基于模糊層次分析法的城市地震應急響應能力評估

陳 維 艷

(東北林業(yè)大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引言

我國地處環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶交匯地帶，地震斷裂帶十分活躍，地震頻繁震災嚴重。自2000年至今，我國共發(fā)生地震2萬余次，其中6級以上強震有230余次[1]，幾乎遍布全國各個省市及自治區(qū)。這些地震不僅威脅人民的生命和財產(chǎn)安全,同時也影響了社會的穩(wěn)定。因此，現(xiàn)代社會已經(jīng)建立了地震應急體系，如救護車、消防隊、警察、民防和其他組織，試圖降低地震災害造成的風險和損失。本文在充分查閱研究資料的基礎上，初步確定指標，根據(jù)實際情況，篩選科學合理可量化的指標，設計了地震應急響應能力評價指標體系。然后，應用模糊層次分析法，結合專家咨詢法，定量與定性相結合，分別確定指標的權重和細化指標的權重，為評價城市地震應急響應能力、應急能力建設提供了一定的科學依據(jù)。

1 應急響應能力評價指標體系的構建

1.1 指標建立的依據(jù)

選取客觀、科學的評價指標，進而建立規(guī)范的評價體系，才能夠得到合理的評價結果。城市地震應急能力的評價涉及到很多因素，涵蓋了自然要素和社會要素、硬件條件和軟件條件、人力資源和體制資源、工程能力和組織能力等[2],供選擇的指標很多。基于客觀性原則，科學性原則，層次性原則等五項原則，選取可量化，易于操作的指標。

1.2 指標的建立

基于國內研究經(jīng)驗及國外研究成果，本文初步確定指標體系，基于層次分析法，考慮到實際情況及可操作性，在國內外相應文獻研究的基礎上，篩選地震應急預報能力，地震應急反應能力，土木工程抗震能力，震后應急救援能力四個指標。圍繞這四大因素逐項展開細化，建立起評價一個城市地震應急響應能力的綜合指標體系(見表1)。基于模糊層次分析法，該指標體系由三個層次構成：第一層次是目標層;第二個層次是準則層;第三層次是相關的指標層[3]。

2 指標體系的評價

根據(jù)指標體系，本文采用專家咨詢法，模糊層次分析法相結合的方法，通過請教數(shù)位有關方面的專家學者對這些指標進行了重要性評估，利用判斷矩陣，對指標之間的重要度進行量化，給每個指標進行了指標賦權[4]。

應用指標賦權，分別考察準則層因素之間相對于目標的重要性以及指標層各因素之間對于準則層的相對重要性，分別得出相應的判斷矩陣。

表1 指標體系的建立

2.1 建立A的判斷矩陣

A的判斷矩陣見表2。

使用MATLAB，eig(A)得出λmax值，λmax=4.141 2。

其對應的特征向量為：

WA=(0.318 7,0.251 3,0.486 1,0.773 9)T。

查表3可知，R·I=0.90，代入以下公式：

經(jīng)驗證，判斷矩陣滿足一致性要求。

2.2 建立B1的判斷矩陣

B1的判斷矩陣見表4。

再次使用MATLAB，得出B1的判斷矩陣其對應的特征向量為WB1=(0.687 9，0.563 3，0.263 7，0.374 1)T。

R·I=0.90，C·R=0.030 5。

經(jīng)驗證，滿足一致性要求。

表4 B1的判斷矩陣

同理，使用MATLAB軟件計算其他矩陣對應的特征向量：

WB1=(0.687 9,0.563 3,0.263 7,0.374 1)T；

WB2=(0.727 5,0.330 8,0.601 1)T；

WB3=(0.771 7,0.486 4,0.409 8)T；

WB4=(0.680 4,0.521 5,0.200 2,0.399 7,0.255 3)T。

2.3 一致性檢驗及各指標權重

一致性檢驗表見表5。

表5 一致性檢驗表

根據(jù)城市地震應急響應能力評價體系中的權重值，使用MATLAB計算，得出各個矩陣的權重:

