北京市地震應急避難場所減災能力評價體系的研究1

熊 焰 梁 芳 喬永軍 薄 濤

（北京市地震局，北京 100038）

北京市地震應急避難場所減災能力評價體系的研究1

熊 焰 梁 芳 喬永軍 薄 濤

（北京市地震局，北京 100038）

北京市地震應急避難場所是我國建設最早、數量最多的，根據國家和地方的建設標準和規范，現有地震應急避難場所部分建設項目與權威的國家建設標準要求相比較而言，還存在超標與不足，因此定量和綜合的能力評價勢在必行。本文采用層次分析法，針對應急避難場所各種能力，梳理出3個層次、18個因素，并通過專家調查方式得到各因素的權重，形成減災能力評價體系。文中以北京市朝陽區的應急避難場所為例進行了評價，并給出了其完善的建議。初步可認為，本文提出的地震應急避難場所減災能力評價體系具有較好的可操作性，對避難場所的建設和完善具有一定的指導意義。

層次分析法 地震應急避難場所 減災能力評價

引言

地震應急避難場所作為城市應急基本單元被廣泛地引入城市規劃與建設。應急基本單元減災能力的評價是全面系統地開展地震災害應急風險評估的基礎。北京市是全國建設地震應急避難場所最早的省份，現已建成60多個地震應急避難場所，規劃建設的地震應急避難場所也不在少數。眾多地震應急避難場所的建立為城市防震減災提供了基礎，為人們災后避難提供了保障，但同時也存在很多問題（陳志芬等，2010），使得災害發生后應急避難場所并沒有發揮應有的作用。而對地震應急避難場所減災能力的評價，可以向決策者提供一套對于應急避難場所減災能力的衡量標準，客觀地認識到本地區的地震應急避難場所建設中面臨的優勢和存在的不足，從而能更有針對性地提高本地區的應急避難場所減災能力。

目前已經有不少專家學者對應急避難場所提出了自己的評價指標體系，并給出了相應的權限值。在黃典劍等（2006）、吳宗之等（2005）、錢洪偉等（2013）、張雪（2008）的應急避熊焰，梁芳，喬永軍，薄濤，2014．北京市地震應急避難場所減災能力評價體系的研究．震災防御技術，9（4）：921—931．doi：

10.11899/zzfy20140421難場所能力評估指標體系中，很多評價指標較為籠統，很難進行量化，或只是停留在單項評估和定性分析的層面上，對一個區域的地震應急避難場所減災能力的系統評價還不全面；而在研究方法方面也各不相同，其主要方法包括：層次分析法、網絡優化模型與加權評分法、基于加權Voronoi圖法、灰色關聯與熵值權重法、空間/非空間（屬性）混合逐步回歸模型法、2sFCA模型法等（戴晴等，2010）。本文試圖采用層次分析法與專家咨詢法相結合的評價體系，同時結合層次分析法的特點——對復雜的決策問題的本質、影響因素及其內在關系等進行深入分析，利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化，從而為多目標、多準則或無結構特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法（黃典劍等，2006）。

本文從地震應急避難場所的評價因素分析出發，借鑒前人在地震應急能力評價方面取得的成果，結合北京市的特點，初步構建了一個北京市地震應急避難場所減災能力評價指標框架，通過專家調查方式確立各因素的相關指標，經過試驗區檢驗后，形成一個北京市地震應急避難場所減災能力評價體系。

1 層次分析法的基本原理

地震應急避難場所減災能力的評價因素多，其中很多定性因素難以定量描述，運用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）可以有效地解決這一問題（黃典劍等，2005），大體可以分為以下5個步驟：

（1）明確問題，建立一個多層次的遞階結構

根據評價對象的情況，確定評價指標。根據AHP法的原理，將各評價因素按其屬性分類組合形成一種層次結構（圖1）。

圖1 遞階層次結構示意圖Fig. 1 Diagram of hierarchical structure

（2）構造兩兩比較判斷矩陣

建立判斷矩陣，并據此計算各元素的優先級權重。用上一層次中的每一元素作為下一層元素的判斷準則，分別對下一層的元素進行兩兩比較，比較其對于準則的重要程度，并按事前規定的標度定量化，建立判斷矩陣。

（3）計算單一準則下元素的相對權重

這一步是解決在準則層Bk下n個元素C1，C2，...，Cn排序權重的計算問題，并進行一致性檢驗。對于C1，C2，...，Cn，通過兩兩比較得到判斷矩陣C，并通過解特征根問題Cω＝λmaxω得到λmax和ω值，其中λmax為C的最大特征根，ω為對應于λmax的正規化的特征向量。在精度要求不高的情況下，可以用兩種近似方法——和法或根法計算λmax和ω值。

