基于突变级数法的高校突发事件应急管理能力评价模型

2020-12-11李玉飞李婵娟刘晓云胡南燕

实验室研究与探索 2020年11期

李玉飞，李婵娟，刘晓云，胡南燕

（武汉科技大学a.机械自动化学院；b.资源与环境工程学院，武汉430081）

0 引言

随着我国高等教育快速发展，在校生规模不断扩大，高校面临的突发事件日益增多。由于高校突发事件涉及多个方面的利益，如果处理不及时，应对不得当，将会影响高校的正常学习秩序和社会稳定。目前，高校相继出台了校园公共安全应急管理的政策文件，但高校突发事件具有不确定性，对高校突发事件应急管理能力提出了更高的要求。因此，有必要对高校突发事件应急管理能力评价开展研究。

目前，姬浩等［1］基于高校突发事件应急管理的阶段性，建立了量化的应急管理能力成熟度等级测度方法。于建新等［2］建立了高校校园安全的BP神经网络评价模型。杨斌等［3］定性阐述了高校应急管理的过程，构建了高校应急管理能力的评价指标体系。孙康等［4］对比分析了熵权法、主成分投影、熵权法和主成分投影的组合优化模型在校园公共安全突发事件应急管理能力评价中的应用。Furno-Lamude 等［5］采用现场调研等方法，梳理了髙校安全应急管理的现状及存在的问题。陈伟珂等［6］采用霍尔三维结构，建立了高校突发公共事件应急管理能力评价指标体系。姬浩等［7］考虑影响高校突发事件应急管理能力的风险因素，构建改进的FAHP 方法的评价模型。徐洋等［8］从危机事件和危机管理两个维度构建高校公共危机预警分级评价模型，提出改进的α 截集模糊TOPSIS 的评价方法。

以上研究采用不同的方法和理论建立了不同的评价体系或评价模型，为高校突发事件应急管理能力评价提供了一定的理论依据和实践指导。然而，这些方法在确定各评价指标权重时存在不同程度的主观随意性，不能较好地克服评价指标间相关性信息重叠的不足，对评价结果产生影响。突变级数法克服了评价指标在赋以权重过程中存在的主观性，已应用到公共场所集群事件预警分级［9］、大型商场火灾危险性评价［10］、工业园区环境承载力动态评价［11］、高层建筑火灾安全评价［12］、油库事故应急救援能力评价［13］等方面。目前，将突变级数法应用到高校突发事件应急管理能力评价中的研究还较少。基于此，采用过程管理理论和突变级数法，建立高校突发事件应急管理能力评价的突变模型，并对模型进行了验证分析。

1 高校突发事件应急管理能力评价突变模型

1.1 评价指标选取

基于过程管理理论，将高校突发事件应急管理过程划分为3 个阶段，如图1 所示。

图1 高校突发事件应急管理的3个阶段

高校突发事件应急管理能力评价指标的选取应科学合理，尽量选用互补型的评价指标。参考相关研究成果［1，3］，对高校突发事件应急管理能力评价指标进行多层次分解，将高校突发事件应急管理能力作为目标层A 层，逐层向下分解为中间层B 层，即预防与预警能力、应急处置能力、事后恢复能力。根据中间层B层评价指标的对象特点，选取宣传教育能力、风险控制与预警能力、管理团队建设与运行能力、应急资源保障能力作为预防与预警能力的下一层指标，选取应急管理指挥能力、现场控制能力、应急协调能力作为应急处置能力的下一层指标，选取事后处置能力、事后恢复建设能力作为事后恢复能力的下一层指标。