A判斷矩陣的權重：(0.174 1,0.137 3,0.265 6,0.422 9)T；

B1判斷矩陣的權重：(0.364 2,0.298 2,0.139 6,0.198 0)T；

B2判斷矩陣的權重：(0.438 4,0.199 3,0.362 2)T；

B3判斷矩陣的權重：(0.462 7,0.291 6,0.245 7)T；

B4判斷矩陣的權重：(0.330 8,0.253 5,0.097 3,0.194 3，0.124 1)T。

綜上所述，經(jīng)過計算，B1，B2，B3，B4對目標層A的權重為b1，b2，b3，b4；指標層C中的各要素C1，C2，C3，…，C15對準則層B中的要素B1，B2，B3，B4的權重分別為W11，W21，W31，W41；W12，W22，W32；W13，W23，W33；W14，W24，W34，W44，W54。則指標層中的15個要素對目標層A的權重值分別為：W1，W2，W3，…，W15，其計算公式為：

3 城市地震應急響應的應對策略

3.1 提高政府組織能力

政府的組織能力是一種高效配置社會資源的能力，它反映了政府的工作效能，是實現(xiàn)地震災害應急管理目標的關鍵性因素[5]。地震發(fā)生后，短時間內需要眾多部門協(xié)調參與，配置足夠的應急物資，必須有一個高效的政府機構協(xié)調組織，使救援工作高效有序的進行，其直接影響著能否把人員傷亡及財產(chǎn)損失降到最低。提高地震應急預案覆蓋率，增加管理機構普及率，在地震發(fā)生的第一時間下達指令，有組織的完成災后救援安置工作，扎實有序推進各項工作，才能更好地完成災后恢復重建工作。

3.2 提高災后應急救援能力

據(jù)統(tǒng)計，地震發(fā)生后，受災人民的存活率隨時間的消逝呈遞減趨勢。搶救時間與存活率的關系為：0.5 h內救活率高達99.3%，第一天救活率為90%以上，第二天救活率為60%左右，第三天救活率為30%左右，而第四天的救活率下降到不足20%，第5天救活率僅不足10%。時間就是生命，專業(yè)救援的時間越早，生存的希望就越大，震后72 h被稱為救援的黃金時間。在黃金72 h內，要保證充足救援物資，尤其是醫(yī)療物資的供應量。把生命通道留給專業(yè)救援隊伍，提高專業(yè)救援隊伍人數(shù)比例，以提高抗震救災效率，為幸存者換來更多援救時間。

4 結語

隨著越來越多的人口和經(jīng)濟聚集在城市，使城市成為災害發(fā)生時最脆弱的地方。城市地震應急響應能力評價是進行城市安全管理的重要因素之一。城市地震評價指標體系的建立，可以增強政府的事前預防能力和災后應急響應能力。本文遵循應急能力評價指標選取原則，結合國內外現(xiàn)有研究成果，基于實發(fā)地震應急救援案例，以城市地區(qū)地震應急響應能力為目標，選取地震應急預報能力、地震應急反應能力、土木工程抗震能力、震后應急救援能力4個因素為準則層，15個細化因素為指標層構建了較為全面、客觀、可量化、易操作的城市地震應急響應能力評價指標體系。基于模糊層次分析法和專家打分法賦予各個指標權重，定量與定性相結合，為城市開展應急能力評價、提高應急能力建設提供了一定的科學依據(jù)。

參考文獻:

[1] 郭姍姍.地震災害應急能力綜合評價研究[D].長沙：湖南大學,2013.

[2] 張 勤,高亦飛,高 娜,等.城鎮(zhèn)社區(qū)地震應急能力評價指標體系的構建[J].災害學,2009,24(3)：33-34.

[3] 李亦綱，吳建春，張 媛，等.地震應急救援能力評價指標與計算方法研究[J].震災防御技術,2011,2(6)：49.

[4] 馮若萍.城市地震災害應急管理能力評價指標體系與方法研究[D].西安：長安大學,2013.

[5] 楊 斌，馬朝暉.基于地震應急基礎數(shù)據(jù)的山西地震應急能力評價指標體系建設[J].震災防御技術,2014,1(9)：59-61.