（4）一致性檢驗

層次分析法要求判斷矩陣要具有一致性，能夠使計算的結果基本上合理。求一致性指標CI=（λmax-n）/（n-1），其中n為判斷矩陣的階數；CR=CI/RI，如果CR＜0.1，則一致性檢驗通過，其中，RI為平均隨機一致性指標，其值如表1所示。

表1 隨機一致性指標RI值Table 1 Random coincidence indicator RI

（5）計算各層元素的組合權重

為得到遞階層次結構中每一層所有元素對于總目標的相對權重，需要把第三步的計算結果進行適當的組合，并進行總的判斷一致性檢驗。這一步驟是由上而下逐層進行的。

以上是層次分析法解決比較簡單的決策問題時所用到的步驟，實際上，對于某個復雜的系統，集中多個決策者（專家）的意見是一種常用的方法。

2 北京市地震應急避難場所減災能力評價體系的建設與主要內容

2.1 地震應急避難場所減災能力的內涵

防震減災能力是指一個城市確保其地震安全的能力（黃典劍等，2006），本文所提出的地震應急避難場所減災能力，是指各地震應急避難場所在地震發生前后，在自然條件、規劃設計、設施設置、管理等硬件和軟件方面實際具備的水平。

2.2 評價指標選取的原則

地震應急避難場所減災能力是由許多因素構成的復雜系統，相互之間的聯系錯綜復雜。為了能夠將這些因素有機地聯系起來進行評價，首先要進行因素的篩選。篩選時主要遵循以下原則。

（1）科學性。選取的都是有代表性的因素，抓住能體現地震應急避難場所減災能力的最本質、最有代表性的因素。

（2）差異性。數據要存在比較明顯的差異，便于評價時對不同場所進行比較。

（3）獲得性。數據易于獲取，且數據完整，可以覆蓋整個試驗區，也便于不同地區之間的比較。

（4）系統優化原則。力求以較少的指標，比較全面系統地反映評估對象的內容，可選用層次分析法來劃分評價指標體系。

2.3 地震應急避難場所減災能力評估體系框架

影響地震應急避難場所減災抗災能力的因素有很多，可以將這些影響因素劃分為環境支撐能力、應急資源保障能力、社會控制能力三大類。其中，環境支撐能力是地震應急避難場所功能實現的環境基礎（如地形平坦、交通通達、離住宅區較近）和保障（遠離重要經濟目標、遠離重大危險源），它直接體現出地震應急避難場所的適用性，也在一定程度上影響著周圍區域的應急避難能力；而應急資源保障能力是安置災民的根本保障（如供水、供電設施、醫療救護、廁所、物質儲備等基本生活需要），是應急避難場所減災抗災能力的關鍵；社會控制能力是一個綜合的應急協調系統，反映社會和政府的工作效能。完備的應急預案與充分的宣傳教育可以提高政府和社會民眾的災后應急能力，良好地維護與管理應急避難場所可以使其減災能力保持最佳狀態，災時隨時啟動，充分發揮其作用。

這三大類因素，每一類又可以劃分為若干個子因素，它們構成了評價地震應急避難場所的框架（圖2）。

圖2 北京市地震應急避難場所指標體系框架Fig. 2 The frame and factor index of Beijing earthquake emergency shelters

2.4 地震應急避難場所減災能力評估體系因素權重的確定

評估體系的具體評估內容確定之后，應進一步分析各個指標對總目標的貢獻率，即確定因素的權重。確定權重的方法可以分為兩大類：一類是客觀賦權法；另一類是主觀賦權法。其中，客觀賦權法是指利用樣本數據所隱含的信息，統計處理得出指標權數，如灰色決策法、主分量分析法等（張風華等，2002）；而主觀賦權法的源信息來自于專家咨詢，它是各個評價專家依據自己的知識和經驗，對各個評價指標的重要程度進行打分，經過統計分析后可得到指標權數，如專家打分法、層次分析法等。本文根據北京市地震應急避難場所減災能力評價指標體系中，各因素所涉及的、復雜的客觀情況和特點，在構造判斷矩陣時，首先考慮的是層次分析法。以調查問卷統計結果為依據，計算得出應急避難場所減災能力評估體系中各個因素相對于總體目標的權重（貢獻率）。

首先，向國內地震行業的知名學者及長期工作在防震減災第一線的專家發放專家調查問卷，共回收有效問卷21份。接著采用層次分析法軟件Yaahp Version 0.6.0對每份問卷進行數據處理，結果如表2——三大類因素評價能力的權數；表3——環境支持能力6個因素的權數；表4——應急資源保障能力9個因素的權數；表5——社會控制能力3個因素的權數；表6——18個因素相對于總體目標的權數所示。

