基于物元可拓的机场飞行区防汛保障水平评估

□ 北京首都国际机场股份有限公司 张 硕/文

受太平洋东南季风以及印度洋西南季风影响，我国东部地区、西南地区、华南地区、长江中下游地区、黄河中下游地区夏季降雨较大，为我国夏季主要降雨带。2018年民航运输机场中，旅客吞吐量一千万以上机场共计37个，其中除乌鲁木齐地窝堡机场、兰州中川机场外，其余35个机场均在夏季降雨带范围，占千万级以上机场的94.6%。与此同时，我国民航运输需求逐年递增，运输规模急剧扩大，国内很多民航运输机场均进行了改扩建，部分机场因前期规划设计部分滞后，改扩建后机场防汛保障水平在一定程度上受到影响。因此，对机场防汛保障水平，尤其是核心运作区域防汛保障水平进行科学准确评价，对机场建设管理及可持续发展具有重要的现实意义。

在机场防汛过程中，有专家分析了人工智能在防汛应急指挥过程中的重要意义，并从智能决策、智能指挥、智能调度等多个层面系统分析了防汛智能化业务未来的建设路线和推进设想；有专家根据防汛物资配送系统及洪涝灾害的特点，建立了多供应点、多需求点的防汛物资配送系统动力模型，提高物资配送效率；还有的专家对防汛物资管理特点及物资未来管理方向进行了分析研究，提出高素质水平队伍建设、防汛物资保养及社会化、科技化管理模式；另外，有专家对水电站防汛保障重要指标进行梳理，重点对机电设备、防汛电源及天气预报等指标进行了评估并根据指标现状提出了改进方向。

目前，机场夏季防汛工作已经得到民航业的重视，但是科学准确评估机场防汛保障水平的分析较少。本文提出基于物元可拓模型的机场防汛保障水平的分析方法，从防汛保障关键指标出发，进行量化赋值分析，准确评估机场防汛保障水平的同时，找出影响机场防汛保障水平提升的指标，进而针对性改进提升。

基于物元可拓理论的防汛水平评估模型

物元是以事物、特征以及事物关于该特征的量值三者组成的有序三元组，记为R＝（事物，特征，量值）＝（N，C，V），评估模型建立如下：

（一）设定待评价物元

如果有待评估的影响因素是n个，每种因素的评定指标有m个。依照物元定义，那么评价标准能够以n维物元来体现。

公式（1）中，N是有待评价的物元对象，C是影响有待评价物元的因素，V是将物元进行量化的量值域。

（二）设定节域和经典域

依据物元概念，可设置评价机场防汛水平等级的模型。将机场防汛水平的评价等级指标设为m个，即c1，c2，…，cm，将这些等级指标作为评价依据，把机场防汛水平等级，进行量化并根据量值分成n个等级，将其转化为可以进行定量以及定性的物元模型，即为经典域。

其中V0jk的全体取值范围即节域〈api，bpi〉。

（三）确定待评物元

将有待评价的物元相关特征归纳起来，并记为物元 R0，即

上述公式中的参数是归纳的有待评价物元，相对于影响因素C的详细量值。

（四）计算各评价指标的关联度

根据物元的可拓集以及相应前提条件，构建出下列关联度：

在上面公式中，xi为待评价物元的量值；xji为经典域物元的量值范围；xpi为节域物元的量值范围；ρ（xi，xji）为点xi与有限区间xji的距离；ρ（xi，xpi）为点xi与有限区间xpi的距离。kj（xi）为第i项特征值，体现出第j级的关联度。再通过上面公式，运算有待评价物元对于各评价等级的关联度。

（五）确定各项指标权重

根据专家打分法对各项指标进行赋值，如评分范围可选择0～4的整数，分值越高，说明专家认为该项指标对于防汛整体水平的影响越大。根据专家打分整理为打分矩阵，并将打分矩阵进行归一化处理，得到各评价指标的权重因子ωi。

