馬兆有 王長君 李平凡 劉 君

（公安部交通管理科學(xué)研究所 無錫 214151）

高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價所要解決的關(guān)鍵問題是檢驗(yàn)各職能部門在應(yīng)對交通緊急事件時，其擁有的人力、科技、組織、機(jī)構(gòu)和資源等要素表現(xiàn)出的減輕事件破壞作用的綜合能力［1－3］.建立高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價體系，把對各職能部門應(yīng)對能力的評價列為績效考核的重要內(nèi)容，納入各級政府、人大的監(jiān)督范疇，多方推動，不斷提升路網(wǎng)應(yīng)急救援能力.通過自我評價和社會評價，可使相關(guān)職能部門明確其在應(yīng)對高速公路交通緊急事件時具備的優(yōu)勢和劣勢，從而為強(qiáng)化交通事件應(yīng)急管理工作注入動力.

1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建原則

1）全面性原則 考慮各種不同類型交通事件對路網(wǎng)帶來的威脅與損失［4］，選取的評價體系能夠較全面地反映制約高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援處置能力的各個方面.

2）目的性選擇 評價指標(biāo)體系的構(gòu)成緊緊圍繞影響高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力的主客觀因素層層展開，最后的評價結(jié)論明確反映區(qū)域路網(wǎng)應(yīng)急救援效能意圖.

3）可操作性原則 評價指標(biāo)體系中的每一個指標(biāo)都是可操作的，經(jīng)及時搜集或調(diào)查得到的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，保證評價指標(biāo)值快速、準(zhǔn)確的獲取，及評價工作的順利進(jìn)行.

4）動態(tài)性原則 表述救援能力在時間尺度上隨著相關(guān)環(huán)節(jié)的完善而改變的過程，要求一些指標(biāo)充分考慮動態(tài)變化的特點(diǎn)，從動態(tài)角度對路網(wǎng)應(yīng)急能力進(jìn)行評估.

2 評價指標(biāo)體系的建模

2.1 評價指標(biāo)集的設(shè)置

一般來說，包括一個方面的指標(biāo)可能有若干個，但只能從中選取最有代表性的指標(biāo)，摒棄與之在定義和意義上相類似的指標(biāo)，以免造成概念上的重復(fù)和計算結(jié)果的重疊［5－6］.要做到既全面又無冗余，需要對初選指標(biāo)進(jìn)行篩選整合，原則是刪除那些對測度目標(biāo)序位不產(chǎn)生影響的指標(biāo)，即保序性準(zhǔn)則.

2.1.1 評價指標(biāo)的隸屬度分析 將應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系｛X｝視為一個模糊集合，把每個指標(biāo)視為一個元素，對每個指標(biāo)進(jìn)行隸屬度分析，再通過專家調(diào)查法獲取每個指標(biāo)相對于指標(biāo)體系｛X｝的隸屬度.專家調(diào)查是把初步選定的評價指標(biāo)內(nèi)容設(shè)計為問卷咨詢表［7］，請專家根據(jù)自己的知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和選擇.假設(shè)專家的總?cè)藬?shù)為M，對i個評價指標(biāo)Xi，專家選擇將其作為指標(biāo)體系｛X｝中的一個指標(biāo)的總?cè)舜螢镸i，即總共有Mi專家認(rèn)為Xi是測度高速公路應(yīng)急救援能力水平的重要評價指標(biāo)，那么該指標(biāo)相對于指標(biāo)體系｛X｝的隸屬度為

2.1.2 評價指標(biāo)的相關(guān)性分析 經(jīng)過隸屬度分析得到的第二輪評價體系X（2），各項(xiàng)指標(biāo)之間通常還存在著一定的相關(guān)性，導(dǎo)致被評價對象信息的重復(fù)使用，從而影響了整個評價體系的使用效率.通過各個評價指標(biāo)間的相關(guān)性分析，可刪除一些相關(guān)系數(shù)較大的評價指標(biāo)，消除信息重復(fù)使用對評價結(jié)果的影響.評價指標(biāo)相關(guān)性分析通常包括以下3個過程.

腕表表殼采用玫瑰金材質(zhì)打造，呈現(xiàn)出類似蛇頭造型。蛇頭兩側(cè)輪廓鑲嵌38顆鉆石，而表冠裝飾一顆凸形蛋面切割粉紅碧璽。帶有精細(xì)璣鏤紋飾的黑色蛋白石表盤配以玫瑰金時標(biāo)，傳遞優(yōu)雅氣韻。

1）評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理 由于定量指標(biāo)的量綱不同，需要對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，以減少評價指標(biāo)的不同計量單位對分析結(jié)果的影響.設(shè)Xi為評價指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)，Si為評價指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差，Zi為標(biāo)準(zhǔn)化值，則有

2）求算指標(biāo)間相關(guān)系數(shù) 計算各個評價指標(biāo)之間的簡單相關(guān)系數(shù)Rij，公式如下.

