消防部队灭火抢险救援风险评估指标体系量化方法的研究 *

田玉敏

(中国人民武装警察部队学院 消防工程系, 河北 廊坊 065000)



消防部队灭火抢险救援风险评估指标体系量化方法的研究 *

田玉敏

(中国人民武装警察部队学院 消防工程系, 河北 廊坊 065000)

摘要:在建立了消防部队灭火抢险救援风险评估指标体系的基础上，探讨了适用于该评估方法的量化模型。主要包括各评价指标分值的量化方法，以及基于AHP的评价指标权重的确定方法。评价指标分值的量化采用百分制，重点是比较复杂的指标如何采用数学模型进行划分。而权重的确定主要是通过专家调查表的形式，采用层次分析法建立判断矩阵，对判断矩阵的计算借助软件Yaahp 0.4.1得出各位专家的权重值，再采用算术平均法求专家组的综合结果，从而得出总体累计权重的分布。最后通过两个典型消防中队案例的量化分析，验证了该评估方法的合理性。

关键词:消防部队；灭火；抢险救援；风险评估体系；指标权重；分值划分

消防部队灭火抢险救援风险评估指标体系的建立对于做好消防中队的风险评价、加强安全管理等都具有非常重要作用。为了建立科学的评价方法，我们深入消防部队进行了广泛的调查研究，设计了安全调查表，向基层部队、科研、教学人员等发放问卷近百余份，在反复征求意见的基础上，建立了灭火抢险救援风险评估指标体系，如图1所示[1]。

该指标体系主要包括三个层次，一级指标有4个，二级指标有11个，三级指标有22个。为了能利用该评价指标体系对消防部队安全状况进行科学评价，下一步需要进行的工作是：

(1)建立量化评价模型；

(2)确定各评价指标的权重；

(3)划分各评价指标的分值；

(4)选择典型案例进行评价，验证该方法的合理性。

图1　消防部队灭火抢险救援风险评估指标体

1风险评价模型和风险等级

1.1风险指数法

消防部队灭火抢险救援风险评估模型的确定需要满足适用性、可操作性等特点，经过理论研究和深入实践调查研究，选择了风险指数法作为该评估方法的量化模型。

风险指数法是国外比较经典的一种方法，它由瑞典的Magnusson等人提出，最初是为评估北欧木屋的火灾安全性而建立的。经过多年的发展，现在的火灾风险指数法已经广泛应用于建筑、单位等多个领域的风险评估之中。该方法其实是一种半定量的方法，可以通过风险分值的计算，估算出不同被评价单位的相对风险大小，进而发现潜在的风险隐患，及时采取风险防范措施，从根本上减少各类事故的发生。

指数法风险分值的取值区间为[0，100]或者[0，5]，分值越大，说明火灾风险等级越低，安全等级越高；分值越小则反之。这里我们采用[0，100]的计分方法，因为这用打分方法比较符合我们的习惯。

它运用模糊打分的方式给建筑物的火灾特性参数赋值,并通过Delphi调查,广泛征集有关专家的意见,给出合理的权重因子,然后运用数学方法求出最终的火灾安全指数并依据规范给出建筑的火灾安全等级。

基于风险指数法的险分级评价方法的主要步骤如下[2]：

(1)建立风险评价模型和评价等级；

(2)利用AHP确定各指标权重；

(3)划分各指标的评价尺度；

(4)计算风险分值，并确定相应的火灾风险等级。

1.2风险评价模型和评价等级

该评价模型中风险分值的计算表达式如下：

(1)

式中：R表示风险分值；n表示建筑火灾风险影响因素(指标)的个数；wi表示第i个指标的累积权重，即该指标对整体风险的影响大小，取值区间为[0，100]；si表示第i个指标的评价分值，取值范围为0～100(分值越大表示安全性能越优，具体如下：20为差，40为较差，60为中等，80为良，100为优。

风险分值与定性评价的风险等级的对应关系如表1所示。

表1　风险分值与火灾风险等级

2各指标分值的评价尺度

2.1划分评价尺度的原则

(1)科学性

划分评价尺度的依据应有公信度。采用专家小组评议法，确定指标的评价尺度。指标评价尺度的确定依据是国家正式颁布并处于使用中的各种灭火及抢险救援技术规范与标准。对于没有明确要求的标准和规范，应尽量根据理论界的相关分类、行业惯例或逻辑判断等。

(2)合理性

评价尺度应能够合理、均匀地分布，明确量化该指标实际情况所对应的分值。

(3)可操作性

划分评价尺度所需要调查的资料应该便于获取，而且计算方法简便易行。

2.2重点评价指标分值的划分

2.2.1指挥员的知识水平

指挥员是指现任在岗的中队领导。

(1)一般而言，按中队指挥员现有学历，最低为专科，最高为硕士、博士。

首先给每个指挥员的知识水平赋值。专科及以下：20分；非全日制本科：40分；本科：60分；硕士：80分；硕士以上：100分。

(2)该中队指挥员知识水平分值QZS计算公式为：

QZS=(20×A1+40×A2+60×A3+80×A4+100×A5)/

(A1+ A2+ A3+A4+A5)。

(2)

