鄧 萌，張英華，秦挺鑫，王晶晶，張 悅，高玉坤

(1.北京科技大學(xué) 金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室，北京 100083；2.北京科技大學(xué) 礦山避險技術(shù)研究中心，北京 100083；3.中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院，北京100191； 4.北京城市系統(tǒng)工程研究中心，北京100035)

0 引言

20世紀(jì)末我國高等教育進(jìn)入高速發(fā)展階段[1]，高校人數(shù)激增，高校安全問題日益突出，嚴(yán)重威脅師生人身與財產(chǎn)安全，影響校園和諧穩(wěn)定[2]，因此，有必要建立應(yīng)急救援志愿者隊伍作為學(xué)校救援組織的補(bǔ)充力量，以提高突發(fā)事件防范和應(yīng)急處置能力。

志愿者與志愿者組織在社會中充當(dāng)重要角色，學(xué)者通過系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)[3-6]：高校突發(fā)事件救援隊伍主要以校方人員為主，研究角度僅聚焦于政府救援，但在校學(xué)生人數(shù)激增，安全管理疏漏、高校救援隊伍應(yīng)急響應(yīng)流程不完善等因素導(dǎo)致我國高校突發(fā)事件呈逐年增長態(tài)勢；高校學(xué)生文化素質(zhì)高，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)且對突發(fā)事件發(fā)生場所熟悉，因此學(xué)生作為學(xué)校突發(fā)事件第1響應(yīng)人參與救援事半功倍。

通過統(tǒng)計分析高校突發(fā)事件，確定高校應(yīng)急救援志愿者分類、救援能力建設(shè)內(nèi)容及方法。將實驗、理論分析與數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，優(yōu)化高校應(yīng)急救援志愿者救援能力，構(gòu)建應(yīng)急救援志愿者可分布范圍概率的計算模型和應(yīng)急救援響應(yīng)過程。將應(yīng)急救援模式實際應(yīng)用于某高校火災(zāi)救援模擬演練中，并驗證該救援模式的可行性。

1 高校突發(fā)事件統(tǒng)計與分析

統(tǒng)計近年我國各大高校突發(fā)事件，根據(jù)誘因可分為以下7類[7-8]：心理健康、學(xué)校管理、暴力犯罪、意外事故、沖突騷亂、公共衛(wèi)生安全、自然災(zāi)害導(dǎo)致的突發(fā)事件。統(tǒng)計某高校2013-2017年突發(fā)事件發(fā)現(xiàn)，高校實驗室、宿舍和運動損傷突發(fā)事件占比最高，分別為28.52%、18.63%、15.97%。高校實驗室涉及多種實驗藥品及試劑，是突發(fā)事件主要發(fā)生地。據(jù)教育部統(tǒng)計，2018-2019學(xué)年普通高校實驗室共4 029個，總實驗次數(shù)約14萬次，總用時400萬小時，每所高校平均擁有實驗室54個[9-10]。因?qū)嶒炇医ㄔO(shè)投入增大，實驗室開放時間延長，實驗人員多且流動性強(qiáng)，導(dǎo)致各種安全隱患增加。高校宿舍人口密度大，火災(zāi)荷載多，學(xué)生安全意識淡薄，一旦發(fā)生火災(zāi)等突發(fā)事件，對學(xué)生生命與財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[11]。

高校突發(fā)事件具有突發(fā)性、破壞性、不確定性及群體性等特點，不僅影響學(xué)校教學(xué)科研，還給社會帶來負(fù)擔(dān)[12]。高校突發(fā)事件救援隊伍以兼職保安為主，對突發(fā)事件發(fā)生地不熟悉，突發(fā)事件上報系統(tǒng)不完善，救援實施不及時或救援過程無計劃無秩序，均會導(dǎo)致救援效果不理想[13]，但高校學(xué)生學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、文化素質(zhì)高、對學(xué)校環(huán)境熟悉[14]，是學(xué)校突發(fā)事件第1響應(yīng)人最佳人選。

