基于AHP的灭火救援作战效能评估研究

刘帅

摘要：针对消防队伍的灭火救援作战行动存在的模糊性和随机性，采用层次分析法（AHP）系统地对灭火救援作战行动效能进行评估。文章为深入研究消防队伍在灭火救援实际作战行动中效能发挥程度，首先阐明了层次分析法的基本步骤，再通过结合具体实例，建立了灭火救援作战效能指标体系，求解各级指标权重，最后得出评估结果，以期为消防队伍科学评估灭火作战行动提供理论依据。

关键词：AHP;灭火救援;效能评估

中图分类号：TU998.1       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）02-0012-03

消防队在处理重大险情时，需要在最短时间内以最小的消耗和最快的速度完成作战任务，并将灾后损失和影响控制到最小的限度。而在战斗结束后怎样科学评价作战行动的效益，需要一套完整的灭火救援作战效能评估方法来实现。灭火救援作战效能是指在灭火救援作战行动中，消防部门实施作战过程的实际效果和达成作战目标的有效程度[1]。层次分析法[2]（Analytic Hierarchy Process）简称AHP，是一种适用性较强的多准则决策的方法，由美国运筹学家萨迪（T.L.Saaty）提出。迄今为止，相关学者分析了灭火救援效能评估各个层面现状。王铁等[3]对灭火救援指挥效能进行了评估。马栋等[4]提出了基于云模型的灭火救援决策效能评估方法。本文运用层次分析法对灭火救援作战效能进行评估，以期为科学评估灭火作战行动提供理论依据。

1  层次分析法的具体环节

1.1  建立层次模型并构造判断矩阵

层次的影响因素和划分需要依据作战行动的具体情况而选择，通常应包括：目标层、准则层、子准则层和方案层。建立指标体系，评价指标体系建立完成后，下一步构造判断矩阵。首先应选用标度系统，本文选用美国运筹学家萨提（T.L.Satyr）针对两元素之间重要性的对比提出的1～9标度赋值法[2]。

通过专家咨询和调研后得到的某一判断矩阵为：

其中：Bij取值为1～9，1/2～1/9 。

1.2  求出最大特征值和权重向量

依据标度系统完成判断矩阵的构造后，还需计算Bij关于A的权重。计算具体方法是先求得判断矩阵的特征向量W，再进行归一化处理。特征向量：

（1）

进行归一化处理，即先使，其归一化得到的结果即为Bi关于A的权重;由，可得（2）

1.3  判断矩阵的一致性检验和计算综合权重

判断矩阵的构造是否合理有效，则需要对所构造的判断矩阵A一致性检验处理，方法为：

一致性指标计算：（3）;求出随机一致性指标：（4）

上式：CI：一致性指标;：判断矩阵的最大特征值;n：矩阵阶数;RI：平均随机一致性指标

随机一致性指标满足CR<0.1或CI<0.1RI时，一般认为判断矩阵一致性可接受。对专家的矩阵群进行汇总后，使用加权几何平均法算得综合权重向量。

综合权重向量：  （5）

2  灭火救援作战效能评估具体方法

2.1  评估案例基本情况

某市某KTV于××时发生特大火灾，本市消防指挥中心在接到群众报警后，迅速调派4个消防中队，8辆消防车和若干名消防员参与扑救火灾。通过两个小时的奋力扑救，火势得到有效控制，消防员把握时机，一举扑灭火灾。

2.2  建立评估指标体系

以客观性和可行性为原则，通过专家调查法（德尔菲法），充分听取专家提出的意见和建议，并不断结合消防部门灭火救援作战行动的实际，最后构建了灭火救援作战效能评估指标体系（见图1）。

2.3  构造判断矩阵并计算权重

根据本研究构建的评估指标体系，结合评价的科学性和有效性原则，采用专家咨询法，向专家汇报此次灭火救援作战行动战例的情况，比较既有指标的重要性，将比较结果取均值，得到如表2～6所示的判断矩阵。根据上述层次分析法求出判断矩阵的权重向量并进行一致性检验。如表2～6一致性检验结果可知，随机一致性指标均满足<0.1，可以认为判断矩阵一致性可接受，即权重的分布是合理有效的。

2.4  计算综合权重和计算评估得分

计算综合权重，方法为将一级指标权重值与二级指标权重值相乘，计算结果见表7。

通过对此次火灾扑救中的灭火救援作战效能的发挥程度和影响情况进行分析，依据灭火救援作战效能评估指标权重，5位相关专家对指标体系中的15项二级指标进行评分，最后取平均得分，即为该指标的最终得分。最后利用加权求和法，得出总评估值，结果如表7所示。加权求和法：（6）

式中：y：评估值;Xi：各指标的专家打分均值;Wi：各指标相对于上一级指标的权重值。

根据上述评分标准得出此次灭火救援作战效能评估结果为作战效能较好。

3  结语

效能评估是一个主客观信息综合集成的定性分析的复杂过程[4]。灭火救援作战效能的评估本身具有模糊性和不确定性。而通過利用层次分析法，结合实例验证去对灭火救援作战效能进行系统评估，可大大减少模糊性，充分利用层次分析法简洁性和系统性的特点，结合灭火救援作战实际，构建指标体系，求解各级权重值，得出评价结果，最后验证计算的评价结果可行。因此这种评价方法能够更全面科学地反映消防部门的灭火救援作战行动的效能发挥程度。该评估方法可为灭火救援作战效能评估领域提供理论依据。

参考文献：

[1]夏登友.灭火救援效能分析与评估[M].北京：化学工业出版社，2018.

[2]许树柏.层次分析法原理[M].天津：天津大学出版，1998.

[3]王铁，贾定夺.基于层次分析法的灭火救援指挥效能评估技术[C]//第十屆中国科协年会论文集（一）[A].2008：1343-1348.

[4]马栋，夏登友，陈震，等.基于云模型的灭火救援决策效能评估[J].消防科学与技术，2016，35（01）：104-108.

The study of AHP-based firefighting and rescue combat effectiveness evaluation

Liu  Shuai

（Graduate School of the Chinese People's Police University，Heibei  Langfang  065000）

Abstract：In view of the ambiguity and randomness of firefighting and rescue operations， the effectiveness of firefighting and rescue operations is systematically evaluated by using hierarchical analysis （AHP）. In this article， the basic steps of the hierarchical analysis method are firstly clarified， and then a system of firefighting and rescue combat effectiveness indicators is established by combining specific examples， solving the weights of indicators at all levels， and finally deriving the evaluation results in order to provide a theoretical basis for the scientific evaluation of firefighting and rescue operations by firefighting teams.

Keywords：AHP;firefighting and rescue;effectiveness assessment