式中：A1为得20分的人数；A2为得20分的人数人；A3为得20分的人数；A4为得20分的人数；A5为得20分的人数。

2.2.2指挥员的指挥能力

中队指挥员的指挥能力在所有指挥员的工作年限基础上综合计算。

(1)工作年限是指挥员实际参加灭火救援工作的时间，比如包含原来作为战斗员的工作时间等。

首先给每个指挥员的指挥能力赋值。工作年限<1年：20分；1年≤工作年限<3年：40分；3年≤工作年限<5年：60分；5年≤工作年限<8年：80分；工作年限≥8年：100分。

(2)该中队指挥员指挥能力分值QZH计算公式为：

QZH=(20×B1+40×B2+60×B3+80×B4+100×B5)/

(B1+B2+B3+B4+B5)。

(3)

式中：B1为得20分的人数人；B2为得40分的人数；B3为得60分的人数；B4为得80分的人数人；B5为得100分的人数。

2.2.3战斗员的出警次数

每个战斗员的出警次数取近3年的出警次数总和。

(1)首先给不同出警次数的赋值。出警次数<100次：20分：100次≤出警次数<200次；40分；300次≤出警次数<400次：60分；400次≤出警次数<1 000次：80分；出警次数≥800次：100分。

(2)中队战斗员出警次数QCJ的计算公式为：

QCJ=(20×C1+40×C2+60×C3+80×C4+100×C5)/

(C1+C2+C3+C4+C5)。

(4)

式中：C1为得20分的人数；C2为得40分的人数；C3为得60分的人数；C4为得80分的人数；C5为得100分的人数。

2.2.4灭火救援装备及防护装备性能

灭火救援装备及防护装备的性能对于确保灭火抢险救援工作的顺利进行具有重要作用。设备的性能随着使用时间的增加，普遍都会出现性能劣化的现象。因此，在对设备进行赋值的时候，必须考虑这个现实的情况。

每种灭火救援装备的允许使用年限和实际使用年限均有所不同。

(1)选定典型灭火救援装备(防护装备)10个参与评价，第j个装备的相对使用年限RYj可按下式计算：

RYj=Yj/Yjyx。

(5)

式中：Yj为第j个装备的已使用年限；Yjyx为第j个装备的允许使用年限。

(2)根据每个装备的相对使用年限RYj为每个装备的性能赋值，即：RYj>80%，20分；60%

(3)假设得20分、40分、60分、80分、100分的装备的个数分别为E1、E2、E3、E4、E5，则装备的性能得分QMX按下式计算：

QMX=(20×E1+40×E2+60×E3+80×E4+100×E5)/

(E1+E2+E3+E4+E5) 。

(6)

另外，消防车的性能赋值方法也按照类似的方法进行。

2.2.5消防员心理素质培养

目前消防员心理素质培养主要依据《消防员心理训练指南》[3]。该指标评定内容包括：①心理训练内容；②训练时间；③训练效果。

因心理素质诱发的事故是指由于消防员心理素质不过硬或不健康引起的操作设备失误造成设备损失或人员伤亡，或自杀、伤(杀)人等事故。主要可以分为以下类别：

①特大事故：死亡人数≥2人；或者设备损失严重，损失≥10万元；

②重大事故：人员死亡≤1人；或者设备损失严重，5万元≤损失<10万元；

③严重事故：人员重伤；或者设备损失较严重，1万元≤损失<5万元；

④一般事故：人员轻伤；或者设备损失<1万元。

根据以上分类方法，该指标分值划分方法如下：

(1)三方面都不符合；或上一年发生过重大或特大事故；或上一年发生的一般事故>5次：20分；

(2)有两方面不符合；或上一年发生过严重事故；或3次<上一年发生的一般事故≤5次：40分：

(3)有一方面不符合；或1次<上一年发生的一般事故≤3次：60分；

(4)三方面都符合，但上一年发生的一般事故≤1次：80分；

(5)三方面都符合，且训练成绩优良率达80%以上，且上一年无任何因心理素质诱发的事故：100分。

3利用AHP确定各指标权重

本文采用层次分析法(AHP)来确定各个指标的权重。利用层次分析法确定权重的主要步骤如下：

(1)确定专家组成员。我们选定专家40人，分别是：“灭火抢险救援领域的科研工作者15人(均为教授)、消防中队经验丰富色基层指挥员10人和消防总队5人、支队领导10人。

