侯風壘

（廈門軌道建設發(fā)展集團有限公司，福建廈門 361000）

1 引言

地鐵建設工程因具有線路長、作業(yè)空間小、風險點多、協(xié)調難度大等特點，在施工階段將面臨更多不確定、不穩(wěn)定的風險，而這些小概率風險均有可能導致嚴重的事故災害，如軌行區(qū)事故、基坑坍塌、火災、起重傷害等。然而目前地鐵企業(yè)的應急管理普遍存在協(xié)調機制不完善、預防能力不足、預警信息及流程不順暢、制度執(zhí)行不到位等問題，造成應急管理只是應“急”，而不能真正實現(xiàn)預防與應急相結合，這不僅降低企業(yè)的應急管理能力，也給人們的生命、財產等造成嚴重的損失。若要有效減少因事故帶來的人員、財產等的直接經濟損失和社會負面影響，就需要具備完善、高效的應急管理能力，但是要具備完善、高效的應急管理能力，前提是能系統(tǒng)全面的判斷影響應急管理能力的諸多因素以及重要性排序，并運用合適有效的數(shù)學工具分析出現(xiàn)有應急管理能力體系中各因素的優(yōu)勢和不足，從而做到強化優(yōu)勢、彌補劣勢。而層次分析法和模糊綜合評價法等模糊數(shù)學分析的方法可為這種分析提供理論依據(jù)。

2 層次分析法和模糊綜合評價法

2.1 層次分析法

層次分析法是美國匹茲堡大學教授、運籌學家薩迪（A.L.Saaty）于20世紀70年代提出的將定性與定量相結合的、將決策者對復雜系統(tǒng)的評價決策思維過程數(shù)學化的一種方法。該方法先把一個復雜的問題分解為若干個組成因素，再將這些因素按支配關系分組，從而形成一個有序的遞階層次結構，通過兩兩比較的方式確定層次中各因素的相對重要性，然后結合決策者的判斷以確定各因素相對重要性的排序。運用層次分析法進行決策時，其基本步驟如下文所述。

2.1.1 建立層次結構模型

對地鐵企業(yè)應急管理能力進行評價的過程中，首先確定目標層，目標層是地鐵施工階段應急管理能力評價，然后根據(jù)應急管理能力評價體系將其分為2級評價指標。

2.1.2 構建比較判斷矩陣

用兩兩成對比較法和相對尺度來量化各指標之間的相對重要度，用1個比較尺度Cij來表示同一準則層第i個指標Xi相對于第j個指標Xj的相對重要度。這個相對重要度的取值通過Saaty的1～9標度法來確定各項指標之間的比較尺度，如表1所示。由此，可以構建出比較判斷矩陣R，其表達形式為：

表1 比較尺度取值

2.1.3 權重計算及其一致性檢驗

通過各項指標兩兩比較的結果而構建出的比較判斷矩陣R，往往又會受各評價人員素質、經驗、經歷等主觀因素的影響，從而可能導致得出的權重向量存在較大的偏離，所以需要通過一致性檢驗，來衡量權重向量ω的可靠度。進行一致性檢驗的步驟如下。

（1）計算一致性檢驗指標CI：

式（2）中，λmax為比較判斷矩陣的最大特征根；n為判斷矩陣階數(shù)。

（2）計算平均隨機一致性指標RI，以及計算一致性比例CR：

式（3）中，CI為矩陣一致性指標，CI愈小，說明一致性愈大。RI為矩陣的平均隨機一致性指標，如表2所示。其中，RI與判斷矩陣的階數(shù)相關聯(lián)，一般來說，判斷矩陣的階數(shù)越多，出現(xiàn)一致性隨機偏離的可能性也會越大。

表2 矩陣的平均隨機一致性指標

若CR≥0.1時，則需要重新構建判斷矩陣；CR＜0.1時，則可以認為該比較判斷矩陣通過一致性檢驗，此時數(shù)值就是該指標內容的權重，該權重可以在后續(xù)評價中使用。

2.2 模糊綜合評價法

模糊綜合評價法是采用模糊數(shù)學的方法，將一些邊界不清、不易定量的因素進行定量處理，從多個因素對被評價對象隸屬度等級狀況進行綜合性評價的一種方法，其基本步驟如下。

（1）確定評價指標。建立評價指標A={B1，B2，B3，B4} ={預防與應急準備，信息監(jiān)測與預警，應急處置與救援，事后恢復與重建}。

（2）確定評價對象的評價等級。評價等級是對每一指標所處的狀態(tài)的n種決斷，P={p1，p2，p3，…，pn}，其中pi表示第i個評價結果，i= 1，2，3，…，n，n為總的評價結果數(shù)，本文將評價等級劃分為優(yōu)秀、良好、一般、差、很差等5個等級，即P={p1，p2，p3，…，pn}={優(yōu)秀，良好，一般，差，很差}。

