基于灰色理论的应急预案实施效果评价研究

郭子雪，张虎，于强（河北大学管理学院，河北保定071002）

基于灰色理论的应急预案实施效果评价研究

郭子雪，张虎，于强
（河北大学管理学院，河北保定071002）

为了评价应急预案的有效性，提出了基于灰色理论的应急预案实施效果评价方法。从预案的实施效果出发，充分发挥灰色理论在不完全信息处理中的优势，首先采用灰色聚类方法对评价指标进行筛选，然后利用灰色关联方法确定指标权重并计算各指标和预案整体的评价系数，从而构建了基于灰色理论的应急预案有效性评价模型。最后通过案例分析验证了模型的可行性和有效性。

应急预案；灰色聚类；灰色关联；评价指标；评价系数

应急预案是针对具体设备、设施、场所和环境等，在安全评价的基础上，为降低突发事件造成的人身、财产和环境损失，保证迅速、高效开展应急救援行动而事先制定的科学的行动步骤和纲领，是应急处置的主要依据［1］(P1643-1647)。为了保证应急预案达到理想的处置效果，以保证将灾害带来的损失降到最小，必须对应急预案的有效性进行评价。

近年来，各类灾害事件频繁发生，应急预案的有效性评价问题已经引起国内外学者的广泛关注。根据预案评价的特点，早期学者的研究集中于如何编制应急预案、编制过程的注意事项、建立应急预案的重要意义、应急预案的流程以及针对某一行业或某种灾害如何建立应急预案等。近年来，学者多以定性和定量分析研究评价问题。定性分析方面，于瑛英提出了较为完整的事前评价应急预案的指标体系［2］；覃燕红针对突发事件的特点，分析了有效的应急预案应该包括的要素，从而对突发事件应急预案的有效性进行准确的评估［3］（P56-59）；禹竹蕊从动态综合评估的基本原则、具体步骤与内容以及重要指标三方面论述了应急预案的动态综合评估［4］（P138-139）。定量分析的角度，郭子雪、张强提出了基于直觉模糊集和TOPSIS法的应急预案评估方法［5］（P64-69）；于瑛英、池宏、高敏刚提出在应急预案实施前后分别进行评估，并使用网络计划方法表达应急预案，同时引进资源保障率的概念，以资源保障程度来近似表示应急预案对事件的控制程度，近似评估应急预案实施的有效程度［6］（P100-107）；张英菊提出了基于层次分析法与灰色聚类分析的应急预案评价模型，并利用模型对预案的实施效果进行评价分析［7］；樊自甫，魏晶莹，万晓榆等提出了基于层次分析法与模糊综合评价的突发事件应急预案有效性评估模型，模型充分利用层次分析法确定评价指标权重，同时结合层次分析法的结构优势和模糊综合评价从定性定量两个方面对应急预案有效性进行综合评价［8］（P15-19）。

应急预案有效评价应包括事前的完整性、科学性评估和事后的效果评估。相对于事前评价，应急预案的效果评估更具直观性特点［9］（P3312-3319）。但目前针对应急预案效果的评价方法并不多。本文从应急预案的实施效果出发，选取参与应急处置的管理人员为评审专家，分别对所选指标的重要性和有效性进行打分；然后利用灰色理论定义灰色

评价系数，以计算出的综合评价系数来表示应急预案实施效果的理想程度。

一、应急预案有效性评价的相关基础

（一）白化权函数

设有n个聚类对象、m个聚类指标和s个灰类，则将n个对象关于指标i的取值相应的分为s个灰类，即称之为i指标子类。用表示i指标k子类的白化权函数，其中k表示灰类，k∈{1,2，…，s}。典型的白化权函数［10］［11］有以下几种：

（1）典型的上限测度白化权函数：

（2）典型白化权函数：

（3）典型的下限测度白化权函数：

（二）灰色关联分析法

灰色关联度分析法是一种因素分析法，是分析系统中多因素关联程度的方法。由于评判指标相互之间常具有不同量纲和数量级，因此在进行灰色关联分析时首先要对原始数据进行规范化处理，规范公式为:

二、基于灰色理论的应急预案实施效果评价

（一）评价指标优选

指标优选是依据初选指标的相关重要性评分，通过灰色聚类的方法，将指标的相对重要性加以区分，删除对于评价问题不重要的指标，以减少指标冗余，降低评价难度[12]。

依据聚类系数确定各指标分类，删除不重要类中的指标，以此对指标体系进行优化。

（二）指标权重确定

（三）预案效果评价模型

灰色关联分析的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密，曲线越接近，相应序列之间的关联度就越大。根据此思想，采用灰色关联分析方法确定评价系数，用以反映预案实施效果达到理想效果的程度。根据满足程度的可接受性，对指标个体和预案整体的实施效果分别进行评价。与3.2不同，计算评价系数要选取各指标的满分评价值作为特征值，各专家对该指标的评分值作为相关因素值，与满分值进行

评价系数U综合了专家权重、指标权重以及各指标的得分，能够客观的反应预案实施效果达到理想处置效果的程度，可以作为对应急预案进行综合评价的依据。

（四）评价结果分析

由关联系数εi（j）确定的评价系数U，其取值范围均为[0,1]，根据评价系数的取值可以对评价结果进行定性描述，以便更直观的表述预案的实施效果。评价系数的定性描述如表1所示。

