1、北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估指標(biāo)體系研究摘要：針對(duì)北京市火災(zāi)的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)北京市1995-2004年的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料的分析，結(jié)合我國(guó)火災(zāi)分類(lèi)分級(jí)及前人的研究成果，建立了北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的多層次評(píng)估因素集。運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的理論和方法，建立了火災(zāi)綜合評(píng)估指標(biāo)特征值、隸屬函數(shù)及權(quán)重的確定方法。根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)原理提出了北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)估模型，并應(yīng)用此模型進(jìn)行了實(shí)例分析。通過(guò)所建立的綜合評(píng)估指標(biāo)體系，可以在消防管理中實(shí)現(xiàn)管理重點(diǎn)更加突出、力量部署更為合理、資源分配趨于最優(yōu)，對(duì)北京市綜合減災(zāi)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，具有重要的參考意義。關(guān)鍵詞：城市火災(zāi)；指標(biāo)體系；火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；綜合評(píng)估；模糊集值統(tǒng)計(jì)1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)

2、步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，北京市城市化進(jìn)程不斷加快，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，隨之而來(lái)的是城市人口數(shù)量眾多、高層建筑林立、地下空間縱橫交錯(cuò)、交通車(chē)輛密布、燃?xì)夤芫€密集等，使得傳統(tǒng)性和非傳統(tǒng)性火災(zāi)因素增加，主要表現(xiàn)在面積擴(kuò)大化、建筑多樣化、功能多元化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的發(fā)展態(tài)勢(shì)，這使得火災(zāi)現(xiàn)象也越來(lái)越復(fù)雜和多樣化，這些因素決定了城市的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)將不斷增大，城市發(fā)生重大火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)迅速增加，事故的危害性成倍增大，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響越來(lái)越強(qiáng)。特別是一些特大火災(zāi)事故的發(fā)生，不僅給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，而且給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)穩(wěn)定造成嚴(yán)重危害。自19962004年十年間，北京市共發(fā)生重特大火災(zāi)51起，死亡1

3、13人，受傷119人，直接經(jīng)濟(jì)損失1.7億多元。其中影響最大的幾起火災(zāi)有：1997年6月27日，北京東方化工廠發(fā)生罐區(qū)大火，造成8人死亡、40人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失1.17億余元；2002年6月16日，海淀區(qū)“藍(lán)極速”網(wǎng)吧火災(zāi)，造成25人死亡（其中15名為在校大學(xué)生）；2004年6月9日，京民大廈火災(zāi)，造成11人死亡，37人受傷。嚴(yán)峻的火災(zāi)形勢(shì)表明，火災(zāi)是北京城市安全面臨的經(jīng)常性的威脅之一。每一次重特大火災(zāi)事故的發(fā)生，都在造成大量人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，給社會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。北京作為首都，是全國(guó)的首善之區(qū)，特別是2008奧運(yùn)會(huì)將在北京舉行，北京的消防安全，將成為實(shí)現(xiàn)“平安奧運(yùn)”目標(biāo)的重要一

4、環(huán)。而從城市的綜合利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，同步提高城市的安全度是城市可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會(huì)的一個(gè)重要保證。但是，受多種因素的影響和制約，當(dāng)前北京市城市公共消防設(shè)施和消防安全軟環(huán)境建設(shè)還存在一定的差距，在消防站、消防水源和消防車(chē)道、消防力量、企事業(yè)單位消防安全責(zé)任、市民消防安全意識(shí)方面還有待于增強(qiáng)。要確保首都城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)首善之區(qū)營(yíng)造安全穩(wěn)定的消防環(huán)境，確保2008年奧運(yùn)會(huì)的順利召開(kāi)，實(shí)現(xiàn)首都消防事業(yè)在“十一五”期間的健康發(fā)展，使北京市火災(zāi)的防治工作將面臨更多的困難和挑戰(zhàn)。城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)于科學(xué)規(guī)劃消防設(shè)施建設(shè)、優(yōu)化消防力量配備、指導(dǎo)日常消防安全檢查

5、、提高消防指揮的科學(xué)性和有效性、減少火災(zāi)損失、促進(jìn)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義，它是解決諸多難題和挑戰(zhàn)的有效途徑之一。為了提高城市消防安全度，我國(guó)許多專(zhuān)家學(xué)者和研究人員已經(jīng)在城市（區(qū)域）火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究方面做了許多有益的研究探索1-4，但是在城市整體火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，還沒(méi)有充分反映出社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)火災(zāi)的影響，因此有必要在北京市開(kāi)展城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究。2 模糊綜合評(píng)判作為火災(zāi)科學(xué)的研究對(duì)象，火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和防治所遵循的規(guī)律有著不同于一般技術(shù)科學(xué)的特點(diǎn)，它既不具有完全的確定性，又不是完全隨機(jī)的，而是兼有確定性和隨機(jī)性的雙重特性，不僅火災(zāi)的發(fā)生如此，火災(zāi)蔓延及其所造成的損失也同樣如此5。要使

