北京市地震应急避难场所减灾能力评价体系的研究1

熊 焰 梁 芳 乔永军 薄 涛

（北京市地震局，北京 100038）

北京市地震应急避难场所减灾能力评价体系的研究1

熊 焰 梁 芳 乔永军 薄 涛

（北京市地震局，北京 100038）

北京市地震应急避难场所是我国建设最早、数量最多的，根据国家和地方的建设标准和规范，现有地震应急避难场所部分建设项目与权威的国家建设标准要求相比较而言，还存在超标与不足，因此定量和综合的能力评价势在必行。本文采用层次分析法，针对应急避难场所各种能力，梳理出3个层次、18个因素，并通过专家调查方式得到各因素的权重，形成减灾能力评价体系。文中以北京市朝阳区的应急避难场所为例进行了评价，并给出了其完善的建议。初步可认为，本文提出的地震应急避难场所减灾能力评价体系具有较好的可操作性，对避难场所的建设和完善具有一定的指导意义。

层次分析法 地震应急避难场所 减灾能力评价

引言

地震应急避难场所作为城市应急基本单元被广泛地引入城市规划与建设。应急基本单元减灾能力的评价是全面系统地开展地震灾害应急风险评估的基础。北京市是全国建设地震应急避难场所最早的省份，现已建成60多个地震应急避难场所，规划建设的地震应急避难场所也不在少数。众多地震应急避难场所的建立为城市防震减灾提供了基础，为人们灾后避难提供了保障，但同时也存在很多问题（陈志芬等，2010），使得灾害发生后应急避难场所并没有发挥应有的作用。而对地震应急避难场所减灾能力的评价，可以向决策者提供一套对于应急避难场所减灾能力的衡量标准，客观地认识到本地区的地震应急避难场所建设中面临的优势和存在的不足，从而能更有针对性地提高本地区的应急避难场所减灾能力。

目前已经有不少专家学者对应急避难场所提出了自己的评价指标体系，并给出了相应的权限值。在黄典剑等（2006）、吴宗之等（2005）、钱洪伟等（2013）、张雪（2008）的应急避熊焰，梁芳，乔永军，薄涛，2014．北京市地震应急避难场所减灾能力评价体系的研究．震灾防御技术，9（4）：921—931．doi：

10.11899/zzfy20140421难场所能力评估指标体系中，很多评价指标较为笼统，很难进行量化，或只是停留在单项评估和定性分析的层面上，对一个区域的地震应急避难场所减灾能力的系统评价还不全面；而在研究方法方面也各不相同，其主要方法包括：层次分析法、网络优化模型与加权评分法、基于加权Voronoi图法、灰色关联与熵值权重法、空间/非空间（属性）混合逐步回归模型法、2sFCA模型法等（戴晴等，2010）。本文试图采用层次分析法与专家咨询法相结合的评价体系，同时结合层次分析法的特点——对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的复杂决策问题提供简便的决策方法（黄典剑等，2006）。

本文从地震应急避难场所的评价因素分析出发，借鉴前人在地震应急能力评价方面取得的成果，结合北京市的特点，初步构建了一个北京市地震应急避难场所减灾能力评价指标框架，通过专家调查方式确立各因素的相关指标，经过试验区检验后，形成一个北京市地震应急避难场所减灾能力评价体系。

1 层次分析法的基本原理

地震应急避难场所减灾能力的评价因素多，其中很多定性因素难以定量描述，运用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）可以有效地解决这一问题（黄典剑等，2005），大体可以分为以下5个步骤：

（1）明确问题，建立一个多层次的递阶结构

根据评价对象的情况，确定评价指标。根据AHP法的原理，将各评价因素按其属性分类组合形成一种层次结构（图1）。

图1 递阶层次结构示意图Fig. 1 Diagram of hierarchical structure

（2）构造两两比较判断矩阵

建立判断矩阵，并据此计算各元素的优先级权重。用上一层次中的每一元素作为下一层元素的判断准则，分别对下一层的元素进行两两比较，比较其对于准则的重要程度，并按事前规定的标度定量化，建立判断矩阵。

（3）计算单一准则下元素的相对权重

这一步是解决在准则层Bk下n个元素C1，C2，...，Cn排序权重的计算问题，并进行一致性检验。对于C1，C2，...，Cn，通过两两比较得到判断矩阵C，并通过解特征根问题Cω＝λmaxω得到λmax和ω值，其中λmax为C的最大特征根，ω为对应于λmax的正规化的特征向量。在精度要求不高的情况下，可以用两种近似方法——和法或根法计算λmax和ω值。