2 救援能力影響因素分析

高校應(yīng)急救援志愿者救援能力分基礎(chǔ)能力和專項能力2部分：基礎(chǔ)能力即接到任務(wù)后迅速到達(dá)現(xiàn)場的能力；專項能力即到達(dá)現(xiàn)場后成功實施救援的能力。

2.1 基礎(chǔ)能力影響因素

高校突發(fā)事件越發(fā)頻繁，應(yīng)急救援工作短板顯現(xiàn)，如何在突發(fā)事件發(fā)生后第一時間到達(dá)現(xiàn)場實施救援是應(yīng)急救援志愿者工作重點之一。通過研究國外救援隊伍培訓(xùn)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)：對于基礎(chǔ)能力培訓(xùn)以體能訓(xùn)練為主，通過對耐力、穩(wěn)定性、敏捷性、力量與速度的科學(xué)訓(xùn)練，使救援人員在掌握技能同時維持身體狀態(tài)穩(wěn)定。

選取體測成績相近的15名女生和15名男生作為測試對象，實驗前對測試對象的耐力、穩(wěn)定性、敏捷性、力量和速度進(jìn)行測試?？紤]到訓(xùn)練場地有限，選取平板支撐、Z字形跑道訓(xùn)練、跑步機(jī)高速跑、負(fù)重側(cè)臥抬腿訓(xùn)練和變速跑5種訓(xùn)練方式進(jìn)行基礎(chǔ)能力優(yōu)化研究。分5個訓(xùn)練實驗組分別按5種訓(xùn)練方式進(jìn)行訓(xùn)練，每次訓(xùn)練完畢進(jìn)行1次測評并統(tǒng)計成績。根據(jù)各訓(xùn)練實驗組體能測試進(jìn)行等差比重分布，5種訓(xùn)練方式影響程度分別為0.5，0.4，0.3，0.2，0.1。訓(xùn)練周期5周，每周訓(xùn)練4次，每次訓(xùn)練結(jié)束進(jìn)行1次體能測評并統(tǒng)計測評成績，因為從12次體能訓(xùn)練之后，測評成績趨于穩(wěn)定，為實現(xiàn)體能訓(xùn)練經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，體能訓(xùn)練次數(shù)定為12次。

2.2 專項能力影響因素

為優(yōu)化應(yīng)急救援志愿者專項能力，將其分為火災(zāi)專項救援小組和急救小組2大類，專項能力優(yōu)化包括理論與實踐培訓(xùn)。常用理論培訓(xùn)分線上、線下授課2種模式：選取無培訓(xùn)基礎(chǔ)的學(xué)生60名，隨機(jī)分為火災(zāi)專項救援小組和急救小組，其中火災(zāi)專項救援小組由專業(yè)消防人員進(jìn)行理論培訓(xùn)，并熟悉實驗室疏散路線。急救小組通過視頻軟件學(xué)習(xí)中毒、肢體傷害、電氣突發(fā)事件救援流程與方法，現(xiàn)場傷害分類(電擊傷、中毒、扭傷、挫傷、骨折)及急救技術(shù)(止血、包扎、固定、心肺復(fù)蘇、搬運)。學(xué)習(xí)結(jié)束后進(jìn)行考核，對成績達(dá)到優(yōu)秀(≥90分)的志愿者進(jìn)行實踐培訓(xùn)；沒有達(dá)到優(yōu)秀的志愿者1周后進(jìn)行補(bǔ)考，補(bǔ)考不能達(dá)到優(yōu)秀重新進(jìn)行理論培訓(xùn)直至達(dá)到優(yōu)秀。為避免志愿者遺忘專項能力理論知識，基于遺忘曲線[15]確保15 d內(nèi)復(fù)習(xí)次數(shù)達(dá)11次，使志愿者理論知識記憶率保持在90%。