（3）構造評價矩陣和確定權重向量，ω= （ω1，ω2，ω3，...，ωn）為權重向量。

（4）進行單因素模糊評價。確立模糊關系矩陣R，單獨從1個因素出發(fā)進行評價，以確定評價對象對評價集合P的隸屬程度。

（5）多指標綜合評價。利用合適的模糊合成算子將模糊權重向量ω與模糊關系矩陣R合成得到各被評價對象的模糊綜合評價結果矢量P。

（6）結果分析。運用最大隸屬度法則，得到最終評價結果并進行相應的分析。

3 應急管理能力評價數(shù)學模型建立

地鐵施工階段的應急管理能力評價指標體系的建立，從應急管理全過程管理的角度分析，需要包含應急管理事前預防與應急精準、信息監(jiān)測與預警、事中應急處置與救援、事后恢復與重建等全過程管理的內容，這是地鐵施工階段應急管理能力評價指標選取基本原則和要求。結合《中華人民共和國突發(fā)事件應對法》及Robrt Heath危機管理的4R理論，以地鐵施工階段應急管理能力評價為目標層，該目標層包含4個準則層，即一級評價指標，分別為預防與應急準備B1、信息監(jiān)測與預警B2、應急處置與救援B3、事后恢復與重建B4；根據(jù)國內外學者、專家等對應急管理評價體系的分析與研究，對每一個一級評價指標，將其進一步細分為16個二級評價指標，如表 3所示。

4 應急管理能力評價模型應用驗證

本文以廈門地鐵 4 號線工程為例對應急管理能力評價模型進行應用驗證。

4.1 廈門地鐵4號線概況

廈門地鐵 4 號線工程為島外環(huán)灣快線，設計最高速度120 km/h。包含地下、地面和高架線路，氣象條件、工程地質、水文地質以及周邊環(huán)境十分復雜，施工階段安全風險點多且安全風險大，同時線路長且容易受到臺風等自然天氣的影響，事故隱患多，若應急管理措施不全面、不系統(tǒng)，就無法做到防患于未然，甚至會導致事故災害的擴大化。

4.2 應急管理能力評價層次結構體系

地鐵施工階段具有線路長、風險點多、施工人員素質普遍不高等特點，因此在施工階段既要保證安全管理措施齊全有效，也要確保發(fā)生突發(fā)事故時有高效的應急管理能力。如何甄別現(xiàn)有應急管理中的薄弱環(huán)節(jié)和不足，就需要對突發(fā)事件應急管理能力進行評價。本文結合國內該領域學者的文獻、理論及廈門地鐵4號線現(xiàn)有應急管理的實際情況，構造出地鐵施工階段應急管理能力評價指標體系，如表3所示。

表3 地鐵施工階段應急管理能力評價指標體系

4.3 比較判斷矩陣的構建及一致性檢驗

利用Saaty的1～9標度法，結合對應急管理人員訪談的結果，對所得到的數(shù)據(jù)進行處理，構造出比較判斷矩陣R，如表4～表8所示。并采用和法（即每一列歸一化后近似權重）來計算各指標的相對權重ω，同時對所得到的判斷矩陣R進行一致性檢驗。

表4 A-B比較判斷矩陣

表5 B1-C比較判斷矩陣

表6 B2-C比較判斷矩陣

表7 B3-C比較判斷矩陣

表8 B4-C比較判斷矩陣

根據(jù)構建的比較判斷矩陣A-B、B1-C、B2-C、B3-C、B4-C，并采用和法（即每一列歸一化后近似權重）來計算各層次指標的相對權重向量ω。求解結果如下：

基于上述原理，分別對構建的比較判斷矩陣A-B、B1-C、B2-C、B3-C、B4-C進行一致性檢驗，可以得出以下數(shù)值，如表9所示。

由表9可知，各比較判斷矩陣均有CR＜0.1，因此可認為上述5個比較判斷矩陣均通過一致性檢驗，得出的相應權重向量可以用于后續(xù)評價。

表9 各比較判斷矩陣的一致性檢驗結果

將以上表格的權重數(shù)據(jù)進行匯總，得到相關權重的量化表（小數(shù)點后取兩位小數(shù)），如表10所示。

表10 施工階段應急管理能力評價各權重量化表

4.4 模糊綜合評價

通過統(tǒng)計調查問卷中參調人員對廈門地鐵4號線應急管理能力的評分結果，如表11所示，可以建立起廈門地鐵施工階段應急管理能力各層次的模糊關系矩陣R，即二級評價指標的模糊關系矩陣R1～R4。

