海島型校園在臺風災害時應急疏散能力評估

俞筆豪　葉繼紅　王鳳翔等

摘要 應急疏散能力的強弱決定突發大型災害時人員是否能安全撤離，良好的應急疏散能力可以在很大程度上減少非必要的人員傷亡。結合我國東南沿海海島型校園特殊環境下臺風災害時對應急疏散能力進行研究，以浙江海洋學院為例，運用G1法和模糊評價法來實現應急疏散能力評估，該方法可為同類型應急疏散能力評估提供參考。

關鍵詞G1法；模糊評價；應急疏散能力評估；海島校園；臺風災害

中圖分類號S424文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）16-198-03

Island Campus Emergency Evacuation Capability Assessment at the Time of Typhoon Disaster

YU Bihao， YE Jihong*， WANG Fengxiang et al

（School of Petrochemical and Energy Engineering， Zhejiang Ocean University，Zhoushan， Zhejiang 316000）

AbstractEmergency evacuation capacity determines whether people can rapid evacuation to a safe place when a largescale sudden disaster occurs， a good ability of emergency evacuation can reduce unnecessary casualties in the very great degree. The study combined with the particularity of island campus in China's southeast coast and typhoon disaster to research emergency evacuation capability index system， and adopted G1 method and fuzzy evaluation method to assess the capacity for emergency evacuation of Zhejiang Ocean University. It can provide a reference for the same type of emergency evacuation capability assessment.

Key wordsG1 method； Fuzzy evaluation； Emergency evacuation capability assessment； Island campus； Typhoon disaster

臺風災害是非常具有破壞力的一種自然災害，登陸后會帶來大風、暴雨、風暴潮等災害性天氣，在世界十大自然災害中，臺風災害居首[1]。我國大陸東臨太平洋，是全球最大的臺風源之一，臺風災害在東南沿海地區尤為嚴重，每年的臺風災害對我國經濟的可持續發展產生和人民群眾生命安全帶來了嚴重的威脅。同時我國東南沿海存在眾多島嶼，隨著我國的發展，海島的人口也在不斷增長，學校這一教育用途的民生設施也日益增多。然而，面對臺風，很多學校還沒有一套完善的應對措施和人員疏散方案。通過對臺風災害時海島校園應急疏散能力進行系統的評估，為學校對自身的應急能力有一個直觀準確的認知，提升臺風災害的應對意識和應急疏散能力，對減少海島校園在臺風災害時不必要的人員傷亡和財產損失具有指導意義。浙江海洋學院地處海島城市——舟山，屬于亞熱帶季風氣候，亦是臺風災害高發的地區。筆者在此以浙江海洋學院為實例，通過專家的咨詢，結合海洋學院的實際情況與特點，基于G1法和模糊評價法對浙江海洋學院在臺風災害時應急疏散能力進行評估。

1 基本原理分析

應急能力的評估需要對于各項指標的權重進行衡量，使用最廣泛的是AHP（層次分析法），它憑借人的經驗和判斷對決策方案優劣進行排序，具有實用、系統、簡潔等優點[2]。但在用層次分析法進行多層比較時還要進行一致性比較，如果一致性要求不滿足，那么該方法將失去作用[3]。因此，筆者采用G1法確定權重，結合模糊評價法進行應急疏散能力的綜合評估。

1.1G1法

G1法是東北大學郭亞軍教授提出的，該方法對層次分析法進行了改進，有效地避開了層次分析法需要檢驗一致性的缺點[4]。

G1法的具體步驟如下。

1.1.1

確定指標層的重要性排序關系。決策者或專家在指標集中選擇最為重要的記為X1，然后在余下的指標中再選出一個最為重要的指標記為X2，依次類推，直到最后一個指標。由此建立評價指標集{X1，X2，X3，…，Xn}的序關系。

