基于PSR框架模型的海事应急能力评估分析

武汉理工大学航运学院 国家水运安全工程技术研究中心 郝 勇武汉理工大学能源与动力工程学院 桓 泽

武汉理工大学航运学院 国家水运安全工程技术研究中心 李翌阳

基于PSR框架模型的海事应急能力评估分析

武汉理工大学航运学院 国家水运安全工程技术研究中心 郝 勇武
汉理工大学能源与动力工程学院 桓 泽

武汉理工大学航运学院 国家水运安全工程技术研究中心 李翌阳

目前海事应急能力评估主要集中于水上事故本身，评价指标局限于应急处置阶段。引入应用于环境质量评价领域的压力-状态-响应（PSR）模型，将水上交通安全影响因素集、水上突发事件状态、海事应急响应分别对应压力、状态、响应指标，通过指标内涵分析，构建包含30个压力指标、14个状态指标、19个响应指标的海事应急能力评估指标体系。运用该指标体系对长江干线某水域海事应急能力进行评价和验证，结果表明，基于PSR框架的指标体系能够对海事应急能力进行全面、有效的评价。

海事应急；应急能力评价；PSR模型；评价指标

海事应急指水上突发事件发生前后，应用科学的手段进行干预和控制，尽可能减少水上突发事件造成的损害，保障人命、财产安全和保护水域环境的过程和行动。［1］海事应急能力评估是衡量某一水域应急能力高低的重要手段，也是发现水上应急管理问题与不足的有效途径。用科学的方法对海事应急能力进行评估，有利于提升海事应急管理水平。

现有应急能力评估研究包括评估指标体系的构建和评估方法两部分。美国构建了联邦和地方三级应急准备能力评估体系（Capability Assessment for Readiness，简称CAR）。［2］日本以“地方公共团体之地域防灾能力及危机管理对应力评估检讨会”的形式，对灾害防治能力和风险管理及应急能力评估进行探讨。［3］欧盟从防备能力和响应能力两方面就海上有毒有害物质（HNS）事故应急能力进行评估。［4］我国学者提出了以突发事件应急管理周期为基础［5］构建应急能力评价指标体系，或以人-机-环境-管理理论为基础构建船舶海上应急能力评价指标体系；［6］或运用德尔菲法（Delphi）和层次分析法（AHP）确定各指标的权重。［7］应急能力评价方法分定性描述和定量评价，定量评价方法有模糊综合评价方法等，也有人提出基于Logistic曲线的城市应急能力评价模型。［8］

对海事应急能力评估的现有研究，集中于水上突发事件应急响应和处置本身选取评价指标，较少综合考虑水上突发事件的状态，以及影响水上突发事件发生、发展的水上交通安全系统。本研究尝试从海事安全与应急系统的角度入手，将应用于可持续的森林管理方式［9］、空气环境评价［10］等环境质量评价领域的压力-状态-响应（PSR）模型运用到海事应急能力评价中，通过指标内涵分析，构建海事应急能力评估指标体系，对海事应急能力进行全面、系统的评价。

一、PSR框架的海事应急能力概念模型

压力-状态-响应（Pressure-State-Response，PSR）模型最由加拿大统计学家提出，之后在20世纪八九十年代经过经济合作与发展组织（OECD）和联合国环境规划署（UNEP）逐步推广，以压力指标、状态指标和响应指标构建框架体系研究环境问题。［11］压力指标表征人类从事的社会、经济领域的活动对环境产生的影响；状态指标指特定时间段环境在各影响因素作用下产生的变化并表现出的最终状态；响应指标指社会和个人为减轻、阻止、恢复和预防人类活动对环境的负面影响采取的行动，以及对已经发生的对人类生存发展构成威胁的生态环境变化进行补救的措施。PSR模型运用“原因-效应-响应”的逻辑思维，体现了人类活动与环境变化的因果关系。

