基于模糊层次分析法的城市地震应急响应能力评估

陈 维 艳

(东北林业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

0 引言

我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带交汇地带，地震断裂带十分活跃，地震频繁震灾严重。自2000年至今，我国共发生地震2万余次，其中6级以上强震有230余次[1]，几乎遍布全国各个省市及自治区。这些地震不仅威胁人民的生命和财产安全,同时也影响了社会的稳定。因此，现代社会已经建立了地震应急体系，如救护车、消防队、警察、民防和其他组织，试图降低地震灾害造成的风险和损失。本文在充分查阅研究资料的基础上，初步确定指标，根据实际情况，筛选科学合理可量化的指标，设计了地震应急响应能力评价指标体系。然后，应用模糊层次分析法，结合专家咨询法，定量与定性相结合，分别确定指标的权重和细化指标的权重，为评价城市地震应急响应能力、应急能力建设提供了一定的科学依据。

1 应急响应能力评价指标体系的构建

1.1 指标建立的依据

选取客观、科学的评价指标，进而建立规范的评价体系，才能够得到合理的评价结果。城市地震应急能力的评价涉及到很多因素，涵盖了自然要素和社会要素、硬件条件和软件条件、人力资源和体制资源、工程能力和组织能力等[2],供选择的指标很多。基于客观性原则，科学性原则，层次性原则等五项原则，选取可量化，易于操作的指标。

1.2 指标的建立

基于国内研究经验及国外研究成果，本文初步确定指标体系，基于层次分析法，考虑到实际情况及可操作性，在国内外相应文献研究的基础上，筛选地震应急预报能力，地震应急反应能力，土木工程抗震能力，震后应急救援能力四个指标。围绕这四大因素逐项展开细化，建立起评价一个城市地震应急响应能力的综合指标体系(见表1)。基于模糊层次分析法，该指标体系由三个层次构成：第一层次是目标层;第二个层次是准则层;第三层次是相关的指标层[3]。

2 指标体系的评价

根据指标体系，本文采用专家咨询法，模糊层次分析法相结合的方法，通过请教数位有关方面的专家学者对这些指标进行了重要性评估，利用判断矩阵，对指标之间的重要度进行量化，给每个指标进行了指标赋权[4]。

应用指标赋权，分别考察准则层因素之间相对于目标的重要性以及指标层各因素之间对于准则层的相对重要性，分别得出相应的判断矩阵。

表1 指标体系的建立

2.1 建立A的判断矩阵

A的判断矩阵见表2。

使用MATLAB，eig(A)得出λmax值，λmax=4.141 2。

其对应的特征向量为：

WA=(0.318 7,0.251 3,0.486 1,0.773 9)T。

查表3可知，R·I=0.90，代入以下公式：

经验证，判断矩阵满足一致性要求。

2.2 建立B1的判断矩阵

B1的判断矩阵见表4。

再次使用MATLAB，得出B1的判断矩阵其对应的特征向量为WB1=(0.687 9，0.563 3，0.263 7，0.374 1)T。

R·I=0.90，C·R=0.030 5。

经验证，满足一致性要求。

表4 B1的判断矩阵

同理，使用MATLAB软件计算其他矩阵对应的特征向量：

WB1=(0.687 9,0.563 3,0.263 7,0.374 1)T；

WB2=(0.727 5,0.330 8,0.601 1)T；

WB3=(0.771 7,0.486 4,0.409 8)T；

WB4=(0.680 4,0.521 5,0.200 2,0.399 7,0.255 3)T。

2.3 一致性检验及各指标权重

一致性检验表见表5。

表5 一致性检验表

根据城市地震应急响应能力评价体系中的权重值，使用MATLAB计算，得出各个矩阵的权重:

A判断矩阵的权重：(0.174 1,0.137 3,0.265 6,0.422 9)T；

B1判断矩阵的权重：(0.364 2,0.298 2,0.139 6,0.198 0)T；

B2判断矩阵的权重：(0.438 4,0.199 3,0.362 2)T；

B3判断矩阵的权重：(0.462 7,0.291 6,0.245 7)T；

B4判断矩阵的权重：(0.330 8,0.253 5,0.097 3,0.194 3，0.124 1)T。

综上所述，经过计算，B1，B2，B3，B4对目标层A的权重为b1，b2，b3，b4；指标层C中的各要素C1，C2，C3，…，C15对准则层B中的要素B1，B2，B3，B4的权重分别为W11，W21，W31，W41；W12，W22，W32；W13，W23，W33；W14，W24，W34，W44，W54。则指标层中的15个要素对目标层A的权重值分别为：W1，W2，W3，…，W15，其计算公式为：

3 城市地震应急响应的应对策略

3.1 提高政府组织能力

政府的组织能力是一种高效配置社会资源的能力，它反映了政府的工作效能，是实现地震灾害应急管理目标的关键性因素[5]。地震发生后，短时间内需要众多部门协调参与，配置足够的应急物资，必须有一个高效的政府机构协调组织，使救援工作高效有序的进行，其直接影响着能否把人员伤亡及财产损失降到最低。提高地震应急预案覆盖率，增加管理机构普及率，在地震发生的第一时间下达指令，有组织的完成灾后救援安置工作，扎实有序推进各项工作，才能更好地完成灾后恢复重建工作。

3.2 提高灾后应急救援能力

据统计，地震发生后，受灾人民的存活率随时间的消逝呈递减趋势。抢救时间与存活率的关系为：0.5 h内救活率高达99.3%，第一天救活率为90%以上，第二天救活率为60%左右，第三天救活率为30%左右，而第四天的救活率下降到不足20%，第5天救活率仅不足10%。时间就是生命，专业救援的时间越早，生存的希望就越大，震后72 h被称为救援的黄金时间。在黄金72 h内，要保证充足救援物资，尤其是医疗物资的供应量。把生命通道留给专业救援队伍，提高专业救援队伍人数比例，以提高抗震救灾效率，为幸存者换来更多援救时间。

4 结语

随着越来越多的人口和经济聚集在城市，使城市成为灾害发生时最脆弱的地方。城市地震应急响应能力评价是进行城市安全管理的重要因素之一。城市地震评价指标体系的建立，可以增强政府的事前预防能力和灾后应急响应能力。本文遵循应急能力评价指标选取原则，结合国内外现有研究成果，基于实发地震应急救援案例，以城市地区地震应急响应能力为目标，选取地震应急预报能力、地震应急反应能力、土木工程抗震能力、震后应急救援能力4个因素为准则层，15个细化因素为指标层构建了较为全面、客观、可量化、易操作的城市地震应急响应能力评价指标体系。基于模糊层次分析法和专家打分法赋予各个指标权重，定量与定性相结合，为城市开展应急能力评价、提高应急能力建设提供了一定的科学依据。

参考文献:

[1] 郭姗姗.地震灾害应急能力综合评价研究[D].长沙：湖南大学,2013.

[2] 张 勤,高亦飞,高 娜,等.城镇社区地震应急能力评价指标体系的构建[J].灾害学,2009,24(3)：33-34.

[3] 李亦纲，吴建春，张 媛，等.地震应急救援能力评价指标与计算方法研究[J].震灾防御技术,2011,2(6)：49.

[4] 冯若萍.城市地震灾害应急管理能力评价指标体系与方法研究[D].西安：长安大学,2013.

[5] 杨 斌，马朝晖.基于地震应急基础数据的山西地震应急能力评价指标体系建设[J].震灾防御技术,2014,1(9)：59-61.