1.1.2

Xk-1和Xk之間相對重要性的比較判斷值。

設Xk-1和Xk之間相對重要性之比wk-1/wk為rk，假設決策者或專家評價Xk-1和Xk之間相對重要性之比的理性判斷值為：

rk=wk-1/wk （k=2，3，4，5，…，m-1，m）

其中rk與rk-1之間必須滿足rk-1×rk>1 （k=2，3，4，…，m-1，m）。rk的賦值參照表1。

表1rk的賦值

rk重要程度

1.0指標Xk-1與指標Xk同樣重要

1.1指標Xk-1與指標Xk介于同樣重要與略微重要之間

1.2指標Xk-1比指標Xk略微重要

1.3指標Xk-1與指標Xk介于略微重要與明顯重要之間

1.4指標Xk-1比指標Xk明顯重要

1.5指標Xk-1與指標Xk介于明顯重要與強烈重要之間

1.6指標Xk-1比指標Xk強烈重要

1.7指標Xk-1與指標Xk介于強烈重要與極端重要之間

1.8指標Xk-1比指標Xk極端重要

1.1.3

權重值的計算。

若決策者或專家給出的rk均滿足上式，則指標Xm的權重值wm為

wm=（1+∑mk=2∏mi=kri ）-1 （k=2，3，4，5，…，m-1，m）

其他權重為wk-1=rk×wk （k=2，3，4，5，…，m-1，m）。

1.2模糊綜合評價法

模糊綜合評價法是一種以模糊推理為主、精確與非精確相統一、定性與定量相結合的分析評價方法[5]。其通過模糊數學對研究對象或目標作出總體的評價，根據模糊數學的隸屬度理論來實現將受多種因素制約難以量化的模糊定性問題研究轉化為直觀清晰的定量評價。

模糊評價的具體步驟是建立指標體系、確定各指標的權重（G1法確定）、確立評價因素集及各因素隸屬度、進行單因素模糊評判并得到評判模糊矩陣、對各指標進行綜合評判[6]。

2評價指標體系的建立及權重確定

對于應急疏散能力的評價，評價指標體系的選取與確定是關鍵和基礎，將直接影響到評價結果的準度和精度[7]。海島校園地處海洋環境，是典型的安全敏感區，存在人口密集、島內交通復雜、基礎條件有限、疏散設施承載大等顯著的特點，因此該指標體系的建立與其他類型指標體系相比有其特殊性。筆者對浙江海洋學院進行了實地的調研，通過分析海島型校園的臺風災害特性和影響海島型校園應急疏散的因素，結合海島型校園的實際情況，在查閱大量文獻以及咨詢相關專家聽取意見的基礎上，不斷完善修改，建立了海島型校園在臺風災害時的應急疏散能力評價指標體系。指標體系的建立遵循科學性原則、系統性原則、可操作性原則，從人、機、環、管的角度出發，將指標體系分為基礎條件、組織管理、疏散人員特征、現場處置能力、災后恢復能力5個一級指標以及22個二級指標（表2）。根據各指標之間的關系對重要性進行分析與判斷，運用G1法計算一級指標和二級指標的權重大小，再根據一級指標和二級指標的權重計算出每個二級指標的合成權重，其中二級權重將應用于應急疏散能力的模糊評價。

表2指標體系及權重

一級指標（一級權重）二級指標二級權重二級合成權重一級指標（一級權重）二級指標二級權重二級合成權重

基礎條件A疏散路線A10.2460.063 5疏散人員特征C人群密度C10.2610.039 9

（0.258）交通狀況A20.2230.057 5（0.153）人員心理素質C20.1810.027 7

交通設施A30.1330.034 3應急疏散意識C30.3400.052 0

通信設施A40.1110.028 6人員自救互救能力C40.2180.033 4

預警監測設備A50.1010.026 1現場處置能力D現場控制能力D10.2000.061 8

事態監測與評估A60.1860.048 0（0.309）突發狀況處理能力D20.1820.056 2

組織管理B政府應急預案與演練B10.1860.034 2信息交流能力D30.2810.086 8

（0.184）學校應急預案與演練B20.2240.041 2現場指揮與協調能力D40.3370.104 1

各部門協調能力B30.1690.031 1災后恢復能力E恢復與重建E10.3220.030 9

應急疏散培訓情況B40.2910.053 5（0.096）應急預案改進E20.3860.037 1

組織管理體制B50.1300.023 9心理恢復與輔導E30.2920.028 0

3應急能力評估的實現

3.1建立指標體系，確定權重

因素集合為UA={uA1，uA2，…，uAn}共n個因素，設定U={疏散路線A1，交通狀況A2，交通設施A3，通信設施A4，預警監測設備A5，事態監測與評估A6}共6個因素構成，由此構建了5個一級指標和22個二級指標的指標體系，并計算其權重（表2）。

3.2確立因素集，計算隸屬度

評價集合為V={vD1，vD2，…，vDm}共m個等級，設定V={強，較強，一般，差，很差}共5個等級的評語集。結合海洋學院的實地調研情況，拜訪了10位應急疏散方面的相關專家，對各個指標進行評判。如B3各部門協調能力，0%專家認為強，40%專家認為較強，60%專家認為一般，0%專家認為差，0%專家認為很差，因此形成評價向量（0，0.4，0.6，0，0），各指標的隸屬函數見矩陣RB。

3.3確定單因素模糊評判矩陣

根據組織管理中的各個二級指標因素的具體情況，經過專家組評分，可以得出每個二級指標的隸屬度，從而確定單因素模糊評判矩陣，計算得組織管理的隸屬度矩陣為

RB=

000.40.40.2

00.10.50.40

00.40.600

00.20.70.10

00.40.50.10

3.4模糊綜合評判

進行模糊運算BB=AB°RB，

其中，權重向量AB={政府應急預案與演練AB1，學校應急預案與演練AB2，各部門協調能力AB3，應急疏散培訓情況AB4，組織管理體制AB5}，根據G1法在表2的二級權重中已經列出；