對通過考試的志愿者進(jìn)行專項技能實踐培訓(xùn)。專項火災(zāi)救援小組實踐培訓(xùn)內(nèi)容包括：實地了解各實驗室內(nèi)易燃、易爆物品存放點；熟悉各突發(fā)事件發(fā)生點的疏散路線；熟悉實驗室與宿舍樓內(nèi)滅火器位置及使用方法。急救小組實踐培訓(xùn)內(nèi)容包括：實地了解各實驗室配電箱位置；絕緣裝置位置及使用方法；了解實驗室有毒、有害物質(zhì)存放點；防毒裝備位置及使用方法；根據(jù)現(xiàn)場情況判斷事件起因并采取相應(yīng)措施；模擬對電擊傷、中毒、扭傷、挫傷、骨折等意外情況的處理；熟知校園內(nèi)急救物資位置及使用方法。培訓(xùn)結(jié)束后進(jìn)行考核，為實現(xiàn)體能訓(xùn)練經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，火災(zāi)專項救援小組最優(yōu)訓(xùn)練13次，急救小組最優(yōu)實踐訓(xùn)練30次，觸電突發(fā)事件模擬救援訓(xùn)練8次，毒害突發(fā)事件模擬救援訓(xùn)練11次，運動損傷模擬急救11次。

3 高校應(yīng)急救援模式建立與驗證

3.1 應(yīng)急救援志愿者人數(shù)

救援時間指突發(fā)事件發(fā)生時，經(jīng)過多次培訓(xùn)及考核的志愿者完成救援任務(wù)的時間；可用救援時間指突發(fā)事件發(fā)生時，救援志愿者做出反應(yīng)并救援成功的最佳救援時間?；谧顑?yōu)訓(xùn)練后各類突發(fā)事件救援時間與可用救援時間見表1，確定各類突發(fā)事件應(yīng)急救援志愿者可分布范圍，利用二項分布確定學(xué)校應(yīng)急救援志愿者人數(shù)。

表1 最優(yōu)訓(xùn)練后各類突發(fā)事件救援時間與可用救援時間Table 1 Rescue time and available rescue time for various emergencies after optimal training s

應(yīng)急救援志愿者可分布范圍指以突發(fā)事件點為圓心，應(yīng)急救援志愿者可分布最遠(yuǎn)距離為半徑的圓面積。

應(yīng)急救援志愿者可分布范圍計算即應(yīng)急救援志愿者可分布最遠(yuǎn)距離計算如式(1)所示：

L=v×(t1-t2-t3)

(1)

式中：L為應(yīng)急救援志愿者可分布最遠(yuǎn)距離，m；v為基礎(chǔ)能力優(yōu)化訓(xùn)練后的速度，m/s；t1為該類突發(fā)事件可用救援時間,s；t2為優(yōu)化訓(xùn)練后該類突發(fā)事件所需救援時間,s；t3為到達(dá)發(fā)生突發(fā)事件樓層所需時間,s。任意突發(fā)事件發(fā)生時，應(yīng)急救援志愿者恰好處于可分布范圍的概率模型如式(2)～(3)所示：

(2)

(3)

式中：P為突發(fā)事件發(fā)生時最大可分布范圍圓內(nèi)有m個專項急救小組成員的概率；X為隨機(jī)變量；x為任意實數(shù)；n為專項救援小組人數(shù)；m為該項突發(fā)事件所需最少救援人數(shù)；q1為高校內(nèi)任意學(xué)生在可分布范圍圓內(nèi)的概率；q2為高校內(nèi)任意學(xué)生在分布范圍圓外的概率。

以北京某高校為例，利用CAD構(gòu)建高校平面圖，圖中含實驗室的樓標(biāo)注“實驗樓”，宿舍樓標(biāo)“注齋”。以火災(zāi)突發(fā)事件為例，根據(jù)式(4)確定應(yīng)急救援志愿者可分布范圍：

(4)