(2)科学地设计问卷。我们设计了四个问卷，即人员情况调查表、消防中队装备配置调查表、训练演习指标和战评总结指标调查记录表、安全管理指标调查记录表[3]。

(3)通过问卷得到每个专家的判断矩阵。我们总共发放问卷40份，收回40份，其中还获得许多相关的第一手资料。

(4)利用软件Yaahp0.4.1分别计算每个专家的权重值。在每一个问卷的计算过程中，进行一致性检验，确保计算结果的科学合理。

(5)综合专家组权重值，计算总平均权重。这里我们采用的是算术平均法，因为这种方法比较简便，易于操作[4]。

3.1利用软件Yaahp0.4.1计算权重

对判断矩阵的计算借助软件Yaahp0.4.1，这是一个层次分析法的可视化建模与计算软件，它用类似VisionB的绘制方法来完成层次结构模型。计算结果不仅包括最底层指标的累积权重，还有各级非底层指标的权重。最后还可以以PDF、rtf、html、txt四种形式导出数据。

3.2一致性检验与调整

为了确保判断矩阵具有一致性，利用Yaahp0.4.1软件可以进行一致性检验，出现不一致情况将终止计算。检验的判据如下：

(7)

式中：C.R.(consistencyratio)为判断矩阵的一致性比率；R.I.(randomindex)为随机构造的正反矩阵的平均随机一致性指标，其值可查表；C.I.(consistencyindex)为矩阵的相容指标，用来衡量判断矩阵的不一致程度，其表达式为：

(8)

式中：λmax表示判断矩阵的最大特征根；n表示判断矩阵的阶。

当满足式(8)时，判断矩阵是完全一致的，即n为最大且唯一特征根；C.I.的值越大，判断矩阵不一致的程度越严重[4]。

3.3评价指标体系指标权重分布

该评价指标体系权重分布的计算分为两个步骤:首先是二级指标对于一级指标的权重分布;其次，是三级指标对于二级指标的权重分布，将两组权重相乘，就得出三级指标对于顶上评价目标的累积权重的分布[5-6]。如表2所示。

表2　消防部队灭火风险评估指标体系权重分布

4消防部队灭火抢险救援风险分值统计表

通过上面的工作，得到了最底层指标的累积权重值Wi及各指标对应的分值Si，利用评价模型(1)就能得到消防部队灭火抢险救援风险分值[7-9]。

为了便于参与评价人员的操作，专门设计了消防部队灭火抢险救援风险分值评分表(表3)。

表3　消防部队灭火抢险救援风险分值评分表

5案例分析

5.1案例选取

我们选取较为典型的两个中队进行调研，首先请他们详细填写问卷，然后再咨询一些模糊的问题，确保每个分值的得出更加符合实际情况。

(1)案例A：一星铁军消防站

该中队为某省会城市的市中心位置，总人数为41人，其中，指挥员3人，战斗员38人。指挥员学历均在本科以上，1人为硕士研究生。该中队消防装备配备比较齐全，设备类型比较先进，近3年来，出色完成多次灭火抢险救援任务。3人立二等功，1人立三等功，20人受嘉奖。在上一年仅出现一般事故1次，基本没有出现过较大安全事故。

(2)案例B：普通消防站

该中队为某省中等城市的市郊位置，总人数为39人，其中，指挥员3人，战斗员36人。指挥员学历均在大专以上。该中队消防装备配备比较齐全，但是先进设备比较少，近年来，能够完成所担任灭火抢险救援任务。出现过严重事故1次，一般事故2次。

5.2风险分值的计算

根据上述计算方法，针对两个消防站的实际情况，对每个评价指标都进行了深入分析，通过计算得出了评价结果，如表4和表5 所示。

表4　案例A(铁军消防站)的风险分值评分表

表5　案例B(铁军消防站)的风险分值评分表

5.3评价结果及改进措施

5.3.1评价结果分析

从上面分析结果可以看出：利用该评价模型得出的结果比较符合实际情况。因为，一般而言，铁军消防站比一般消防站的装备配置要精良，人员素质等总体情况要好。从近3年的实战统计也得出了类似的结论。因此，该评价体系具有较好的实用性。