表2 三大因素評價能力的權數Table 2 Weights of evaluation capacity for the three categories

表3 環境支持能力6個因素的權數Table 3 Weights of six factors in the environment supporting capability

表4 應急資源保障能力9個因素的權數Table 4 Weights of nine factors in the emergency resources supporting capability

表5 社會控制能力3個因素的權數Table 5 Weights of three factors in the social controlling capability

表6 18個因素相對于總體目標的權重Table 6 Weights of eighteen factors relative to the general objective

續表

2.5 北京市地震應急避難場所減災能力的評估體系的確定

筆者依據《地震應急避難場所場址及配套設施（GB 21734-2008）》（中華人民共和國國家標準，2008）中提出的各種定性和半定量建設指標，結合北京市防震減災工作的具體特點，對《城市居民生活用水量標準（GB/T 50331-2002）》（中華人民共和國國家標準，2002）、《室外排水設計規范GB 50014-2006（2011版）》（中華人民共和國國家標準，2011）、《生活飲用水衛生標準（GB 5749-2006）》（中華人民共和國國家標準，2006）、《城市應急避難場所建設技術標準（DGJ32/J122-2011）》（江蘇省工程建設標準，2011）、《救災物資儲備庫管理規范（GB/T 24439-2009）》（中華人民共和國國家標準，2009）、《公共停車場工程建設規范（DB11/T 595-2008）》（北京市地方標準，2008）、《道路交通標志和標線（GB 5768-2009）》（中華人民共和國國家標準，2009）、《供配電系統設計規范（GB 50052-2009）》（中華人民共和國國家標準，2009）、《城市公共廁所設計標準（CJJ 14-2005，J476-2005）》（中華人民共和國行業標準，2005）、《停車場規劃設計規則（試行），（公安部，建設部[88]公（交管）字90號）》（公安部等，1988）、《民用直升機場飛行場地技術標準（MH5013-2008）》（民用航空行業標準，2008）、《城市道路照明設計標準（CJJ45-2006）》（中華人民共和國行業標準，2006）、《公園設計規范（CJJ48-92）》（中華人民共和國行業標準，1992）、《建筑照明設計標準（GB 50034-2004）》（中華人民共和國國家標準，2004）、《城市夜景照明設計規范（JGJ/T163-2008）》（中華人民共和國行業標準，2008）、《軍用永備直升機機場場道工程建設標準（GJB3502-1998）》（國家軍用標準，1998）、地震災害現場醫療救援隊分級方案及標準體系的研究（彭衛平，2012）、《災后恢復重建衛生防疫實用技術手冊》（國家減災委員會等，2008）、大規模災害救援應急防疫隊裝備配備初探（李陽等，2010）、《建筑設計規范常用條文速查手冊（第二版）》（虞獻南等，2007）、試論城市高架直升機場設計（宋明等，2003）、基于加權Voronoi圖的城市地震應急避難場所責任區的劃分（李剛等，2006）等一系列規范、標準和論文，進行了系統地整理和統計分析，并在此基礎上邀請有關專家對初步結論進行評價，提出了北京市地震應急避難場所減災能力建設指標的量化標準1熊焰，2012. 北京市地震應急避難場所減災能力建設指標的量化研究. 北京市地震局任務性科技專項（JZX-201209）資助.。表7給出了筆者得到的結果。

表7 北京市地震應急避難場所減災能力的指標體系Table 7 Standards of Beijing earthquake emergency shelters

續表

2.6 北京市地震應急避難場所減災能力綜合指數的計算

地震應急避難場所整體的減災能力可用綜合指數來表述。其算法如下：設各因素相對于總目標的權重為Xn（n=1，2，...，18）；各因素的每項得分為An（n=1，2，...，18）；地震應急避難場所減災能力為P。則有：

根據我國防震減災工作的現狀，將地震應急避難場所減災綜合指數的等級評定對應如下：1.0—0.9，優秀；0.89—0.8，良好；0.79—0.7，中等；0.69—0.6，及格；0.6以下，不及格。隨著避難場所評估數量的加大，綜合指數等級的評定還可能變動。

3 應用實例與完善建議

3.1 試驗區的選取

本文選取北京市朝陽區作為評估對象，其主要原因有兩方面：一方面是因為朝陽區是北京市面積最大的近郊區，既有望京、北苑等大型居住社區，也有北京市商務中心區CBD、奧運村等大型商務、旅游區，人口分布和活動特點多樣；另一方面朝陽區還是北京市重要的外事活動區，區域內匯集了北京70%的涉外資源、60%以上的外國商社和90%的外國駐京新聞機構。外國駐華使館中除俄羅斯、盧森堡外，其它駐華使館都在朝陽區。這一特殊性也對地震應急避難場所減災能力提出了更高的要求。此外，從已收集到的北京市地震應急避難場所數據分析中發現，當前朝陽區地震應急避難場所的數據相對完整，具備可操作性。

