马 林，刘 洋,陈智慧

(1.新疆消防总队，新疆 乌鲁木齐 830000； 2.武警学院 a.研究生队； b.消防指挥系，河北 廊坊 065000)

●消防安全评价

层次分析法在消防车购置中的应用

马 林1，刘 洋2a,陈智慧2b

(1.新疆消防总队，新疆 乌鲁木齐 830000； 2.武警学院 a.研究生队； b.消防指挥系，河北 廊坊 065000)

针对目前基层消防部队车辆装备购置过程中存在的考虑因素多、选择困难这一现实问题，基于层次分析方法，对消防车购置中的影响因素进行了科学分析，建立了较为合理的评价体系和模型，以期做出更合理的购置方案。

消防车；车辆购置；层次分析法

消防车辆装备是消防部队战斗力的基础所在，关系能否真正“能打仗、打胜仗”“打得赢”，关系部队长远发展和全面建设。因此，发挥有限资金的最大效益，购置部队最急需、最符合实战需要、最符合地区灾情特点的车辆装备，推动实现车辆装备建设从数量规模型向质量效能型的转变，保障和促进消防核心战斗力生成模式转变，是基层消防部队在车辆装备购置中必须考虑的重要因素。本文拟利用层次分析法，科学界定车辆装备购置中各因素的权重，为最终制定合理的车辆购置方案提供科学依据。

1 当前部队车辆装备购置中存在的突出问题

1.1 主战消防车性能不能满足战斗需求

目前公安消防部队主战消防车普遍存在比功率低、水泵流量小、器材配置不合理、持续作战能力差、智能化水平低、乘员少等问题，严重制约了灭火救援第一出动力量，容易使小火酿成大灾。消防车底盘、发动机、消防泵、车载炮是实现上述主战性能的关键总成和核心部件，其中底盘和发动机主要决定了车辆的行驶性能、持续作战能力和操控的智能化水平，消防泵、炮和随车装备决定了消防车的战术性能，当然，二者之间也存在必然的联系。据统计，当前配备的发动机功率不足132 kW的消防车占消防车总数的55.3 %。消防车发动机功率偏小，不但难以配备大功率水泵，也难以适应高负荷、长时间的灭火救援战斗需求。

1.2 驾乘舒适性和操控性能差

消防员在出警时身着战斗服和消防手套，背载空气呼吸器，并且要求快速登车，奔赴火场。由于有些消防车生产企业的设计人员缺乏实战的驾乘经历，在操控面板、座椅和登车踏板、阀门位置设置、材质型式等方面的设计没有考虑消防员的实际需求，缺少舒适性、人性化设计，甚至影响了消防车的操控性能。

1.3 招标片面考虑价格，造成先天不足

在车辆装备集中招标过程时，往往因多方面的原因，使装备的性能、质量与预期结果出入较大：一是受预算经费或专项经费总额的限制；二是受地方政府部门审批的限制；三是部队内部对装备发展更新研究不够，缺乏采购经验和盲目追求数量。尤其在一些地方政府的招标过程中，最低价中标的恶性循环，往往使厂家恶意压价，为追求利益的最大化，降低主要性能参数和随车装备的质量，使消防车的质量和使用性能达不到实战和训练要求。

1.4 后期维护保养缺失，使用寿命缩短

一些代理厂商，根本不具备维护保养和业务培训的能力，信誉度低，为中标，往往过度承诺或许下承诺陷阱。进口底盘、进口车辆的技术服务在这方面的问题尤为突出，售后维护保养出现断档，造成训练、使用、维护困难，使得消防车使用寿命大大缩短。

2 消防车购置影响因素

2.1 关键核心部件和总成的性能

笔者结合多年消防车购置招标工作实践，总结认为，影响消防车购置的因素可以概括为六个方面：一是底盘、发动机；二是消防泵、车载炮；三是价格；四是随车装备；五是操控性能；六是服务保障。其中底盘、发动机是核心部件，可定义为最重要的因素；消防泵、车载炮是体现灭火救援效能的最重要装备，可定义为核心部件的延伸。消防部队担负灭火与应急救援任务，讲求第一出动力量的准确、迅速，因此车辆发动机往往在没有预热的情况下就紧急发动、加速行驶，再加上车辆长时间满负荷行驶底盘磨损严重，这就要求车辆的底盘、发动机和消防泵在性能和质量上必须过硬，只有这样，才能保证消防救援人员的安全和战斗力，提高救援的效率[1]。

2.2 价格因素

价格因素是制约购置车辆装备的重要方面，经费的多少直接关系到装备的购置数量和质量。由于不同总队财政状况不同，对于车辆装备购置给予的财政支持不同；政府消防队、企业专职消防队等又由于体制的不同在装备经费保障实力上也各不一样。因此，本文结合国内购置招标实际情况，从经费充足和经费不足两种情况分别对方案层选择进行评分、排序，对比选出最佳方案，供同行参考借鉴。

