唐 力，劉清芳，蘇 毅，彭懷濤，尹 璐

（1.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081；2.中國國家鐵路集團(tuán)有限公司 發(fā)展和改革部，北京 100844)

0 引言

鐵路應(yīng)急救援是維持鐵路運輸系統(tǒng)正常運行的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過長期發(fā)展，鐵路運輸企業(yè)建立了面向不同事故類型和事故等級的應(yīng)急救援體系，為確保鐵路安全運營提供了重要支撐。新形勢下，鐵路部門積極推動高質(zhì)量發(fā)展，鐵路應(yīng)急救援作為其中重要的組成部分，需要反映企業(yè)應(yīng)急救援綜合質(zhì)效和新發(fā)展理念，實現(xiàn)對鐵路突發(fā)、具有破壞性的緊急事件及時有效采取預(yù)防、預(yù)備、響應(yīng)和恢復(fù)的總體要求。因此，研究鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價體系，科學(xué)評估鐵路運輸企業(yè)應(yīng)急救援水平，有針對性地提升鐵路應(yīng)急救援能力，具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

近年來，我國鐵路應(yīng)急救援評價體系的相關(guān)研究發(fā)展迅速，陳釘均等[1]基于傳遞閉包的模糊聚類法，從鐵路應(yīng)急準(zhǔn)備能力、應(yīng)急響應(yīng)能力及應(yīng)急恢復(fù)能力等方面進(jìn)行指標(biāo)篩選，構(gòu)建了重大疫情情況下鐵路應(yīng)急救援能力評估指標(biāo)體系；李磊等[2]提出基于信息公理和多粒度語言值的鐵路應(yīng)急預(yù)案評估方法；崔浩[3]建立了包含日常建設(shè)工作、應(yīng)急資源管理、預(yù)案管理及演練實施、應(yīng)急實施4個方面的鐵路應(yīng)急管理指標(biāo)體系，利用改進(jìn)因子分析法進(jìn)行綜合評估；陳序[4]建立了包含日常建設(shè)工作、預(yù)案管理及演練實施、應(yīng)急救援行動、應(yīng)急資源裝備及支持、恢復(fù)階段5個方面的鐵路應(yīng)急救援能力指標(biāo)體系，并利用多層次模糊綜合評價法進(jìn)行評價；唐士晟[5]構(gòu)建了包含法治管理等9個方面的鐵路運輸突發(fā)事件應(yīng)急救援體系；魏慶朝等[6]從事故預(yù)防、應(yīng)急救援、調(diào)查處理等方面構(gòu)建了我國中低速磁浮鐵路應(yīng)急管理體系。

這些研究大多根據(jù)鐵路應(yīng)急救援流程構(gòu)建評價體系，但針對高質(zhì)量發(fā)展新形勢下鐵路應(yīng)急救援要求開展相關(guān)評價體系研究較少。從鐵路高質(zhì)量發(fā)展要求和運輸特點本身出發(fā)，建立鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系，基于區(qū)間二元語義逼近理想解排序法(TOPSIS)構(gòu)建鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價模型，合理評估鐵路應(yīng)急救援發(fā)展水平，可以為推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展下的鐵路應(yīng)急救援管理工作提供參考和借鑒。

1 鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系及評價標(biāo)準(zhǔn)

1.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

高質(zhì)量發(fā)展對鐵路應(yīng)急救援工作提出了新的要求，主要包括：更快速的事故響應(yīng)，更復(fù)雜事故災(zāi)害的處置能力，更完善的應(yīng)急救援技術(shù)，更專業(yè)的應(yīng)急救援隊伍，更多元的應(yīng)急救援力量及更及時透明的信息公開等。鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系涉及面廣、內(nèi)容繁多，借鑒前人研究成果，深入分析鐵路高質(zhì)量發(fā)展需求，按照構(gòu)建評價指標(biāo)體系的綜合性、系統(tǒng)性、針對性、科學(xué)性、可操作性等原則，基于《國家處置鐵路行車事故應(yīng)急預(yù)案》以及部分鐵路局集團(tuán)公司突發(fā)公共事件應(yīng)急預(yù)案等文件，建立鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系，該體系包括應(yīng)急救援法規(guī)與機(jī)構(gòu)、物資與技術(shù)、人員與培訓(xùn)、預(yù)案與演練、響應(yīng)與實施、恢復(fù)與總結(jié)6項二級指標(biāo)及25項三級指標(biāo)。鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系如表1所示。

