張正穩(wěn)

(北方工業(yè)大學 新興風險研究院，北京100144)

0 引言

城市是由一個一個社區(qū)組成，社區(qū)既是人民群眾生活的重要場所,也是應急管理工作的前沿陣地。總書記指出社區(qū)是黨和政府聯(lián)系、服務群眾的“最后一公里”,要加強社區(qū)管理和服務體制，整合各種資源，增強社區(qū)公共服務能力。所以推進風險防控工作人性化、科學化、精細化，對各種可能的風險及其原因都要心中有數(shù)、對癥下藥、精準施策，力爭把風險化解在源頭。社區(qū)安全關乎著每一位群眾，社區(qū)的脆弱性關乎著整個城市的脆弱性。社區(qū)作為城市的基本單元涉及最基本的民生，涉及社會的安全穩(wěn)定,并且對社區(qū)風險治理是社區(qū)治理的底線思維，因此對于社區(qū)承載體脆弱性進行風險評估有重要意義。

國外社區(qū)風險研究方面，20世紀80、90年代以來日本的社區(qū)風險管理從基于政府的災害風險管理向基于社區(qū)的災害風險管理模式轉(zhuǎn)變，并且2012年日本政府修改了《災害對策基本法》進一步加強社區(qū)公眾參與的地位和社區(qū)公眾與地方政府溝通的重要性[1]。美國政府指出建設有恢復能力的社區(qū)是城市防災減災的重要組成部分并且提出應急處理措施和隊伍的建設[2]。澳大利亞政府指出社區(qū)針對不同的災害情況要建立相應的預案并且注重社區(qū)預案與當?shù)卣A案的對接，家庭方面要建立相應的物資儲備和預案，形成一種“有準備的社區(qū)”的局面[3]。

國內(nèi)社區(qū)風險研究方面，周永根[4]提出將網(wǎng)絡治理理論引入社區(qū)災害風險管理，社區(qū)災害風險管理目標不僅注重社區(qū)防災減災能力的提升更加注重加強社區(qū)的可持續(xù)性發(fā)展，加強政府社會之間的整體性治理，公眾參與度和可持續(xù)社區(qū)防災減災能力的提升。李書欽[5]從社區(qū)風險源，風險特征和風險評估的角度構(gòu)建社區(qū)風險研究理論,進而建立城市社區(qū)風險綜合管理模型尋找引起社區(qū)風險的原因。史運濤[6]運用層次分析—貝葉斯網(wǎng)絡對社區(qū)配電網(wǎng)風險進行動態(tài)綜合評估。殷杰[7]運用GIS技術和遙感影像對社區(qū)暴雨內(nèi)澇災害進行情景分析和災害風險評估。丁輝[8]指出目前我國社區(qū)風險方面存在一些基礎性的問題，比如居民有自主參與的意識但是居民的參與性不足，地方政府處于被動應急管理，社區(qū)治理能力不足等。

國內(nèi)外對于社區(qū)風險研究已經(jīng)取得了一定的進展，但是在社區(qū)承載體脆弱性上研究不足，并且大部分學者對于指標權(quán)重的合理確定缺乏理論依據(jù)。所以本文在總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎上，從系統(tǒng)論的角度辨識風險因素，建立社區(qū)承載體脆弱性風險指標體系和構(gòu)建評價模型，面對傳統(tǒng)的層次分析法容易導致專家打分辨識困難的問題，本文提出了基于三標度法進行指標權(quán)重確定。同時引入最優(yōu)矩陣的概念來解決判斷矩陣一致性的問題，區(qū)別于其他學者。最后運用模糊綜合評價法進行風險等級評定。

1 研究模型設計

1.1 模糊綜合評價原理

模糊綜合評價原理是一種運用模糊數(shù)學的綜合評價方法，其中運用了模糊變換原理和最大隸屬度原則，該方法主要是對于受多種風險因素的事物進行綜合評價。

1.1.1 因素集

因素集指影響評價目標所有風險因素的集合，并且其中每個風險因素都具有不同程度的模糊性。

U={u1,u2,…,un}

1.1.2 評判1(評價集或決斷集)

評價集表示評價者對評判目標做出的不同評價結(jié)果的集合，在本文中為社區(qū)風險因素對應的5個風險等級的集合。

V={v1,v2,…,vm}

1.1.3 單因素評判

通過建立隸屬度函數(shù)，構(gòu)造出模糊關系矩陣R，進而通過隸屬度函數(shù)f(x)將因素集中的因素ui(i=1,2,…,n)映射到評判集上V={v1,v2,…,vm}，形成單因素的評判集f(ui)，f(ui)=(ri1,ri2,…,rin)，rij代表因素ui對于評價語vj的隸屬度，將n個因素的單因素評判集組合就形成了模糊關系矩陣R。