（4）一致性检验

层次分析法要求判断矩阵要具有一致性，能够使计算的结果基本上合理。求一致性指标CI=（λmax-n）/（n-1），其中n为判断矩阵的阶数；CR=CI/RI，如果CR＜0.1，则一致性检验通过，其中，RI为平均随机一致性指标，其值如表1所示。

表1 随机一致性指标RI值Table 1 Random coincidence indicator RI

（5）计算各层元素的组合权重

为得到递阶层次结构中每一层所有元素对于总目标的相对权重，需要把第三步的计算结果进行适当的组合，并进行总的判断一致性检验。这一步骤是由上而下逐层进行的。

以上是层次分析法解决比较简单的决策问题时所用到的步骤，实际上，对于某个复杂的系统，集中多个决策者（专家）的意见是一种常用的方法。

2 北京市地震应急避难场所减灾能力评价体系的建设与主要内容

2.1 地震应急避难场所减灾能力的内涵

防震减灾能力是指一个城市确保其地震安全的能力（黄典剑等，2006），本文所提出的地震应急避难场所减灾能力，是指各地震应急避难场所在地震发生前后，在自然条件、规划设计、设施设置、管理等硬件和软件方面实际具备的水平。

2.2 评价指标选取的原则

地震应急避难场所减灾能力是由许多因素构成的复杂系统，相互之间的联系错综复杂。为了能够将这些因素有机地联系起来进行评价，首先要进行因素的筛选。筛选时主要遵循以下原则。

（1）科学性。选取的都是有代表性的因素，抓住能体现地震应急避难场所减灾能力的最本质、最有代表性的因素。

（2）差异性。数据要存在比较明显的差异，便于评价时对不同场所进行比较。

（3）获得性。数据易于获取，且数据完整，可以覆盖整个试验区，也便于不同地区之间的比较。

（4）系统优化原则。力求以较少的指标，比较全面系统地反映评估对象的内容，可选用层次分析法来划分评价指标体系。

2.3 地震应急避难场所减灾能力评估体系框架

影响地震应急避难场所减灾抗灾能力的因素有很多，可以将这些影响因素划分为环境支撑能力、应急资源保障能力、社会控制能力三大类。其中，环境支撑能力是地震应急避难场所功能实现的环境基础（如地形平坦、交通通达、离住宅区较近）和保障（远离重要经济目标、远离重大危险源），它直接体现出地震应急避难场所的适用性，也在一定程度上影响着周围区域的应急避难能力；而应急资源保障能力是安置灾民的根本保障（如供水、供电设施、医疗救护、厕所、物质储备等基本生活需要），是应急避难场所减灾抗灾能力的关键；社会控制能力是一个综合的应急协调系统，反映社会和政府的工作效能。完备的应急预案与充分的宣传教育可以提高政府和社会民众的灾后应急能力，良好地维护与管理应急避难场所可以使其减灾能力保持最佳状态，灾时随时启动，充分发挥其作用。

这三大类因素，每一类又可以划分为若干个子因素，它们构成了评价地震应急避难场所的框架（图2）。

图2 北京市地震应急避难场所指标体系框架Fig. 2 The frame and factor index of Beijing earthquake emergency shelters

2.4 地震应急避难场所减灾能力评估体系因素权重的确定

评估体系的具体评估内容确定之后，应进一步分析各个指标对总目标的贡献率，即确定因素的权重。确定权重的方法可以分为两大类：一类是客观赋权法；另一类是主观赋权法。其中，客观赋权法是指利用样本数据所隐含的信息，统计处理得出指标权数，如灰色决策法、主分量分析法等（张风华等，2002）；而主观赋权法的源信息来自于专家咨询，它是各个评价专家依据自己的知识和经验，对各个评价指标的重要程度进行打分，经过统计分析后可得到指标权数，如专家打分法、层次分析法等。本文根据北京市地震应急避难场所减灾能力评价指标体系中，各因素所涉及的、复杂的客观情况和特点，在构造判断矩阵时，首先考虑的是层次分析法。以调查问卷统计结果为依据，计算得出应急避难场所减灾能力评估体系中各个因素相对于总体目标的权重（贡献率）。

首先，向国内地震行业的知名学者及长期工作在防震减灾第一线的专家发放专家调查问卷，共回收有效问卷21份。接着采用层次分析法软件Yaahp Version 0.6.0对每份问卷进行数据处理，结果如表2——三大类因素评价能力的权数；表3——环境支持能力6个因素的权数；表4——应急资源保障能力9个因素的权数；表5——社会控制能力3个因素的权数；表6——18个因素相对于总体目标的权数所示。