基于PSR模型，构建海事应急能力概念模型。为了体现海事应急与水上突发事件间的相互关系，本文将从水上交通安全影响因素集、水上突发事件状态、海事应急响应三部分，分别对应压力、状态、响应三方面指标，构建海事应急能力概念模型。海事应急的逻辑关系是特定水域的水上交通、通航环境对水上交通安全产生压力，形成水上突发事件的发生、发展状态，水上应急体系通过预防、准备、处置和恢复环节对该状态作出响应。海事应急能力概念模型如图1所示。

图1　海事应急能力评估PSR概念模型

“压力”（P）指影响水上交通安全的因素的集合，根据安全系统工程的研究对象“人-机-环境”系统，［12］水上交通安全系统包括海事管理、水上交通和通航环境三大要素。“海事管理”指海事管理机构为保障水上交通安全、防止船舶造成水域环境污染，依法进行的水上交通安全监督、防止船舶污染水域环境监督、通航安全保障、行政执法等公共管理活动的总称，对应“人”这一要素；“水上交通”指特定水域内船舶运动的总和，包括船舶交通流量和交通构成，对应“机”这一要素；“通航环境”指船舶航行所依赖的外部条件，包括港口、航道、水文、气象、航行规则等，对应“环境”这一要素。

“状态”（S）指水上突发事件状态，通常可用事故种类、事故级别、事故数、事故死亡人数、事故造成的直接经济损失等来描述。

“响应”（R）指海事应急响应，除应急响应与救援阶段外，还包括预防及应急准备、监测与预警、事后处理与恢复等整个水上突发事件应对各阶段的内容。应急保障，如人员、技术等，可作为应急准备阶段的内容纳入海事应急响应。

与现有水上应急评估指标体系进行比较，PSR框架的海事应急能力概念模型不仅涵盖了现有指标体系中应急防备与响应方面的指标，还纳入了对水上交通安全产生影响的因素、水上突发事件状态方面的指标，体现了海事安全与应急系统内安全影响因素、突发事件状态、应急响应三者间“原因-状态-响应”的关系，指标体系更为全面，在能够针对某一特定事故、对象的应急能力进行评价的同时，更为重要的是能够对水域海事应急能力进行全面、系统的评价，应用范围广，涵盖内容全面，对现有评价指标来说是有益的尝试与创新。

二、海事应急能力评估指标体系

在基于PSR框架构建的海事应急能力概念模型的基础上，对该模型每一项指标进行细分，选取能够充分体现该指标特征的下一层指标，构建评估指标体系，对海事应急能力进行评价。结合海事应急实际情况，从水上交通安全影响因素集、水上突发事件状态和海事应急响应三个方面构建海事应急能力评估指标体系。

1.水上交通安全影响因素集（P）

水上交通安全影响因素集包括海事监管、水上交通、通航环境三方面的指标。

海事监管包括静态监管、动态监管。静态监管的主要目的是保证船舶航行、停泊、作业符合相关文件要求，为水上交通安全提供基础保障。静态监管的主要内容包括检查船舶登记、签证、港区作业许可、船员证书核发等是否符合规定。动态监管是海事监管的主体，是海事管理机构进行水上交通安全监督、防止船舶污染水域监督、通航安全保障方面的工作，主要内容包括船舶重点跟踪、事故查处、海事巡航、船舶港区作业及水工作业项目监管、水上险情处置、渡口及码头监管等。实施海事监管需要各类海事监管软件、助航标志、专职人员等监管保障资源，为提升综合监管能力提供保障。

水上交通指船舶、浮动设施在通航水域内航行、停泊和作业构成的交通状态，可包含船舶交通密度和船舶加权交通量。此外，随着船舶日趋大型化，且危险品船舶数量不断增多，大型船舶数量和危险品船舶比例也会对水上交通构成影响。对内河水域，沿线渡口较多，并且内河船舶捕鱼作业频繁，故渡船比例、渔船比例等也是水上交通的影响因素。