2.3 人性化设计和操控性能

国产消防车与进口消防车在便捷性、舒适性和驾驶操控性等方面都各有不足和优势。本文在优选方案评估时主要考虑了随车装备和操控性能两个关键要素。随车装备的全与否、先进和实用，可定义为体现灭火救援效能的次要因素；操控性能主要表现在实际驾驶操控感受，各类开关是否设置合理、操作方便，可定义为实战效能的实战体现。

2.4 服务保障

服务保障是看购置合同中是否约定24小时维修保障，并根据购置方的要求适当增减或者改装相关设备。随着技术的统型发展，车辆装备的竞争越来越体现在服务保障方面的竞争，谁的服务保障到位，谁的产品就越有市场，越具有竞争力。服务保障同样是消防车购置时必须考虑的重要因素之一[2]。

3 层次分析法

影响消防车购置的因素是多种多样的，因此在购置过程中就具有复杂性、层次性和综合性等特点，这就要求平衡这些因素并根据消防部队实际情况建立指标体系。

3.1 建立层次结构模型

美国运筹学家托马斯·塞蒂(T.L.Saaty)提出的层次分析法，是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法，特别是将经验判断给予量化，在目标(因素)结构复杂且缺乏必要的数据情况下更为实用。该方法将方案问题中的影响因素分为最高层、中间层和最底层，即分为目标层A、准则层B和方案层C。

图1 层次结构模型

3.2 构造判断矩阵

判断矩阵表示相对上一层某一因素时，本层次各因素之间的两两相对重要性程度。设A层因素与下一层B中的因素B1,B2,B3，…，Bn有联系，则可以构成判断矩阵

其中，aij>0；aij=1/aji(i≠j)。其值可以用数字1～9及其倒数表示，这些数字称为判断矩阵标度，标度方法如表1所示[3]。

3.3 计算特征值、特征向量，做一致性检验

对判断矩阵B来说，首先要计算满足PW=λW的特征根与特征向量，式中λmax为B的最大特征根，

表1 层次分析法标度方法

W为对应于λmax的单位特征向量，W的分向量就是被比较元素对于该因素的相对权重。然后将W正规化，可以得出同一层次各因素对于上一层某个因素相对重要性的权值排序，这个过程就是层次单排序。由于实际情况复杂多变，人们对事物的认识往往具有单一性，要达到完全一致是几乎不可能的。因此在对一个判断矩阵进行单层排序后需要对判断矩阵进行一致性检验[4]。

3.4 计算各指标的权向量

3.5 确定层次总排序，做出决策

以上所做的工作只是第二、三层对上一层因素的权值排序，而我们需要最底层各方案对最高层目标层的权值排序，这就需要自下而上将权重进行合并，最后将层次单排序转换成层次总排序，从而做出决策。

4 层次分析法在消防车购置问题中的应用

4.1 建立层次模型

第一层与第二层之间的矩阵为C-F判断矩阵、第二层与第三层的矩阵为F1-P，F2-P,…,F6-P六个矩阵。本例中，根据消防车购置实际情况，从两个方面分别运用层次分析法进行对比分析，一种情况是经费充足，即价格作为不重要因素分析；第二种情况是考虑性价比，即价格作为与车辆性能同等重要因素分析。招标方案有三个厂家，其中A厂家为业界一流的、掌握国际顶尖技术的大型汽车生产厂商，底盘和发动机采用国际先进技术，车辆稳定性较好；B厂家为主要依靠国内技术生产，自主研发的汽车生产商；C厂家为国内相对比较低端，生产车辆的质量和总体性能相对还处于中下层次的厂商。在消防车购置问题中，层次结构模型如图2所示。

图2 消防车购置层次结构模型

4.2 讨论

4.2.1 经费充足情况

在价格为最不重要因素条件下，C-F判断矩阵和F-P判断矩阵如表2～8所示。

表2 C-F判断矩阵

表3 F1-P判断矩阵

表4 F2-P判断矩阵

表5 F3-P判断矩阵

表6 F4-P判断矩阵

表7 F5-P判断矩阵

表8 F6-P判断矩阵

表9 判断矩阵一致性检验

使用判断矩阵去推算层次各因素的重要次序，对权重指标归一化处理。使用方根法算出各判断矩阵中各因素的权值。F层相对于C层，各因素权值为w0=(0.280 974，0.077 619, 0.046 23, 0.029 562, 0.177 003，0.388 612)。

P层相对于F1层，A,B,C三种方案的权值为w1=(0.704 936，0.210 92，0.084 144)T；

P层相对于F2层，A,B,C三种方案的权值为w2=(0.742 867，0.193 882，0.063 252)T；

P层相对于F3层，A,B,C三种方案的权值为w3=(0.088 077,0.194 688,0.717 235)T；

P层相对于F4层，A,B,C三种方案的权值为w4=(0.770 312,0.161 755,0.067 933)T；

P层相对于F5层，A,B,C三种方案的权值为w5=(0.088 983, 0.323 386,0.587 631)T；

P层相对于F6层，A,B,C三种方案的权值为w6=(0.733 384,0.199 071,0.067 545)T。

在层次单排序的基础上，进行层次总排序，得出三种方案的优劣程度：

因此，在经费充足条件下，即价格作为最不重要因素时，三种方案的总权重为A=0.583 325，B=0.222 696，C=0.193 979，优劣排序为A>B>C。

