基于层次分析法的城市社区公共安全评价应用研究(根据同

1、基于层次分析法的基于层次分析法的城市社区公共安全评价城市社区公共安全评价 汇报人：汇报人：*12Contents 一一 、城市社区公共安全评价的必要性、城市社区公共安全评价的必要性 二二 、评价方法的选择、评价方法的选择 三三 、AHPAHP基本原理基本原理 四四 、基于、基于AHPAHP城市社区公共安全评价体系的构城市社区公共安全评价体系的构建建 五五 、评价实证研究、评价实证研究-以长沙市以长沙市C C社区为例社区为例3Dangerous！4城市公共安全的风险因素 自然灾害 恐怖袭击与破环 食品危害 交通安全 工业生产安全 公众突发事件 城市基础设施 56从以上事例可以看出，城市的安全是城

2、市化发展中必须关注同从以上事例可以看出，城市的安全是城市化发展中必须关注同时必须强烈保护的关键要素，是城市化进程的前提条件。时必须强烈保护的关键要素，是城市化进程的前提条件。城市公共安全：城市公共安全：是由政府及社会提供的预防各种事故和灾害以是由政府及社会提供的预防各种事故和灾害以及重大突发事件的发生，减少社会危害和经济损失，保护人民及重大突发事件的发生，减少社会危害和经济损失，保护人民生命财产安全的基础保障，专门研究城市中由于自然和人为因生命财产安全的基础保障，专门研究城市中由于自然和人为因素所导致的事故灾害以及给城市带来的风险。素所导致的事故灾害以及给城市带来的风险。社区是社情民意、社会基

3、层各种矛盾和问题反映比较集中的地社区是社情民意、社会基层各种矛盾和问题反映比较集中的地方方, ,易产生不安定因素易产生不安定因素; ;同时同时, ,社区又是维护社会稳定和灾害救援社区又是维护社会稳定和灾害救援的重要单位的重要单位, ,是灾害救援的重要单元。是灾害救援的重要单元。7安全评价方法的选取安全评价方法的选取1) 1)定性安全评价定性安全评价 (1)专家评议法 (2)安全检查表法 (3)预先危险性分析 (4)故障类型和影响分析 (5)危险性和可操作性研究2) 2)定量安全评价定量安全评价 (1)概率危险性评价 (2)危险指数评价法8安全评价方法的选取安全评价方法的选取3) 3)新型评价方

4、法新型评价方法 (1)层次分析法 (2)数据包络分析法 (3)人工神经网络评价法 (4)灰色综合评价 (5)模糊综合评价（决策）法 层次分析法（AHP）是定性与定量、主观判断与客观分析有机结合的方法,对层次结构复杂的多目标决策问题具有很好的效果9层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP） 一、概述一、概述 人们在对社会、经济以及管理领域的问题进行系统分析时人们在对社会、经济以及管理领域的问题进行系统分析时，面临的经常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构，面临的经常是一个由相互关联、相互制约

5、的众多因素构成的成的复杂系统复杂系统。层次分析法则为研究这类复杂的系统，提。层次分析法则为研究这类复杂的系统，提供了一种新的、简洁的、实用的供了一种新的、简洁的、实用的决策方法决策方法。 层次分析法层次分析法(AHP(AHP法法) ) 是一种解决多目标的复杂问题的是一种解决多目标的复杂问题的定性定性与定量相结合与定量相结合的决策分析方法。的决策分析方法。该方法将定量分析与定性该方法将定量分析与定性分析结合起来，用决策者的经验判断各衡量目标能否实现分析结合起来，用决策者的经验判断各衡量目标能否实现的标准之间的相对重要程度，并合理地给出每个决策方案的标准之间的相对重要程度，并合理地给出每个决策方案

6、的每个标准的权数，利用权数求出各方案的优劣次序，比的每个标准的权数，利用权数求出各方案的优劣次序，比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。 109、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。21.11.421.11.4Thursday, November 04, 202110、低头要有勇气，抬头要有低气。16:53:5816:53:5816:5311/4/2021 4:53:58 PM11、人总是珍惜为得到。21.11.416:53:5816:53Nov-214-Nov-2112、人乱于心，不宽余请。16:53:5816:53:5816:53Thu

7、rsday, November 04, 202113、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。21.11.421.11.416:53:5816:53:58November 4, 202114、抱最大的希望，作最大的努力。2021年11月4日星期四下午4时53分58秒16:53:5821.11.415、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2021年11月下午4时53分21.11.416:53November 4, 202116、业余生活要有意义，不要越轨。2021年11月4日星期四16时53分58秒16:53:584 November 202117、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。下午4时53分5

8、8秒下午4时53分16:53:5821.11.49、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。21.11.421.11.4Thursday, November 04, 202110、低头要有勇气，抬头要有低气。16:53:5816:53:5816:5311/4/2021 4:53:58 PM11、人总是珍惜为得到。21.11.416:53:5816:53Nov-214-Nov-2112、人乱于心，不宽余请。16:53:5816:53:5816:53Thursday, November 04, 202113、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。21.11.421.11.416:53:5816:53:58

