梁跃强

(中国煤炭工业协会咨询中心，北京 100013)

0 引言

随着我国城市化进程的加快，城市区域火灾的发生频率呈上升趋势，造成的人员伤亡和经济损失也越来越严重[1]。然而导致城市区域火灾发生的因素复杂多样，如何对城市区域进行合理而准确的消防安全评价，并根据评价结果提高城市消防安全水平，减少火灾发生频率，对城市健康发展和社会稳定具有重要意义[2-3]。现阶段用于城市区域消防安全评价的方法多种多样，有定性的也有定量的，如层次分析法、模糊综合评价法、主客观综合赋权法等[4-7]。如何制定选取评价指标以及评价方法，是城市区域消防安全评价的基础和关键[8-10]。本文在公安部“城市消防安全评价指标体系”基础上，根据洛阳市西工区城市区域特点建立科学合理的评价指标体系，结合可拓优度评价方法对城市区域消防安全水平进行系统的评价。

1 可拓优度评价法

1.1 概述

可拓优度方法是可拓学中评价一个对象，包括事物、策略、方法等优劣的基本方法[11-12]。可拓学提出了物元的概念，令R=(事物，特征，量值)=(Z，C，V)可以明确地反映事物与数量之间的关系，确切地表示了客观事物的变化过程。该方法首先根据城市区域发生火灾的危险等级及其评价指标，建立与之对应的经典域物元和节域来描述各危险等级与评价指标的模型，然后确定待评价特征与各危险等级之间的关联函数以及各评价特征的权系数，进而得出待评价特征与各危险等级的优度，通过比较优度的大小判断出城市区域的消防安全等级，可以科学有效的进行城市消防管理，制定相应的消防法规，合理配置城市的消防力量，是促进城市社会经济协调发展的重要保证。

1.2 基本模型

一般来说，评价对象的复杂程度不同，其基本模型的侧重点也不同。按照通用性原则，先利用可拓优度评价法建立评价的基本模型，包括选取评价指标、确定经典域及节域和确定待评价物元共3个步骤，待基本模型构建后，需要进一步确定权重系数、建立关联函数并计算关联度等。构建基本模型的步骤和过程如下：

(1)选取评价指标。

评价一个对象的优劣，首先要规定评价指标，优劣是针对一定的标准而言的，不同的评价准则会有不同的评价结果。所以，评价一个对象的优劣必须反映出利弊的程度以及彼此可能的变化情况，这就要求选取评价指标时要考虑评价的目的性、全面性、可行性以及稳定性。

令评价指标SI=(SI1，SI2，…SIn)，其中SIi=(ci，Vi)是特征元，ci是评价特征，Vi是数量化的量值域，Vi=(ai，bi)，i=1，2，…，n。

(2)确定经典域及节域。

式中：

Zj—所划分的j个危险等级；

V1j，V2j，…，Vnj—Zj关于评价特征c1，c2，…，cn所规定的量值范围，即经典域，且Vij=(aij，bij)。

为了应用和研究方便，设R1，R2，…，Rm为m个同征物元，即可建立m个同征物元R1，R2，…，Rm的同征物元体，构成同征物元阵。

为了表示评价特征c1，c2，…，cn的取值范围，引入节域的概念，即：

RP=(P，C，VP)

式中：

P—消防安全等级的全体；

Vnp—P关于cn所取的量值范围。

(3)确定待评价物元。

设待评价对象为P0，针对评价指标，把所检测得到的各项数据或分析结果用物元R0表示，称为待评价物元。

式中：

P0—消防安全等级；

vn—P0关于评价特征cn的量值，即待评价城市区域各评价特征检测所得到的具体数值。

1.3 确定权系数

1.4 建立关联函数并计算关联度

在可拓学中，用关联函数来描述论域中的元素具备某种性质的程度。建立论域中可拓集关联函数式，使其可以客观地、定量地表明元素具有某种性质的程度以及量变与质变的过程。根据可拓学中距的定义来构建计算关联度的公式，即：

(1)

ρ(vi，Vij)=|vi-(aij+bij)/2|-(bij-aij)/2

|Vij|=|aij-bij|

ρ(vi，Vip)=|vi-(aip+bip)/2|-(bip-aip)/2

(i=1，2，…，n;j=1，2，…，m)

式中：

Kj(vi)—关联函数，表明vi属于Vij的程度；

ρ(vi，Vij)—vi到Vij的距离；

ρ(vi，Vip)—vi到Vip的距离；

|Vij|—经典域Vij的绝对值。

1.5 计算规范关联度

为了获得最合适的优度，需要将Zj关于各评价特征的关联度进行规范化，得到规范关联度kij，计算公式如下：

(2)

式中：

Kj(vi)—第i行j列的关联度值；

max|Kj(v)|—第j列中的最大关联度值。

1.6 计算优度及评价

优度是反映待评价对象对于不同评价等级的接近程度，待评价对象P0对于Zj的优度可由下式计算，即：

(3)

C(Zj)为待评价对象各评价特征关于各消防安全等级的优度在考虑评价特征重要程度情况下的组合值，表示评价对象P0属于消防安全等级Zj的程度。若C(Z0)=max{C(Zj)}(j=1，2，…，m)，则对象Z0为较优，即评定待评价对象属于消防安全等级Z0。

