层次分析法在区域消防安全评估工作中的应用——以株洲市“三合一”场所聚集区为例

刘超（株洲市公安消防支队防火监督处，湖南 湘乡 412000）

1 引言

“三合一”场所，是指住宿与生产、储存、经营等一种或几种用途混合设置在同一连通空间内的场所。此类场所大多建筑缺乏防火设计，建筑防火能力较低、消防设施设备配置等级较低、内部燃烧物较多、致火因素多，具有较大的火灾危险性，一旦发生火灾容易造成人员伤亡[1]。如2017年11月18日，北京大兴区发生一起“三合一”场所火灾，造成19人死亡、8人受伤。

为掌握株洲市“三合一”场所聚集区域的消防安全状况，研究提升“三合一”场所聚集区域火灾防控措施，笔者通过现场调研采用层次分析法，对株洲市“三合一”场所聚集区域的火灾风险状况进行了分析评判。

2 株洲市“三合一”场所概况

截止到2017年06月30号，株洲市现有“三合一”场所共2886家（随生产周期不同，各统计阶段数量有所差异），主要集中在合泰地区、月塘街道和龙泉街道，其中合泰地区为合泰“三合一”场所，共344家，月塘街道包括富家垅“三合一”场所及其他散户，共1572家；龙泉街道包括康泰服饰工业园、新芦淞工业园和其他散户，共970家，如表1所示。

表1 株洲市“三合一”场所分布情况

3 评估分析方法的介绍

层次分析法（Analytic Hierarchy Process），是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法[2]。

3.1 评估指标的确立

首先，将评估目标使用层次分析法确定评估指标，根据项目评估指标的特征，将评估目标划分为多级评估指标，每级评估指标划下可分为多个次级指标。

3.2 判断矩阵的建立

在确定评估指标后，采用专家打分法对评估指标之间的重要程度进行比较量化。一般的，将比较结果分为5个等级：相同、稍强、较强、很强和绝对强，并且用1～9来表示。通过专家打分对评估指标的重要性进行判定，构造一级评估指标的判断矩阵，如表2。

表2 消防评估因素的判断矩阵

进而对上述表格写成矩阵形式，并对矩阵进行权重系数归一化，经过计算可得到评估指标的权重集。

3.3 一致性检验

在构造判断矩阵时存在人为估计因素，可能造成判断矩阵不准确，不一定使判断矩阵的每一个要素满足aik·akj=aij，因此需要进行一致性检验，即计算一致性指标CI是否满足要求，如公式1。

当 λmax=n，CI=0，为完全一致；

当CI的值越大，判断矩阵的完全一致性越差，一般情况下认为CI≤0.1，认为判断矩阵的一致性可以接受，否则需要重新对判断矩阵进行比较。对于判断矩阵维度较高时，判断一致性将比较困难，因此引入修正值RI，并取更为合理的CR为衡量判断矩阵一致性的指标，当CR≤0.1时，认为判断矩阵的一致性可以接受，否则需要重新构造判断矩阵[3]。

4 评分及结论判定

本次调研评估工作，采取随机抽样方法确定需要调研的样本量。根据抽样方法，当P=0.5时，样本抽取数n极大化。常用置信度为95%，此时Z的取值为1.96，常用调研统计分析误差率约5%。目前，株洲市“三合一”场所共2886家，按照以上选取的抽样误差要求，计算本次“三合一”场所区域消防安全评估的抽样样本量，得到样本量的最小值为340。

4.1 评分方法

根据抽样调研方法，抽选样本数量的单位组成调研样本组。结合评估打分表对每个调研样本单位进行实地评估评分，评分采用百分制评判。对每个调研样本单位的最小一级评估指标评分后，对各单位的最小一级评估指标取算数平均值，作为评估目标的最小一级评估指标的最终评估得分。将最小一级评估指标的最终评估得分乘以该指标的权重，得出上一级评估指标得分，最终累加求和得到评估目标的整体得分。得到评估目标的整体得分后，设定消防安全风险等级判定标准，如表3：

表3 火灾风险等级判定标准

4.2 评估矩阵的构建及权重计算

本次评估工作，将评价目标根据评估对象的特点划分为二级评估指标，一级评估指标包含A建筑防火特性、B消防设施设备、C消防安全管理、D人员消防安全素养共4项，每项划分为若干二级指标，本次评估目标共计划分为18个二级指标，如图2所示。

图2 评估指标体系

4.2.1 构造判断矩阵

根据图2，通过专家打分法对评估指标的重要性进行判定，首先构造一级评估指标的判断矩阵如表4。

表4 一级评估指标的判断矩阵

写成矩阵的形式进行归一化运算后，得到B=[0.479 0.270 0.172 0.079]，B代表株洲市“三合一”场所聚集区一级评估指标的权重集。

4.2.2 一致性检验

对一级评估指标权重集进行一致性检验，可以得到最大特征值λmax=4.059。计算CI为0.0197，查表得当n=4时，RI=0.96，可计算得到随机一致性比率CR为0.021＜0.1，认为判断矩阵的一致性可以接受[4]。

4.2.3 二级指标权重计算

根据上述方法，经过计算可以得到二级评估指标的判断矩阵及其权重值，如表5～表8：

表5 建筑防火特性判断矩阵及权重系数

表6 消防设施设备判断矩阵及权重系数

表7 消防安全管理判断矩阵及权重系数

表8 人员消防安全素养判断矩阵及权重系数

4.3 实际评分及等级判定

根据前述评分方法，对调研样本单位进行评分后，计算得到各调研样本单位二级指标的算数平均分。将二级评估指标得分乘以对应二级评估指标的权重，计算出以及评估指标得分，进而由一级评估指标得分乘以对应以及评估指标得分的权重，计算出评估目标的整体评估得分，如表9。

从表9可知，株洲市“三合一”场所聚集区的区域性消防安全评估得分为66.84分，结合表3的火灾风险等级判定标准，得出株洲市“三合一”场所聚集区的区域性消防安全评估风险等级为Ⅱ级（中风险），火灾风险性中等，可能发生一般火灾，整体火灾风险处于可控制的水平。

表9 评估目标整体评分情况

5 结论

通过层次分析法制订评估指标体系，并对各指标进行评分。从评分结果来看，本次评分的一级指标中得分较低的为“人员消防安全素养”和“建筑防火特性”。与现场调研的情况相比较，得分情况能够较为显著的反映株洲市“三合一”场所聚集区域消防安全状况，如人员消防安全意识不高、缺乏防火及疏散逃生能力；“三合一”场所设置的建筑物防火性能不高，普遍存在防火间距被占用，安全疏散楼梯、安全出口设置不合理等现象[5]。后期消防安全工作中，可以针对一、二级指标评定情况采取对应措施。整体而言，层次分析法能够较好地反映区域消防安全风险状况，对后期开展行业性、区域性消防安全评估工作有一定的借鉴意义。