9、November 4, 202114、抱最大的希望，作最大的努力。2021年11月4日星期四下午4时53分58秒16:53:5821.11.415、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2021年11月下午4时53分21.11.416:53November 4, 202116、业余生活要有意义，不要越轨。2021年11月4日星期四16时53分58秒16:53:584 November 202117、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。下午4时53分58秒下午4时53分16:53:5821.11.4层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy

10、Process Process （AHPAHP） 二、层次分析法的基本原理二、层次分析法的基本原理层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次多层次的分析结构模型的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层，从而最终使问题归结为最低层( (供决策的方案、措施等供决策的方案、措施等) )相对相对于最高层于最高层( (总目标总目标) )的的相对重要权值相对重

11、要权值的确定或相对优劣次序的排的确定或相对优劣次序的排定。定。AHP的核心思想可归纳：的核心思想可归纳：“先分解后综合先分解后综合”13层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP） 三、层次分析法的步骤和方法三、层次分析法的步骤和方法 运用层次分析法构造系统模型时，大体可以分为以下四个步骤： 1. 建立层次结构模型 2. 构造判断(成对比较)矩阵 3. 层次单排序及其一致性检验 4. 层次总排序及其一致性检验 14层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic H

12、ierarchy Process Process （AHPAHP） 1. 1. 建立层次结构模型建立层次结构模型 将决策的目标、考虑的因素（决策准则）和决策对象按它将决策的目标、考虑的因素（决策准则）和决策对象按它们之间的们之间的相互关系相互关系分为最高层、中间层和最低层，绘出层分为最高层、中间层和最低层，绘出层次结构图。次结构图。 最高层最高层：目标层。目标层。决策的目的、要解决的问题。决策的目的、要解决的问题。 最低层最低层：准则层、指标层、准则层、指标层、决策时的备选方案。决策时的备选方案。 中间层中间层：方案层、措施层。方案层、措施层。考虑的因素、决策的准则。考虑的因素、决策的准则。1

13、5层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP） 层次分析法所要解决的问题是关于最低层对最高层的相层次分析法所要解决的问题是关于最低层对最高层的相对对权重权重问题，按此相对权重可以对最低层中的各种方案、问题，按此相对权重可以对最低层中的各种方案、措施进行排序，从而在不同的方案中作出选择或形成选择措施进行排序，从而在不同的方案中作出选择或形成选择方案的原则。方案的原则。16层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Proces

14、s （AHPAHP） 2. 2. 构造判断构造判断( (成对比较成对比较) )矩阵矩阵在确定各层次各因素之间的权重时，如果只是定性的结果，在确定各层次各因素之间的权重时，如果只是定性的结果，则常常不容易被别人接受，因而则常常不容易被别人接受，因而SantySanty等人提出：等人提出：一致矩阵一致矩阵法法，即：，即：1. 1. 不把所有因素放在一起比较，而是不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较两两相互比较。2. 2. 对此时采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素对此时采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，以提高准确度。相互比较的困难，以提高准确度。心理学家认为成对

15、比较的因素不宜超过心理学家认为成对比较的因素不宜超过9 9个，即每层个，即每层不要超过不要超过9 9个因素。个因素。 构建判断矩阵使用构建判断矩阵使用1 1一一9 9标度法。标度法。17层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP）判断矩阵元素判断矩阵元素aij的标度方法的标度方法标度标度含义含义1表示两个因素相比，具有同样重要性表示两个因素相比，具有同样重要性3表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要5表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明

16、显重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要7表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要9表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要2，4，6，8上述两相邻判断的中值上述两相邻判断的中值倒数倒数因素因素i与与j比较的判断比较的判断aij，则因素，则因素j与与i比较的判断比较的判断aji=1/aij18层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP）3. 3. 层次单排序及其一致性检验层次单排

17、序及其一致性检验对应于判断矩阵最大特征根对应于判断矩阵最大特征根maxmax的特征向量，经的特征向量，经归一化归一化( (使使向量中各元素之和等于向量中各元素之和等于1)1)后记为后记为W W。 W W的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素相对重相对重要性要性的排序权值，这一过程称为的排序权值，这一过程称为层次单排序层次单排序。 能否确认层次单排序，需要进行一致性检验，所谓一致性能否确认层次单排序，需要进行一致性检验，所谓一致性检验是指对检验是指对A A确定不一致的允许范围。确定不一致的允许范围。定理：定理：n 阶一致阵的唯一非零特征根为阶一致阵的

18、唯一非零特征根为n定理：定理：n 阶正互反阵阶正互反阵A的最大特征根的最大特征根 n, 当且仅当当且仅当 =n时时A为一致阵为一致阵19层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP） 由于由于 连续的依赖于连续的依赖于aij ，则，则 比比n 大的越多，大的越多，A 的不一致的不一致性越严重。用最大特征值对应的特征向量作为被比较因素性越严重。用最大特征值对应的特征向量作为被比较因素对上层某因素影响程度的权向量，其不一致程度越大，引对上层某因素影响程度的权向量，其不一致程度越大，引起的判断误差越大

