海島型校園在臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)應(yīng)急疏散能力評估

俞筆豪　葉繼紅　王鳳翔等

摘要 應(yīng)急疏散能力的強(qiáng)弱決定突發(fā)大型災(zāi)害時(shí)人員是否能安全撤離，良好的應(yīng)急疏散能力可以在很大程度上減少非必要的人員傷亡。結(jié)合我國東南沿海海島型校園特殊環(huán)境下臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)對應(yīng)急疏散能力進(jìn)行研究，以浙江海洋學(xué)院為例，運(yùn)用G1法和模糊評價(jià)法來實(shí)現(xiàn)應(yīng)急疏散能力評估，該方法可為同類型應(yīng)急疏散能力評估提供參考。

關(guān)鍵詞G1法；模糊評價(jià)；應(yīng)急疏散能力評估；海島校園；臺風(fēng)災(zāi)害

中圖分類號S424文獻(xiàn)標(biāo)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(fēng)災(zāi)害是非常具有破壞力的一種自然災(zāi)害，登陸后會帶來大風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮等災(zāi)害性天氣，在世界十大自然災(zāi)害中，臺風(fēng)災(zāi)害居首[1]。我國大陸東臨太平洋，是全球最大的臺風(fēng)源之一，臺風(fēng)災(zāi)害在東南沿海地區(qū)尤為嚴(yán)重，每年的臺風(fēng)災(zāi)害對我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生和人民群眾生命安全帶來了嚴(yán)重的威脅。同時(shí)我國東南沿海存在眾多島嶼，隨著我國的發(fā)展，海島的人口也在不斷增長，學(xué)校這一教育用途的民生設(shè)施也日益增多。然而，面對臺風(fēng)，很多學(xué)校還沒有一套完善的應(yīng)對措施和人員疏散方案。通過對臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)海島校園應(yīng)急疏散能力進(jìn)行系統(tǒng)的評估，為學(xué)校對自身的應(yīng)急能力有一個直觀準(zhǔn)確的認(rèn)知，提升臺風(fēng)災(zāi)害的應(yīng)對意識和應(yīng)急疏散能力，對減少海島校園在臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)不必要的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有指導(dǎo)意義。浙江海洋學(xué)院地處海島城市——舟山，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，亦是臺風(fēng)災(zāi)害高發(fā)的地區(qū)。筆者在此以浙江海洋學(xué)院為實(shí)例，通過專家的咨詢，結(jié)合海洋學(xué)院的實(shí)際情況與特點(diǎn)，基于G1法和模糊評價(jià)法對浙江海洋學(xué)院在臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)應(yīng)急疏散能力進(jìn)行評估。

1 基本原理分析

應(yīng)急能力的評估需要對于各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行衡量，使用最廣泛的是AHP（層次分析法），它憑借人的經(jīng)驗(yàn)和判斷對決策方案優(yōu)劣進(jìn)行排序，具有實(shí)用、系統(tǒng)、簡潔等優(yōu)點(diǎn)[2]。但在用層次分析法進(jìn)行多層比較時(shí)還要進(jìn)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(quán)重，結(jié)合模糊評價(jià)法進(jìn)行應(yīng)急疏散能力的綜合評估。

1.1G1法

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

G1法的具體步驟如下。

1.1.1

確定指標(biāo)層的重要性排序關(guān)系。決策者或?qū)＜以谥笜?biāo)集中選擇最為重要的記為X1，然后在余下的指標(biāo)中再選出一個最為重要的指標(biāo)記為X2，依次類推，直到最后一個指標(biāo)。由此建立評價(jià)指標(biāo)集{X1，X2，X3，…，Xn}的序關(guān)系。

1.1.2

Xk-1和Xk之間相對重要性的比較判斷值。

設(shè)Xk-1和Xk之間相對重要性之比wk-1/wk為rk，假設(shè)決策者或?qū)＜以u價(jià)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(biāo)Xk-1與指標(biāo)Xk同樣重要