通航环境指特定水域内影响船舶交通安全的自然条件和社会条件。社会条件的指标如航标、船舶数量等在其他类型的指标中均已包含，这里主要构建自然条件方面的指标。对通航环境构成影响的因素主要有航道条件、水文和气象条件因素，航道条件因素对船舶航行和操纵空间范围构成影响，一般包括航道长度、宽度、弯曲程度、碍航物距离等；水文和气象因素主要包括能见度、风、流等对船舶交通安全有影响的因素。

通过分析与识别对水上交通安全构成影响的因素，构建水上交通安全影响因素集（P）指标体系如图2所示。

图2　水上交通安全影响因素集（P）指标体系

2.水上突发事件状态（S）

水上突发事件属于突发公共事件的一个子类，是指在水上突然发生的紧急事件，该事件造成或可能造成人命、财产损失和水域环境污染，产生严重社会后果，危及公共安全。为了从各个方面对水上交通事故予以描述，选取事故种类、事故等级及事故影响三方面的指标。

事故种类能够较好地反映水上交通事故特征，根据《水上交通事故统计办法》及统计惯例，选取碰撞、搁浅、触碰、自沉、火灾等常见事故，对其数量进行统计；事故等级能够反映辖区内事故发生的严重程度，故有必要对不同等级的事故数进行统计；事故影响表征事故造成的后果，包括事故造成的损失及社会对安全的容忍度。

根据水上突发事件统计的惯例，结合水上突发事件实际统计数据，构建水上突发事件状态（S）指标体系，如图3所示。

图3　水上突发事件状态（S）指标体系

3.海事应急响应（R）

海事应急响应包含应急预防及准备、应急保障、监测与预警、应急响应及救援、事后处理与恢复五个方面，可分别选取指标。

应急预防及准备指平时做好充分的准备工作，将发生水上突发事件发生的概率控制在最低水平，或者在水上突发事件发生时，能够在最短时间内采取有效的应急行动。在应急预防与准备阶段，需要制定水上突发事件应急预案体系并保持更新，同时对辖区水域内的危险源、危险区域进行详细调查并登记，以便于管理。与此同时，需加强培训、演习及宣传与教育，确保水上应急预案和安全知识宣传到位，发生事故时能够及时、有效地作出反应。

应急行动的顺利进行，需要法律、人员、后勤、技术等方面的支持。法律体系是采取各项水上突发事件应急行动的依据；应急反应从开始到结束，需要资历满足要求的指挥人员、行动人员、专家组以及社会力量的参与；应急资金、物资及医疗救助为应急行动提供后勤保障；应急通信及信息技术，以及发生污染水域环境事件时所涉及的防污染技术等为应急提供技术保障。

监测与预警包括正常值班、险情事故信息接收和发布等。值班制度应包含人员配备及值班、值班操作流程；接收遇险报警流程应规范，并对险情信息进行核实；接收与发布预警应及时、准确，并且根据事故的发展，按照规定适时调整预警级别并重新发布。

应急响应及救援包括应急和救援两方面的能力及应急经费的投入。应急响应能力指具备规范的应急程序，进行准确有效的决策并且应急响应迅速。应急救援能力指各级岗位人员职责明确，应急救援组织高度协调。海事应急经费的投入应合理，尽可能使应急行动效果最大化。

事后处理与恢复包括事故险情相关信息的公布、事故调查以及对所采取的各项应急行动及成效进行分析，总结经验及教训，以不断提升应急 能力。

根据海事应急响应系统的内容，构建海事应急响应指标体系，如图4所示。

图4　海事应急响应（R）指标体系

三、模型验证

为了验证PSR框架的海事应急能力概念模型的准确性，选取长江干线某水域为例，通过调研、访谈、问卷调查等方法获取定性及定量指标值，运用层次分析法确定评价指标权重，模糊综合评价方法评估海事应急能力，［13］并利用加权平均的方法获取最终评价结果。最后将评价结果与定性评估结论进行对比，验证评估模型的准确性。由于指标较多，且每层指标的分析方法基本相同，故选取部分指标简要说明评估过程和结果。