19、。因而可以用起的判断误差越大。因而可以用 -n 数值的大小来衡量数值的大小来衡量 A 的不一致程度。的不一致程度。1nnCI定义一致性指标定义一致性指标:CI=0，有完全的一致性，有完全的一致性CI接近于接近于0，有满意的一致性，有满意的一致性CI 越大，不一致越严重越大，不一致越严重20RI000.580.901.121.241.321.411.451.491.51 n1234567891110为衡量为衡量CI 的大小，引入的大小，引入随机一致性指标随机一致性指标 RI。方法为。方法为结果如下：结果如下：随机一致性指标随机一致性指标 RI50021,AAA50021,CICICI150050

20、05002150021nnCICICIRI则可得一致性指标则可得一致性指标 随机构造随机构造500个成对比较矩阵个成对比较矩阵211 .0RICICRA 一般，当一致性比率一般，当一致性比率 的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验。可用的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验。可用其归一化特征向量作为权向量，否则要其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造重新构造成对比较矩阵成对比较矩阵A，对，对 aij 加以调整。加以调整。时，认为时，认为定义一致性比率定义一致性比率 ：RICICR 224. 4. 层次总排序及其一致性检验层次总排序及其一致性检验 计算

21、计算某一层次所有因素某一层次所有因素对于对于最高层最高层( (总目标总目标) )相对相对重要性的权值，称为重要性的权值，称为层次总排序层次总排序。 这一过程是从最高层次到最低层次依次进行的。这一过程是从最高层次到最低层次依次进行的。Z1A2AmA1B2BnB,21mAAAmA个因素层对总目标对总目标Z Z的排序为的排序为maaa,21jAAnB中因素为个因素对上层层的层次单排序为的层次单排序为), 2 , 1( ,21mjbbbnjjj23即即 B B 层第层第 i i 个因素对总目标的权值为：个因素对总目标的权值为：（影响加和）（影响加和）BnmmnnnmmmmbababaBbababaBb

22、ababaB22112222211211221111:mjijjba1层的层次总排序为：层的层次总排序为：B层的层次层的层次总排序总排序nBBB21mAAA,21maaa,2112111nbbb22212nbbbnmmmbbb21AB111bbamjjj212bbamjjjnmjnjjbba124设设 层层 对上层对上层( ( 层层) )中因素中因素 的层次单排序一致性指标为的层次单排序一致性指标为 ，随机一致性指为，随机一致性指为 ，则层次总排序的一致性，则层次总排序的一致性比率为：比率为：BnBBB,21A), 2 , 1(mjAjjCIjRImmmmRIaRIaRIaCIaCIaCIaC

23、R221122111 . 0CR当当 时，认为层次总排序通过一致性检验。层次总排序具有满意的一时，认为层次总排序通过一致性检验。层次总排序具有满意的一致性，否则需要重新调整那些一致性比率高的判断矩阵的元素取值。致性，否则需要重新调整那些一致性比率高的判断矩阵的元素取值。 到此，根据最下层（决策层）的层次总排序做出最后决策。到此，根据最下层（决策层）的层次总排序做出最后决策。层次总排序的一致性检验层次总排序的一致性检验25层次分析法层次分析法 Analytic Hierarchy Analytic Hierarchy Process Process （AHPAHP）层次分析法的基本步骤归纳层次分

24、析法的基本步骤归纳26基于基于AHPAHP城市社区公共安全评价体系的构城市社区公共安全评价体系的构建建构建安全评价指标体系确定安全评价指标权重建立安全评价集27构建城市社区安全评价指标体系28城市社区安全评价指标城市社区安全评价指标公共安全感知度公共安全感知度非人为因素非人为因素人为因素人为因素构建城市社区安全评价指标体系2930建立城市社区公共安全评价集311234评价实证研究评价实证研究-以长沙市以长沙市C C社区为例社区为例构建阶梯层次结构数据采集及处理指标权重与合成权重的确定C社区公共安全等级评定32构建阶梯层次结构城市社区公共安全评价层次结构模型城市社区公共安全评价层次结构模型目标层

25、目标层A A准则层准则层B B指标层指标层C CC社区公共安全（A）公共安全感知度 B1社区公共秩序良好度 C1社区居民熟悉程度 C2社区物业管理良好度 C3社区交通、绿化等环境良好度 C4社区教育、商业、医疗、康体等配套设施良好 度C5人口流动率 C6警察(保安)工作方式 C7警民关系良好度 C8主观感受到的犯罪威胁程度 C9非人为因素 B2地震、火山发生频度 C10气象灾害发生频度 C11泥石流发生频度 C12意外伤害发生频度 C13人为因素 B3治安案件发生频度 C14食品、药物卫生安全 C15水域安全 C16饮用水安全 C1733数据采集及处理34指标权重与合成权重的确定(1)准则层指标权重的确定建立两两