基于AHP-熵权法的农村火灾因素分析

魏明强 龙腾腾 吴为永致 高仲亮 杨双迎

基金项目：

西南林业大学校级人文社科课题 （WKYB04），云南省大学生创新项目（202110677016）资助。

作者简介：

魏明强（2002- ），男，甘肃定西人，汉族，本科，研究方向：消防工程。

通讯作者：

龙腾腾（1984- ），女，湖南株洲人，汉族，讲师，研究方向：火灾安全与评价。

摘要：目前，我国乡村振兴战略全面实施，广大农村地区经济取得飞速发展，但是农村防火安全方面依然存在很大问题，火灾事故频发、火灾形势愈加严重，对广大农村居民的人身安全及财产造成了巨大的威胁，同时这一现状也与我国乡村振兴战略背道而驰。笔者通过对滇中地区农村消防安全的调查，分析了该农村地区的防火现状以及火灾影响因素，利用AHP-熵权法，计算出各种火灾因素的权重值，得出各火灾因素对农村火灾的影响力，并提出预防农村火灾的建议。

关键词：农村防火；AHP；熵权法；火灾影响因素

引言

根据国家消防救援局发布的2022年全国消防救援队伍接处警与火灾情况，农村地区火灾占比较大，各类火灾风险相对突出，全年共接报农村火灾46.2万起、亡1009人，占全国的56%、49.1%，高于农村人口占总人口不足四成的比重，仍是当前火灾防控的重点和难点。由此可见，农村防火安全仍然存在着较大的隐患，农村防火能力需要尽快提升。

目前，国内已有大量学者对农村防火安全进行了探究，洪虹[1]从建筑耐火等级、易燃物与人为因素等方面进行分析，得出农村消防安全现状，同时侧重于消防管理方向，提出农村防火安全对策；赵亭[2]分析农村普遍存在的问题和农村先天性消防安全隐患，强调将消防理念深入人心，做好思想上的防线，从根源治理，防消结合，侧重于“防”；楚道龙[3]通过实地调查，综合调研数据，利用AHP，建立农村防火安全体系，通过计算各因素指标权重，对我国农村地区防火安全进行评价。这些研究大多对农村火灾整体情况进行研究，缺乏定量计算以及对各火灾影响因素之间关系的研究，同时AHP由于其自身局限性，存在人为主观因素的影响，会出现一定偏差。因此，本文将基于AHP—熵权法，得出各项指标权重，分析各指標对农村火灾的相对重要性，并提出相关防火对策。

一、农村火灾影响因素

影响农村火灾的因素较多，根据调查结果，文中从农村布局、消防设备、居民防火意识、火灾荷载和用电用火五个方面进行分析。

（一）农村布局

滇中农村地区所呈现出的特点是农村布局紧凑，村庄住宅比较密集，房屋及乡村道路建设相对较落后，并且大多数农村距离县城较远，位置较偏，且大型车辆很难进入。如果发生火灾，消防救援队伍不能及时赶到，会使火势加强，并且可能出现“火烧连营”的情况。

（二）消防设备

该农村地区均不具备各种消防设备，但居民用水比较完备，各户都贯通自来水，并且各家都有一定的储备水。储备水可以通过家用水泵，用于紧急灭火，在处理突发火灾时，可以起到关键作用。

（三）居民防火意识

通过调查，农村均没有正规、专业的消防宣传教育组织，也没有专职防火宣传人员。消防安全宣传不到位，居民消防意识淡薄，同时生活中存在着许多危险行为，容易引发火灾。

（四）火灾荷载

可燃物种类多、数量大、分布较集中是该农村地区的重要特征。固体可燃物包括砖木结构的建筑、森林植被和建筑内外分布的大量生活用品等，火灾荷载密度较大，发生火灾时，可引发大规模燃烧，很难扑救。

（五）用电用火安全

该农村在生产生活中大量使用电器和火源，电线老化、乱接情况较多，用火用电安全意识较薄弱，电气火灾和用火不慎导致的火灾占农村火灾的大部分。

二、利用AHP-熵权法分析火灾影响因素

（一）AHP-熵权法

层次分析法（AHP）是结合定性与定量分析的一种决策方法，目前广泛应用于各种复杂系统问题[4]，但是AHP存在一定的主观因素影响。熵权法是客观赋权法，具备较强的客观性，因此在对指标进行权重分配时，应考虑指标数据之间的内在统计规律和权威值，即采用AHP和熵权法相结合的组合赋权方法，以纠正单一的AHP权重值所带来的主观因素影响。利用AHP-熵权法，对影响该农村地区火灾发生因素进行比重分析，通过建立层次结构模型、判断矩阵计算因素权重、根据权重进行分析等步骤，完成AHP-熵权组合计算，得出结论。

（二）构建评估指标体系

评价指标的选取不仅关系到整个评价体系构建的合理性，更关系到最终评价结果的准确性[5]。根据对农村地区消防安全的调查与分析，把影响该地区防火安全的主要因素分为：消防设施建设、建筑物特征、电气火灾因素、群众防火能力四大类，并对各因素进行细化，得出评价指标如下表所示：

