摘要：社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)事故頻發(fā)，嚴(yán)重威脅居民生命財(cái)產(chǎn)安全。為了探究社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)因素間的耦合作用，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管控，本文開展多因素耦合下的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)仿真。通過(guò)梳理文獻(xiàn)與案例，總結(jié)影響因素，利用耦合度模型計(jì)算耦合系數(shù)，并通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模仿真，以期揭示耦合作用下的風(fēng)險(xiǎn)變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示，素養(yǎng)不足與充電行為、充電行為與蓄電池故障、教育缺失和素養(yǎng)不足、自然環(huán)境與蓄電池故障、檢查不足與自然環(huán)境因素間的耦合系數(shù)影響顯著?；诜抡娼Y(jié)果，提出綜合性的社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管控對(duì)策。

關(guān)鍵詞：安全社會(huì)科學(xué)；電動(dòng)自行車火災(zāi)；風(fēng)險(xiǎn)管理；耦合模型；系統(tǒng)仿真

引言

近年來(lái)，電動(dòng)自行車的數(shù)量不斷攀升，在為人們出行提供便捷的同時(shí)，也給社區(qū)消防安全帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)家和地方政府出臺(tái)了一系列相關(guān)政策法規(guī)，以加強(qiáng)電動(dòng)自行車的安全管理。從2019年4月15日起，《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》（GB 17761-2018）[1]作為國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施。然而，電動(dòng)自行車火災(zāi)事故仍時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅著社區(qū)安全與居民生命財(cái)產(chǎn)安全。例如，2024年2月23日，南京雨花臺(tái)區(qū)某電動(dòng)自行車停放處起火引發(fā)火災(zāi)，事故共造成15人遇難。因此，開展電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析及管控研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前研究聚焦于火災(zāi)成因與火災(zāi)防控。成因主要分為人、物、管理3類，其中充電器內(nèi)部故障是主要原因[2]。此外，學(xué)者們還提出過(guò)充[3]、夜間充電、管理混亂[4]等關(guān)鍵因素。防控主要涉及管理措施[5]與技術(shù)革新[6-7]。然而，盡管既有文獻(xiàn)已取得諸多成果，但電動(dòng)自行車火災(zāi)的致災(zāi)因素復(fù)雜多樣，各因素間相互關(guān)聯(lián)，現(xiàn)有研究未能考慮其動(dòng)態(tài)性及相關(guān)性，致災(zāi)機(jī)理研究尚不夠深入。為彌補(bǔ)這一不足，本文將引入耦合度模型與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，以期更加深入地揭示電動(dòng)自行車火災(zāi)的致災(zāi)機(jī)理。一、風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系構(gòu)建與耦合度計(jì)算

（一）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)是指由電動(dòng)自行車起火造成社區(qū)火災(zāi)的不確定性?，F(xiàn)有研究主要聚焦于人和物的因素，較少涉及管理因素，無(wú)法滿足全面風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控要求。因此，本文在既有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮環(huán)境與管理因素，為社區(qū)電動(dòng)自行車風(fēng)險(xiǎn)調(diào)控措施制定提供較為全面的科學(xué)依據(jù)。通過(guò)查閱文獻(xiàn)及分析社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)案例，構(gòu)建以“人”“物”“環(huán)境”“管理”為一級(jí)指標(biāo)、18個(gè)二級(jí)指標(biāo)的社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

（二）風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)耦合度計(jì)算

利用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重。邀請(qǐng)15位電動(dòng)自行車企業(yè)技術(shù)人員與應(yīng)急管理方向的專家，根據(jù)1—9標(biāo)度法對(duì)社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的重要程度進(jìn)行打分，構(gòu)造出判斷矩陣，利用Matlab軟件完成計(jì)算。一致性檢驗(yàn)的公式如公式1、公式2所示[8]：

CI為判斷矩陣偏離的指標(biāo)，λmax為最大特征值，n為階數(shù)，RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)。當(dāng)CR＜0.1時(shí)，矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，即所求矩陣相應(yīng)因素的權(quán)重值λij。

為了評(píng)估電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的真實(shí)情況，以發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷的形式，邀請(qǐng)S社區(qū)工作人員對(duì)社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行打分，發(fā)放問(wèn)卷20份，回收有效問(wèn)卷16份。風(fēng)險(xiǎn)程度的取值區(qū)間為[0，1]，取期望值作為該指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)水平Xij。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)水平計(jì)算功效系數(shù)Uij，如公式3所示[9]：

i=1，2…m為子系統(tǒng)個(gè)數(shù)，j=1，2…n為子系統(tǒng)下的指標(biāo)個(gè)數(shù)；Aij為風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)區(qū)間上限值1，Bij為風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)區(qū)間下限值0。基于功效系數(shù)，采用線性加權(quán)和法，獲得各子系統(tǒng)的序參量。因?yàn)橹挥?jì)算因素的序參量，所以加權(quán)后不求和，如公式4所示[10]：〖HJ1.08mm〗

采用社科院[11]發(fā)布的耦合度函數(shù)計(jì)算耦合度，當(dāng)n=2時(shí)，如公式5所示：

二、社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)仿真

（一）仿真目的

通過(guò)模擬并預(yù)測(cè)在多種因素相互耦合影響下，社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程。調(diào)整模型中的耦合系數(shù)，揭示不同耦合作用下系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平的變化趨勢(shì)，識(shí)別出關(guān)鍵耦合系數(shù)。

