行的任务网络提供了可行路径，对提升基层应急响应效率具有实际应用意义。
**重大传染病应急预案动态生成的任务导向框架：研究解读**
**一、研究背景与问题提出**
21世纪以来，全球范围内多次重大传染病暴发给公共卫生管理体系带来严峻挑战。重大传染病具有传播迅速、波及范围广、潜伏期长及隐蔽性强等特征，显著增加了有效应对的难度。与自然灾害及事故灾难相比，传染病突发事件不确定性更强，响应复杂性更高。应急预案作为应急响应的核心指导文件，以自然语言形式对响应流程进行文本描述。然而，在实际应用中，公共卫生应急预案普遍存在内容不全、结构僵化、机械式复制及可操作性不足等问题。不同行政层级和地区的应急预案呈现高度同质性，缺乏体现层级或区域差异的针对性设计，难以有效支撑重大传染病暴发时快速演变的响应需求。因此，开发一种自适应、更具可执行性的公共卫生应急预案动态生成方法，已成为一项关键且迫切的需求。
研究人员基于多行政层级应急预案文档及真实响应活动文本记录构建语料库，通过动词使用对比分析发现，实际响应文本所包含的任务表达在丰富性与细粒度上均显著超过正式应急预案。相似度分析进一步表明，不同行政层级应急预案之间高度相似，而应急预案与实际响应文本之间的相似度较低。上述发现揭示了现有应急预案的三项突出缺陷：其一，内容充分性不足，未能覆盖实际应急响应所需的细粒度任务信息；其二，不同行政层级预案高度同质，文本复制现象严重，缺乏针对特定层级与情境的调整；其三，应急预案与实际响应实践之间存在明显脱节，任务粒度不足导致大量具体操作行为未被覆盖。
从方法论层面看，现有任务建模与规划研究为应对上述挑战提供了重要基础。层级任务网络规划（Hierarchical Task Network planning，HTN planning）被广泛认可为将复杂任务分解为可执行子任务的有效方法，在纳入领域知识与处理现实规划约束方面具有明显优势。然而，现有HTN应用几乎完全依赖领域专家手工预定义任务模式，未解决如何从经验性应急文本中系统化提取任务结构的问题。在应急预案生成研究方面，现有方法多将预案视为整体性解决方案进行检索、推荐或选择，未能显式表征预案内部任务结构，无法实现对响应行动的细粒度调整。鉴于重大传染病应急响应具有任务链长、任务依赖复杂及任务需求快速演变等特点，仅依赖预案级选择或优化难以支撑任务层面的动态调整。
在任务关系研究方面，现有文献多以特定案例中观察到的过程流为基础描述任务关系，通常采用顺序、分阶段或并行执行等单一过程逻辑形式。当任务受多重关系约束时，此类过程导向模型难以揭示潜在的不一致或制约性交互，也难以应用于任务分解及预案生成。
综上，三个关键问题尚未解决：如何从真实应急文本中系统化提取任务语义，如何构建能够动态适应变化场景的任务结构，以及如何在多重关系约束下形成可执行任务网络。
**二、研究内容与核心结论**
针对上述问题，本研究提出三项核心贡献。第一，构建以应急响应动词为中心的HTN-Verb分解框架，将动词作为任务语义的基本载体，实现从非结构化应急文本到可解释任务结构的系统映射，为直接从文本数据构建层级应急任务网络提供了可复用建模范式。第二，开发基于HTN-Verb框架的动态应急预案生成机制，整合应急预案文本与实际响应记录，通过持续纳入实践反馈实现任务结构渐进丰富与演化，突破传统预案生成方法对静态预案的依赖，提升生成预案对实际响应需求的适应性。第三，引入多维任务关系建模方法，联合考虑逻辑、时间与功能关系，并基于关系语义融入优先级规则以消解潜在冲突，增强任务网络的一致性与可执行性，为后续预案生成与评估提供结构化支持。
以A村为案例进行评估，结果显示，原始应急预案文本的整体有效性得分为0.27，而基于HTN-Verb框架生成的应急预案得分为0.73，表明该框架在内容完整性与任务组织可执行性方面具有显著优势。进一步对比显示，生成预案在预案充分性与可操作性两个维度均呈现明显提升，尤其在操作级任务表征与任务流程组织方面优势突出。研究结论表明，将应急任务从静态文本描述转化为结构化、可执行的任务网络，有助于提升应急预案的整体有效性。