1.1.4 綜合評判

對于權(quán)重A=(a1,a2,…,an)，按照一定的合成運算，可得綜合評判：

B=A°R

(1)

1.1.5 多層次評判

對于第一級因素集U={U1,U2,…,Uk}的權(quán)重為A=(a1,a2,…,ak)，總評判矩陣為：

R={B1,B2,…,Bk}T

按照一級模型的算子計算方法，得綜合評判結(jié)果：

A1×k°Rk×m=B1×m∈ζ(V)

(2)

1.2 改進層次分析法確定權(quán)重

層次分析法是20世紀70年代中期由美國匹茲堡大學教授薩蒂提出的。常用來處理復雜的決策和評價問題，層次分析法一般包括目標層、準則層、指標層，主要分析指標層各個因素與其他因素之間的關系，將一個系統(tǒng)的問題分解成為若干層次問題，并且對于從屬于上一層的因素進行兩兩比較，比較對上一層因素的影響程度。

(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型。

使用層次分析法需要先對問題進行分層，將整個問題按照邏輯性和層次性劃分為幾個因素來描述，按照目標層、準則層和指標層的關系進行排列建立聯(lián)系。其中，目標層：系統(tǒng)可能發(fā)生的問題或者系統(tǒng)需要最終達到的目標。準則層：主要是將目標層的內(nèi)容細分成幾個所必須經(jīng)歷的中間環(huán)節(jié)。指標層：由準則層具體細分成幾個因素，比如具體的方針、政策、問題等。

(2)建立判斷矩陣與權(quán)重劃分。

層次分析法的主要思想就是將復雜問題進行逐層分解，最后通過比較可以量化的基本事件之間的關系進而構(gòu)建分層的結(jié)構(gòu)模型，對于屬于同層的各個因素之間進行相互比較，比較每個因素對于準則層的重要程度，從而構(gòu)成定量化的矩陣形式，通常采用1-9標度法確定，稱之為判斷矩陣。

(3)

1-9標度法固然仔細，但是容易給評價專家?guī)聿蝗菀追直娴恼系K，進而導致判斷矩陣不滿足一致性的要求，所以本文采用三標度法具體含義，見表1。三標度法相比于1-9標度法方便易懂，便于專家打分。

表1 三標度法因素及其含義Tab.1 Factors of the three scale method and their meanings

不過經(jīng)過專家打分的矩陣還不能稱為判斷矩陣，需要經(jīng)過公式轉(zhuǎn)化才能成為判斷矩陣,需要轉(zhuǎn)化的公式如下：

(4)

公式(4)中矩陣因素的重要性排序指數(shù)，數(shù)值等于判斷矩陣每行各元素的和：

公式(4)矩陣因素的重要性排序指數(shù)中的最大值和最小值分別表示為：

rmax=maxri

rmin=minri

1-9標度法為了求得下層因素對上層因素的影響程度，首先應該驗證判斷矩陣的一致性，如果判斷矩陣滿足一致性的要求，進一步求得判斷矩陣的最大特征值和特征向量，然后進行歸一化處理得到層次單排序的權(quán)重向量，權(quán)重向量代表了下層因素對于上層因素的影響程度。如果判斷矩陣不滿足一致性,需要調(diào)整判斷矩陣直至滿足一致性檢驗要求為止，此時調(diào)整判斷矩陣容易背離專家原始打分的實際思想。本文采用最優(yōu)傳統(tǒng)矩陣的概念，這種方法可以一次性得到各指標的權(quán)重，無須進行一致性檢驗，具體計算公式如下：

最優(yōu)傳遞矩陣C：

(5)

判斷矩陣A*：

(6)

權(quán)重向量wj：

(7)

2 社區(qū)承載體脆弱性評價指標體系建立

社區(qū)脆弱性的風險因素復雜，既有簡單風險、不確定風險,也有因果關系不清晰的復合風險，同時存在對可容忍和可接受風險界限劃分存在長期爭議的模糊風險，為了更好對社區(qū)區(qū)域脆弱性進行風險評價，本文采用文獻研究和專家調(diào)研的方法，按照經(jīng)濟、環(huán)境和物理3個方面建立風險評價指標體系。根據(jù)系統(tǒng)性、科學性、層次性原則，劃分3個一級指標和21個二級指標，如下圖。