1.1指標(biāo)Xk-1與指標(biāo)Xk介于同樣重要與略微重要之間

1.2指標(biāo)Xk-1比指標(biāo)Xk略微重要

1.3指標(biāo)Xk-1與指標(biāo)Xk介于略微重要與明顯重要之間

1.4指標(biāo)Xk-1比指標(biāo)Xk明顯重要

1.5指標(biāo)Xk-1與指標(biāo)Xk介于明顯重要與強(qiáng)烈重要之間

1.6指標(biāo)Xk-1比指標(biāo)Xk強(qiáng)烈重要

1.7指標(biāo)Xk-1與指標(biāo)Xk介于強(qiáng)烈重要與極端重要之間

1.8指標(biāo)Xk-1比指標(biāo)Xk極端重要

1.1.3

權(quán)重值的計(jì)算。

若決策者或?qū)＜医o出的rk均滿足上式，則指標(biāo)Xm的權(quán)重值wm為

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

其他權(quán)重為wk-1=rk×wk （k=2，3，4，5，…，m-1，m）。

1.2模糊綜合評價(jià)法

模糊綜合評價(jià)法是一種以模糊推理為主、精確與非精確相統(tǒng)一、定性與定量相結(jié)合的分析評價(jià)方法[5]。其通過模糊數(shù)學(xué)對研究對象或目標(biāo)作出總體的評價(jià)，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論來實(shí)現(xiàn)將受多種因素制約難以量化的模糊定性問題研究轉(zhuǎn)化為直觀清晰的定量評價(jià)。

模糊評價(jià)的具體步驟是建立指標(biāo)體系、確定各指標(biāo)的權(quán)重（G1法確定）、確立評價(jià)因素集及各因素隸屬度、進(jìn)行單因素模糊評判并得到評判模糊矩陣、對各指標(biāo)進(jìn)行綜合評判[6]。

2評價(jià)指標(biāo)體系的建立及權(quán)重確定

對于應(yīng)急疏散能力的評價(jià)，評價(jià)指標(biāo)體系的選取與確定是關(guān)鍵和基礎(chǔ)，將直接影響到評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)度和精度[7]。海島校園地處海洋環(huán)境，是典型的安全敏感區(qū)，存在人口密集、島內(nèi)交通復(fù)雜、基礎(chǔ)條件有限、疏散設(shè)施承載大等顯著的特點(diǎn)，因此該指標(biāo)體系的建立與其他類型指標(biāo)體系相比有其特殊性。筆者對浙江海洋學(xué)院進(jìn)行了實(shí)地的調(diào)研，通過分析海島型校園的臺風(fēng)災(zāi)害特性和影響海島型校園應(yīng)急疏散的因素，結(jié)合海島型校園的實(shí)際情況，在查閱大量文獻(xiàn)以及咨詢相關(guān)專家聽取意見的基礎(chǔ)上，不斷完善修改，建立了海島型校園在臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)的應(yīng)急疏散能力評價(jià)指標(biāo)體系。指標(biāo)體系的建立遵循科學(xué)性原則、系統(tǒng)性原則、可操作性原則，從人、機(jī)、環(huán)、管的角度出發(fā)，將指標(biāo)體系分為基礎(chǔ)條件、組織管理、疏散人員特征、現(xiàn)場處置能力、災(zāi)后恢復(fù)能力5個一級指標(biāo)以及22個二級指標(biāo)（表2）。根據(jù)各指標(biāo)之間的關(guān)系對重要性進(jìn)行分析與判斷，運(yùn)用G1法計(jì)算一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)重大小，再根據(jù)一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算出每個二級指標(biāo)的合成權(quán)重，其中二級權(quán)重將應(yīng)用于應(yīng)急疏散能力的模糊評價(jià)。

表2指標(biāo)體系及權(quán)重

一級指標(biāo)（一級權(quán)重）二級指標(biāo)二級權(quán)重二級合成權(quán)重一級指標(biāo)（一級權(quán)重）二級指標(biāo)二級權(quán)重二級合成權(quán)重

基礎(chǔ)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(zhì)C20.1810.027 7

交通設(shè)施A30.1330.034 3應(yīng)急疏散意識C30.3400.052 0

通信設(shè)施A40.1110.028 6人員自救互救能力C40.2180.033 4

預(yù)警監(jiān)測設(shè)備A50.1010.026 1現(xiàn)場處置能力D現(xiàn)場控制能力D10.2000.061 8

事態(tài)監(jiān)測與評估A60.1860.048 0（0.309）突發(fā)狀況處理能力D20.1820.056 2

組織管理B政府應(yīng)急預(yù)案與演練B10.1860.034 2信息交流能力D30.2810.086 8

（0.184）學(xué)校應(yīng)急預(yù)案與演練B20.2240.041 2現(xiàn)場指揮與協(xié)調(diào)能力D40.3370.104 1

各部門協(xié)調(diào)能力B30.1690.031 1災(zāi)后恢復(fù)能力E恢復(fù)與重建E10.3220.030 9

應(yīng)急疏散培訓(xùn)情況B40.2910.053 5（0.096）應(yīng)急預(yù)案改進(jìn)E20.3860.037 1

組織管理體制B50.1300.023 9心理恢復(fù)與輔導(dǎo)E30.2920.028 0

3應(yīng)急能力評估的實(shí)現(xiàn)