3）相關(guān)性指標(biāo)的剔除 確定一個合適的臨界值M（0＜M＜1），如果Rij＞M，則可以剔除其中的一個評價指標(biāo)（Xi或Xj）；如果Rij＜M，則同時保留2個評價指標(biāo).

可以運(yùn)用SPSS17.0 for Windows統(tǒng)計軟件對評價指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到相關(guān)系數(shù)矩陣.經(jīng)上述方法保留的評價指標(biāo)和第二輪評價體系X（2）中的定性指標(biāo)構(gòu)成了第三輪評價體系X（3）.

2.1.3 評價指標(biāo)的鑒別力分析 高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)的鑒別力是指區(qū)分不同區(qū)域高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力水平差異的能力.在實(shí)際應(yīng)用中，可采用變差系數(shù)描述評價指標(biāo)的鑒別能力.

2.2 評價指標(biāo)權(quán)重計算

選用層次分析法作為個體權(quán)重的確定方法［8］.在層次分析法求算出個體權(quán)重向量的基礎(chǔ)上，采用聚類分析法對專家個體權(quán)重向量進(jìn)行聚類分析；根據(jù)聚類結(jié)果對每位專家分別賦權(quán)，然后將個體權(quán)重與專家權(quán)重加權(quán)求得指標(biāo)平均權(quán)重；最后，將指標(biāo)權(quán)重沿層次結(jié)構(gòu)向上合成形成各項(xiàng)指標(biāo)的總排序權(quán)重.

表1 判斷矩陣5／5－9／1標(biāo)度及其含義

按照表1，應(yīng)用專家評分法，對某層指標(biāo)進(jìn)行比較得到矩陣，判斷矩陣表達(dá)式

2.2.2 專家權(quán)重計算

1）建立模糊關(guān)系矩陣 專家權(quán)重構(gòu)成的向量矩陣不存在量綱不同的問題，無需進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，可直接求算專家權(quán)重相似系數(shù)rij，（1≤i，j≤n），從而得到相似矩陣R＝（rij）n×n.本文采用指數(shù)相似法構(gòu)建模糊相似矩陣.

2）聚類劃分 建立的R僅是模糊相似矩陣，需將R改造成模糊等價矩陣t（R）：從模糊矩陣R出發(fā)，依次求平方R→R2→R4→…，當(dāng)?shù)谝淮纬霈F(xiàn)Rk·Rk＝Rk時，表明Rk已經(jīng)具有傳遞性，Rk就是最小傳遞閉包.

分類結(jié)果與λ取值有關(guān)，對于各不同的λ∈［0，1］，可得到不同的分類，從而形成一種動態(tài)聚類圖，在諸多分類方案中，采用F－統(tǒng)計量確定λ的最佳值.

F－統(tǒng)計量服從自由度為r－1，n－r的F－分布，分子表征類與類之間的距離，分母表征類內(nèi)樣本間的距離.若F＞Fa（r－1，n－r）（a＝0.05），根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計方差分析理論得知類與類之間差異是顯著的，說明分類比較合理.若滿足條件的F不止一個，可進(jìn)一步考查（F－Fa）的大小，從較大者中選取一個滿意的F值.

3）計算專家權(quán)重 假設(shè)N個個體權(quán)重向量聚集成T個類別，第P類包含個體排序向量為φp，不妨假設(shè)第k個個體權(quán)重向量屬于第p類Ωp，個體權(quán)重向量uk的置信因子表示為ak＝φp／N，專家k的權(quán)重系數(shù)λk與個體權(quán)重向量uk的置信因子ak成正比，即屬同一類的個體權(quán)重向量具有相同的置信因子，進(jìn)一步推導(dǎo)可得

式中：φp為個體權(quán)重向量uk所在Ωp類容量；λk為專家k相對準(zhǔn)則層Bi的權(quán)重.

將專家權(quán)重與評價原始數(shù)據(jù)作加權(quán)合成即可得到指標(biāo)平均權(quán)重.

2.2.3 組合權(quán)重計算 計算組合權(quán)重是指計算表征同一層所有因素對上層因素相對重要性的權(quán)重.若上一層次A含有m 個因素A1，A2，…，Am，其組合權(quán)值為a1，a2，…，am，下一層次B 包含n個因素B1，B2，…，Bn，它們對于因素aj的相對權(quán)值分別為b1j，b2j，…，bnj（當(dāng)Bi與aj無關(guān)時，bij＝0），進(jìn)而求出B層因素的組合權(quán)重，見表2.