°表示模糊算子。

以組織管理B為例，其BB的計算如下：

BB=（0.186，0.224，0.169，0.291，0.130） °

000.40.40.2

00.10.50.40

00.40.600

00.20.70.10

00.40.50.10

=（0，0.200，0.291，0.224，0.186）

經過歸一化處理，得到

BB=（0，0.221 98，0.322 97，0.248 61，0.206 44）

從最后歸一化處理的結果可以看到，對于組織管理，屬于強等級的隸屬度值為0，屬于較強等級的隸屬度值為0.221 98，屬于一般等級的隸屬度值為0.322 97，屬于弱等級的隸屬度值為0.248 61，屬于很弱等級的隸屬度值為0.206 44，故屬于一般等級的隸屬度值較其他相比為最大，按照隸屬度最大原則[8]，浙江海洋學院的組織管理方面屬于一般的等級。

同理可得，其余應急疏散能力單因素指標的模糊評判矩陣為：

RA=

00.20.60.20

00.20.40.40

0.20.40.30.10

0.20.50.300

0.10.40.40.10

00.20.50.20.1

RB=

000.40.40.2

00.10.50.40

00.40.600

00.20.70.10

00.40.50.10

RC=

00.30.60.10

00.80.200

00.70.300

00.20.500

RD=

0.20.60.200

0.30.50.200

0.80.2000

0.30.40.300

RE=

0.20.60.200

0.30.40.300

0.30.30.400

由此可得：

BA=（0.147 45，0.221 73，0.272 73，0.247 23，0.110 86）

BB=（0，0.221 98，0.322 97，0.248 61，0.206 44）

BC=（0.212 77，0.361 70，0.319 15，0.106 38，0）

BD=（0.320 17，0.359 66，0.320 17，0，0）

BE=（0.304 26，0.391 48，0.304 26，0，0）

以上是一級指標的綜合評判，浙江海洋學院在臺風災害時應急疏散能力的單因素指標基礎條件評價為一般等級；組織管理評價為一般等級；疏散人員特征評價為較強等級；現場處置能力評價為較強等級；災后恢復能力評價為較強等級。

3.5提出對策建議

從綜合評判的結果來看，實例中的基礎條件和組織管理這兩方面是該地區應急疏散能力的短板，而應急疏散能力是系統整體的，單方面的薄弱會對整體造成很大的影響。因此，浙江海洋學院需要加強基礎條件和組織管理的建設，增強應急疏散的培訓，相關政府職能部門要完善島上的交通設施，提高交通運輸能力。

4結論

該研究從人、機、環、管的角度出發，建立了較為全面的海島型校園在臺風災害時應急疏散能力評估指標體系，并運用G1法和模糊評價法，以浙江海洋學院為例進行實證研究，通過對結果的分析，提出對策建議，與實際情況具有良好的一致性。運用G1法和模糊評價法進行應急能力評估，可以直觀地反映出各個單因素指標的重要程度及其缺陷，有助于學校針對重要環節和薄弱環節進行有針對性的加強訓練和改進，做到有的放矢，從而提高整個學校在突發災害時的應急疏散能力。該方法簡單易行、結果合理有效，可以將此方法移植到其他人口密集場所應急疏散的模糊綜合評價。但由于G1法具有一定的主觀性，還需進一步改進來降低主觀因素的影響。

參考文獻

[1]

周亞飛，程霄楠，蔡靖，等.臺風災害綜合風險評價研究[J].中國公共安全：學術版，2013（1）：31-37.

[2] 李玉英.層次分析法應用淺談[J].地質技術經濟管理，1996（3）：22-25.

[3] 張建業，熊鈺，黃蘭，等.基于G1法賦權的油田注水開發效果模糊綜合評判新方法探討[J].特種油氣藏，2007（5）：55-57，108.

[4] 尹貽林，林廣利，付聰，等.基于G1法城市燃氣事故應急能力評價研究[J].中國安全生產科學技術，2009（4）：96-100.

[5] 劉紅，夏東進.基于模糊綜合評判的客船火災人員應急疏散評價體系研究[J].中國水運（下半月），2013（12）：112-115，167.

[6] 譚欽文.水上突發事件管理體系應急能力評估[D].武漢：武漢理工大學，2010.

[7] 王江艷.火車站廣場人流密集區應急疏散能力評價研究[D].西安：西安科技大學，2014.

[8] 梁艷梅，翟宏琛，常勝江，等.基于最大隸屬度原則的彩色圖像分割方法[J].物理學報，2003（11）：2655-2659.