图1：机场飞行区防汛保障指标体系

（六）综合关联度

待评价机场防汛保障能力综合关联度为

其中，n为总的评价指标个数。

某机场防汛水平实例分析

本文以我国某民用运输机场飞行区为例，对其防汛保障水平进行评价。具体评价过程如下：

（一）确定待评物元

机场飞行区防汛保障水平主要受防汛物资、防汛制度、防汛实施、防汛总结提升等多个方面的影响，通过对上述因素各指标进行分解，共计14项二级指标、45项三级指标。如图1 所示。

根据机场防汛保障工作状态，通过对机场防汛保障实际调查，研究并识别出七项关键指标，具体为：防汛设备设施、防汛保障经验、防汛平台建设、防汛预案培训、防汛演练开展、防汛预警、信息通报。

（二）各物元评价分值

把防汛水平评价的结果分成五等级，分别是“优”、“良”、“一般”、“差”、“极差”，所有等级有对应的量化分值区间，总分是100，按照专家主观评定方法，结合行业相关领域专家意见，每个评价等级和相应区间如表1所示。

根据表1评价标准，某机场防汛保障评分表见表2所示。

表1：某机场防汛保障影响因素及打分标准

根据表2的机场评分情况，以物元的形式表达，如下式所示：

表2：某机场防汛保障评分情况

（三）各指标权重值

打分矩阵为：

整合上述分析计算结果，获得各项风险指标的权重表，如表3所示。

（四）各指标关联度分析

计算关联度，并将影响因子的作用考虑在内，得出最终各参数的关联度如表4所示。

关联度分析结果中的数值，代表该项指标对于机场飞行区防汛保障水平的影响力度，数值越大，说明该指标对该等级的保障水平影响力度越大。根据最大隶属度原则，表4中关联性的计算结果中，ma x kj（p）＝k2＝-0.036，即该机场飞行区防汛整体位于良好水平，整体评价水平与该机场近几年防汛保障整体状况基本一致，说明建立的指标体系和评价模型具有可靠性。

表3：指标与权重表

虽然待评价飞行区防汛保障水平等级较高，但仍有部分指标处于较低状态（详见表4），如防汛智能平台建设、防汛预警信息，这两项指标是影响机场飞行区防汛保障水平为“良”的最主要因素，需尽快制定相应管控措施，优先解决上述两个问题。

表4：各参数的关联度情况

此外，防汛保障经验、防汛保障预案培训及防汛信息通报与防汛整体水平保持一致，如防汛整体水平更进一步，需对该三项指标进行专项提升。经过实地分析，防汛队伍人员流失，尤其是关键岗位人员离职是影响防汛保障经验降低的根本原因，因此加大防汛经验编制成册，建立防汛保障案例库，避免人才流失导致的经验断档；同时加强预案学习、依靠预案开展工作、严格执行信息上传下达，是提升防汛预案培训、信息通报短板的方向。

综上，影响机场飞行区防汛保障水平的关键因素需要根据机场特点进行专项分析，同时进行针对性改进，若不改善“一般”及以下等级指标项的状态，将可能成为限制机场防汛保障的因素，严重时可能导致飞行区防汛事故的发生，从而降低飞行区整体防汛保障水平。因此，管理者应该高度重视评价等级较低的指标项，发现评价等级有向“低”方向发展的趋向时，应该及时采取有效措施加以控制。此外，应该对影响防汛保障的关键因素进行持续跟踪，加大投入力度，完善防汛保障等级提升机制，不断提升机场飞行区的整体防汛水平。

结语：

（1）根据因素分析图谱，抓住关键因素，梳理分析了影响机场飞行区防汛保障水平的关键指标，并建立了三级指标体系。

（2）建立了机场飞行区防汛保障水平的物元可拓模型，建立了多指标的评价系统，从定性和定量两个角度分析了机场飞行区防汛保障水平，同时基于专家评分法确定了不同指标间的不同权重，考虑了指标的差异性，进一步避免了指标权重分配的主观随意性，提高了评价的科学性水平。

（3）应用物元可拓模型，一方面可以得到机场飞行区防汛保障整体水平，另一方面可以得到各个指标的等级，从整体评价及纵向指标分析两个维度，全面分析机场防汛保障水平，抓住防汛保障短板，制定针对性的改进提升措施，提升防汛保障水平。