此外，還需進(jìn)行遞階層次組合判斷的一致性檢驗(yàn)，由上至下逐層進(jìn)行.若B層某些因素相對于Aj的層次單排序一致性指標(biāo)為C.I.j，相應(yīng)的隨機(jī)一致性指標(biāo)為R.I.j，若B層隨機(jī)一致性比率為

表2 組合權(quán)重計算表

當(dāng)C.R.＜0.1時，可認(rèn)為B層組合判斷具有滿意的一致性.否則需要重新調(diào)整判斷矩陣的因素取值.

3 實(shí)例分析

3.1 高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)的篩選

按照2.1評價指標(biāo)集的設(shè)置步驟，結(jié)合我國高速公路應(yīng)急管理的實(shí)際情況對評價指標(biāo)進(jìn)行篩選［9－10］，建立了高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系層次遞階結(jié)構(gòu)，分別為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，見圖1.

圖1 高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系

3.2 評價指標(biāo)權(quán)重計算

為確定各級指標(biāo)的權(quán)重，邀請了12位專家對各指標(biāo)之間的相對重要程度進(jìn)行了打分，形成指標(biāo)相對重要度矩陣.首先，根據(jù)各專家給出的指標(biāo)相對重要度矩陣，計算出每位專家給出的指標(biāo)初始權(quán)重；其次，依據(jù)初始權(quán)重構(gòu)成的權(quán)重矩陣，應(yīng)用模糊聚類方法得出各專家的分類，進(jìn)而應(yīng)用專家對初始權(quán)重加權(quán)求和可得各指標(biāo)的平均權(quán)重，見表3.

表3 某區(qū)域路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價數(shù)據(jù)表

3.3 評價指標(biāo)屬性值評測

從科研院所、高校和公安交通管理部門選擇了12位有重要影響的專家、教授、學(xué)者，對長三角某一區(qū)域高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力進(jìn)行了評價，各位專家的評測分值，見表3.

3.4 應(yīng)急救援能力評估

我國地域遼闊，各區(qū)域性高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力存在較大的差異，為宏觀掌握各區(qū)域高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援水平，基于高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力綜合值，將其分成4個等級，見表4.

表4 高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力分級

利用表3中的數(shù)據(jù)，以8位專家評測結(jié)果的均值作為評價指標(biāo)值，采用總排序權(quán)重對指標(biāo)均值加強(qiáng)求和，可求得該示例區(qū)域路網(wǎng)應(yīng)急救援能力綜合評價值為64.52，處于二級水平.

4 結(jié)束語

本文應(yīng)用隸屬度分析、相關(guān)性分析、鑒別力分析等模糊數(shù)學(xué)集成方法構(gòu)建了高速公路網(wǎng)應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系；采用了“5／5－9／1標(biāo)度”層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，提高了權(quán)重確定的合理性，并應(yīng)用模糊聚類方法對不同專家所給的權(quán)重進(jìn)行分類合成，有效地提高了評價指標(biāo)權(quán)重確定的精度.該評價體系體現(xiàn)了系統(tǒng)性及可操作性，能科學(xué)地評估區(qū)域路網(wǎng)應(yīng)急救援能力，通過評估結(jié)果可準(zhǔn)確地反映存在的問題.

［1］Federal High way Ad ministration.Coor dinated freeway and arterial operations handbook［M］.Washington D.C：U.S.Depart ment of Transportation，2006.

［2］Farradyne P B.Traffic incident management handbook［M］.Washington D.C.：U.S.Federal Highway Ad ministration，Office of travel management，2000.

［3］王彥學(xué)，高光斗，劉持平.高速公路防救災(zāi)空間體系建設(shè)構(gòu)想［J］.中國人公安大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2008，5（129）：115－121.

［4］遲娜娜.城市災(zāi)害應(yīng)急能力評價指標(biāo)體系研究［D］.北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全工程學(xué)院，2006.

［5］程振華.高速公路交通事故緊急救援管理研究［D］.成都：西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，2006.

［6］張曉燕.高速公路重大突發(fā)事件的危機(jī)救援組織研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)管理學(xué)院，2003.

［7］劉 建.城市重大事故應(yīng)急能力評估方法研究［D］.北京：北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，2007.

［8］汪培莊，韓立巖.應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)［M］.北京：北京經(jīng)濟(jì)學(xué)院出版社，1989.

［9］李 茂.城市災(zāi)害事故應(yīng)急救援力量調(diào)配模型研究［D］.西安：西安科技大學(xué)能源學(xué)院，2008.

［10］田依林.城市突發(fā)公共事件綜合應(yīng)急能力評價研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)管理學(xué)院，2008.