6、評(píng)估結(jié)果較為可靠地反映出城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的狀況，就必須解決由影響因素的不確定而導(dǎo)致評(píng)估過(guò)程中產(chǎn)生的模糊性。模糊綜合評(píng)判法是近幾年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的一種安全評(píng)價(jià)方法，其主要原理是在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的理論與方法，將由于人們的認(rèn)知和因素本身之中存在的不確定性進(jìn)行模糊化處理，從而較為直觀地反映各種因素在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的作用。采用模糊評(píng)判法要以較為完善地解決評(píng)估過(guò)程中存在的不確定性。模糊綜合評(píng)價(jià)方法可分為幾個(gè)步驟：（1）根據(jù)具體的待評(píng)價(jià)系統(tǒng)，確定影響系統(tǒng)安全的影響因素，并在基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)集；（2）確定各指標(biāo)的無(wú)量綱特征值和各指標(biāo)相對(duì)于上一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重；（3）選擇綜合評(píng)價(jià)模型，模

7、糊綜合評(píng)價(jià)中使用較多的為加權(quán)平均模型，即：，其中為各指標(biāo)的權(quán)重，且，為各指標(biāo)的無(wú)量綱特征值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)集層次，逐級(jí)求和，最后得出評(píng)價(jià)結(jié)果。由于模糊綜合評(píng)價(jià)法體現(xiàn)了系統(tǒng)安全狀態(tài)的模糊性的客觀事實(shí)，使得評(píng)價(jià)中的數(shù)據(jù)易于測(cè)取，因此在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用6-9。本文在對(duì)北京市火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究成果，根據(jù)安全系統(tǒng)工程學(xué)的原理，采用模糊綜合評(píng)判法，建立了北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估指標(biāo)體系。3 綜合評(píng)估指標(biāo)因素集的構(gòu)建由于影響火災(zāi)的因素非常復(fù)雜，既有火災(zāi)本身的自然規(guī)律，又有經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展不斷發(fā)生變化的影響。評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建，就是最大限度地確定這些影響因素，以及綜

8、合考慮各種影響因素以及各種影響因素之間的相互作用。因此說(shuō)，構(gòu)建北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系或確定火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)影響因素是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的首要工作。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心問(wèn)題是建立評(píng)估指標(biāo)體系問(wèn)題，評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建是否科學(xué)、合理，直接關(guān)系到評(píng)估的信度和效度。由于認(rèn)知上的差異，不同的人所建立的評(píng)估指標(biāo)體系會(huì)有所差別，而且隨著時(shí)間的推移和人們對(duì)于有關(guān)問(wèn)題認(rèn)識(shí)的不斷深化而發(fā)生變化。根據(jù)現(xiàn)行火災(zāi)統(tǒng)計(jì)規(guī)定，按發(fā)生原因可將火災(zāi)類(lèi)別分為放火、電氣、違章操作、用火不慎、吸煙、玩火、自燃、雷擊、不明、其它。按照我國(guó)火災(zāi)等級(jí)劃分，可分為重大火災(zāi)、特大火災(zāi)以及一般火災(zāi)。本文在上述火災(zāi)分類(lèi)和分級(jí)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)1995-2004年間北京市消

9、防局的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析（限于篇幅此處不作詳細(xì)介紹），根據(jù)北京市火災(zāi)的主要影響因素，忽略次要因素，結(jié)合前人在城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面的研究成果，通過(guò)對(duì)火災(zāi)災(zāi)情、火災(zāi)危險(xiǎn)程度、風(fēng)險(xiǎn)抵御能力三方面的分析，構(gòu)建了如圖1、圖2、圖3、圖4所示的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估指標(biāo)因素集。圖1火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)因素集圖1 火災(zāi)災(zāi)情評(píng)估因素集圖2 火災(zāi)危險(xiǎn)程度指標(biāo)因素集圖3 風(fēng)險(xiǎn)抵御能力指標(biāo)因素集4 綜合評(píng)估等級(jí)劃分火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估采用定量指標(biāo)與定性指標(biāo)相結(jié)合的方法，考慮到定性指標(biāo)存在一定的模糊性，因此，其等級(jí)劃分采用等級(jí)制，將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí)，如表1所示。表1火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí) 級(jí)說(shuō)明安全較安全一