4.2.2 经费不足情况

同理，在经费不足情况下价格作为一项主要因素进行考虑，C-F判断矩阵如表10所示。

表10 C-F判断矩阵

再次使用判断矩阵去推算层次各因素的重要次序，对权重指标归一化处理。使用方根法算出各判断矩阵中各因素的权值。F层相对于C层，各因素权值为w0=(0.159 606,0.046 257,0.030 14,0.433 814,0.098 591,0.231 592)。

在层次单排序的基础上，进行层次总排序，得出三种方案的优劣程度：

因此，在经费不充足即价格作为重要因素时，三种方案的总权重为A=0.662 7,B=0.195 2,C=0.142 1,优劣排序为A>B>C。

4.3 评估结果

4.3.1 结合消防实际情况建立层次模型，进行建模分析得出结论：在经费充足或不充足两种情况下，购置消防车时都应该考虑选择A方案，即优先考虑底盘、发动机性能突出且泵流量满足实战需求的消防车。以水罐消防车为例，其主要参数应满足发动机功率≥180kW、比功率≥10kW·t-1、消防泵额定流量≥40L·s-1的要求；主战消防车比功率应≥12kW·t-1，消防泵额定流量≥60L·s-1，乘员≥6人。同时要进一步提升消防车底盘专用化水平，推广应用消防车专用底盘。

4.3.2 要树立全寿命费用和全寿命管理的理念。当前消防车的性能越来越受到部队关注，把好入口关，是确保其性能的重要一环，而其中，树立全寿命的费用和管理理念至关重要。在车辆装备购置时，不仅要考虑购置价格，还要综合考虑其维护保养成本和价格，易于维护维修、周期短、服务到位的装备应重点考虑。

4.3.3 推行装备招标综合评分制度。笔者建议，可结合上文中提到的两种情况，即价格是否作为决定因素的情况，建立依此为权重的车辆招标评分体系，分别如表11和表12所示。

表11 经费充足情况下消防车招标评分体系

表12 经费不足情况下消防车招标评分体系

5 结论与建议

5.1 层次分析法逻辑严密，可以很好地克服在决策过程中主观因素的影响，应用层次分析法，可以计算各个因素对决策结果的权重，反映各个因素的重要程度，优化方案的选择。分析方法自下到上逐步分析，从单排序到总权重，是具有较高精度的判断方法。但是层次分析法只能是在已有的方案中择优选择，不能提出新的策略，这是在消防车购置问题应用中的局限性。

5.2 在消防车采购工作中，根据采购经费情况可分别以表11、表12的权重和评分系统，建立考评方案。其优点主要体现在三个方面：一是有效降低最低价中标的恶性竞争；二是督促厂家将主要精力放在提升消防车的底盘、发动机、泵等核心部件的质量上；三是虽最终未必是最高分者中标，但其综合的评分系统，可在车辆装备购置中起到辅助决策作用。

[1] 吴体令.浅谈消防车底盘选型和改装部件的布置[J].消防技术与产品信息，2014,(5).

[2] 李晶，张连民.浅析国产消防车的现状及发展趋势[J].消防技术与产品信息，2006,(3).

[3] 钱颂迪.运筹学[M].北京：清华大学出版社，2012.

[4] 陈欣.模糊层次分析法在方案优选方面的应用[J].计算机工程与设计，2004,(10).

[5] 杨政，范晔，金义重.对我国消防部队装备管理及建设的思考[J].消防科学与技术，2009,28(12).

(责任编辑 李 蕾)

A Research on Fire Engines Purchase Based on the Analytic Hierarchy Process

MA Lin1, LIU Yang2a, CHEN Zhihui2b

(1.FireCropsofXinjiangAutonomousRegion,Urumqi830063,China；2.a.TeamofGraduateStudent;b.DepartmentofFireCommanding,TheArmedPoliceAcademy,Langfang，HebeiProvince065000,China)

The main current problems with the fire engines purchase were summarized in the paper. Based on the Analytic Hierarchy Process(AHP) , the affecting factors of fire engines purchase were analyzed and the hierarchical model was established, in order to formulate a reasonable fire engines purchasing plan.

firefighting; fire engines; fire engines purchase; AHP

2015-04-29

马林(1977— )，男(回族)，新疆和硕人，高级工程师； 刘洋(1992— )，男，新疆巴州人，安全工程专业在读硕士研究生； 陈智慧(1971— )，女，河北廊坊人，教授。

TU998.13

A

1008-2077(2015)06-0069-05