基于层次分析法的森林草原防火勤务方案评价研究

李 昂 赵 南

（黑龙江省森林保护研究所，黑龙江 哈尔滨 150080）

对森林草原防火勤务方案评价方法进行研究，可为实际做好防火期间的森林草原防火工作，有效遏制森林草原火灾的高发态势提供切实可行的方法，森林草原防火工作已逐渐从施工队参与的“小火灾”向政府主导、各部门和社会各方面共同参与的“大火灾”方向转化，从“季节性防火”方向转化为“全年防火”方向，从“笼统呼吁”方向转化为“挑战较真”方向[1-4]。本文根据有关部门对森林草原防火的规定，及工程的具体情况，特制定森林草原防火勤务方案，并对其进行方案的评价分析。

1 文献综述

1.1 层次分析法的基本原理

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是一种通用的决策分析方法，是由美国数学家托马斯·L·萨蒂因应对决策问题而提出的。AHP方法通过层次结构模型，将复杂问题分解成若干个层次或维度，从而逐步进行评估和决策。AHP方法由局部到整体，逐层比较各个因素的重要性，并最终得出综合权重或得分，以支持决策。

AHP方法主要有以下几个要素：层次结构、判断矩阵、权重计算和一致性检验。其中，层次结构指将问题划分成若干层次或维度，形成一个分层结构图；判断矩阵指在每个层次上，制定两两比较矩阵，以便通过计算判断各项之间的重要性；权重计算指在各层次上，通过计算判断矩阵的特征向量和一致性检验，确定各因素的权重；一致性检验指对所有判断矩阵进行一致性检验，以保证判断矩阵的合理性和可靠性。

1.2 森林草原防火勤务方案评价研究现状

1.2.1 国内研究现状

在国内，森林草原防火勤务方案评价的研究尚处于起步阶段，目前主要集中在指标体系的构建和评价方法的应用方面[5-7]。早期的研究主要是从经济、社会和环境等多个方面来构建指标体系，如李涛等基于生态系统服务理论，构建了由经济价值、社会价值、文化价值、生态价值和选择因素等五个层次共计18 个指标的综合评价体系，对南京市梅花山森林防火战略与转移机制的有效性进行评估。近年来，随着AHP方法在决策问题中的应用不断扩大，越来越多的研究者开始采用AHP方法来进行森林草原防火勤务方案的评价，如刘立坤等利用AHP方法对四川省某市森林草原防火人员地区调配方案进行评价，得出了各项指标的权重和最佳调配方案。

1.2.2 国际研究现状

在国际上，森林草原防火勤务方案的评价研究相对较早，主要包括指标体系的构建和评价方法的应用两个方面[8-11]。早期研究主要关注于森林火灾的经济和社会影响，如Prestemon等在美国利用经济模型分析了森林火灾对不同行业的影响，指出经济影响的大小和行业特征有很大关系。近年来，随着全球气候变化的加剧和社会经济的发展，越来越多的研究者开始关注森林草原防火勤务方案的多维化评价问题，如Lim等从经济、环境、社会和技术等四个方面构建了指标体系，利用AHP方法对森林火灾遥感监测技术进行评价，得出了各项指标的权重和技术效果。

1.3 存在的问题及改进方向

目前，森林草原防火勤务方案评价研究主要存在以下问题[12-15]：1）指标体系存在不确定性：森林草原防火工作的多维性和复杂性，导致指标体系存在不确定性和主观性，评价结果易受到人为因素影响。2）评价方法缺乏可比性：森林草原防火勤务方案的评价涉及到多方面的因素，不同的研究者可能采用不同的评价方法，难以保证评价结果的可比性和科学性。3）数据质量和获取困难：森林草原防火勤务方案评价需要大量的数据支持，但由于监测手段和数据获取方式的不同，数据的质量和获取难度存在差异。

为解决以上问题，今后研究需要从以下方面进行改进：1）指标体系的构建需要更加科学和客观，可通过专家访谈、文献调研、实地调查等方式获取相关信息，确保指标的全面性和可靠性。2）评价方法的选择需要更加科学和系统，可采用多种方法进行比较和验证，如层次分析法、模糊综合评价法、灰色关联分析法等，以保证评价结果的可比性和科学性。3）数据的质量和获取需要得到保障，可以通过加强监测手段和技术的研发，建立完善的数据共享机制，提高数据的准确性和可靠性。

综上所述，森林草原防火勤务方案评价研究是一个复杂而重要的课题，需要不断深入探索和研究，以提高防火工作的效率和质量，保障生态环境的安全和可持续发展。

2 研究方法

2.1 研究设计

研究设计是研究中的计划和安排，涉及到研究目标的确定、数据收集方法的选择、评价方法的应用等方面。在森林草原防火勤务方案评价研究中，可以采用以下研究设计：确定研究目标：明确研究的目的和需要解决的问题，例如评价不同地区森林草原防火勤务方案的效果和可行性。选择研究对象：确定研究的范围和对象，可选择某个地区或特定的森林草原防火单位作为研究对象。确定评价指标体系：构建适合本研究的评价指标体系，以评价不同方案的绩效和各项指标的权重。数据收集：采集相关数据，可以通过文献调研、实地调查和专家访谈等方法获取数据，确保数据的全面性和准确性。应用层次分析法：将层次分析法作为评价方法之一，对研究对象进行多因素权重分析，从而得出各项指标的重要性和方案的优劣程度。分析和解读结果：通过对数据进行分析和解读，得出评价结果并进行讨论，可以得出最佳的森林草原防火勤务方案。