1.2 評價標(biāo)準(zhǔn)

鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系內(nèi)容豐富，能夠?qū)﹁F路運輸企業(yè)應(yīng)急救援水平進(jìn)行綜合評價。為客觀開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，結(jié)合統(tǒng)計評價工作開展的實際需要，將評價指標(biāo)等級劃分為3類。鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

綜合考慮中國國家鐵路集團(tuán)有限公司、鐵路局集團(tuán)公司對鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價工作的需要，將鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價結(jié)果劃分為4個等級。鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展綜合評價標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

2 基于區(qū)間二元語義TOPSIS的鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價模型

2.1 區(qū)間二元語義

區(qū)間數(shù)理論[7]是解決不確定事物的數(shù)學(xué)理論，對任意的a1，a2∈R，記 [A]= [a1，a2]為標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)間數(shù)，其中a1為第一元，a2為第二元，d= |a2-a1|為區(qū)間數(shù)[A]的區(qū)間距離。

表1 鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系Tab.1 High-quality development evaluation index system of railway emergency rescue

二元語義[8]是用語言標(biāo)度和數(shù)字組成的二元組(si，ai)來表示語言評價信息，其中si為預(yù)定義語言標(biāo)度集S= {s0，s1，…，sg}中的語言標(biāo)度，ai∈[-0.5，0.5)為與si所代表標(biāo)度之間的距離。

區(qū)間數(shù)理論能夠避免信息的突變帶來的信息失真，能夠客觀反映評價語義值。二元語義理論能夠有效反映專家偏好，并且解決評估值存在缺失的問題。將區(qū)間數(shù)理論與二元語義理論結(jié)合形成區(qū)間二元語義，該方法適用于模糊多粒度語義下的專家評分，能夠避免在模糊語言評價信息集結(jié)和運算過程中造成的信息損失和扭曲，使評價結(jié)果更加客觀準(zhǔn)確。區(qū)間二元語義相關(guān)定義如下。

定義1：設(shè)S= {s0，s1，…，sg}是一個語言標(biāo)度集，β∈[0，g]是一個數(shù)值，則存在函數(shù)Δ將數(shù)值β轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的二元語義

其中，round (β)表示對β取整，遵循四舍五入原則。

定義2：設(shè)S= {s0，s1，…，sg}是一個語言標(biāo)度集，將二元語義(si，ai)轉(zhuǎn)化為其等價數(shù)值β∈[0，g]的逆函數(shù)Δ-1可以定義為

定義4：對任意2個相同標(biāo)度集的二元語義(si，ai)和(sk，bk)進(jìn)行比較，規(guī)定如下。

（1）若i＜k，則 (si，ai) ＜ (sk，bk)。

（2）若i=k，①ai=bk，則 (si，ai) = (sk，bk)；②ai＜bk，則 (si，ai) ＜ (sk，bk)；③ai＞bk，則(si，ai) ＞ (sk，bk)。

定義 5：設(shè) (si，ai)和 (sk，bk)分別為 2個二元語義信息，且 (si，ai) ≤ (sk，bk)，則稱 [Sr，Cr]=[(si，ai)，(sk，bk)]為一個區(qū)間二元語義。

定義 6 ：設(shè) [Sr，Cr]= [(si，ai)，(sk，bk)]和[St，Dt]= [(su，au)，(sv，bv)]為任意 2 個區(qū)間二元語義信息，則規(guī)定區(qū)間二元語義的運算法則如下。

