灰色预测法和层次分析法在火灾事故中的应用

沈鑫 张哲谦　张鹏　董羽

摘要：文章采用了更为合理的火灾事故预测方法——灰色预测法，以2013年至2016年我国火灾事故直接经济损失的统计数据为原始数据，建立灰色GM（1，1）（Grey Model）预测模型，预测出未来三年内的火灾事故指标值，并用层次分析法对事故原因进行分析，得出较为合理的控制措施。其结果可以为消防部门制定消防措施和对策提供理论依据。

Abstract： This paper adopts more reasonable method——grey prediction method for the fire accident forecasting， take the statistical data of direct economic loss in fire accidents in China from 2013 to 2016 as the original data， and establish the grey GM （1，1） （Grey Model） prediction model to predict the fire accident index value in the next three years， and analyze the cause of the accident by using AHP method to obtain reasonable control measures. The results can provide theoretical basis for fire department to formulate measures and countermeasures.

关键词：火灾事故；预测；GM（1，1）模型；层次分析法；控制措施

Key words： fire accident；predict；GM （1，1） model；AHP；control measures

中图分类号：X932 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）32-0188-03

0 引言

我国正面临经济和社会发展的重要机遇期，提高公共安全应急和处置突发事件的能力，创造优良的公共安全环境，是全面建成小康社会的重要保障。因此，对突发事故进行预测、预防事故发生、减少人员伤亡和直接经济损失是安全工程研究的一项重要任务。在众多突发事故灾害中，火灾的危害越发突出，严重威胁着人类的安全。随着我国的经济发展和城市化进程的加快，火灾发生的风险相应增加，火灾造成的直接经济损失也呈上升趋势。本文将此进一步进行分析，建立基于统计数据的火灾灰色预测模型[1] ，采用层次分析法，對事故原因进行分析，得出引发事故的主因素，然后提出相应控制措施，可以为政府应急管理部门编制城市防灾规划和消防部门确定设防标准提供参考。

1 火灾事故预测方法

1.1 现有的火灾事故预测与评价方法

火灾事故预测方法分为判断法[2]、统计回归模型法[2] 、指数平滑法[2]、灰色预测法[3]、层次分析法[4]。

1.2 火灾事故预测方法的选择

这些预测方法都需要大量数据，并且要求样本符合某种概率分布，各因素数据要与系统特征数据呈线性关系且各因素之间不相关，这些就难以满足。相比之下，灰色预测法可以弥补这个缺点，并对样本的关系无特殊要求。本文将采用灰色预测GM（1，1）模型通过对火灾事故直接经济损失的指标计算来对我国的火灾事故进行预测。在此基础上采用层次分析法分析出事故主因素，并提出相应控制措施。

2 我国火灾事故现状及分析

2.1 我国火灾事故现状

有关资料表明：1991-2000我国平均每年大约发生8.9万起火灾事故，比1980-1990增加了134.2%。平均每年2456.4人在火灾事故中丧生，同比增长了8.1%。受伤4342.2人，同比增长了23.8%[5]。以下是全国2013年至2016年4年来火灾直接经济损失指标数据统计。

我国2013-2016年火灾事故直接经济损失统计如表1所示。

2.2 火灾事故的直接经济损失GM（1，1）模型

①建立我国火灾事故直接经济损失原始数据列，设原始数据列为x（0），则

2.3 层次分析法

2.3.1 火灾事故发生原因的模型构建

火灾事故原因包括很多方面，整体来看可分为人的不安全行为、物的不安全状态，或不安全的环境因素三个方面，所以可将火灾事故的安全评价层次结构分为如表7所示。

2.3.2 构建判断矩阵

各层因素判断矩阵，见表9～表13。

2.3.3 权重计算及一致性检验

计算结果，见表14。随机一次性检验一次性比率CR<0.1，可认为建立的判断矩阵所相对的重要度赋值较为客观。

由表14可知，影响火灾事故的各因素，其重要程度是不均等的，有些起决定性作用，有些则影响较小。安全监督、管理制度、生理因素、组织文化对事故的影响较大，这与实际符合，证明了该方法的合理性和实用性。

3 控制措施

通过层次分析法分析，得出安全监督、管理制度、生理因素、组织文化对事故的影响较大，据此制定有效控制措施：

①完善法律体系，规范法制建设。从各方面加强消防立法工作，提高法律法规质量，建立完善中国特色消防法律体系。

②加强体制改革。调整消防机构设置，建设职业消防队伍，负责全国和各级地方的消防监督、灭火和应急救援工作。

③转变消防管理模式，与市场挂钩[8]。发挥社会力量在管理社会事务中的作用，培育消防技术服务、产品检测、安全鉴定等具有公证性质的社会消防组织。

④强化主体责任，加大消防安全生产监管力度。建立消防责任人制度，落实社会消防安全责任制，明确责任归属。

4 结论

①通过预测模型的结果可以得出，对于目前我国火灾事故状况的预测而言，GM（1，1）模型误差概率小，精度较高。在实际应用中，使用灰色系统预测软件可以直接简单地不断更新新样本，精确计算出预测值。

②从灰色GM（1，1）预测结果来看，总体来说我国火灾事故是呈下降趋势，在一定程度上说明我国火灾事故情况在不断的改善。由于希望可以使用最符合当下事故发展情况的数据，所以选用的样本容量较小，而且这几年的各项指标本身的发展就是比较平稳缓和的，难免结果会以偏概全。

③本文应用层次分析法对事故原因进行的分析，该方法将定性与定量相结合，具有较高的客观性，通过分析，可以看出安全监管、管理制度、生理因素、组织文化对事故的影响较大。

参考文献：

[1]管洪，刘超，姜佩文.基于GM（1，1）的灰色系统理论对煤矿顶板死亡人数预测[J].甘肃科技，2015（7）：8-10.

[2]Lu Song， Li Guohui， Mei Peng， Zhang Heping. Suppressive effects of fire prevention campaign in China： A time series analysis[J]， Safety Science， 2016.

[3]鄭小平，高金吉，刘梦婷.事故预测理论与方法[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]董玉成.智能综合评价模型及专家系统[D].重庆：重庆大学，2004.

[5]陈志芬，陈晋，黄崇福，等.大型公共场所火灾风险评价指标体系（Ⅰ）——火灾事故因果分析[J].自然灾害学报，2006（1）： 79-85.

[6]中国消防局，全国火灾情况分析，2013-2016.

[7]张云龙，刘茂.灰色GM（1，1）模型在火灾事故预测中的应用[J].南开大学学报（自然科学版），2009，42（1）：11-15.

[8]李增波，徐鑫，刘璐，等.我国消防安全形势及管理对策研究[J].中国安全科学学报，2015，25（8）：152-156.