基于灰色系统理论的应急预案有效性评估

董绍艳

基于灰色系统理论的应急预案有效性评估

董绍艳

应急预案的有效性是保证预案能够取得理想应急处置效果的关键。本文从基础理论的研究入手，选择灰色系统理论方法作为预案实施效果评价的基本方法，并对灰色聚类、灰色关联方法进行了深入研究，构建了基于灰色理论的应急预案有效性评估模型，为全面、准确、科学地评估应急预案有效性提出了新的思路。开发了矿山事故应急预案评估软件系统。通过实例验证了方法的可行性，所提出的评估方法和开发出的评估系统具备矿山事故应急预案评估工作的应用前景。对于应急预案的进一步完善具有重要意义。

矿山应急救援是矿山企业安全生产应急救援工作的重要组成部分。在《国家安全生产应急救援指挥中心关于印发2015年安全生产应急管理工作要点的通知》（应指综合〔2015〕3号）文件中明确提出“着力增强应急预案的针对性、实用性和可操作性，确保应急预案专业、简明、标准、实用”和“推动矿山、危险化学品和油气管网行业领域完成预案优化工作。研究制定《生产经营单位生产安全事故应急预案评审规范》”的要求。

《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T 29639-2013）中规定了应急预案应包括应急预案体系、事故风险描述、应急组织机构及职责、预警及信息报告、应急响应、后期处置、保障措施、应急预案管理等要素。诸要素相互之间相对独立、又紧密联系，组成一个有机的体系结构。一个科学合理的矿山事故应急预案不仅对可能发生的重大事故及其影响和后果的严重程度进行了充分的分析，而且对应急准备和应急响应也做出的可行的安排，是开展及时、有序和有效事故应急救援工作的行动指南。

多数矿山企业已经制定了综合应急预案和多个专项应急预案，但是多数应急预案存在诸如预案内容制定不细、事故应急救援步骤制定格式化、事故现场设定过于简单、应急组织职责不明确、缺乏有效的保障机制及风险分析不足等等缺陷，造成应急预案的操作性不强。

目前国内外对矿山事故应急预案评估的研究尚处于起步阶段，如何评估应急预案的有效性成为应急管理工作必须面对的一个问题。

本文在研究国内外应急预案评估方法的基础上，提出了基于灰色理论的矿山事故应急预案有效性评估方法，构建了矿山事故应急预案评估指标体系，建立灰色理论预案评估模型，并通过相应算例验证其可行性，最后设计基于灰色理论的矿山事故应急预案评估软件系统，为其在工程上的推广应用奠定了基础。

应急预案有效性评估指标体系

图1　矿山事故应急预案有效性评估指标体系

本文在深入研究《生产安全事故应急预案管理办法》（国家安全生产监督管理总局令第17号）、《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T 29639-2013）、《国务院安委会办公室关于贯彻落实国务院〈通知〉精神进一步加强安全生产应急救援体系建设的实施意见》（安委办［2010］25号）、《生产安全事故应急演练评估指南》（AQ/T 9007-2011）等法规、标准规范的基础上，建立了矿山事故应急预案有效性评估指标体系，如图1所示。

基于灰色系统理论的应急预案有效性评估模型

灰色系统理论的研究对象是“部分信息已知、部分信息未知”的“贫信息”不确定系统，它通过“部分”已知信息的生成、开发，实现对现实世界的确切描述和认识。其研究的主要内容包括以灰色朦胧集为基础的理论体系，以灰色关联空间为依托的分析系统，以灰色序列生成为基础的方法体系，以灰色模型（GM ）为核心的模型体系，以系统分析、评估、建模、预测、决策、控制、优化为主体的技术体系。

灰色关联分析方法

灰色关联分析作为一种系统分析技术，是分析系统中各因素关联程度的方法。作为一个发展变化的系统，关联度分析事实上是发展态势的量化比较分析。包括母序列与子序列的选定、关联系数、关联度及关联矩阵的计算系列。