**三、主要技术方法**
研究人员采用计算框架开发与案例评估相结合的研究设计，包含三个相互关联的阶段。在框架开发阶段，以应急响应动词为核心语义单元，整合层级任务分解、任务归一化、多维任务关系建模及动态预案生成机制，构建HTN-Verb框架。在计算实现与验证阶段，研究人员收集了涵盖国家、省、市三级共108份中文公共卫生应急预案文本，并爬取2020年1月至2022年12月间微博平台官方账号发布的应急响应记录作为补充语料。数据处理采用THULAC工具进行分词与词性标注，提取动词并人工筛选，最终构建包含976个动词的任务导向应急动词词库。动词通过bert-base-chinese模型进行向量化表示，采用平均池化生成语义嵌入，经主成分分析降维至二维后，使用凝聚聚类分为目标层、中间层与操作层三个任务层级，12个应急主题的平均轮廓系数为0.528。在案例应用与评估阶段，将框架应用于A村案例，采用层次分析法确定指标权重，构建预案充分性与可操作性评估指标体系，对生成预案与原始预案进行对比评价。
**四、研究结果**
**动词词库的层级结构与主题分布。** 研究人员基于语义表示与聚类结果构建三级应急响应动词层级结构，并通过五条规则准则（语义相关性、语境使用、操作功能、领域搭配、目标导向）将动词归属至12个应急主题，两名标注人员独立标注的观察一致率达82.0%，Cohen's kappa为0.806。从主题动词总量看，应急指挥、信息报告与法律规范包含相对较多的动词，而交通物流与技术支撑领域的动词较少，反映不同主题间任务表达丰富度的不均衡。从层级比例看，多数主题中目标层动词占比超过50%，中间层动词比例持续偏低且缺乏稳定分布形态，表明当前任务体系中目标层与操作层相对突出，中间层的衔接功能有待加强。操作层动词在医疗救治与环境保护等专业性强主题中占比更高，反映这些主题对具体执行行为的更强依赖。
**A村案例的任务结构与关系建模。** 将A村应急预案文本与实际响应文本作为两个独立语料进行分析，应急预案文本覆盖7个应急主题，包含98个应急响应动词，其中操作层动词18个，对应12个应急响应主体；实际响应文本涉及12个应急主题，包含201个应急响应动词，其中操作层动词63个，对应21个应急响应主体。实际响应过程在主题覆盖范围、任务粒度及参与主体数量上均显著超过正式预案。基于操作层任务构建关系矩阵，预案中仅在控制与监督、信息报告及医疗救治与救援三个主题下形成较为清晰的关系结构，而实际响应文本中12个应急主题的任务关系均得到系统识别，据此生成完整的操作层任务关系矩阵与可执行的应急响应预案。
**预案有效性的量化评估。** 研究人员构建了包含预案充分性（应急主题数、执行主体数、应急响应动词数、应急资源类型数）与预案可操作性（任务流程、操作可行性）两个维度的六项指标体系，采用层次分析法确定权重。任务流程指标R通过任务网络中的可达任务比例进行量化，操作可行性指标O通过操作层动词占全部层级动词的比例进行量化。评估结果显示，原始应急预案的整体有效性得分为0.27，HTN-Verb生成预案得分为0.73，两个维度均呈现明显提升，其中操作级任务表征与任务流程组织的改善尤为突出。
**五、结论与讨论**
本研究所提出的HTN-Verb框架在应急预案生成与任务组织方面展现出良好效果，但仍存在若干局限。实证评估基于单一案例，结果可能受地方治理、响应能力及协调机制等情境因素影响；响应语料依赖官方微博发布内容，可能存在平台性与制度性报告偏差；从文本推导的操作任务可能无法完整捕捉一线实践者面临的隐性知识、非正式协调及工作流适应等情况。当前框架尚未实现完全自动化，任务关系识别仍需人工核对，且关系标注尚未经专家注释或标准数据集独立验证。动词主题归派虽基于预定义准则并辅以标注者间验证，语义歧义仍无法完全消除。评估主要聚焦于生成任务模型的结构有效性与语义有效性，未纳入直接可比的基准计算方法。未来研究可通过引入多区域、多层级案例扩展实证验证，采用联合实体关系抽取模型提升自动化水平，借助监督或半监督学习方法改进动词主题分类，并引入仿真实验及情景驱动测试以更全面评估生成预案的操作有效性。