該高?；馂?zāi)專項應(yīng)急救援志愿者可分布范圍簡化如圖1所示。由圖1可知，以6齋為圓心的火災(zāi)專項小組應(yīng)急救援志愿者可分布圓面積最小，為31 073 m2，高?？偯娣e484 569 m2，火災(zāi)專項小組q1為0.065。

圖1 某高?；馂?zāi)專項小組志愿者可分布范圍Fig.1 Simplified distribution range of volunteers in a university fire task group

假設(shè)任意時刻高校內(nèi)突發(fā)火災(zāi)，在可分布范圍內(nèi)至少有3名火災(zāi)專項應(yīng)急救援志愿者的概率P為0.98。將q1代入式(4)并利用二項分布函數(shù)試錯，最終得到該高?；馂?zāi)專項應(yīng)急救援志愿者隊伍最優(yōu)人數(shù)n=115。

為保證隊伍人數(shù)合理性與救援可靠性，還需統(tǒng)計高校有效學(xué)生總數(shù)與流動性。流動性指每天離開校園的平均有效學(xué)生人數(shù)，流動性統(tǒng)計以年級為單位，連續(xù)5 d記錄離開學(xué)校人數(shù)，取平均值。由表2可知,有效學(xué)生人數(shù)15 372人，流動率9.75%。因此應(yīng)急救援志愿者流動率為9.75%，修正后該高?；馂?zāi)專項救援小組隊伍實際人數(shù)127人。

表2 流動性統(tǒng)計結(jié)果Table 2 Liquidity statistics results

3.2 高校應(yīng)急救援志愿者救援響應(yīng)過程

對于高校應(yīng)急救援志愿者救援響應(yīng)過程，應(yīng)急救援志愿者即救援人員，負(fù)責(zé)突發(fā)事件現(xiàn)場救援與人群疏散；校內(nèi)突發(fā)事件應(yīng)急部門工作人員即指揮人員，負(fù)責(zé)接警、任務(wù)分配和指令下達(dá)。通過在每個可能發(fā)生突發(fā)事件地點周圍貼上應(yīng)急救援聯(lián)系電話,利用定位軟件實時定位志愿者并進(jìn)行指令傳達(dá)，可同時解決突發(fā)事件過程中信息上報與任務(wù)下達(dá)2個問題。高校應(yīng)急救援志愿者救援響應(yīng)過程如圖2所示，圖中虛線框內(nèi)容為救援過程中指揮人員具體任務(wù)分配。

3.3 高校應(yīng)急救援志愿者救援模式驗證

在北京某高校建立專項火災(zāi)應(yīng)急救援志愿者小組。高校內(nèi)任意1次火災(zāi)，在可分布范圍圓內(nèi)火災(zāi)專項應(yīng)急救援志愿者人數(shù)≥3的概率為98%，且基于通訊技術(shù)與定位技術(shù)，高校突發(fā)事件應(yīng)急部門工作人員可及時接收警報信息并及時下達(dá)救援任務(wù)指令，使應(yīng)急救援志愿者及時實施救援行動。

以北京某高校為例，驗證火災(zāi)突發(fā)事件救援模式。實驗前，選取127名實驗者，根據(jù)能力優(yōu)化培訓(xùn)方案進(jìn)行應(yīng)急救援能力培訓(xùn)，所有實驗者手機(jī)注冊定位軟件；實驗時，127名實驗者在學(xué)校隨機(jī)分布，假設(shè)高校某實驗樓發(fā)生火災(zāi)，根據(jù)圖2進(jìn)行高校突發(fā)事件應(yīng)急救援志愿者救援響應(yīng)。實驗周期5 d，隨機(jī)選取3 d進(jìn)行實驗，且不提前告知實驗者；每天隨機(jī)統(tǒng)計實驗樓可分布范圍圓內(nèi)實驗者人數(shù)2次，同時記錄救援響應(yīng)過程消耗時間，以期驗證高校應(yīng)急救援志愿者救援模式可行性。