表2 三大因素评价能力的权数Table 2 Weights of evaluation capacity for the three categories

表3 环境支持能力6个因素的权数Table 3 Weights of six factors in the environment supporting capability

表4 应急资源保障能力9个因素的权数Table 4 Weights of nine factors in the emergency resources supporting capability

表5 社会控制能力3个因素的权数Table 5 Weights of three factors in the social controlling capability

表6 18个因素相对于总体目标的权重Table 6 Weights of eighteen factors relative to the general objective

续表

2.5 北京市地震应急避难场所减灾能力的评估体系的确定

笔者依据《地震应急避难场所场址及配套设施（GB 21734-2008）》（中华人民共和国国家标准，2008）中提出的各种定性和半定量建设指标，结合北京市防震减灾工作的具体特点，对《城市居民生活用水量标准（GB/T 50331-2002）》（中华人民共和国国家标准，2002）、《室外排水设计规范GB 50014-2006（2011版）》（中华人民共和国国家标准，2011）、《生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）》（中华人民共和国国家标准，2006）、《城市应急避难场所建设技术标准（DGJ32/J122-2011）》（江苏省工程建设标准，2011）、《救灾物资储备库管理规范（GB/T 24439-2009）》（中华人民共和国国家标准，2009）、《公共停车场工程建设规范（DB11/T 595-2008）》（北京市地方标准，2008）、《道路交通标志和标线（GB 5768-2009）》（中华人民共和国国家标准，2009）、《供配电系统设计规范（GB 50052-2009）》（中华人民共和国国家标准，2009）、《城市公共厕所设计标准（CJJ 14-2005，J476-2005）》（中华人民共和国行业标准，2005）、《停车场规划设计规则（试行），（公安部，建设部[88]公（交管）字90号）》（公安部等，1988）、《民用直升机场飞行场地技术标准（MH5013-2008）》（民用航空行业标准，2008）、《城市道路照明设计标准（CJJ45-2006）》（中华人民共和国行业标准，2006）、《公园设计规范（CJJ48-92）》（中华人民共和国行业标准，1992）、《建筑照明设计标准（GB 50034-2004）》（中华人民共和国国家标准，2004）、《城市夜景照明设计规范（JGJ/T163-2008）》（中华人民共和国行业标准，2008）、《军用永备直升机机场场道工程建设标准（GJB3502-1998）》（国家军用标准，1998）、地震灾害现场医疗救援队分级方案及标准体系的研究（彭卫平，2012）、《灾后恢复重建卫生防疫实用技术手册》（国家减灾委员会等，2008）、大规模灾害救援应急防疫队装备配备初探（李阳等，2010）、《建筑设计规范常用条文速查手册（第二版）》（虞献南等，2007）、试论城市高架直升机场设计（宋明等，2003）、基于加权Voronoi图的城市地震应急避难场所责任区的划分（李刚等，2006）等一系列规范、标准和论文，进行了系统地整理和统计分析，并在此基础上邀请有关专家对初步结论进行评价，提出了北京市地震应急避难场所减灾能力建设指标的量化标准1熊焰，2012. 北京市地震应急避难场所减灾能力建设指标的量化研究. 北京市地震局任务性科技专项（JZX-201209）资助.。表7给出了笔者得到的结果。

表7 北京市地震应急避难场所减灾能力的指标体系Table 7 Standards of Beijing earthquake emergency shelters

续表

2.6 北京市地震应急避难场所减灾能力综合指数的计算

地震应急避难场所整体的减灾能力可用综合指数来表述。其算法如下：设各因素相对于总目标的权重为Xn（n=1，2，...，18）；各因素的每项得分为An（n=1，2，...，18）；地震应急避难场所减灾能力为P。则有：

根据我国防震减灾工作的现状，将地震应急避难场所减灾综合指数的等级评定对应如下：1.0—0.9，优秀；0.89—0.8，良好；0.79—0.7，中等；0.69—0.6，及格；0.6以下，不及格。随着避难场所评估数量的加大，综合指数等级的评定还可能变动。

3 应用实例与完善建议

3.1 试验区的选取

本文选取北京市朝阳区作为评估对象，其主要原因有两方面：一方面是因为朝阳区是北京市面积最大的近郊区，既有望京、北苑等大型居住社区，也有北京市商务中心区CBD、奥运村等大型商务、旅游区，人口分布和活动特点多样；另一方面朝阳区还是北京市重要的外事活动区，区域内汇集了北京70%的涉外资源、60%以上的外国商社和90%的外国驻京新闻机构。外国驻华使馆中除俄罗斯、卢森堡外，其它驻华使馆都在朝阳区。这一特殊性也对地震应急避难场所减灾能力提出了更高的要求。此外，从已收集到的北京市地震应急避难场所数据分析中发现，当前朝阳区地震应急避难场所的数据相对完整，具备可操作性。