5.3.2改进措施

(1)案例A(铁军消防站)需要的改进措施有：

①增加通讯设备的数量，并且提高其性能，因为通讯设备对于灭火救援的顺利展开具有重要的保障。

②提高实战演习的效率，减少演习中意外事故的发生。虽然近三年在演习中没有发生过严重事故，但是却出现过一般事故和一些隐患。

③在典型案例研讨中，应注重将研讨的经验或教训用于实战，避免再犯类似的错误。虽然该消防站能够按规定开展典型案例研讨，但是，在上一年执行任务中实效并不是十分明显。

(2)案例B(普通消防站)需要的改进措施有：

①增加消防车的数量，并且提高其性能。该消防站的消防车数量比规定配置的略少，有些消防车的性能也比较差，这个问题继续改进。

②加强装备的操作与维护工作，因为该方面存在问题较多。有些维护制度不够健全，有些消防员不能熟练操作重要的设备。

③提高日常训练和实战演习的效果。该中队在日常训练和实战演习曾经出现过严重的事故，暴露出一些问题，急需整改。

④加强安全制度的制定与落实，定期开展安全教育。该中队有些安全制度不健全，上一年曾经出现严重事故。安全教育效果一般，经考核及格率仅有80%。

⑤依据《消防员心理训练指南》[3]的要求，加强消防员心理素质的训练。该中队上一年发生过因心理素质诱发的事故，并且造成过了一些财产损失，虽然只是一般事故，但是一些教训应当汲取。

6结论

本文对建立的消防部队灭火抢险救援风险评估指标体系进行了量化研究，利用Yaahp0.4.1软件初步确定了各指标的权重，对各指标分值提供了划分方法，最后利用两个典型的消防站为案例，对该评价模型的可行性进行了验证。验证结果表明：该评价体系能够区分两个消防站的风险大小，评价结果符合实际情况。

但是，该评价体系需要进一步的完善，今后的主要工作是：①选取更多的样本进行评价，对所确定的权重的合理性进行进一步的验证。②对分值的划分方法进行修正，尤其是一些主观性较强的分值。③编制消防部队灭火抢险救援风险评估软件，即计算机辅助系统，通过计算机这个工具实现评价系统的功能。这个工作已经在进行之中了，随着该软件的推广应用，消防部队将获得一个快速识别风险、及时采取风险防范措施的有力工具，这对于加强消防部队的风险管理无疑将有重要的意义。

参考文献:

[1]田玉敏. 消防部队灭火抢险救援风险评估指标体系的研究建立[J].灾害学,2014,29(3): 24-28.

[2]杜兰萍. 火灾风险评估方法与应用案例[M].北京：中国人民公安大学出版社, 2011.

[3]中华人民共和国公安部.GA/T1039-2012 消防员心理训练指南[S].北京：中国标准出版社，2012.

[4]杜红兵,周心权,张敬宗.高层建筑火灾风险的模糊综合评价[J].中国矿业大学学报,2002,31(3): 342-345.

[5]卞有生.北京城市环境安全及突发重大环境灾害应急救援行动预案研究[J].中国工程科学, 2003,5(7):1-10.

[6]孙金华. 火灾风险与保险[M]. 北京:科学出版社, 2007.

[7]范维澄, 孙金华, 陆守香, 等. 火灾风险评估方法学[M]. 北京: 科学出版社, 2004.

[8]田玉敏. 特殊人群疏散行为及疏散设计的研究[J]. 灾害学，2013,28(3): 91-94.

[9]田玉敏. 基于风险评估的火灾保险与消防管理互动模式的探讨[J].灾害学, 2013,28(3): 176-180.

王曦，周洪建. 区域地震灾害年度风险评估中的情景分析[J].灾害学, 2015,30(2):70-74. [Wang Xi and Zhou Hongjian. Scenario analysis of regional annual earthquake disaster risk assessment[J]. Journal of Catastrophology, 2015,30(2)：70-74.]

Quantification Methods of Risk Evaluation Index System for Fire Fighting and Salvage Operations of Fire Brigades

Tian Yumin

(DepartmentofFireEngineering,theArmedPoliceForceAcademy,Langfang065000,China)

Abstract:Based on the established Risk Evaluation Index System for Fire Fighting and Salvage Operations of Fire Brigades, quantification models applied to the evaluation method are explored. Calculating method of each evaluation index score and AHP based determination method of weights of evaluation indexes are mainly focused. The weights are got mainly by experts’ questionnaire. By using Analytic Hierarchy Process, a judgment matrix is established, and the weight of each expert is obtained according to the calculation of the judgment matrix with the help of software Yaahp 0.4.1. Comprehensive results of the expert group are got then by arithmetic average method, thus the overall cumulative weight distribution is obtained. Finally, two fire fighting stations are used as two typical examples, and quantification analyses are carried out using the Risk Evaluation Index System. The result shows that the Risk Evaluation Index System is practical.

Key words:fire brigades; fire fighting; emergency rescue; risk assessment index system; index weight; score division

doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2015.02.008

中图分类号：X932；X43

文献标志码：A

文章编号：1000-811X(2015)02-0041-06

作者简介：田玉敏(1966-)，女，河北沧州人，博士，教授，主要研究方向为安全工程、安全经济学等.E-mail:tymsweet@163.com

基金项目：公安理论及软科学研究计划“消防部队灭火抢险救援风险评估体系研究”(2013LLYJWJXY019)

收稿日期：*2014-09-24修改日期：2014-11-06