北京市火灾风险综合评估指标体系研究（WORD档）

1、北京市火灾风险综合评估指标体系研究摘要：针对北京市火灾的特点，通过对北京市1995-2004年的火灾统计资料的分析，结合我国火灾分类分级及前人的研究成果，建立了北京市火灾风险的多层次评估因素集。运用模糊数学的理论和方法，建立了火灾综合评估指标特征值、隶属函数及权重的确定方法。根据模糊综合评价原理提出了北京市火灾风险的模糊综合评估模型，并应用此模型进行了实例分析。通过所建立的综合评估指标体系，可以在消防管理中实现管理重点更加突出、力量部署更为合理、资源分配趋于最优，对北京市综合减灾目标的实现，具有重要的参考意义。关键词：城市火灾；指标体系；火灾风险；综合评估；模糊集值统计1 引言随着科学技术的进

2、步和社会经济的发展，北京市城市化进程不断加快，城市规模不断扩大，随之而来的是城市人口数量众多、高层建筑林立、地下空间纵横交错、交通车辆密布、燃气管线密集等，使得传统性和非传统性火灾因素增加，主要表现在面积扩大化、建筑多样化、功能多元化、结构复杂化的发展态势，这使得火灾现象也越来越复杂和多样化，这些因素决定了城市的火灾风险将不断增大，城市发生重大火灾事故的风险迅速增加，事故的危害性成倍增大，对城市经济与社会可持续发展的影响越来越强。特别是一些特大火灾事故的发生，不仅给人民的生命财产造成巨大损失，而且给经济建设和社会稳定造成严重危害。自19962004年十年间，北京市共发生重特大火灾51起，死亡1

3、13人，受伤119人，直接经济损失1.7亿多元。其中影响最大的几起火灾有：1997年6月27日，北京东方化工厂发生罐区大火，造成8人死亡、40人受伤，直接财产损失1.17亿余元；2002年6月16日，海淀区“蓝极速”网吧火灾，造成25人死亡（其中15名为在校大学生）；2004年6月9日，京民大厦火灾，造成11人死亡，37人受伤。严峻的火灾形势表明，火灾是北京城市安全面临的经常性的威胁之一。每一次重特大火灾事故的发生，都在造成大量人员伤亡和巨大经济损失的同时，给社会产生强烈的冲击。北京作为首都，是全国的首善之区，特别是2008奥运会将在北京举行，北京的消防安全，将成为实现“平安奥运”目标的重要一

4、环。而从城市的综合利益和长远利益出发，同步提高城市的安全度是城市可持续发展和构建和谐社会的一个重要保证。但是，受多种因素的影响和制约，当前北京市城市公共消防设施和消防安全软环境建设还存在一定的差距，在消防站、消防水源和消防车道、消防力量、企事业单位消防安全责任、市民消防安全意识方面还有待于增强。要确保首都城市建设、经济发展和人民生命财产的安全，构建社会主义和谐社会首善之区营造安全稳定的消防环境，确保2008年奥运会的顺利召开，实现首都消防事业在“十一五”期间的健康发展，使北京市火灾的防治工作将面临更多的困难和挑战。城市火灾风险评价对于科学规划消防设施建设、优化消防力量配备、指导日常消防安全检查

5、、提高消防指挥的科学性和有效性、减少火灾损失、促进城市社会经济协调发展具有重要意义，它是解决诸多难题和挑战的有效途径之一。为了提高城市消防安全度，我国许多专家学者和研究人员已经在城市（区域）火灾风险评估研究方面做了许多有益的研究探索1-4，但是在城市整体火灾风险评估方面，还没有充分反映出社会经济发展对火灾的影响，因此有必要在北京市开展城市火灾风险评估的研究。2 模糊综合评判作为火灾科学的研究对象，火灾发生、发展和防治所遵循的规律有着不同于一般技术科学的特点，它既不具有完全的确定性，又不是完全随机的，而是兼有确定性和随机性的双重特性，不仅火灾的发生如此，火灾蔓延及其所造成的损失也同样如此5。要使

6、评估结果较为可靠地反映出城市火灾风险的状况，就必须解决由影响因素的不确定而导致评估过程中产生的模糊性。模糊综合评判法是近几年来应用较为广泛的一种安全评价方法，其主要原理是在对风险性进行详细分析的基础上，运用模糊数学的理论与方法，将由于人们的认知和因素本身之中存在的不确定性进行模糊化处理，从而较为直观地反映各种因素在风险评估中的作用。采用模糊评判法要以较为完善地解决评估过程中存在的不确定性。模糊综合评价方法可分为几个步骤：（1）根据具体的待评价系统，确定影响系统安全的影响因素，并在基础上建立系统评价的指标集；（2）确定各指标的无量纲特征值和各指标相对于上一级指标的权重；（3）选择综合评价模型，模