3.2 北京市朝阳区地震应急避难场所减灾能力的评价分析

3.2.1 评价过程

将收集到的朝阳区地震应急避难场所数据进行分析整理与计算，本文得出了北京市朝阳区地震应急避难场所减灾能力指标体系的得分，如图3所示。

图3 北京市朝阳区地震应急避难场所各项指标得分柱形图Fig. 3 Histogram of factor index of earthquake emergency shelters in Chaoyang district

根据（1）式，可得出朝阳区地震应急避难场所减灾能力综合指数为P=0.902。

3.2.2 评价结果分析

从柱形图中（图3）可以看出，朝阳区地震应急避难场所的减灾能力在环境支持和应急资源保障能力方面得分较高，而在社会控制能力方面则较为薄弱，具体分析如下。

（1）我国第一个地震应急避难场所就建在北京市朝阳区，在朝阳区人民政府的支持下，其辖区内的地震应急避难场所建设工作一直走在全北京市的前列。早在2009年，朝阳区政府就将应急避难场所建设列入了区政府的“折子”工程，初步形成了规模适度、布局合理的防灾应急疏散场地保障体系。经过多年的研究和探索，朝阳区的地震应急避难场所建设工作在选址、硬件设施设置等方面积累了宝贵的经验，因而在环境支持和应急资源保障能力方面得分较高。

（2）朝阳区各地震应急避难场所的所有权，有的隶属于区绿化局、有的隶属于公园管理处、有的还隶属于街道办事处。因此，在进行维护管理、宣传教育等方面，其水平良莠不齐，存在很大的差异性，所以在社会控制能力方面的得分较低，有待加强。

3.3 完善建议

通过对朝阳区地震应急避难场所减灾能力的综合分析，笔者针对其减灾工作提出以下完善建议。

（1）加强建设，科学管理

现有地震应急避难场所分布仍存在以公园、绿地为主，分布不均，可疏散人数远远无法满足实际需要的现状。应该增加室内地震应急避难场所、在大型办公和居住社区附近建设地震应急避难场所，科学管理应急设施，及时维护保养，以提高地震应急避难场所的减灾能力。

（2）深入宣传，全面普及

多次地震的震害经验表明，地震发生时，及时地采取有效的措施，能有效地避免人员的伤亡；而在地震发生后，及时组织人民群众开展自救互救，也是减少人员伤亡的关键。因此深入开展宣传教育，进入社区进行防灾知识宣传普及和教育工作，也是防震减灾工作的一项重要内容。

（3）完善预案，加强演练

当地政府或所有权者应该及时修订应急预案并编写社区应急手册，先在各居民点进行演练，最后集中到全社区进行演练。同时为配合演练，还可举办灭火、救护等专业技能培训。这样，当发生地震时就可以按照应急预案，有次序地疏散和启用地震应急避难场所，以减少人员的伤亡。

4 结论

采用层次分析法能够合理地确定各因素的相对权重和组合权重，同时采用专家调查方法确定权重，扩大了层次分析法的范围，能较为全面地考虑影响地震应急避难场所减灾能力的因素，反映出应急避难场所的综合情况，有利于提高地震应急场所建设和管理工作的科学化。

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Mitigation Capabilities Evaluation System of Beijing Earthquake Emergency Shelters

Xiong Yan，Liang Fang，Qiao Yongjun and Bo Tao

（Earthquake Administration of Beijing Municipality，Beijing 100038，China）

Beijing is the earliest city of China to build earthquake emergency shelters，and also holds the largest number of shelters．However，According to the excessive and insufficient of these earthquakes emergency shelters can not meet the state and local construction standards or norms，and quantitative and comprehensive capacity evaluation is imperative．In this paper，to evaluate all abilities of the emergency shelters，we use Analytic Hierarchy Process（AHP）to tease out three levels and 18 factors．Then we get the weight of each factor through experts’investigation to form the mitigation capabilities evaluation system．We also take the emergency shelters which are in Chaoyang District of Beijing as an example to conduct evaluation，and propose suggestions for improvement．Our preliminary results indicate that this evaluation system has good operability，and has guiding significance for construction and improvement of the emergency shelters in future．

Analytic hierarchy process；Earthquake emergency shelters；Mitigation capabilities evaluation

地震应急青年课题（CEA_EDEM-201201）资助

2013-11-25

熊焰，女，生于1982年。大学本科，工程师。主要从事地震应急技术的研究。E-mail：xy@bjseis.gov.cn