（1） 當(dāng) 且 僅 當(dāng) (si，ai) = (su，au)和(sk，bk) =(sv，bv)成立時，[Sr，Cr]= [St，Dt]。

（2）[Sr，Cr]+ [St，Dt]= {Δ [Δ-1(si，ai) + Δ-1(su，au)]，Δ [Δ-1(sk，bk) + Δ-1(sv，bv)]}。

（3）λ[Sr，Cr]= {Δ [λΔ-1(si，ai)]，Δ [λΔ-1(sk，bk)]}，其中λ為常數(shù)。

2.2 基于區(qū)間二元語義TOPSIS評價模型

基于區(qū)間二元語義TOPSIS評價模型，其中具體的評價指標(biāo)權(quán)重計算及綜合評價值計算步驟如下。設(shè)Ei為待評價指標(biāo)，指標(biāo)統(tǒng)計得分值為Βi，N={i|i=1，2，…，n}；Tk表示評價專家，專家重要度為qk，M= {k|k= 1，2，…，m}；專家Tk對評價指標(biāo)Ei的區(qū)間二元語義評估值為

表2 鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Evaluation standard for high-quality development index of railway emergency rescue

表3 鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展綜合評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Comprehensive evaluation standard for high-quality development of railway emergency rescue

（1）確定各評價人員重要度。選取m位鐵路應(yīng)急救援領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行評價打分，根據(jù)評價人員的職稱高低確定各評價人員的重要度qk，其中初級職稱重要度為0.3，中級職稱重要度為0.5，高級職稱重要度為1。

（2）確定區(qū)間二元語義評分矩陣。設(shè)計區(qū)間二元語義問卷表，評價人員使用語言標(biāo)度集得到指標(biāo)重要度評分矩陣?yán)纾u價語義表示區(qū)間數(shù)下限為區(qū)間數(shù)上限為代表5標(biāo)度評價語言中的“一般重要”，0代表偏離“一般重要”位置距離為0。區(qū)間二元語義問卷表如圖1所示。

（3）計算標(biāo)準(zhǔn)評價矩陣。根據(jù)定義3將評價值轉(zhuǎn)化為由基本語言標(biāo)度集S*表示的評價信息，得到標(biāo)準(zhǔn)評價矩陣其中S*，C*分別表示轉(zhuǎn)化后的標(biāo)準(zhǔn)評價值。例如，將區(qū)間二元語義轉(zhuǎn)化為標(biāo)度為S9的區(qū)間二元語義形式為計算過程如公式 ⑷ 和公式 ⑸ 所示。

（4）計算加權(quán)區(qū)間二元評價矩陣。根據(jù)定義6將各評價人員的權(quán)重值與其評價值相乘，得到加權(quán)區(qū)間二元評價矩陣[So，Co]=qk[S*，C*]n×m。例如，對于評價語義其評價人員權(quán)重值為q= 0.2，則加權(quán)運算后的區(qū)間二元評價值為如公式 ⑹ 所示。

圖1 區(qū)間二元語義問卷表Fig.1 Interval two-tuple linguistic questionnaire

（6）計算各指標(biāo)到正、負(fù)理想解的距離。根據(jù)定義2將區(qū)間二元語義轉(zhuǎn)化為區(qū)間數(shù)值，則各指標(biāo)到正理想解的距離和到負(fù)理想解的距離計算如公式 ⑼ 和公式 ⑽ 所示。

（7）計算各指標(biāo)的相對貼近度。相對貼近度Di表示各指標(biāo)與理想最優(yōu)值的貼近程度，如公式 ⑾ 所示。根據(jù)Di值的大小可以得到各指標(biāo)優(yōu)劣排序，Di值越大，則指標(biāo)越重要。

（8）計算各指標(biāo)權(quán)重值。對各指標(biāo)的相對貼近度進(jìn)行歸一化處理，得到各指標(biāo)的權(quán)重值wi，如公式 ⑿ 所示。