3.1建立指標(biāo)體系，確定權(quán)重

因素集合為UA={uA1，uA2，…，uAn}共n個因素，設(shè)定U={疏散路線A1，交通狀況A2，交通設(shè)施A3，通信設(shè)施A4，預(yù)警監(jiān)測設(shè)備A5，事態(tài)監(jiān)測與評估A6}共6個因素構(gòu)成，由此構(gòu)建了5個一級指標(biāo)和22個二級指標(biāo)的指標(biāo)體系，并計(jì)算其權(quán)重（表2）。

3.2確立因素集，計(jì)算隸屬度

評價(jià)集合為V={vD1，vD2，…，vDm}共m個等級，設(shè)定V={強(qiáng)，較強(qiáng)，一般，差，很差}共5個等級的評語集。結(jié)合海洋學(xué)院的實(shí)地調(diào)研情況，拜訪了10位應(yīng)急疏散方面的相關(guān)專家，對各個指標(biāo)進(jìn)行評判。如B3各部門協(xié)調(diào)能力，0%專家認(rèn)為強(qiáng)，40%專家認(rèn)為較強(qiáng)，60%專家認(rèn)為一般，0%專家認(rèn)為差，0%專家認(rèn)為很差，因此形成評價(jià)向量（0，0.4，0.6，0，0），各指標(biāo)的隸屬函數(shù)見矩陣RB。

3.3確定單因素模糊評判矩陣

根據(jù)組織管理中的各個二級指標(biāo)因素的具體情況，經(jīng)過專家組評分，可以得出每個二級指標(biāo)的隸屬度，從而確定單因素模糊評判矩陣，計(jì)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(jìn)行模糊運(yùn)算BB=AB°RB，

其中，權(quán)重向量AB={政府應(yīng)急預(yù)案與演練AB1，學(xué)校應(yīng)急預(yù)案與演練AB2，各部門協(xié)調(diào)能力AB3，應(yīng)急疏散培訓(xùn)情況AB4，組織管理體制AB5}，根據(jù)G1法在表2的二級權(quán)重中已經(jīng)列出；

°表示模糊算子。

以組織管理B為例，其BB的計(jì)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(jīng)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(jié)果可以看到，對于組織管理，屬于強(qiáng)等級的隸屬度值為0，屬于較強(qiáng)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(xué)院的組織管理方面屬于一般的等級。

同理可得，其余應(yīng)急疏散能力單因素指標(biāo)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(biāo)的綜合評判，浙江海洋學(xué)院在臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)應(yīng)急疏散能力的單因素指標(biāo)基礎(chǔ)條件評價(jià)為一般等級；組織管理評價(jià)為一般等級；疏散人員特征評價(jià)為較強(qiáng)等級；現(xiàn)場處置能力評價(jià)為較強(qiáng)等級；災(zāi)后恢復(fù)能力評價(jià)為較強(qiáng)等級。

3.5提出對策建議

從綜合評判的結(jié)果來看，實(shí)例中的基礎(chǔ)條件和組織管理這兩方面是該地區(qū)應(yīng)急疏散能力的短板，而應(yīng)急疏散能力是系統(tǒng)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(xué)院需要加強(qiáng)基礎(chǔ)條件和組織管理的建設(shè)，增強(qiáng)應(yīng)急疏散的培訓(xùn)，相關(guān)政府職能部門要完善島上的交通設(shè)施，提高交通運(yùn)輸能力。

4結(jié)論

該研究從人、機(jī)、環(huán)、管的角度出發(fā)，建立了較為全面的海島型校園在臺風(fēng)災(zāi)害時(shí)應(yīng)急疏散能力評估指標(biāo)體系，并運(yùn)用G1法和模糊評價(jià)法，以浙江海洋學(xué)院為例進(jìn)行實(shí)證研究，通過對結(jié)果的分析，提出對策建議，與實(shí)際情況具有良好的一致性。運(yùn)用G1法和模糊評價(jià)法進(jìn)行應(yīng)急能力評估，可以直觀地反映出各個單因素指標(biāo)的重要程度及其缺陷，有助于學(xué)校針對重要環(huán)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的加強(qiáng)訓(xùn)練和改進(jìn)，做到有的放矢，從而提高整個學(xué)校在突發(fā)災(zāi)害時(shí)的應(yīng)急疏散能力。該方法簡單易行、結(jié)果合理有效，可以將此方法移植到其他人口密集場所應(yīng)急疏散的模糊綜合評價(jià)。但由于G1法具有一定的主觀性，還需進(jìn)一步改進(jìn)來降低主觀因素的影響。

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