非常规突发事件是指一类前兆不充分，具有明显的复杂性特征和潜在次生衍生危害，破坏性严重，采用常规管理方式难以应对处置的突发事件。这类事件一旦爆发，就会对人们的生命财产安全和社会各项活动的正常运行造成巨大的威胁。但由于其往往具有高度的复杂性和不确定性，所以应急管理工作的困难重重。应急管理中融合了包括运筹学、信息科学、组织行为学等在内的多种专业和专门知识。其中，经过了五十多年飞速发展的运筹学，为应急管理提供了丰富的思想工具与科学方法。并且，在非常规突发事件应急管理过程中不断涌现出来的复杂性与不确定性问题，也是运筹学目前研究中的热点问题。　　 突发毒气扩散事件，是非常规突发事件中的一个典型实例。无论是因为工业生产和运输的失误，恐怖分子的故意破坏，还是如地震、飓风之类的突发自然灾害，这类事件都在相对迅速的蔓延中，给人体或环境带来了难以逆转的严重伤害，并阻碍了当地正常的政治、经济或文化发展。除了在事件爆发之前进行预测和准备，如何在事件爆发后直至事件对人体及环境的危害已经降到某个阈限以下的这段时期，实时监测和评估毒气扩散态势和由此导致的危害，也是决策方能够实现快速、有效的应急管理的必要条件，可以在最大程度上降低已经发生的事件造成的消极影响。这便是在事件发展过程中进行预警(即事中预警)的意义和价值。　　 本文集中探讨了面向突发毒气扩散事件的事中预警系统的原型设计和建模方法。研究内容包括：构建预警系统的理论框架，设计在突发毒气扩散事件发展全程中进行有效预警的具体步骤：分析预警系统中涉及的关键环节，围绕着这些环节中凸显的复杂性和不确定性问题，建立适当的数学模型加以解决；给出突发毒气扩散事件的示例，直观展示预警系统的运行特点，进一步讨论其中存在的问题和未来的研究方向。　　 在分析和归纳了相关文献的基础上，本文从运筹学、信息科学、复杂适应性系统等多个角度对上述内容进行了研究。取得的创新成果为：　　 1.提出了面向突发毒气扩散事件的事中预警系统的目标和功能，设计了一套从事件爆发到事件结束的完整的事中预警系统流程。　　 2.针对毒气扩散过程中经常发生的风速风向的不确定性变化问题，建立了一个基于经典高斯气体扩散模式的毒气扩散模型，并将其融入了预警系统的地面毒气浓度预测功能模块，使对毒气扩散态势的预测结果更贴近实际情况。　　 3.强调了在突发毒气扩散事件中多个因素对事件危害产生的综合影响，通过建立一个对于危害风险等级的多指标综合评估模型，提供了一种用于分析这些因素复杂多变的影响效果的数学方法，并将其融入了预警系统的危害风险评估功能模块，协助决策方充分认识未来的风险状况，更合理地利用资源和实施救援。　　 以上研究成果已被纳入在我们参与的有关突发事件应急管理系统课题的关键技术研究中，与课题组其他成员的工作紧密配合，共同构建出突发毒气扩散事件应急管理决策的原型系统。