3.2 北京市朝陽區地震應急避難場所減災能力的評價分析

3.2.1 評價過程

將收集到的朝陽區地震應急避難場所數據進行分析整理與計算，本文得出了北京市朝陽區地震應急避難場所減災能力指標體系的得分，如圖3所示。

圖3 北京市朝陽區地震應急避難場所各項指標得分柱形圖Fig. 3 Histogram of factor index of earthquake emergency shelters in Chaoyang district

根據（1）式，可得出朝陽區地震應急避難場所減災能力綜合指數為P=0.902。

3.2.2 評價結果分析

從柱形圖中（圖3）可以看出，朝陽區地震應急避難場所的減災能力在環境支持和應急資源保障能力方面得分較高，而在社會控制能力方面則較為薄弱，具體分析如下。

（1）我國第一個地震應急避難場所就建在北京市朝陽區，在朝陽區人民政府的支持下，其轄區內的地震應急避難場所建設工作一直走在全北京市的前列。早在2009年，朝陽區政府就將應急避難場所建設列入了區政府的“折子”工程，初步形成了規模適度、布局合理的防災應急疏散場地保障體系。經過多年的研究和探索，朝陽區的地震應急避難場所建設工作在選址、硬件設施設置等方面積累了寶貴的經驗，因而在環境支持和應急資源保障能力方面得分較高。

（2）朝陽區各地震應急避難場所的所有權，有的隸屬于區綠化局、有的隸屬于公園管理處、有的還隸屬于街道辦事處。因此，在進行維護管理、宣傳教育等方面，其水平良莠不齊，存在很大的差異性，所以在社會控制能力方面的得分較低，有待加強。

3.3 完善建議

通過對朝陽區地震應急避難場所減災能力的綜合分析，筆者針對其減災工作提出以下完善建議。

（1）加強建設，科學管理

現有地震應急避難場所分布仍存在以公園、綠地為主，分布不均，可疏散人數遠遠無法滿足實際需要的現狀。應該增加室內地震應急避難場所、在大型辦公和居住社區附近建設地震應急避難場所，科學管理應急設施，及時維護保養，以提高地震應急避難場所的減災能力。

（2）深入宣傳，全面普及

多次地震的震害經驗表明，地震發生時，及時地采取有效的措施，能有效地避免人員的傷亡；而在地震發生后，及時組織人民群眾開展自救互救，也是減少人員傷亡的關鍵。因此深入開展宣傳教育，進入社區進行防災知識宣傳普及和教育工作，也是防震減災工作的一項重要內容。

（3）完善預案，加強演練

當地政府或所有權者應該及時修訂應急預案并編寫社區應急手冊，先在各居民點進行演練，最后集中到全社區進行演練。同時為配合演練，還可舉辦滅火、救護等專業技能培訓。這樣，當發生地震時就可以按照應急預案，有次序地疏散和啟用地震應急避難場所，以減少人員的傷亡。

4 結論

采用層次分析法能夠合理地確定各因素的相對權重和組合權重，同時采用專家調查方法確定權重，擴大了層次分析法的范圍，能較為全面地考慮影響地震應急避難場所減災能力的因素，反映出應急避難場所的綜合情況，有利于提高地震應急場所建設和管理工作的科學化。

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Mitigation Capabilities Evaluation System of Beijing Earthquake Emergency Shelters

Xiong Yan，Liang Fang，Qiao Yongjun and Bo Tao

（Earthquake Administration of Beijing Municipality，Beijing 100038，China）

Beijing is the earliest city of China to build earthquake emergency shelters，and also holds the largest number of shelters．However，According to the excessive and insufficient of these earthquakes emergency shelters can not meet the state and local construction standards or norms，and quantitative and comprehensive capacity evaluation is imperative．In this paper，to evaluate all abilities of the emergency shelters，we use Analytic Hierarchy Process（AHP）to tease out three levels and 18 factors．Then we get the weight of each factor through experts’investigation to form the mitigation capabilities evaluation system．We also take the emergency shelters which are in Chaoyang District of Beijing as an example to conduct evaluation，and propose suggestions for improvement．Our preliminary results indicate that this evaluation system has good operability，and has guiding significance for construction and improvement of the emergency shelters in future．

Analytic hierarchy process；Earthquake emergency shelters；Mitigation capabilities evaluation

地震應急青年課題（CEA_EDEM-201201）資助

2013-11-25

熊焰，女，生于1982年。大學本科，工程師。主要從事地震應急技術的研究。E-mail：xy@bjseis.gov.cn