2.2 数据收集

数据收集是研究设计中至关重要的一环，需要获取到相关的数据以支持评价和分析。在森林草原防火勤务方案评价研究中，数据收集可以包括以下方面：统计数据：收集与森林草原防火相关的统计数据，如历年的火灾情况、防火人员的数量和分布、火灾蔓延路径等。实地调查：走访相关的森林草原防火单位或从事防火工作的人员，收集他们的意见和建议，了解实际情况和问题。专家访谈：与专业领域的专家进行深入交流和访谈，获取他们的经验和见解，以获得更全面的数据支持。文献调研：查阅相关的文献和研究成果，了解国内外关于森林草原防火勤务方案评价的研究进展和方法。数据收集应注重数据的准确性、全面性和时效性，同时要确保数据来源的可靠性。

2.3 层次分析法在森林草原防火勤务方案评价中的应用

层次分析法是一种辅助决策的方法，适用于多属性评价和决策问题。在森林草原防火勤务方案评价中，AHP可以用于确定各项指标的权重和不同方案的综合得分。具体应用步骤如下：确定目标层：明确评价的目标，如评估森林草原防火勤务方案的效果。构建准则层：确定评价的准则和因素，如防火人员数量、装备设施、技术手段等。构建方案层：列出待评价的各项方案，如不同地区的防火勤务方案。进行两两比较：根据每个准则的重要性，采用比较矩阵进行两两比较，确定各个准则的权重。计算权重和综合得分：根据各个准则的权重，计算方案的综合得分，得出最佳的方案。

通过层次分析法的应用，可量化评价指标和方案的重要性，辅助决策者制定合理的森林草原防火勤务方案。

2.4 评价指标体系的构建

评价指标体系是评价研究中的重要组成部分，它包括多个指标和因素，用于评价研究对象的各方面特征和效果。在森林草原防火勤务方案评价中，评价指标体系的构建需要考虑以下几个方面：确定评价目标：明确评价的目标和要解决的问题，如提高森林草原防火工作的效率和安全性。确定评价准则：列出影响防火勤务方案效果的各个因素和指标，如防火人员的数量、装备设施的完备程度、防火技术手段的先进性等。

3 案例分析

3.1 案例1：某森林草原防火勤务方案评价

3.1.1 数据收集与处理

在这个案例中，需要收集与草原防火勤务方案相关的数据，并对数据进行整理和处理。数据收集的具体内容可以包括：人员搭配情况：收集参与防火工作的人员数量、岗位配置、专业背景等数据。装备设施更新情况：收集使用的防火装备和设施的种类、数量、使用年限等数据。防火工作实施情况：收集不同方案中实施的具体防火工作措施，如巡逻频率、设立的观测点数量等数据。收集到的数据需要进行整理和清洗，确保数据的准确性和一致性。可以使用Excel等工具进行数据整理和计算。

3.1.2 评价指标权重的确定

在评价指标权重的确定阶段，需要根据实际情况和需求来确定各个评价指标的相对重要程度。常用的确定权重的方法有：层次分析法（AHP）：通过构建判断矩阵，依据专家意见对各个指标进行两两比较，得到权重系数。主成分分析法（PCA）：通过数据降维和提取主要因素，得出各个指标权重。专家评分法：依靠专家的经验和判断，对各个指标进行评分，再进行归一化和加权求和得出权重。评价指标的权重决定了各个指标在综合评价中的贡献程度，应当根据实际情况和评价目标来确定。

3.2 案例2：另一森林草原防火勤务方案评价

3.2.1 数据收集与处理

在该案例中，同样需要收集相关数据并进行处理。数据收集可以包括：人员搭配情况：收集参与防火工作的人员数量、岗位配置、培训情况等数据。装备设施更新情况：收集使用的装备设施的种类、数量、更新情况等数据。防火工作实施情况：收集实施的防火工作措施、效果评估等数据。数据处理阶段同样需要对收集到的数据进行整理和清洗，以确保数据的准确性和可比性。

3.2.2 评价指标权重的确定

在评价指标权重的确定阶段，可采用类似的方法来确定各个指标权重。可借鉴层次分析法、主成分分析法或专家评分法等方法来进行权重的确定。根据这些评价指标和确定的权重，可以进行综合评价，计算出各个方案的综合得分，从而得到各个方案的评价结果，并进行比较和分析。最终的评价结果可采用表格的形式展示，以便比较不同方案优劣。

4 综合分析与讨论

4.1 不同案例的综合分析

综合分析不同案例的评价结果是评估草原防火勤务方案有效性的关键步骤。通过对不同案例的综合分析，可以得出各个方案的优缺点，为制定更有效的方案提供参考。

在案例1 中，收集了人员搭配情况、装备设施更新情况和防火工作实施情况等数据，并使用评价指标权重确定了各个指标的重要程度。通过综合评价，得到每个方案的综合得分，这可以用来比较方案之间的差异，在评估方案有效性的过程中起到了重要作用。

在案例2 中，收集了人员搭配情况、装备设施更新情况和防火工作实施情况等数据，并确定了各个指标的权重。通过综合评价，得到了每个方案的综合得分。通过对比不同案例的评价结果，发现各个方案的差异和特点，进而分析方案的优劣和改进空间。

5 结论

通过对防火勤务方案评价的综合分析与讨论，得出以下主要结论：1）不同防火勤务方案在人员搭配、装备设施更新和防火工作实施等方面存在差异。这些差异会导致方案的有效性和效率不同。2）以预防为主的防火勤务方案更加有效。加强巡逻频率、提高观测点密度等预防措施能够及时发现问题并采取措施，防止火灾的发生。3）合理配置专业人员和防火装备设施是关键。专业人员的培训和装备设施的更新与维护可以提高防火工作的效率和准确性。4）评估效果并进行调整和改进是必要的。对防火勤务方案的效果进行评估，并根据评估结果进行调整和改进，保证防火工作的连续性和可持续性。