表11 施工階段應急管理能力評價隸屬度關系打分結果

（1）預防與應急準備各子因素的評價矩陣R1：

（2）信息監(jiān)測與預警各子因素的評價矩陣R2：

（3）應急處置與救援各子因素的評價矩陣R3：

（4）事后恢復與重建各子因素的評價矩陣R4：

則單因素模糊評價矩陣為：

進一步將上述單因素的模糊評價矩陣與相應的權重結合，可得到多因素的模糊綜合評價矩陣P：式（18）中，ω為各指標權重的數(shù)據(jù)集合；R為模糊關系矩陣；P為模糊綜合評價矩陣。

4.5 應急管理能力等級評價結論

本文將評價等級劃分為優(yōu)秀、良好、一般、差、很差等5個等級，即P={p1，p2，p3，p4，p5}={優(yōu)秀，良好，一般，差，很差}。所以，根據(jù)最大隸屬度的法則，評估可得，廈門地鐵4號線施工階段應急管理能力為優(yōu)秀。

4.6 綜合評價結果分析及相關建議

通過以上研究可知，廈門地鐵得益于運行良好的“1 + 4 +N”應急救援搶險機制（即1個應急搶險中心（軌道集團）＋4個分區(qū)應急搶險隊（中交應急搶險隊、中鐵建應急搶險隊、中鐵工應急搶險隊、中建應急搶險隊）+各施工單位工區(qū)應急搶險分隊)。在應急救援與處置方面表現(xiàn)良好，但是通過分析可得，在預防與應急準備、信息檢測與預警方面優(yōu)勢并不明顯，尚有較大的提升空間?；诒疚难芯砍晒岢鲆韵赂倪M建議。

（1）強化應急全過程管理在應急預案體系中的運用，貫徹預防優(yōu)先于應急的思路，基于以“情景-任務-能力”為技術路線的應急預案編制方法，按照情景推演的方式來推測事故演化的風險點、演化的規(guī)模及演化的趨勢等，從而在預防和應急準備方面增強系統(tǒng)本身的反脆弱性，從本質安全、反脆弱性、系統(tǒng)安全等角度來提升應急管理能力，而不只是側重于事后的應急救援措施。

（2）建設單位、各標段、各工區(qū)單位要構建起系統(tǒng)、統(tǒng)一的應急管理思維，強調應急管理“一盤棋”的思路，統(tǒng)籌做好應急管理工作。同時，加強對于周邊應急資源的梳理及協(xié)調，實現(xiàn)各參建單位內部資源及外部資源在應急管理中的有效協(xié)同，從而確保應急管理能力執(zhí)行的高效性。

（3）重視“數(shù)字化”工程在應急管理中的作用，加強應急管理綜合信息化平臺的建設，實現(xiàn)廣泛協(xié)同。運用數(shù)字化的手段規(guī)范應急管理行為、運用物聯(lián)網感知技術并融合災害事故的發(fā)展規(guī)律、前置條件、征兆等發(fā)現(xiàn)監(jiān)測預警、防災準備、前期處置等環(huán)節(jié)可能遇到的問題，著力提升應急管理的“預防和監(jiān)測”能力。同時，通過專家研判、現(xiàn)場事故信息獲取、地理信息系統(tǒng)（GIS）+建筑信息模型（BIM）等基礎數(shù)據(jù)融合應用，并從同類事故應急案例庫調取、結合現(xiàn)有應急救援資源和應急技術打造專業(yè)的輔助決策平臺。

（4）對地鐵線路進行摸查，找準風險監(jiān)測要點和重點，對不同的風險點進行層次化的管理，構建系統(tǒng)高效、完善、層次分明的監(jiān)測預警網絡，創(chuàng)新預警預測技術，提升信息監(jiān)測和預警能力。

5 結語

完善地鐵施工階段建設單位應急管理能力建設的前提是進行全面、有效的應急管理能力評價。本文采用模糊數(shù)學的思想，從應急管理全過程管理的角度，運用定性與定量相結合的層次分析法和模糊綜合評價法對地鐵施工階段建設單位應急管理能力評價進行研究，目的是為提高地鐵施工階段建設單位應急管理能力提供參考。

地鐵施工階段建設單位應急管理評價指標體系包括預防與應急準備、信息監(jiān)測與預警、應急處置與救援、事后恢復與重建4個一級評價指標、16個二級評價指標。本文通過運用層次分析法對應急管理能力評價過程中的各項指標進行賦值，通過評價結果可知，各指標因素的重要性由強到弱依次為信息監(jiān)測與預警、事后恢復與重建、預防與應急準備、應急處置與救援。根據(jù)建立的應急管理能力評價模型對廈門地鐵應急管理能力進行綜合評價，根據(jù)最大隸屬度的法則，評估廈門地鐵在施工階段的應急管理能力為優(yōu)秀。同時也驗證運用層次分析法和模糊綜合評價法對應急管理能力進行評價是有效的、可行的、重要的。