（9）計算應(yīng)急救援綜合評價值。將各指標(biāo)得分進(jìn)行加權(quán)求和，則可得到應(yīng)急救援綜合評價值Y，如公式 ⒀ 所示。綜合得分越高，表示應(yīng)急救援水平越高。

3 案例分析

選取某鐵路局集團(tuán)公司作為評價對象驗證所提出的評價指標(biāo)和模型。邀請5位鐵路應(yīng)急救援專家{T1，T2，T3，T4，T5}對評價指標(biāo)重要度進(jìn)行打分，各專家的重要度為{0.3，0.5，0.5，1，1}。區(qū)間二元語義評分矩陣如表4所示。第1步將評分矩陣轉(zhuǎn)換為語言標(biāo)度集為S7的標(biāo)準(zhǔn)評價矩陣，并計算加權(quán)區(qū)間二元評價矩陣；第2步計算各指標(biāo)的正、負(fù)理想解，以及各指標(biāo)到正、負(fù)理想解的距離；第3步計算各指標(biāo)的相對貼近度和權(quán)重值，根據(jù)鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合該鐵路局集團(tuán)公司應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)統(tǒng)計值與得分，計算應(yīng)急救援綜合評價值為0.850 3，則該鐵路局集團(tuán)公司鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展綜合評價等級為II級，說明鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展水平較高，能夠基本適應(yīng)鐵路應(yīng)急救援發(fā)展新要求。指標(biāo)到正負(fù)理想解距離如表5所示，鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)統(tǒng)計值及綜合評價值如表6所示。

為進(jìn)一步驗證上述分析結(jié)果，采用參考文獻(xiàn)[9]提出的區(qū)間二元語義灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行檢驗。灰色關(guān)聯(lián)分析法是常用的多因素統(tǒng)計分析方法，該方法用灰色關(guān)聯(lián)度來描述因素間關(guān)系的強弱、大小和次序，能夠減少由于信息不對稱帶來的損失，且對數(shù)據(jù)要求較低、計算量較少。運用此方法對該鐵路局集團(tuán)公司鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展水平進(jìn)行計算，2種方法計算結(jié)果比較如表7所示。利用區(qū)間二元語義灰色關(guān)聯(lián)分析法得到的綜合評價值與區(qū)間二元語義TOPSIS方法得到的綜合評價值相差0.05%，認(rèn)為所提出的區(qū)間二元語義TOPSISI方法具有可行性和有效性。此外，區(qū)間二元語義TOPSIS方法能夠根據(jù)專家個人偏好進(jìn)行評估，具有方便、快捷等特點。

表4 區(qū)間二元語義評分矩陣Tab.4 Evaluation matrix of interval two-tuple linguistic

表5 指標(biāo)到正負(fù)理想解距離Tab.5 Distance from index to positive and negative ideal solution

表6 鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)統(tǒng)計值及綜合評價值Tab.6 Statistical value and comprehensive evaluation value of high-quality development evaluation index of railway emergency rescue

表7 2類方法計算結(jié)果比較Tab.7 Comparison of calculation results of two methods

4 結(jié)束語

鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展對保障鐵路運輸安全、減少事故損失具有重要作用。研究提出的評價指標(biāo)體系能夠比較全面地反映鐵路企業(yè)應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展水平，各評價指標(biāo)值具備良好的可獲得性。評價過程中，采用區(qū)間二元語義進(jìn)行多粒度語言值處理，更加符合專家評估習(xí)慣且避免語言信息轉(zhuǎn)換過程中存在的信息缺失問題，達(dá)到鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展綜合評價目的。研究雖然采用區(qū)間二元語義對專家評分情況進(jìn)行了處理，但評價結(jié)果仍然受到個人經(jīng)驗等主觀因素影響。后續(xù)需要加強數(shù)據(jù)采集方面的研究，并進(jìn)一步完善評價指標(biāo)體系，盡可能實現(xiàn)鐵路應(yīng)急救援高質(zhì)量發(fā)展評價工作的客觀化、準(zhǔn)確性。