石窟寺安全风险评估指标体系构建及实证研究

张帅，宁利君，焦心怡，江小平，李然

（1 敦煌研究院 保卫处，敦煌 736200；2 北京市科学技术研究院 城市安全与环境科学研究所，北京 100054；3 中南民族大学 电子信息工程学院，武汉 430074）

近年来各类文物安全突发事件时有发生.2018年9月2日，巴西国家博物馆发生火灾；2019年4月15日，法国巴黎圣母院发生火灾；2019 年5 月30 日，山西晋中平遥古城发生火灾；2019 年10 月21 日，都灵市中心皇家马厩与马术学院突发火灾；2019 年11月，意大利威尼斯洪水淹没了大量威尼斯的文物古迹；除以上造成重大影响的事故之外，文物的偷盗、故意破坏、恐怖袭击等各类安全事故也是层出不穷，对文化遗产的保护和传承有着较大的影响.

国内的文物保护单位（以下简称“文保单位”）是对确定纳入保护对象的不可移动文物的统称，包含古文化遗址、古墓葬、石窟寺、古建筑等类别，石窟寺因为其自身特点、赋存环境、开放规模、保护手段和方法等原因，面临更多难以防范的风险，这样就造成了石窟寺成为较为脆弱的文物类别［1］，随着“文化弘扬”和旅游热的不断高涨，开放接待的游客数量与日俱增，从而又增加了石窟寺类文保单位可能面临的风险［2］.本研究尝试通过辨识和评估国内石窟寺类文保单位面临的各类公共安全风险，围绕影响石窟寺安全的风险因素，构建石窟寺安全风险评估指标体系，借助风险矩阵和层次分析法，进一步全面、科学、系统地开展石窟寺安全风险评估工作，对于文物保护管理机构进行石窟安全事件的预防，提升突发事件应对能力具有重要意义.

1 石窟寺类文保单位风险分类

目前文物单位划分风险分类有多重方式，但基本是围绕重要保护对象进行划分的.崔波从自然环境及地理位置、外部突发事件、日常管理、经营活动、交流展览等方面分析了博物馆面临的分析［3］.王力等从博物馆设备、展览过程以及人文因素和环境因素三个角度提出了相应的风险分类［4］.陈安等从风险致因来源和特征为基础，将博物馆领域的风险类型分为突发灾害类、渐发病害类和经营活动类险三大类风险［5］.钱建明从博物馆区域功能的角度从陈列展厅、文物库房、监控室以及文物的运输流动过程四个方面分析博物馆可能存在的风险［6］.

笔者结合国内主要几处大型石窟寺的定位及所承担职责的变化，从其文物保护、文物研究以及文化弘扬等工作出发，分析三类活动运营过程可能影响的对象“人、文物和基础设施”面临的风险，在2019 年提出石窟寺类文保单位风险分类方法，将石窟寺类文保单位可能存在的全部风险划分为4 大类：“场所管理风险、运营活动风险、突发灾害风险以及渐发病害风险”，如图1所示［2］.

图1 风险分类示意图Fig.1 Schematic diagram of various risk categories

本文在以往石窟寺类文保单位风险分类研究工作的基础之上，进一步研究建立相应的安全风险评估指标体系.

2 石窟寺类文保单位风险评估方法

现阶段国内外针对文保单位的风险评估方法多是针对某一类具体安全威胁或灾害的评估方法，如基于ZigBee 技术的文物建筑火灾风险评估方法［7］、文物保护单位安全防范系统的风险评估模型［8］、基于模糊层次分析法的文物古建筑火灾风险评估方法［9］、ABC 的评估方法［11-12］，以上方法多是针对某一类具体风险进行评估，不能够得出不同类型风险之间的风险等级，未能够对石窟寺类文保单位可能存在的各类风险进行综合分析，根据《风险管理 风险评估技术》（GB/T27921—2011）［12］推荐的风险评估方法，本文采用风险矩阵与层次分析法相结合的评估模式，以评估不同风险类型的最终风险值.

2.1 风险发生可能性和严重性权重计算方法

按照风险矩阵的评估方法，风险可以从发生可能性L与后果严重性S两个角度进行评估，本文利用层次分析法，采用Saaty 的9 级标度法（表1）分别构建不同指标的可能性L与严重性S的两两比较的判断矩阵P，利用矩阵P计算出各级指标权重值和相应的一致性比率CR值.

表1 9级标度法不同标度含义Tab.1 Explanation of each scale level from the 9 scale method of AHP

2.2 不同风险指标权重计算方法

风险最终权重确定参考风险矩阵的计算方法，从可能性L与严重性S的权重得出初始的指标权重值，风险i的初始风险权重R的计算公式如公式（1）所示.

计算各风险最终权重值LR 时，需考虑上具体风险指标所处准则层的权重Wk，并进行归一化处理，计算公式如公式（2）所示.