表1 评价结果的定性描述

依据评价结果，我们既可以对预案整体的实施效果进行判定，又可以通过对指标的评价找出预案表现不足的方面，有针对性的进行完善，以达到对预案进行评价的真正目的。

三、算例分析

对某地区某专项预案实施效果进行评价。设有9位专家组成专家组，对应急预案实施效果进行评价。在研究有关文献［14］（P29-35)的基础上，本研究从应急预案的科学性、完整性、灵活性和可操作性4各方面对应急预案实施效果进行综合评价，构建的评价指标体系如表2所示。

表2 应急预案实施效果评价指标体系

评价专家根据自己的知识和经验，对18项二级指标的重要性以及应急预案的实施效果进行打分［15］(p102-106)，打分结果如表3、表4所示。

试验中假定专家权重相同，各指标评价标准统一，因此省略专家赋权及数据规范化处理步骤。具体评价过程分为以下四个步骤：

（1）依据表一数据进行灰色聚类分析，筛选评价指标

（2）利用灰色关联分析法确定选定指标权重

表3 评价指标的相对重要性评分

表4 应急预案实施效果评分

（3）利用灰色关联分析确定评价系数

首先确定特征序列{d*j}=(10,10,10,10, 10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10)，然后确定相关因素序列，每一行专家对指标的评价值为相关因素序列，利用公式（10）（11）计算各指标评价系数，保留两位小数整理后如表5所示。

表5 指标评价系数

将wj、uj代入公式（12）计算预案综合评价系数U为0.700157。

（4）评价结果分析

对照表1可以看出，应急预案实施效果在r4、r12两个指标方面表现明显不足，需要加强完善；在r1、r8、r11、r13五个方面评价结果为可，效果并不明显，有待进一步加强；其他指标评价结果为优、良，效果显著。预案整体评价系数U为0.700157，表现为良。但评价值过分接近下一评价区间，因此预案应需进一步完善加强。

四、结论

本文充分利用灰色理论在不完全信息领域数据处理的优势，成功地将其应用于应急预案的评价研究中，介绍了基于灰色理论的指标筛选方法和权重确定方法，并发挥灰色关联方法在数据关联分析方面的优势，提出了利用评价系数近似描述预案有效性的方法，最后通过算例证明了此方法的可行性。但该模型在处理多层次指标评价问题是还有一定局限，有待进一步完善。

［1］荣莉莉，杨永俊．一种基于知识供需匹配的预案应急能力评价方法［J］．管理学报，2009（12）.

［2］于瑛英．应急预案制定中的评估问题研究[D].北京:中国科学技术大学，2008.

［3］覃燕红．突发事件应急预案有效性评价［J］．科技管理研究，2010(24).

［4］禹竹蕊．论应急预案的动态综合评估［J］．人民论坛·学术前沿，2011(14).

［5］郭子雪，张强．基于直觉模糊集的突发事件应急预案评估［J］．数学的实践与认识，2008，38(22).

［6］于瑛英，池宏．基于网络计划的应急预案的可操作性研究［J］．公共管理学报，2007，4(2).

［7］张英菊．应急预案辅助设计及评价问题研究[D]．大连：大连理工大学，2011．

［8］樊自甫，魏晶莹，万晓榆．基于层次分析法与模糊综合评价的突发事件应急预案有效性评估［J］．数字通信，2012（1）.

［9］张英菊．基于灰色多层次评价方法的应急预案实施效果评价模型研究［J］．计算机应用研究，2012(9).

［10］邓聚龙．灰色系统理论［M］.北京:国防工业出版社，1985.

［11］傅立．灰色系统理论及其应用［M］.北京:科学技术文献出版社，1999.

［12］刘思峰，谢乃明．灰色系统理论及其应用［M］．北京：科学出版社，2008.

［13］杜俊慧．灰色理论改进和完善项目后评价中的成功度评价法［J］．科技和产业，2012(1).

［14］李磊，王富章．基于改进多准则妥协解排序(VIKOR)法的铁路应急预案评估研究［J］．中国安全科学学报，2012(8).

［15］杜俊慧．固定资产投资项目后评价方法研究［M］．北京：经济管理出版社，2012.A Study of Gray-Theory-based Effectiveness Evaluation of Emergency Plans

GUO Zi-xue,ZHANG Hu,YU Qiang
（School of Management,Hebei University,Baoding 071002,China）

This paper proposes a gray-theory-based effectiveness evaluation of emergency plans,which starts from the effectiveness of the plan and has full play of the advantages of gray theory in the incomplete information processing.It is suggests to:first,screen evaluation through gray clustering method;second, determine the index weight and calculate the evaluation coefficient of the various indicators and plan through gray correlation method,thus building a gray-theory-based evaluation model for the effectiveness of contingency plans.Finally,feasibility and effectiveness of these methods are authenticated by specific cases.

emergence plan;gray clustering;gray relational;evaluation index;evaluation coefficient

D632.5

A

10．3969／j．issn．1674－8107．2014．01．011

1674－8107（2014）01－0064－05

（责任编辑：曾琼芳）

2013-11-17

国家社科基金项目“基于模糊信息的应急物流系统决策问题研究”（项目编号:11 BGL089）。

1．郭子雪（1964-），男，河北清河人，教授，博士，主要从事应急管理、决策理论与方法研究。2.张虎（1986-），男，河北玉田人，硕士研究生，主要从事应急管理、应急预案评价研究。3.于强（1963-），男，河北沧州人，教授，博士，主要从事企业战略、运营管理研究。