2 可拓优度评价的实际应用

2.1 评价指标选择及消防安全等级划分

通过分析城市区域火灾的特点和发生条件，结合国内外现有城市区域火灾评价指标体系，并考虑评价方法的通用性以及洛阳市西工区的实际情况，建立了城市区域消防安全评价指标体系，并对各因素进行编号，如下图。根据相关规范和规定，并结合评价对象实际现状与相关标准，由各单因素评价特征将城市区域消防安全水平分为5个等级，见表1，即Ⅰ级消防安全水平非常高Z1、Ⅱ级消防安全水平较高Z2、Ⅲ级消防安全水平一般Z3、Ⅳ级消防安全水平较低Z4、Ⅴ级消防安全水平非常低Z5。

图 城市区域消防安全评价指标体系Fig. Index system of fire safety evaluation in urban areas

2.2 评价过程

洛阳市西工区地处洛阳市中心，总面积55.95km2，人口40万。根据洛阳市西工区消防安全检查表的评分标准，并按照评分原则的规定，由当地5名消防方面专家进行打分，并对专家打分情况汇总，取平均分。计算出该城市区域的各项评价特征的分数，见表2。

表1 消防安全水平等级划分Tab.1 Rating of fire safety

表2 城市区域消防安全评价特征得分Tab.2 Eigenvalue of fire safety evaluation in urban areas

根据消防安全水平等级划分，建立物元经典域：Ⅰ级R1、Ⅱ级R2、Ⅲ级R3、Ⅳ级R4、Ⅴ级R5，并组成同征物元体R以及节域RP与待评价物元R0。

RP=(P，C，VP)

采用层次分析法确定出第二层次中4个指标的权重，包括火灾危险程度各指标的权重，见表3，城市区域特征各指标的权重，见表4，消防实力水平各指标的权重，见表5，社会管理状态各指标的权重，见表6。另外，根据层次分析法确定出城市区域消防安全评价各指标的权重，见表7。

表3 火灾危险程度A相关数据Tab.3 Relevant data of fire risk level A

表4 城市区域特征B相关数据Tab.4 Relevant data of urban regional characteristics B

续表

表5 消防实力水平C相关数据Tab.5 Relevant data of fire force level C

表6 社会管理状态D相关数据Tab.6 Relevant data of social management state D

表7 城市区域消防安全评价相关数据Tab.7 Relevant data of fire safety evaluation in urban areas

由第二层次各评价特征的权重大小可以看出危险场所数量及分布，A1在火灾危险程度A中所占权重最大，见表8，建筑密度B1在城市区域特征B中所占的权重最大，见表9，灭火救援能力C3在消防实力水平C中所占的权重最大，见表10，防火组织落实情况D1在社会管理状态D中所占权重最大，见表11；由第一层次中各评价特征的权重大小可以看出火灾危险程度A和消防实力水平C在城市区域消防安全水平多占的权重较大，见表12。因此，在对城市区域消防安全检查时应重点检查这些因素。

表8 火灾危险程度A优度评价结果Tab.8 Extension superiority results of fire risk level A

表9 城市区域特征B优度评价结果Tab.9 Extension superiority results of urban regional characteristics B

表10 消防实力水平C优度评价结果Tab.10 Extension superiority results of fire force level C

表11 社会管理状态D优度评价结果Tab.11 Extension superiority results of social management state D

2.3 评价结果及分析

将待评价特征的分数值，见表2，代入式(1)和式(2)，得出火灾危险程度、城市区域特征、消防实力水平、社会管理状态各评价指标的关联度和规范关联度，最后按式(3)计算出评价结果的优度，见表8-11，同理得出洛阳市西工区区域消防安全评价结果的优度，见表12。

由表12可以看出，洛阳市区域消防安全水平的可拓优度评价结果，C(Z1)=-0.871 0，C(Z2)=-0.392 7，C(Z3)=0.057 9，C(Z4)=-0.902 3，C(Z5)=-0.924 8，所以C(Z0)=max{C(Zi)}=C(Z3)=0.057 9，即洛阳市西工区消防安全评价等级属于Ⅲ级一般。

洛阳市西工区现辖河南洛阳工业园区(省级产业集聚区)、洛阳火车站地区管理处、9个办事处，28个行政村、36个社区，是洛阳市的经济、商贸、金融、文化、交通和通信中心。根据洛阳市西工区历年消防人员配备、消防装备器材、消防宣传教育培训、火灾情况等，结合目前西工区开展的火灾隐患排查整治、网格化管理工作等一系列消防整治和采取的消防措施实际情况，可知该区消防安全水平与可拓优度法的评价结果相符合。与此同时，西工区在下一步消防检查时应重点在降低火灾危险程度和提高消防实力水平采取相关措施，提高消防管理水平。

表12 城市区域消防水平优度评价结果Tab.12 Extension superiority results of fire safety evaluation in urban areas

3 结论

(1)依据相关文件并借鉴以往消防评价指标体系，结合洛阳市西工区的实际情况，建立了相对合理的城市区域消防安全评价指标体系。

(2)将可拓优度评价法应用于城市区域消防安全评价中，确定了城市区域消防安全评价的经典域、节域及关联度、优度的计算方法，将多指标的评价归结为单目标决策，并给出了定量的优度评价结果，较好地解决了消防安全评价的复杂性和不确定性。

(3)以洛阳市西工区为例，进行了城市区域消防安全评价，评价结果与实际消防情况相符，因此，将可拓优度评价法应用于城市区域消防安全评价是可行的，对提高城市区域消防安全水平具有重要的指导意义。