10、般安全較危險(xiǎn)危險(xiǎn)評(píng)分范圍0.85，1.000.65，0.85）0.45，0.65）0.25，0.45）0.00，0.25）5 評(píng)估指標(biāo)參數(shù)的處理5.1 特征值確定在所建立的綜合評(píng)估指標(biāo)體系中，有些屬于定量指標(biāo)，有些屬于定性指標(biāo)。對(duì)于定量指標(biāo)，可以直接使用指標(biāo)作為特征值。但是對(duì)于定性指標(biāo)來(lái)說(shuō)，為了使其更好地參與評(píng)估，提高評(píng)估過(guò)程的直觀性，需要對(duì)其進(jìn)行定量化處理。定性指標(biāo)特征值的確定可以對(duì)頂上指標(biāo)最有利于自然發(fā)火時(shí)的值為1，最不利時(shí)為0，確定一個(gè)評(píng)價(jià)范圍0, 1，然后采用專(zhuān)家打分，經(jīng)集值統(tǒng)計(jì)10就可以求得各定性指標(biāo)的無(wú)量綱特征值。設(shè)評(píng)估指標(biāo)體系的某一子指標(biāo)體系，其危險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)有個(gè)，它所構(gòu)成的集合為

11、；參與確定指標(biāo)特征值的相關(guān)專(zhuān)家有個(gè)，其集合為。對(duì)于指標(biāo)，專(zhuān)家依據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該指標(biāo)有關(guān)情況的了解給出一個(gè)特征值區(qū)間，由此構(gòu)成一集值統(tǒng)計(jì)系列：。則評(píng)價(jià)指標(biāo)的特征值可按下式進(jìn)行計(jì)算，即 (1)式中 5.2 特征值無(wú)量綱處理評(píng)價(jià)指標(biāo)確定后，通過(guò)查找統(tǒng)計(jì)資料或推導(dǎo)計(jì)算確定指標(biāo)的屬性值。但由于各指標(biāo)的含義不同，造成各指標(biāo)的量綱各異，因此，即使各指標(biāo)都定量化了，也不能夠直接進(jìn)行計(jì)算。必須對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(無(wú)量綱化)處理，統(tǒng)一變化到0,1范圍。可以采用以下兩個(gè)公式進(jìn)行無(wú)量綱化:1、成本型指標(biāo)無(wú)量綱化的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)（2）2、效益型指標(biāo)無(wú)量綱化的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)（3）5.3 權(quán)重的確定權(quán)重的處理同樣可以采用集值統(tǒng)計(jì)方法通過(guò)式

12、（1）來(lái)確定，在得到指標(biāo)權(quán)重均值后，再對(duì)其進(jìn)行規(guī)一化，可得指標(biāo)的權(quán)重，即： （4）則權(quán)重向量為6 多級(jí)模糊綜合評(píng)估模型由于評(píng)估因素體系是多層次結(jié)構(gòu)，因此宜采用多級(jí)綜合評(píng)判模型進(jìn)行評(píng)估。設(shè)因素集，評(píng)估集，把因素集按某些屬性分成幾類(lèi)，此時(shí)每一類(lèi)中因素的個(gè)數(shù)相對(duì)較少，這樣就可以先就每一類(lèi)中的因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后再就評(píng)估結(jié)果進(jìn)行類(lèi)之間的高層次綜合評(píng)估。如將因素集劃分成個(gè)子集，即，其中且，于是得到第二級(jí)因素集合。若中含有個(gè)因素，則就每個(gè)中的個(gè)因素進(jìn)行模糊綜合評(píng)估。假定評(píng)估集，對(duì)應(yīng)的因素權(quán)重集，且，評(píng)估結(jié)果，。把每一個(gè)作為一個(gè)因素類(lèi)，把作為的單因素評(píng)估，設(shè)的因素類(lèi)權(quán)重集，且，則模糊綜合評(píng)估結(jié)果為（5）其中，