7、糊综合评价中使用较多的为加权平均模型，即：，其中为各指标的权重，且，为各指标的无量纲特征值对系统进行综合评价，根据评价指标集层次，逐级求和，最后得出评价结果。由于模糊综合评价法体现了系统安全状态的模糊性的客观事实，使得评价中的数据易于测取，因此在实践中得到了广泛的应用6-9。本文在对北京市火灾统计资料进行分析的基础上，结合前人的研究成果，根据安全系统工程学的原理，采用模糊综合评判法，建立了北京市火灾风险综合评估指标体系。3 综合评估指标因素集的构建由于影响火灾的因素非常复杂，既有火灾本身的自然规律，又有经济社会的发展不断发生变化的影响。评估指标体系的构建，就是最大限度地确定这些影响因素，以及综

8、合考虑各种影响因素以及各种影响因素之间的相互作用。因此说，构建北京市火灾风险评估指标体系或确定火灾风险影响因素是风险评估的首要工作。风险评估的核心问题是建立评估指标体系问题，评估指标体系的构建是否科学、合理，直接关系到评估的信度和效度。由于认知上的差异，不同的人所建立的评估指标体系会有所差别，而且随着时间的推移和人们对于有关问题认识的不断深化而发生变化。根据现行火灾统计规定，按发生原因可将火灾类别分为放火、电气、违章操作、用火不慎、吸烟、玩火、自燃、雷击、不明、其它。按照我国火灾等级划分，可分为重大火灾、特大火灾以及一般火灾。本文在上述火灾分类和分级基础上，通过对1995-2004年间北京市消

9、防局的火灾统计资料进行的统计分析（限于篇幅此处不作详细介绍），根据北京市火灾的主要影响因素，忽略次要因素，结合前人在城市火灾风险评估方面的研究成果，通过对火灾灾情、火灾危险程度、风险抵御能力三方面的分析，构建了如图1、图2、图3、图4所示的火灾风险综合评估指标因素集。图1火灾风险评估指标因素集图1火灾灾情评估因素集图2火灾危险程度指标因素集图3风险抵御能力指标因素集4 综合评估等级划分火灾风险综合评估采用定量指标与定性指标相结合的方法，考虑到定性指标存在一定的模糊性，因此，其等级划分采用等级制，将火灾风险划分为5个等级，如表1所示。表1火灾风险等级等级 级 级 级 级 级说明安全较安全一般安全

10、较危险危险评分范围0.85，1.000.65，0.85）0.45，0.65）0.25，0.45）0.00，0.25）5 评估指标参数的处理5.1 特征值确定在所建立的综合评估指标体系中，有些属于定量指标，有些属于定性指标。对于定量指标，可以直接使用指标作为特征值。但是对于定性指标来说，为了使其更好地参与评估，提高评估过程的直观性，需要对其进行定量化处理。定性指标特征值的确定可以对顶上指标最有利于自然发火时的值为1，最不利时为0，确定一个评价范围0, 1，然后采用专家打分，经集值统计10就可以求得各定性指标的无量纲特征值。设评估指标体系的某一子指标体系，其危险评估指标有个，它所构成的集合为；参与

11、确定指标特征值的相关专家有个，其集合为。对于指标，专家依据评估标准对该指标有关情况的了解给出一个特征值区间，由此构成一集值统计系列：。则评价指标的特征值可按下式进行计算，即 (1)式中5.2 特征值无量纲处理评价指标确定后，通过查找统计资料或推导计算确定指标的属性值。但由于各指标的含义不同，造成各指标的量纲各异，因此，即使各指标都定量化了，也不能够直接进行计算。必须对指标进行标准化(无量纲化)处理，统一变化到0,1范围。可以采用以下两个公式进行无量纲化:1、成本型指标无量纲化的标准函数（2）2、效益型指标无量纲化的标准函数（3）5.3 权重的确定权重的处理同样可以采用集值统计方法通过式（1）来