圖2 高校突發(fā)事件應(yīng)急救援志愿者救援響應(yīng)過程Fig.2 Rescue response process of emergency rescue volunteers for emergencies in colleges and universities

救援模式可行性驗證分隊伍人數(shù)合理性與救援響應(yīng)過程可行性驗證2部分。對于隊伍人數(shù)合理性驗證，實驗對象是否具備救援能力并不影響結(jié)果；對于救援響應(yīng)過程可行性驗證，需保證在火災(zāi)專項志愿者可分布范圍圓內(nèi)至少有3名專項火災(zāi)應(yīng)急救援志愿者。因此，在有效學(xué)生中選取97名與火災(zāi)能力優(yōu)化訓(xùn)練30名學(xué)生構(gòu)成應(yīng)急救援小組。進(jìn)行救援響應(yīng)過程可行性驗證時，通過定位實驗對象，選擇在可分布范圍圓內(nèi)至少有3名專項火災(zāi)應(yīng)急救援志愿者時，驗證高校應(yīng)急救援志愿者人數(shù)合理性，驗證結(jié)果如圖3所示。由圖3(a)可知，以所需最少火災(zāi)應(yīng)急救援志愿者3人為標(biāo)準(zhǔn)線，在實驗樓的火災(zāi)專項志愿者可分布范圍內(nèi)至少有3個專項火災(zāi)救援應(yīng)急救援志愿者的概率大于假定概率98%，因此認(rèn)為應(yīng)急救援志愿者隊伍人數(shù)設(shè)置合理。由圖3(b)可知，以可用救援時間360 s為標(biāo)準(zhǔn)線，3次隨機(jī)實驗樓突發(fā)火災(zāi)模擬救援實驗所用救援時間均小于可用救援時間，且救援成功。綜上，高校應(yīng)急志愿者救援模式可行。

圖3 高校應(yīng)急救援志愿者人數(shù)合理性驗證結(jié)果Fig.3 Verification results for rationality of number of emergency rescue volunteers in colleges and universities

4 結(jié)論

1)因高校人員高度集中，實驗室、宿舍等場所安全隱患多，應(yīng)急管理與突發(fā)事件預(yù)防措施有限，故以高校學(xué)生為第1響應(yīng)人構(gòu)建高校應(yīng)急救援志愿者隊伍，對其能力優(yōu)化培訓(xùn)、隊伍構(gòu)建及應(yīng)急響應(yīng)過程研究，構(gòu)建科學(xué)有效的突發(fā)事件救援模式，維護(hù)學(xué)校秩序穩(wěn)定。

2)影響高校應(yīng)急救援志愿者基礎(chǔ)能力主要因素是耐力、穩(wěn)定性、敏捷性、力量和速度，影響程度分別為0.5，0.4，0.3，0.2，0.1；采用最佳訓(xùn)練方式，以影響程度為訓(xùn)練比重對高校應(yīng)急救援志愿者基礎(chǔ)能力進(jìn)行培訓(xùn)，得到最優(yōu)訓(xùn)練次數(shù)為12次。

3)確定基礎(chǔ)能力最優(yōu)訓(xùn)練次數(shù)12次；專項能力最優(yōu)訓(xùn)練次數(shù)分別為：火災(zāi)專項救援小組最優(yōu)訓(xùn)練次數(shù)13次；急救小組最優(yōu)訓(xùn)練次數(shù)30次；觸電突發(fā)事件模擬救援訓(xùn)練次數(shù)8次；毒害突發(fā)事件模擬救援訓(xùn)練次數(shù)11次；運動損傷模擬急救次數(shù)11次。

4)提出應(yīng)急救援志愿者可分布范圍概率計算模型，并結(jié)合高校實際情況進(jìn)行修正；可分布范圍概率計算模型與救援響應(yīng)過程共同構(gòu)成高校應(yīng)急救援志愿者救援模式；以北京某高校為例驗證應(yīng)急救援志愿者模式可行性。