圖 社區(qū)承載體脆弱性評價指標體系Fig. Vulnerability assessment index system of community carrier

3 實例應用

本文選取北京周圍某社區(qū)為評估對象，本社區(qū)一共具有6棟居民樓，通過社區(qū)實地調(diào)研和專家打分來確定指標的權(quán)重，進而通過模糊評價確定社區(qū)的整體等級，具體的評價過程如下。

3.1 改進層次分析法權(quán)重確定

首先通過社區(qū)承載體脆弱性指標體系，建立改進層次分析法模型，通過專家打分建立改進層次分析法的判斷矩陣，進而求得權(quán)重向量，見表2-5。

表2 A準則層的判斷矩陣Tab.2 Judgment matrix of A criterion layer

表3 B1指標層的判斷矩陣Tab.3 Judgment matrix of B1 index layer

續(xù)表

表4 B2指標層的判斷矩陣Tab.4 Judgment matrix of B2 index layer

表5 B3指標層的判斷矩陣Tab.5 Judgment matrix of B3 index layer

通過改進層次分析法計算可以得出準則層的權(quán)重向量ωA=(0.637 0,0.104 7,0.258 3)T。

同理可以計算出指標層的權(quán)重向量。

對于物理脆弱性B1中權(quán)重向量為ωB1=(0.255,0.255,0.064,0.040,0.111,0.092,0.053,0.037,0.092)T。

對于經(jīng)濟脆弱性B2中的權(quán)重向量為ωB2=(0.098,0.080,0.152,0.361,0.187,0.122)T。

對于環(huán)境脆弱性B3中的權(quán)重向量為ωB3=(0.398,0.159,0.159,0.115,0.115,0.054)T。

3.2 模糊計算

通過邀請5名專家打分建立單因子隸屬度，進而形成模糊關系矩陣R，安全等級評級分為5級，各因素等級的評分，見表6。本文根據(jù)模糊統(tǒng)計方法確定隸屬度。

表6 各因素對應指標評分Tab.6 Corresponding index scores of each factor

3.2.1 一級模糊綜合評估

對于物理脆弱性中的建筑主體的結(jié)構(gòu)體系而言，有2個人評定等級為一般，3個人評定等級為差，用概率代表為隸屬度，可以得到建筑主體的結(jié)構(gòu)體系的模糊評價向量為(0,0,0.4,0.6,0)，同理可以得到建筑主體的主要材料、建筑物的使用年限、建筑主體懸掛物的數(shù)量等的模糊評價向量，進而可以得出模糊矩陣R1。

根據(jù)層次分析法的計算結(jié)果，選用加權(quán)平均模型進行計算則可知物理脆弱性B1的模糊權(quán)重向量為B1=(0.051,0.129,0.341,0.400,0.079)

此時采用加權(quán)平均模型無需歸一化同理可得到B2=(0.137,0.231,0.214,0.327,0.092),B3=(0.170,0.414,0.352,0.064,0.000)

3.2.2 二級模糊綜合評估

社區(qū)承載體脆弱性的模糊評價計算如下：

=(0.091,0.213,0.331,0.305,0.060)

模糊評價結(jié)果中一般和差的評分相差較大不易按照最大隸屬度原則，所以根據(jù)模糊評語B并且參照系統(tǒng)評級等級的分值范圍取中值計算，最終可以計算出該社區(qū)承載體脆弱性風險等級。

P=BF°C

=49.396

評分表示出該社區(qū)承載體脆弱性安全等級為一般，基本與實際相符。因此，所提出的方法能夠有效進行風險評估，有利于進行社區(qū)風險處置對于減少社區(qū)承載體脆弱性有重要的意義。通過綜合評價過程給社區(qū)風險管理者相應的啟示，進而幫助管理者進行風險認知并提出有針對性的措施。

4 結(jié)論

本文在文獻研究和專家調(diào)研的基礎上建立了社區(qū)承載體脆弱性風險評價指標體系，運用了三標度和最優(yōu)傳遞矩陣的概念對指標體系的權(quán)重進行修正，通過模糊綜合評價的方法進行風險等級的評定，突破之前層次分析法打分界定模糊和判斷矩陣一致性的問題。整個評價過程具有可操作性和穩(wěn)定性。通過評價可以體現(xiàn)出影響社區(qū)承載體脆弱性的關鍵因素和社區(qū)承載體安全總體水平，有利于采取相應的措施降低承載體的脆弱性，提高社區(qū)韌性。但本文未考慮群決策中專家自身權(quán)重的影響，未來對社區(qū)風險評價還需要進一步的研究。