即分析系统中的各因素，回答的问题是在某个包含多种因素的系统中，哪些因素是主要的，哪些因素是次要的，哪些因素是影响大的，哪些因素是影响小的等等。

应急预案有效性评估模型

利用灰色聚类方法对初选的评价指标进行优选，然后利用了灰色关联分析方法，即对评价指标权重进行了客观分析、定量赋权，又利用灰色关联分析方法，从指标个体到预案整体对应急预案的实施效果进行了的综合评价，从而形成了一套完整的基于灰色理论的应急预案实施效果综合评价模型，为应急预案有效性综合评价研究提供了方法依据。

确定分析数列

确定反映系统行为特征的参考数列和影响系统行为的比较数列。反映系统行为特征的数据序列，称为参考数列。影响系统行为的因素组成的数据序列，称为比较数列。

变量的无量纲化

由于系统中各因素列中的数据可能因量纲不同，不便于比较或在比较时难以得到正确的结论。因此在进行灰色关联度分析时，一般都要进行数据的无量纲化处理。

计算关联系数

将各专家权重与上式综合考虑，则各指标的关联系数表示为：

以上分析表明， 在利用各指标作综合评判时， 其权重完全可以利用灰色关联分析法得出的结果。

本节中利用灰色关联分析方法，从指标个体角度出发，充分分析应急预案中每一个指标实施效果与最理想效果的关联关系，以此来表示应急预案在这个方面中实施效果的具体表现，最后汇总各指标的关联度，也即是综合各指标的表现形成最终的评价结果以表示应急预案的实施效果，模型能够从指标局部到预案整体对应急预案进行全方位评价，在评价过程中分析了存在不足的方面，为下一步应急预案的制定提供参考依据。

应急预案有效性评估实例分析

为进一步验证基于灰色理论应急预案有效性评估模型的可行性，本文利用《北京市某石灰厂露天矿山安全生产事故应急救援预案》，对该预案制定的有效性进行评估。结合专家调研评判的方法提供数据支持，再利用综合评估模型对该应急预案的实施效果进行评估研究。

该预案评审组由5位专家组成，利用已构建的评估指标体系，从应急预案的危险性分析、应急组织机构职责划分、应急救援物资、应急响应和应急预案培训等11各方面对应急预案有效性进行综合评估。

专家分别对11评估指标进行重要性和完成度进行打分。

重要性分为三级，分别为重要、一般和不重要，由分值0-10表示，其中8分以上表示重要，6-8 分表示一般，6分以下表示不重要。采用10分制打分法针对应急预案的完成度，进行打分评估。专家打分结果如表1和表2所示。

表1　评估指标的相对重要性评分结果

表2　评估指标的完成度评分结果

（1）评估指标权重的确定

（2）计算评估系数

首先确定特征序列，为保证各指标均与最理想实施效果进行关联分析，算例中直接给定最优判断值为特征序列值，因此特征序列（10，10，10，10，10， 10，10，10，10，10，10），进行指标优选后的指标实施效果评分作为相关因素序列，代入公式（1）进行灰色关联分析，利用公式（2）计算各指标评估，评估系数计算结果如表3所示（表中数值保留两位小数）。

表3　各指标评估系数计算表

（3）应急预案评估计算结果

根据公式（4）计算预案综合评价系数V为0.73026，可以看出预案的实施效果总体表现为中。

图2　软件系统界面

从该应急预案的综合评价系数可以看出，该预案应需进一步完善加强。通过指标评价系数判断出急预案在危险性分析、应急预警的合理性、应急响应程序的可行性、培训的有效性和评估结果等五个指标方面完成度较低，存在危险性分析笼统、危险程度分析无针对性、应急响应不及时及衔接性差、应急预案的全员熟知度差等问题，需要着力加强完善。

软件评估系统

为了将灰色系统理论的应急预案有效性评估模型应用于预案评估工作实际中，在“大型山谷型尾矿库防汛安全预警数字尾矿库系统”中设计了矿山事故应急预案评估模块，其软件界面如图2所示。

结语

（1）本文在大量文献调研及基础理论准备的基础上，构建了基于灰色理论的应急预案有效性评估模型，希望能够对应急预案综合评价研究在方法上提供参考。

（2）开发了矿山事故应急预案评估软件系统，以应用于矿山企业应急救援预案的评估工作。

（3）通过实例验证了方法的可行性，所提出的评估方法和开发出的评估系统具备矿山事故应急预案评估工作的应用前景。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.09.001