（三）计算权重

1.利用AHP求权重

（1）判断矩阵。按两两比较结果构成的矩阵称作判断矩阵，xij为要素i与要素j重要性比较结果，表2列出9个重要性等级及其标度[6]。

根据评分标准，分析调查结果，并邀请西南林业大学消防工程专业专家对评价体系中各项指标进行两两比较打分，得到各因素相应分数，构建判断矩阵，得出农村防火安全各因素权重[7]。

（2）权重计算

利用SPSSAU进行AHP层次分析，计算该模型特征向量、最大特征根（λmax），进行一致性检验分析，利用和积法得出各评价指标的权重值（aj）。

CR值越小，说明判断矩阵一致性越好。当CR＜0.1时，表示判断矩阵通过一致性检验；一级指标和二级指标的CR值皆小于0.1，因此皆满足一致性检验[8]。

2.利用熵权法求权重

（1）数据标准化：将判断矩阵（aij）m×n进行标准化，得标准矩阵记为（aij）m×n。

（2）计算各指标的信息熵：

（3）通过信息熵计算各指标的权重[9]：

3.指标组合权重

AHP层次分析具有较强的主观性，而熵权法具有较强客观性，因此将AHP与熵权法结合，构建指标组合权重，使得分析评价更加准确[10]。

通过AHP-熵权法组合运算，得出农村火灾各影响因素的组合权重，从结果数据分析，U11，U12，U21，U22，U32，U41，U42几项指标对农村火灾的影响较大。灭火器安装、消防水源、火灾荷载、房间耐火等级、短路过负荷、群众防火意识以及火灾自救能力在农村火灾中起关键性作用，同时这些因素对火灾的发生以及是否能够成功扑救起决定性作用。

三、防火建议

根据AHP-熵权法得出的农村火灾重点因素，结合农村实际情况，必须从以下几个方面做好农村防火工作。

（一）完善消防设施

加强农村消防基础设施建设，提高农村抵御火灾的能力。各村应配备一定消防设施，保证消防通道畅通，消防水源时刻保持充足，提高农村火灾初期救援的成功率。同时，在农村进行消防宣传、防火和紧急逃生演练，科普消防设备使用方法，让群众时刻保持警惕，防患于未然[11]。

（二）防范电气火灾

对村民进行用电安全宣传，政府应重视农村群众用电情况，及时更换老旧线路，排查电气火灾故障，指导居民购买有安全质量保证的电器。完善村中空气开关的装配，确保在电线短路等情况下，迅速切断电源，减少火灾事故发生的概率。

（三）关注重点人群

老年人和儿童在紧急情况下的逃生自救能力较差，应重点培养老年人和儿童的消防安全理念，提高老人儿童在紧急情况下的自救能力；将学校、社区作为消防安全宣传的平台，让消防走进校园、走进社区，对老人儿童进行防火安全培训。

（四）加快新农村建设

我国已经在广泛普及新农村建设，但是仍然存在着大量的旧建筑，其火灾危险性较高。新农村建设中，由于采用了更好的建筑材料以及用电设备等，耐火等级较高，火灾危险性大大降低，而且新农村分布较整齐，用水用电相对规范，道路建设较完善。因此，加快新农村建设，可以加速推进农业农村现代化，对降低农村火灾发生率有较大的作用。

结语

文章从消防设施建设、建筑物特征、电气火灾和群众防火能力四个方面展开分析，利用AHP-熵权法组合计算权重，得到影响农村火灾的几个重要指标，并提出农村防火的建议，对于农村防火工作具有指导性意义。同时，基于AHP-熵权法组合的模型，解决了AHP层次分析法带来的主观性影响，使得分析数据权威可靠，AHP-熵权法的组合可以使用到更多复杂场景的火灾风险评估与分析中。

参考文献

[1]洪虹.农村消防安全管理存在的问题及对策[J].消防界（电子版），2022，8（09）：84-85.

[2]赵亭.我国农村消防安全存在的问题与解决对策[J].消防界（电子版），2022，8（06）：126-128.

[3]楚道龙.农村消防安全现状调查与消防投入效益模型研究[D].中南大学，2013.

[4]韦相宇，田世祥，代张音.基于鱼骨图-AHP法高层住宅建筑火灾风险评估[J].住宅科技，2023，43（02）：55-58.

[5]徐志胜，刘顶立，曹欢欢，等.基于AHP的古建筑火灾风险评估方法研究[J].铁道科学与工程学报，2015，12（03）：690-694.

[6]马砺，刘晗，白磊.基于AHP和熵权法的古建筑火灾风险评估[J].西安科技大学学报，2017，37（04）：537-543.

[7]楊雅娟，闫超，马峻.基于ISM和AHP地下批发商城火灾危险影响因素研究[J].安全，2020，41（11）：16-20.

[8]李会荣.基于层次分析法的桂西北古村寨火灾风险评估研究[J].武警学院学报，2011，27（04）：41-43.

[9]郑天芳，曲娜，张帅，等.基于AHP-熵权法的高层建筑电气火灾风险评价[J].沈阳航空航天大学学报，2022，39（01）：69-76.

[10]刘钧迪.基于AHP-熵权法赋权的水电厂安全性可拓评价[D].郑州大学，2019.

[11]钮英建，杨玲.北京地区村镇建筑防火现状调查与分析[J].中国安全生产科学技术，2011，7（10）：138-142.