1.2 评价体系建立

根据选取的高校突发事件应急管理能力评价指标，建立高校突发事件应急管理能力评价指标体系，如表1 所示。

表1 高校突发事件应急管理能力评价指标体系

1.3 评价指标标准化

采用极差变换法对评价指标进行无量纲化处理，评价指标的标准化计算公式为：

式中：xij为第i个样本第j项评价指标的原始数据；mij、nij分别为标准化后的数据；xmax、xmin分别为同一评价指标的最大值和最小值。

1.4 评价指标重要性排序

突变级数法是通过权衡各评价指标的相对重要性来建立突变模型。其中，高校突发事件应急管理能力B层评价指标重要性排序由大到小依次为：预防与预警能力、应急处置能力、事后恢复能力。预防与预警能力B1对应的C层评价指标重要性排序由大到小依次为：风险控制与预警能力、管理团队建设与运行能力、应急资源保障能力、宣传教育能力。应急处置能力B2对应的C层评价指标重要性排序由大到小依次为：现场控制能力、应急管理指挥能力、应急协调能力。事后恢复能力B3对应的C 层评价指标重要排序性由大到小依次为：事后处置能力、事后恢复建设能力。根据各层评价指标的重要性排序，建立高校突发事件应急管理能力评价指标重要性排序，如图2 所示。

1.5 突变模型构建

根据突变理论知识［14-16］，可通过归一化公式可计算突变级数值，按照划分的评价等级确定评价结果，不同突变模型的势函数和归一化公式如表2 所示。

图2 高校突发事件应急管理能力评价指标重要性排序

表2 不同突变模型类型

根据各层评价指标的相对重要性，将高校突发事件应急管理能力评价中目标层A层、中间层B 层和指标层C层的评价指标先主后次排列成倒立的树枝状结构。由图2 中控制变量的个数和表2 中突变模型的类型，建立高校突发事件应急管理能力评价的突变模型，如图3 所示。

图3 高校突发事件应急管理能力评价突变模型

2 高校突发事件应急管理能力评价突变模型应用

2.1 实例验证

为了对高校突发事件应急管理能力开展突变级数评价，需要对定性评价指标进行量化。选取某省市10所高校，聘请具备安全工程专业或安全方向研究背景的5 位专家。为保证专家打分标准的一致性，将评价指标能力较低时规定为0～60 分，评价指标能力一般时规定为60～70 分，评价指标能力较高时规定为80～90 分，评价指标能力极高时规定为90～100 分。利用专家打分法，采用百分制，取5 位专家打分的平均值，将高校突发事件应急管理能力评价突变模型中指标层C 层的9 个定性指标定量化，进而获得训练样本，量化结果如表3 所示。

表3 高校突发事件应急管理能力评价指标训练样本

根据高校突发事件应急管理能力评价突变模型，逐层向上计算各层控制变量的突变级数值。由于中间层B层和指标层C层均属于“互补型”评价指标，则按照“互补”原则，即“取平均值”。突变级数值的计算过程以样本中高校1 为例进行说明。

对C1、C2、C3、C4采用蝴蝶突变模型，，则B1＝average｛0.707，1，0.841，0.765｝＝0.828。

对C5、C6、C7采用燕尾突变模型，则

则B2＝average｛0.894，1，0｝＝0.631。

对C8、C9采用尖点突变模型，则，则B3＝average｛0.632，1｝＝0.816。

对B1、B2、B3采用燕尾突变模型，则＝0.95，则A ＝average｛0.91，0.858，0.816｝＝0.906。

因此，高校1 的突变级数值为0.906。同理，可计算出高校2～10 的突变级数值。

将高校突发事件应急管理能力分为4 级，根据训练样本的计算结果，确定训练样本的评价标准，如表4所示。由训练样本的突变级数值和表4 的评价标准，确定高校突发事件应急管理能力评价等级。

表4 高校突发事件应急管理能力等级划分

2.2 结果分析

2.2.1 判别结果分析

将突变级数评价结果与实际调研结果进行对比，如表5 所示。突变级数法判别结果与实际调研结果一致，证明了将突变模型应用到高校突发事件应急管理能力评价中的有效性。

表5 高校突发事件应急管理能力评价的对比结果

2.2.2 突变级数值分析

从训练样本的突变级数值来看，通过突变级数值大小可对高校突发事件应急管理能力进行排序，如图4 所示。训练样本的总突变级数值越大，其对应的高校突发事件应急管理能力越高。因此，在高校突发事件应急管理能力I 级中，训练样本高校应急管理能力从大到小依次为：高校6 ＞高校4 ＞高校8 ＞高校3 ＞高校7。在高校突发事件应急管理能力II 级中，训练样本高校应急管理能力从大到小依次为：高校9 ＞高校10 ＞高校2 ＞高校5。