杜澤鴻

摘要：本文通過應(yīng)用效用模型，探索滅火救援指揮中各種因素對決策的影響，并找出最能滿足救援目標的策略。首先，定義了滅火救援行動的效用函數(shù)；其次，使用效用函數(shù)進行優(yōu)化計算，以確定最佳的指揮策略。通過對實際案例的分析，檢驗方法的可行性。本研究為滅火救援行動決策提供了新的視角和方法，對于提高滅火救援指揮效能具有重要的實踐意義，也為未來類似研究提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：效用模型；消防滅火；救援指揮；方案優(yōu)選

引言

消防滅火救援是一項關(guān)乎人民生命財產(chǎn)安全的重要工作，滅火救援指揮則扮演著至關(guān)重要的角色。然而，在應(yīng)對突發(fā)火災(zāi)等緊急情況時，指揮員面臨著巨大的壓力和復(fù)雜的決策環(huán)境，需要合理、快速做出準確的指揮決策，最大限度減少損失。本文旨在探索基于效用模型的消防滅火救援指揮，并研究其對提高救援行動效能的潛力，為指揮員在滅火救援行動中的決策提供重要參考和決策支持^[1]。

一、滅火救援作戰(zhàn)方案內(nèi)容及優(yōu)選指標體系建立

（一）滅火救援作戰(zhàn)方案的內(nèi)容

明確火災(zāi)的規(guī)模和位置，包括火勢大小、蔓延速度以及可能的危害范圍。同時，進行火災(zāi)擴散預(yù)測和評估，以便指揮員能夠更準確了解火勢發(fā)展趨勢，并明確組織結(jié)構(gòu)和任務(wù)分工，確定各級指揮員的職責和權(quán)限，明確信息傳遞和指揮流程，確保指揮系統(tǒng)高效運作^[2]。

（二）滅火救援作戰(zhàn)方案優(yōu)選指標體系構(gòu)建

收集大量實際滅火救援行動數(shù)據(jù)，構(gòu)建滅火救援作戰(zhàn)方案優(yōu)選指標體系，將其劃分為以下四個指標：作戰(zhàn)目標、作戰(zhàn)效益、作戰(zhàn)風險和作戰(zhàn)靈活性，見下表1。

1.作戰(zhàn)目標。確定滅火救援行動的具體目標，包括火災(zāi)撲滅、人員安全轉(zhuǎn)移、財產(chǎn)保護等。這個指標可以衡量方案是否能夠達到預(yù)期救援目標，并且確保每個目標都得到適當?shù)目紤]和處理。

2.作戰(zhàn)效益。評估滅火救援方案在資源利用、時間效率和成本效益等方面的效果。需要綜合考慮實施方案所需投入的人力、物力和財力資源與最終取得的效果之間的關(guān)系，以此來判斷方案的可操作性^[3]。

3.作戰(zhàn)風險。對可能出現(xiàn)的風險和危險進行評估和控制，包括對火勢擴散、救援人員和被困人員安全、環(huán)境污染等因素的風險評估以及應(yīng)對措施的制定。通過降低風險和減少潛在損失，確保滅火救援行動的安全性和有效性。

4.作戰(zhàn)靈活性。評估方案的可調(diào)整性和適應(yīng)性。在滅火救援行動中，情況可能隨時發(fā)生變化，因此方案需要具備一定的靈活性，以便在需要時進行調(diào)整和變更，包括指揮系統(tǒng)的彈性、資源調(diào)配的靈活性以及響應(yīng)突發(fā)事件的能力。

通過綜合考慮上述四個指標，可以構(gòu)建一個科學(xué)而全面的優(yōu)選指標體系，以幫助決策者選擇最合適的滅火救援作戰(zhàn)方案^[4]。

（三）優(yōu)選指標體系各指標權(quán)重的確定

確定優(yōu)選指標體系中各指標的權(quán)重是一個復(fù)雜而關(guān)鍵的過程。首先，需要明確指標體系的目的，并根據(jù)其重要性進行排序。然后，可以利用專家意見、相關(guān)文獻、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等多種信息來源，采用定性和定量分析方法來評估各指標的重要性和影響力。在確定權(quán)重時，可以考慮以下幾個方面：指標的可靠性和有效性，即指標是否能準確反映評估對象的特征和性能；指標之間的相關(guān)性和互補性，即指標之間是否存在相互關(guān)聯(lián)或互補的關(guān)系；指標的敏感性和穩(wěn)定性，即指標對于評估對象的變化是否具有敏感性以及指標值是否隨時間變化保持穩(wěn)定；指標的可操作性和衡量性，即指標是否易于收集、計算和解釋^[5]。