13、算子“”可?。ǎ┗颍ǎ?。7 應(yīng)用示例以北京市2004年的火災(zāi)情況為例，對(duì)本文所建立的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系進(jìn)行實(shí)例分析。6.1 確定指標(biāo)隸屬度及權(quán)重實(shí)例所需的定量指標(biāo)來(lái)源，主要是根據(jù)北京市消防局2004年的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料和北京市統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的2004年統(tǒng)計(jì)年鑒。對(duì)于統(tǒng)計(jì)資料無(wú)法提供的其他定量指標(biāo)，參考了互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的一些數(shù)據(jù)。獲得各評(píng)價(jià)指標(biāo)的特征值之后，采用公式（1）和（2）進(jìn)行無(wú)量綱化處理，獲得各指標(biāo)的隸屬度。由于篇幅關(guān)系，未詳細(xì)說(shuō)明特征值無(wú)量綱化處理的過(guò)程。定性指標(biāo)及權(quán)重通過(guò)專(zhuān)家給定一個(gè)評(píng)分范圍，使用公式（1）分別獲得。由于這些信息可能不一定準(zhǔn)確，因此，該評(píng)價(jià)結(jié)果可能與實(shí)際情況會(huì)有所出入。6.2

14、 綜合評(píng)估結(jié)果應(yīng)用公式（5）綜合模糊評(píng)估方法逐級(jí)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，得到綜合評(píng)估的結(jié)果為0.775。根據(jù)所建立的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)（表2），可以確定北京市2004年的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)處于第II級(jí)，屬于較安全，與北京市火災(zāi)預(yù)防的狀況基本一致。8 結(jié)論1、根據(jù)國(guó)內(nèi)外消防安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合國(guó)內(nèi)城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)研究成果和北京市19952004火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料的分析結(jié)果，從火災(zāi)災(zāi)情、火災(zāi)危險(xiǎn)程度和風(fēng)險(xiǎn)抵御能力三個(gè)主要方面，逐級(jí)進(jìn)行細(xì)分提出了北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估指標(biāo)體系。2、根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中存在影響因素的不確定性和人的認(rèn)知上的差異，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的原理和集值統(tǒng)計(jì)法，建立了模糊綜合評(píng)判

15、的數(shù)學(xué)模型，可以較好地消除由于因素的不確定和人的認(rèn)知差異對(duì)評(píng)估結(jié)果造成的不利影響。3、研究實(shí)例表明，應(yīng)用此模型能夠較好地對(duì)北京市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估。建立的綜合指標(biāo)體系不僅考慮了北京市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)火災(zāi)的影響，還考慮到北京與國(guó)內(nèi)外社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，使評(píng)估結(jié)果更具有可比性，可以更好地為相關(guān)部門(mén)的消防安全決策提供參考。4、通過(guò)選取不同區(qū)域的參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估，可以對(duì)各區(qū)域的消防管理績(jī)效進(jìn)行考核，實(shí)現(xiàn)消防管理重點(diǎn)更加突出、力量部署更為合理、資源分配趨于最優(yōu)的目標(biāo)。此外，該模型還可為其他城市的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估提供參考。5、模型中所使用的一些指標(biāo)，是進(jìn)行城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本要素，但是相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料中沒(méi)有

16、相關(guān)的指標(biāo)。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的分析，以便獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而提高評(píng)估結(jié)果的可靠性。9 參考文獻(xiàn)1 易立新，吳立志. 城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型J. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2000.42 李引擎主編，建筑防火工程M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.53 景絨，吳立志等. 城市居住區(qū)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)J.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2005.2：5-84 李杰等.城市火災(zāi)危險(xiǎn)性分析J.自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 1995.2：99-103.5 范維澄，孫金華，陸守香等. 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法學(xué)M. 北京：科學(xué)出版社20046 田玉敏，劉茂. 高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的概率模糊綜合評(píng)價(jià)方法J .中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004

17、.9：99-1037 李華軍，梅寧，程曉舫. 城市火災(zāi)危險(xiǎn)性模糊綜合評(píng)價(jià)J. 火災(zāi)科學(xué). 1995.3：44-50.8 劉鐵民，張興凱等. 安全評(píng)價(jià)方法應(yīng)用指南M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20059 李洪興，汪群，段欽治等，工程模糊數(shù)學(xué)方法及應(yīng)用M，天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，199310 王志亮，吳兵，邢書(shū)仁等. 模糊集值統(tǒng)計(jì)法在煤礦安全評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)值中的應(yīng)用J. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004.1：71-73A Study on Urban Fire Risk Assessment System for Beijing CityAbstract: Depending on the analysis

18、 on the fire statistics of Beijing City from 1995 to 2004, and combined with Chinas fire disaster classification and grading system, and the predecessors research achievements, a multi-step factor sets for the purpose of fire risk assessment was established, and the measures for determining eigenvalues, membership functions, and factor weights were also established by using the principles and