3 石窟寺类文保单位安全风险评估指标设计

基于前期研究工作的基础，建立石窟寺类文保单位风险评估指标体系，考虑渐发病害是文物保护研究相关领域的内容，可采用国际文化财产保护与修复研究中心（ICCROM）提出的ABC 的评估方法［10-11］，由具体文物研究相关工作人员进行判定，故本次建立的风险评估指标体系中暂时不包括渐发病害风险的评估指标.

针对石窟寺类文保单位存在的风险分类分析结果，从石窟寺类文保单位面临的3 个风险大类设计相应的评估指标，评估指标共有3 个二级指标，11个三级指标，如表2所示.

表2 石窟寺类文保单位风险评估指标Tab.2 Index of risk assessment for cultural relics protection units of the cave temples

按照石窟寺类文保单位安全风险分类，构建石窟寺类文保单位安全风险评估指标体系，形成石窟寺类文保单位的分级评估层次结构模型，如图2所示.

图2 分级评估层次结构模型Fig.2 The hierarchical model of graded assessment

分级评估层次结构模型构建完成后，通过比较同一层次上的各因素对上一层相关因素的影响得到的判断矩阵，利用Saaty 的9 级标度法给出的重要性标度标记其重要程度，进而得出相应层级不同指标的权重，具体计算方法如下：

（1）计算准则层指标权重时，直接由专家对其指标权重进行打分后得出准则层各指标权重；

（2）计算方案层权重时，区分方案层各风险指标的可能性和严重性，分别计算各风险指标对应可能性权重和严重性权重，随后按照风险矩阵的方法计算出方案层各指标的具体权重值，并对其归一化计处理.

4 A 石窟寺文保单位安全风险评估结果

为验证前述风险评估方法和评估指标的适用性，选取位于甘肃省的A 石窟寺文保单位为评估对象进行验证.

4.1 A石窟寺准则层各安全风险指标权重计算

利用层次分析法，分析准则层3 项指标的权重值，在准则层计算权重时不再按照可能性和严重性分别计算其权重，而是作为一个整体计算其3 项指标的权重值.利用评价指标判断矩阵对准则层进行专家评价，其一致性检验结果CR=0.0359＜0.1，通过一致性检验（表3）.

表3 准则层评价指标判断矩阵Tab.3 Assessment matrix of evaluation index from criterion layer

4.2 A 石窟寺方案层各安全风险发生可能性权重计算

利用层次分析法，通过分别构建准则层下各方案层的风险矩阵，确定方案层各类风险发生可能性的权重值.

4.2.1 场所管理风险各项指标可能性权重

考虑A石窟寺现阶段重点场所（如变配电室、文物库房等）和一般场所（办公区、餐厅等），其制定的各项管理制度细致完善程度以及场所管理人员管理制度的执行情况，利用层次分析法形成评价指标判断矩阵对场所管理2项评价指标可能性进行专家评价，一致性检验结果CR=0＜0.1，通过一致性检验，见表4.

表4 场所管理风险可能性评价指标判断矩阵Tab.4 Likelihood assessment matrix of risk management evaluation index for specific locations

4.2.2 运营活动风险各项可能性指标权重

考虑A石窟寺针对交通运输管理（停车场管理、交通组织等）、大型活动管理（活动审批、现场检查等）、陈列展览活动（文物出入库、文物运输管理等）、旅游开放（票务管理、客流组织等）、建筑施工（审批管理、现场检查等）、窟内作业（入窟审批、设备管理等）、文保工程（资质审核、施工方案审核等）方面的管理制度的制定和执行情况，利用层次分析法形成评价指标判断矩阵对运营活动7项评价指标可能性进行专家评价，一致性检验结果CR=0.0171＜0.1，通过一致性检验，见表5.

表5 运营活动风险风险评价指标判断矩阵Tab.5 Assessment matrix of risk management evaluation index for operational activities

4.2.3 突发灾害风险各项可能性指标权重

考虑A石窟寺现阶段人为活动管理和针对自然灾害防治管理的情况，利用层次分析法形成评价指标判断矩阵对突发灾害风险2项评价指标可能性进行专家评价，一致性检验结果CR=0＜0.1，通过一致性检验，见表6.

表6 突发灾害风险评价指标判断矩阵Tab.6 Assessment matrix of risk management evaluation index for sudden disasters

4.3 A 石窟寺方案层各安全风险发生严重性权重计算

同样利用层次分析法，确定方案层各类风险发生后果严重性的权重值.

4.3.1 场所管理风险各项指标严重性权重

考虑重点场所和一般场所发生事故可能造成的后果影响程度，如对文物造成的影响和可能造成的人员伤亡及社会舆论情况，利用层次分析法形成评价指标判断矩阵对管理制度2项评价指标严重性进行专家评价，一致性检验结果CR=0＜0.1，通过一致性检验，见表7.