（二）建立因果關(guān)系圖

系統(tǒng)邊界定義為S社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，限定在“人的因素”“物的因素”“環(huán)境因素”“管理因素”4個(gè)子系統(tǒng)的范疇內(nèi)。利用Vensim繪制社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的因果關(guān)系圖。

（三）繪制系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)存量流量圖

基于因果關(guān)系圖，構(gòu)建社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的存量流量圖，如圖1所示，包含74個(gè)變量，其中14個(gè)狀態(tài)變量、14個(gè)速率變量、5個(gè)輔助變量以及41個(gè)常量。為量化并評(píng)估火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，研究將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)細(xì)分為五個(gè)區(qū)間：[0，20]定義為輕度風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，[20，40]為低度風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，[40，60]為中度風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，[60，80]為中重度風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，[80，100]為極重風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。基于此劃分，將初始風(fēng)險(xiǎn)值均設(shè)定為輕度風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)中的5，以探討耦合作用對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的影響。仿真模擬的時(shí)間跨度設(shè)置為5年。

三、模擬結(jié)果與討論

（一）結(jié)果分析

在Vensim中輸入建模所需的方程、初始風(fēng)險(xiǎn)水平值以及耦合系數(shù)等數(shù)據(jù)，模擬出該社區(qū)未來(lái)五年內(nèi)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)水平的變化趨勢(shì)圖，如圖2所示。結(jié)果表明，在引入耦合系數(shù)后，社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)展現(xiàn)出顯著的遞增態(tài)勢(shì)。隨著時(shí)間的推移，每年的風(fēng)險(xiǎn)增長(zhǎng)趨勢(shì)愈發(fā)陡峭，顯現(xiàn)出一種累積效應(yīng)。在第四年中，風(fēng)險(xiǎn)值已經(jīng)突破了100的臨界閾值，若不及時(shí)采取有效的管控措施，任由耦合作用持續(xù)增強(qiáng)，火災(zāi)事故的發(fā)生概率將大幅上升，對(duì)社區(qū)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

（二）敏感性分析

在社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)中，同質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)耦合系數(shù)共有5組，均存在于人的系統(tǒng)，異質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)耦合系數(shù)共有32組，分別存在于人與物的系統(tǒng)、人與管理系統(tǒng)、環(huán)境與物的系統(tǒng)、環(huán)境與管理系統(tǒng)。為了研究它們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)耦合水平值的具體影響，分別將這37組耦合系數(shù)降低了50%，其他因素保持不變。通過(guò)對(duì)比調(diào)整前后的數(shù)據(jù)變化，得出了社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)水平值的下降情況，如圖3、4、5、6、7所示。

通過(guò)對(duì)社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)水平值實(shí)施仿真并對(duì)耦合系數(shù)進(jìn)行逐一調(diào)整，得到不同耦合系數(shù)降低后所對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)變化值。由仿真結(jié)果可知，在同質(zhì)系統(tǒng)中，素養(yǎng)不足與充電行為耦合系數(shù)影響最為顯著；在人-物的系統(tǒng)中，充電行為與蓄電池故障耦合系數(shù)影響最為顯著；在人-管理系統(tǒng)中，教育不足與素養(yǎng)不足耦合系數(shù)影響最為顯著，素養(yǎng)不足與監(jiān)督不足耦合系數(shù)也影響較大；在環(huán)境-物的系統(tǒng)中，自然環(huán)境與蓄電池故障耦合系數(shù)影響最為顯著；在環(huán)境-管理系統(tǒng)中，檢查不足與自然環(huán)境耦合系數(shù)影響最為顯著。

結(jié)語(yǔ)

本文以社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為研究對(duì)象，通過(guò)查閱文獻(xiàn)及分析電動(dòng)自行車火災(zāi)案例提煉了電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建以“人”“物”“環(huán)境”“管理”為一級(jí)指標(biāo)、18個(gè)二級(jí)指標(biāo)的社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用耦合度模型，計(jì)算社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)37組因素之間的耦合度。同時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)社區(qū)電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行仿真模擬，并基于仿真模擬的結(jié)果，提出如下建議。第一，深化社區(qū)消防教育，通過(guò)多元化渠道宣傳電動(dòng)自行車火災(zāi)警示案例與安全使用指南，組織安全培訓(xùn)和實(shí)操演練；第二，強(qiáng)化電動(dòng)自行車充電管理，劃定專用停放充電區(qū)域，引入智能充電系統(tǒng)與樓道電梯監(jiān)控?cái)z像頭，實(shí)施規(guī)范化管理；第三，鼓勵(lì)居民相互監(jiān)督，構(gòu)建居民監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)，推行舉報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)制度，形成“人人都是安全員”的氛圍；第四，強(qiáng)化社區(qū)防火檢查，全面整頓周邊環(huán)境與建筑防火，制定應(yīng)急預(yù)案，確保消防設(shè)施處于最佳狀態(tài)；第五，政府、市場(chǎng)監(jiān)管部門、消防部門等多方共同參與電動(dòng)自行車火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管控，形成合力。未來(lái)，研究可致力于將所有影響因素納入具體、系統(tǒng)的定量分析框架中，明確界定并細(xì)化各因素的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，使對(duì)風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重與風(fēng)險(xiǎn)程度的判定更加科學(xué)、客觀，從而提升整體研究的可信度和應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：胡津婷（2001— ），女，羌族，四川綿陽(yáng)人，碩士研究生，研究方向：社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)急管理。