1.确定评价对象的因素集及指标权重

影响评价对象的各种因素组成的集合构成因素集。如对海事监管，将海事监管因素分为三个子集U1=｛U11（静态监管），U12（动态监管），U13（保障）｝，U11（静态监管）=｛U111（船舶登记合规率），…，U115（船舶载运危险货物核准合格率）｝，其他指标依此类推。

通过专家评价构建比较判断矩阵，计算每个指标的权重并进行一致性检验，U1、 U11、U12、U13的一致性比例分别为0、0、0.077 6、0，比较判断的一致性可以接受，最终得到权重集：

2.构建因素的评价集和模糊矩阵

通过专家利用自己的知识和经验，对评价对象做出总的评判，确定指标适应度等级：V=｛很高，高，中等，低，很低｝。在此基础上，分析确定各评价指标对于适应度等级评价标准的隶属函数，构建从U到V的模糊关系矩阵R。

3.一级模糊综合评判

在确定评价集V和模糊评价矩阵R后，第一级模糊综合评价计算公式为

利用上述公式分别对静态监管指标、动态监管指标、保障指标进行一级综合评判，得到

4.多级模糊综合评判

根据指标体系等级的划分，由下往上依次进行综合评判，最终得出该水域海事应急能力综合评价结果为：0.041，0.264，0.535，0.115，0.055。

5.进行加权平均得到总体评判结果

上述计算过程的结果反映了评价对象在评价集V上的模糊分布状态，以5、4、3、2、1分别代表适应度等级评价标准，由高到低为很高、高、中等、低、很低，以反映相应的应急能力水平，评价集V可表示为

对上述模糊评价结果进行加权平均，计算公式为

最终评价结果为3.151。

四、评价结果及分析

由最终计算结果为3.151可知该水域海事应急能力处于中等水平。在几次事故后，相关搜救机构按照《海（水）上搜救行动后评估办法（试行）》对事故应急进行定性评估，主要对遇险主体情况及现场环境、预警预防机制、突发事件分级与上报、应急响应和处置、后期处置及应急保障、搜救行动投入的成本及效益等方面进行评估，得出该水域海事应急能力处于中等水平的结论。本研究构建的评价指标以及应用该指标体系对海事应急能力进行评价的结果与定性评估结论基本一致。

在应用基于PSR框架模型的海事应急能力评价指标体系对海事应急能力进行评估的过程中，通过计算各指标适应度等级情况，得出影响海事应急能力的指标主要有水上交通压力指标中的流、航道长度、航道交叉状况、航道弯曲程度，水上突发事件状态指标中的船舶加权交通量、渡船比例，海事应急响应指标中的危险源危险区的管理、后勤保障。将该结果与水域实际情况和指标值进行比对，该水域航道最大交叉程度达60°，最大弯曲程度为80°，船舶加权交通量为802艘次/日，渡船所占比例较大。评价得出的影响海事应急能力的指标与实际情况基本保持一致。

运用基于PSR框架模型的海事应急能力评价指标体系对海事应急能力进行评价，结论与定性评估基本一致，但前者增加了水上交通安全影响因素及水上突发事件状态方面的指标，能够找出影响海事应急能力的主要因素，为应急管理决策者就如何提升海事应急能力提供参考。

五、结论

将PSR模型应用到海事应急能力评价中，将水上交通安全影响因素、水上突发事件状态、海事应急响应纳入该模型，分别对应压力、状态、响应三方面的指标，通过内涵分析，构建海事应急能力评估指标体系，包括30个压力指标，14个状态指标，19个响应指标。

选取长江干线某水域为评估实例，运用层次分析法确定评价指标权重，采用模糊综合评价方法对应急能力进行评估。将评价结果与定性评估结论及实际情况进行对比，结果表明，基于PSR框架模型的海事应急能力评价指标体系较全面地涵盖了海事应急的各个方面，能够较好地对海事应急能力进行评价。运用该指标体系评价海事应急能力还能够找出主要影响指标及海事应急存在的问题，有利于管理机构明确监管重点，提升海事应急能力。

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10.16176/j.cnki.21-1284.2016.08.003

郝勇（1966—），男，博士，副教授，E-mail：marinehao@126.com