灰色預測法和層次分析法在火災事故中的應用

沈鑫 張哲謙　張鵬　董羽

摘要：文章采用了更為合理的火災事故預測方法——灰色預測法，以2013年至2016年我國火災事故直接經濟損失的統計數據為原始數據，建立灰色GM（1，1）（Grey Model）預測模型，預測出未來三年內的火災事故指標值，并用層次分析法對事故原因進行分析，得出較為合理的控制措施。其結果可以為消防部門制定消防措施和對策提供理論依據。

Abstract： This paper adopts more reasonable method——grey prediction method for the fire accident forecasting， take the statistical data of direct economic loss in fire accidents in China from 2013 to 2016 as the original data， and establish the grey GM （1，1） （Grey Model） prediction model to predict the fire accident index value in the next three years， and analyze the cause of the accident by using AHP method to obtain reasonable control measures. The results can provide theoretical basis for fire department to formulate measures and countermeasures.

關鍵詞：火災事故；預測；GM（1，1）模型；層次分析法；控制措施

Key words： fire accident；predict；GM （1，1） model；AHP；control measures

中圖分類號：X932 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）32-0188-03

0 引言

我國正面臨經濟和社會發展的重要機遇期，提高公共安全應急和處置突發事件的能力，創造優良的公共安全環境，是全面建成小康社會的重要保障。因此，對突發事故進行預測、預防事故發生、減少人員傷亡和直接經濟損失是安全工程研究的一項重要任務。在眾多突發事故災害中，火災的危害越發突出，嚴重威脅著人類的安全。隨著我國的經濟發展和城市化進程的加快，火災發生的風險相應增加，火災造成的直接經濟損失也呈上升趨勢。本文將此進一步進行分析，建立基于統計數據的火災灰色預測模型[1] ，采用層次分析法，對事故原因進行分析，得出引發事故的主因素，然后提出相應控制措施，可以為政府應急管理部門編制城市防災規劃和消防部門確定設防標準提供參考。

1 火災事故預測方法

1.1 現有的火災事故預測與評價方法

火災事故預測方法分為判斷法[2]、統計回歸模型法[2] 、指數平滑法[2]、灰色預測法[3]、層次分析法[4]。

1.2 火災事故預測方法的選擇

這些預測方法都需要大量數據，并且要求樣本符合某種概率分布，各因素數據要與系統特征數據呈線性關系且各因素之間不相關，這些就難以滿足。相比之下，灰色預測法可以彌補這個缺點，并對樣本的關系無特殊要求。本文將采用灰色預測GM（1，1）模型通過對火災事故直接經濟損失的指標計算來對我國的火災事故進行預測。在此基礎上采用層次分析法分析出事故主因素，并提出相應控制措施。

2 我國火災事故現狀及分析

2.1 我國火災事故現狀

有關資料表明：1991-2000我國平均每年大約發生8.9萬起火災事故，比1980-1990增加了134.2%。平均每年2456.4人在火災事故中喪生，同比增長了8.1%。受傷4342.2人，同比增長了23.8%[5]。以下是全國2013年至2016年4年來火災直接經濟損失指標數據統計。

我國2013-2016年火災事故直接經濟損失統計如表1所示。

2.2 火災事故的直接經濟損失GM（1，1）模型

①建立我國火災事故直接經濟損失原始數據列，設原始數據列為x（0），則

2.3 層次分析法

2.3.1 火災事故發生原因的模型構建

火災事故原因包括很多方面，整體來看可分為人的不安全行為、物的不安全狀態，或不安全的環境因素三個方面，所以可將火災事故的安全評價層次結構分為如表7所示。

2.3.2 構建判斷矩陣

各層因素判斷矩陣，見表9～表13。

2.3.3 權重計算及一致性檢驗

計算結果，見表14。隨機一次性檢驗一次性比率CR<0.1，可認為建立的判斷矩陣所相對的重要度賦值較為客觀。

由表14可知，影響火災事故的各因素，其重要程度是不均等的，有些起決定性作用，有些則影響較小。安全監督、管理制度、生理因素、組織文化對事故的影響較大，這與實際符合，證明了該方法的合理性和實用性。

3 控制措施

通過層次分析法分析，得出安全監督、管理制度、生理因素、組織文化對事故的影響較大，據此制定有效控制措施：

①完善法律體系，規范法制建設。從各方面加強消防立法工作，提高法律法規質量，建立完善中國特色消防法律體系。

②加強體制改革。調整消防機構設置，建設職業消防隊伍，負責全國和各級地方的消防監督、滅火和應急救援工作。

③轉變消防管理模式，與市場掛鉤[8]。發揮社會力量在管理社會事務中的作用，培育消防技術服務、產品檢測、安全鑒定等具有公證性質的社會消防組織。

④強化主體責任，加大消防安全生產監管力度。建立消防責任人制度，落實社會消防安全責任制，明確責任歸屬。

4 結論

①通過預測模型的結果可以得出，對于目前我國火災事故狀況的預測而言，GM（1，1）模型誤差概率小，精度較高。在實際應用中，使用灰色系統預測軟件可以直接簡單地不斷更新新樣本，精確計算出預測值。

②從灰色GM（1，1）預測結果來看，總體來說我國火災事故是呈下降趨勢，在一定程度上說明我國火災事故情況在不斷的改善。由于希望可以使用最符合當下事故發展情況的數據，所以選用的樣本容量較小，而且這幾年的各項指標本身的發展就是比較平穩緩和的，難免結果會以偏概全。

③本文應用層次分析法對事故原因進行的分析，該方法將定性與定量相結合，具有較高的客觀性，通過分析，可以看出安全監管、管理制度、生理因素、組織文化對事故的影響較大。

參考文獻：

[1]管洪，劉超，姜佩文.基于GM（1，1）的灰色系統理論對煤礦頂板死亡人數預測[J].甘肅科技，2015（7）：8-10.

[2]Lu Song， Li Guohui， Mei Peng， Zhang Heping. Suppressive effects of fire prevention campaign in China： A time series analysis[J]， Safety Science， 2016.

[3]鄭小平，高金吉，劉夢婷.事故預測理論與方法[M].北京：清華大學出版社，2009.

[4]董玉成.智能綜合評價模型及專家系統[D].重慶：重慶大學，2004.

[5]陳志芬，陳晉，黃崇福，等.大型公共場所火災風險評價指標體系（Ⅰ）——火災事故因果分析[J].自然災害學報，2006（1）： 79-85.

[6]中國消防局，全國火災情況分析，2013-2016.

[7]張云龍，劉茂.灰色GM（1，1）模型在火災事故預測中的應用[J].南開大學學報（自然科學版），2009，42（1）：11-15.

[8]李增波，徐鑫，劉璐，等.我國消防安全形勢及管理對策研究[J].中國安全科學學報，2015，25（8）：152-156.