1.構(gòu)造比較矩陣。根據(jù)現(xiàn)有滅火救援指揮實例，結(jié)合專家群體判斷法，通過1～ 9標度法進行打分比較，構(gòu)造出滅火救援作戰(zhàn)方案優(yōu)選比較矩陣A。

2.特征值與特征向量的計算。通過AHP法進行分析，利用方根法計算出各個比較矩陣的最大特征值與特征向量。

（1）幾何平均值

公式中wⁱ代表權(quán)重系數(shù)。

（2）歸一化

所求的特征向量為：

（3）最大特征值

3.一致性判別。一致性判別依據(jù)公式為：

其中：

代表平均隨機一致性指標，具體見下表2。

其中選取，所以有：

由此可以看出各指標權(quán)重值分配合理，有著較高的一致性，對應(yīng)的權(quán)重集為 {0.280， 0.470， 0.136， 0.114}。

二、基于效用函數(shù)的作戰(zhàn)方案優(yōu)選模型

（一）構(gòu)建評價矩陣

設(shè)存在n個待評價方案，利用專家評價法進行打分，能夠獲得評價矩陣B。

其中b_ij代表i個待評價方案的第 j 個指標值。

（二）確定優(yōu)選指標效用函數(shù)值

正向效用函數(shù)值為：

逆向效用函數(shù)值為：

其中：b_ij代表i 個待評價方案中第 j個優(yōu)選指標的指標值；min{b_ij}代表n 個待評價方案中第j 個優(yōu)選指標的最小值；max{b_ij}代表n 個待評價方案中第 j 個優(yōu)選指標的最大值。

（三）確定優(yōu)選方案綜合評估值

在進行作戰(zhàn)方案優(yōu)選時，應(yīng)以優(yōu)選指標權(quán)重值和效用函數(shù)值為依據(jù)，計算待選方案的綜合評估值，然后選擇最大的一項，這個被選方案將會是最終被應(yīng)用到戰(zhàn)場上的最佳方案。它的綜合評估值公式為：

其中W_ij代表優(yōu)選指標權(quán)重。

計算步驟如下：

第一步 ：利用正向效用函數(shù)值公式和逆向效用函數(shù)值公式算出優(yōu)選指標的效用函數(shù)值；

第二步：把效用函數(shù)的數(shù)值代入到綜合評價值的計算公式中，得到了一個最佳方案的綜合評價值；

第三步：通過對各因素的綜合評價，選擇最佳的操作方案^[6]。

三、應(yīng)用實例

以某滅火救援作戰(zhàn)為例，在進行初步研判后，擬制 4套作戰(zhàn)方案，通過上述效用模型進行方案優(yōu)選，利用專家評判法得到如下表3所示的評判結(jié)果。

進一步獲得優(yōu)選評價矩陣 B為：

根據(jù)優(yōu)選評價矩陣計算各個指標的效用函數(shù)值。依據(jù)公式分別計算出方案一、方案二、方案三、方案四中各優(yōu)選指標的效用函數(shù)值，結(jié)果如下所示：

根據(jù)效用函數(shù)值確定綜合優(yōu)選評估值，得出四種待選方案的綜合評估值，分別為：

在這次的滅火救援現(xiàn)場，要想決定采用哪一種方案進行處置是合理、科學(xué)和有效的，就必須對所選方案進行數(shù)學(xué)量化計算，按照下面的步驟執(zhí)行方案優(yōu)選。首先，運用 AHP法，對各方案進行了優(yōu)選。算出優(yōu)選指標的權(quán)重值，再利用正向效用函數(shù)公式和逆向效用函數(shù)公式計算出正向指標效用函數(shù)值和逆向指標效應(yīng)函數(shù)值，然后對計算出的優(yōu)選指標權(quán)重值和效用函數(shù)值進行評估，得出各方案的綜合評估值。在這個例子中，利用數(shù)學(xué)定理進行計算，得出方案一的綜合優(yōu)選評估值最大，所以這個方案是最優(yōu)的。因此，應(yīng)該將方案一確定為最佳的滅火救援作戰(zhàn)方案^[7]。

結(jié)語

本研究旨在構(gòu)建一個消防滅火救援指揮的優(yōu)選方案效用模型，并通過實際數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，尋找最佳的滅火救援策略?；谛в媚Ｐ偷姆治鼋Y(jié)果顯示，這種方法可以幫助消防指揮員在緊急情況下做出更準確、科學(xué)的決策。通過建立效用模型，量化不同因素對滅火救援行動的重要性，如火災(zāi)規(guī)模、火勢蔓延速度、逃生路徑等，并通過數(shù)學(xué)模型計算，為指揮員提供決策支持^[8]。

參考文獻

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