12、确定，在得到指标权重均值后，再对其进行规一化，可得指标的权重，即： （4）则权重向量为6 多级模糊综合评估模型由于评估因素体系是多层次结构，因此宜采用多级综合评判模型进行评估。设因素集，评估集，把因素集按某些属性分成几类，此时每一类中因素的个数相对较少，这样就可以先就每一类中的因素进行评价，然后再就评估结果进行类之间的高层次综合评估。如将因素集划分成个子集，即，其中且，于是得到第二级因素集合。若中含有个因素，则就每个中的个因素进行模糊综合评估。假定评估集，对应的因素权重集，且，评估结果，。把每一个作为一个因素类，把作为的单因素评估，设的因素类权重集，且，则模糊综合评估结果为（5）其中，算子“”

13、可取（）或（）。7 应用示例以北京市2004年的火灾情况为例，对本文所建立的火灾风险评估指标体系进行实例分析。6.1 确定指标隶属度及权重实例所需的定量指标来源，主要是根据北京市消防局2004年的火灾统计资料和北京市统计局发布的2004年统计年鉴。对于统计资料无法提供的其他定量指标，参考了互联网上发布的一些数据。获得各评价指标的特征值之后，采用公式（1）和（2）进行无量纲化处理，获得各指标的隶属度。由于篇幅关系，未详细说明特征值无量纲化处理的过程。定性指标及权重通过专家给定一个评分范围，使用公式（1）分别获得。由于这些信息可能不一定准确，因此，该评价结果可能与实际情况会有所出入。6.2 综合评

14、估结果应用公式（5）综合模糊评估方法逐级进行计算，对北京市火灾风险进行综合评估，得到综合评估的结果为0.775。根据所建立的火灾风险等级（表2），可以确定北京市2004年的火灾风险处于第II级，属于较安全，与北京市火灾预防的状况基本一致。8 结论1、根据国内外消防安全、社会经济发展状况，结合国内城市火灾风险评估相关研究成果和北京市19952004火灾统计资料的分析结果，从火灾灾情、火灾危险程度和风险抵御能力三个主要方面，逐级进行细分提出了北京市火灾风险综合评估指标体系。2、根据火灾风险评估过程中存在影响因素的不确定性和人的认知上的差异，应用模糊数学的原理和集值统计法，建立了模糊综合评判的数学模

15、型，可以较好地消除由于因素的不确定和人的认知差异对评估结果造成的不利影响。3、研究实例表明，应用此模型能够较好地对北京市火灾风险进行综合评估。建立的综合指标体系不仅考虑了北京市社会经济发展对火灾的影响，还考虑到北京与国内外社会经济的发展状况，使评估结果更具有可比性，可以更好地为相关部门的消防安全决策提供参考。4、通过选取不同区域的参数进行综合评估，可以对各区域的消防管理绩效进行考核，实现消防管理重点更加突出、力量部署更为合理、资源分配趋于最优的目标。此外，该模型还可为其他城市的火灾风险综合评估提供参考。5、模型中所使用的一些指标，是进行城市火灾风险评估的基本要素，但是相关统计资料中没有相关的指

16、标。因此，在实际应用时，需要进行专门的分析，以便获得更为准确的数据，从而提高评估结果的可靠性。9 参考文献1 易立新，吴立志. 城市火灾风险评价的数学模型J. 中国安全科学学报，2000.42 李引擎主编，建筑防火工程M.北京：化学工业出版社，2004.53 景绒，吴立志等.城市居住区火灾风险评价J.消防技术与产品信息，2005.2：5-84 李杰等.城市火灾危险性分析J.自然灾害学报. 1995.2：99-103.5 范维澄，孙金华，陆守香等. 火灾风险评估方法学M. 北京：科学出版社20046 田玉敏，刘茂. 高层建筑火灾风险的概率模糊综合评价方法J .中国安全科学学报，2004.9：99

17、-1037 李华军，梅宁，程晓舫. 城市火灾危险性模糊综合评价J. 火灾科学. 1995.3：44-50.8 刘铁民，张兴凯等. 安全评价方法应用指南M. 北京：化学工业出版社，20059 李洪兴，汪群，段钦治等，工程模糊数学方法及应用M，天津：天津科学技术出版社，199310 王志亮，吴兵，邢书仁等. 模糊集值统计法在煤矿安全评价指标权值中的应用J. 中国安全科学学报，2004.1：71-73A Study on Urban Fire Risk Assessment System for BeijingCityAbstract: Depending on the analysis on th

18、e fire statistics of Beijing City from 1995 to 2004, and combined with Chinas fire disaster classification and grading system, and the predecessors research achievements, a multi-step factor sets for the purpose of fire risk assessment was established, and the measures for determining eigenvalues, membership functions, and factor weights werealso established by using the principle