表7 场所管理风险严重性评价指标判断矩阵Tab.7 Severity assessment matrix of risk management evaluation index for specific locations

4.3.2 运营活动风险各项指标严重性权重

考虑运营活动7项评价指标发生事故可能造成的后果影响程度，如对文物造成的影响和可能造成的人员伤亡及社会舆论情况，利用层次分析法形成评价指标判断矩阵对运营活动7项评价指标严重性进行专家评价，一致性检验结果CR=0.0313＜0.1，通过一致性检验，见表8.

表8 运营活动风险严重性评价指标判断矩阵Tab.8 Severity assessment matrix of risk management evaluation index for operational activities

4.3.3 突发灾害风险各项指标严重性权重

考虑人为活动和自然灾害导致事故后果的严重程度，如对文物造成的影响和可能造成的人员伤亡及社会舆论情况，利用层次分析法形成评价指标判断矩阵对突发灾害风险2项评价指标严重性进行专家评价，一致性检验结果CR=0＜0.1，通过一致性检验，见表9.

表9 突发灾害风险严重性评价指标判断矩阵Tab.9 Severity assessment matrix of risk management evaluation index for sudden disasters

4.4 A石窟寺安全风险最终权重值计算

根据前述计算出的方案层各风险指标可能性初始权重值（表4～6）和严重性初始权重值（表7～9），利用公式（1）计算出方案层各风险初始权重值Ri；结合准则层初始权重值（表3），利用公式（2）计算得出方案层各风险最终权重值，计算结果如表10所示.

表10 方案层各风险指标权重最终值Tab.10 Final weight scores of each risk indicator at the scheme layer

根据表10，按照“风险矩阵+层次分析法”的风险评估方法，评估出对A 石窟寺影响最大的三项的风险分别是运营活动风险中的文保工程类风险、场所管理风险中的重点场所风险和一般场所风险，具体原因分析如下：

（1）A 石窟寺文保工程项目多为工艺特殊、施工周期较长的壁画修复和洞窟数字化工程，施工过程中人员、设备、器械等与文物本体近距离接触或直接接触，但现阶段针对文物保护工程施工安全管理没有明确的标准，其施工过程中使用器械的设计和选择未能全面考虑对文物本体的保护要求，因此文保工程可能导致文物受损或人员受伤的风险等级较高.建议在文保工程施工前，对施工器械选型进行把控，结合施工工艺和施工方案，针对性地拟定保护方案，并加强施工人员的培训和管理，强化施工人员安全意识.

（2）A石窟寺核心区域内除洞窟区域外，其他重点场所也较多，包括安（消）防中控室、配电室、发电机房、实验室、水泵房等，一旦发生事故，不但会对A石窟寺其他区域的运行造成较大影响，且其场所发生事故也极易造成人员伤亡，可能对文物造成直接或间接影响，因此该类风险在A 石窟寺的风险等级也较高.建议明确重点场所的责任人，制定重点场所管控制度，加大巡查力度，强化挂牌上锁措施落实，防止无关人员进入，以确保重点场所的安全.

（3）一般场所在A石窟寺分布较广，既包括与游客直接相关的售票区、排队区，也包括不对游客开放的办公区，这类场所发生事故其影响区域仅限定在该区域范围内，对其他区域影响的可能性较小，但该类场所发生事故可能会造成游客人员伤亡和引起巨大社会影响.建议结合一般场所区域的使用功能和涉及人员类别，针对性地制定管控制度，必要时可采取一定的工程技术措施，优化相关区域布局，提升区域的本质安全水平.

总体来说各类风险最终指标权重与现阶段A石窟寺文保单位的实际情况相符，可在具体评估过程中进一步将各类风险划分层级，并结合权重值计算相应的风险等级.

5 结语

本文利用前期的石窟寺类文保单位风险分类的研究成果，设计了“风险矩阵+层次分析法”的风险评估方法，并选取位于甘肃省的A石窟寺为例，确定了其各类风险的权重值，并确定现阶段文保工程风险是A石窟寺需要重点关注的风险，具体结论如下：

（1）本文提出了“风险矩阵+层次分析法”的风险评估方法，通过分别评估风险发生的可能性权重值和后果严重性权重值来确认风险的最终权重值，下一步可以将不同风险类型划分等级和分值，利用各类风险的权重值来确定最终的风险等级.

（2）从A 石窟寺准则层的三类风险的权重可以看出，运营活动中存在的安全风险是现阶段A 石窟寺存在的主要风险，其中文保工程风险是现阶段A石窟寺文保单位需要关注的重要风险，这符合现阶段文物保护单位突发事件的现状，因此需要进一步加强该类风险的防范和管控力度.

（3）石窟寺作为较为脆弱的文物类别，应当定期开展安全风险评估，明确当前需重点管控的风险，并结合各项安全管理制度的落实，控制风险态势，防止由各类风险引发的事故，确保游客、文物的安全.