基于犹豫模糊语言集的核电厂场内应急预案评估研究

彭恒明，王铁骊

（南华大学经济管理与法学学院，湖南衡阳 421001）

核应急预案是核应急体系有效运作的基础，是核应急响应活动的重要依据和技术支撑［1］。为了更好地规范核事故应急管理工作，2013 年6 月，国务院办公厅出台修订后的《国家核应急预案》，旨在及时有效应对处置核事故，最大程度控制、减轻或消除核事故所造成的人员伤亡和财产损失。此后各级地方政府以及核设施营运单位也逐步开展核事故应急预案建设相关工作。2014 年，海南省政府结合自身管理特点出台了海南省核辐射事故应急预案。辽宁红沿河核电厂于2017 年编制了重大核事故应急救援协同方案。预案评估是预案管理的重要环节，对应急预案进行科学有效的评估，有利于发现并解决预案实施过程中可能出现的问题，进而最大限度降低事故灾害造成的生命财产损失。

目前，国外研究主要集中于应急预案编制、应急监测和应急响应技术研发方面，对于预案评估的关注较少［2］。如美国、日本等发达国家在90 年代就颁布了一系列应急预案编制、审定以及实施指南［3］。预案内容详细具体，涉及分类、使用和修订等各个环节，覆盖行业领域广，可操作性强。国内关于应急预案的设计、编制和评估工作兴起于2003年，“SARS”事件后，我国逐步建立了以“一案三制”为核心的综合应急管理体系［4］。预案评估是对应急预案的科学性进行系统分析和有效评价，近几年国内学者对应急预案的评估研究涉及矿冶、电力、航空等领域，并运用了多种定性转化为定量研究的评估方法［5-6］，如马恒等［7］综合运用层次分析法和三角白化函数法对常村煤矿应急预案进行评估，提升了煤矿应急预案的有效性。熊升华等［8］从预案特性的角度出发，构建了民航应急预案评估指标体系，并提出基于多类混合信息表征的民航应急预案评估模型。总体来看，国内外学者围绕应急预案编制、评估和修订工作已经取得了一系列研究成果，但针对于核辐射事故应急预案评估的研究依旧处于发展阶段，直接研究文献相对较少［9］。此外，现有评估方法多以决策者采用评估矩阵的形式给出预案在各指标下的具体评估值，忽视了专家面对复杂对象时所给评价信息的不确定性和模糊性问题［10］，尤其当专家面对某一问题犹豫不决时会直接影响评估结果准确性，这为开展新的探索性研究留下了思考空间。

基于上述分析，本文以大亚湾核电站场内应急预案为研究背景，首先从预案内容的角度出发构建核电厂场内应急预案评估指标体系。其次，考虑到语言模糊集在处理模糊、不精确信息方面的突出优势，引入犹豫模糊语言集（HFLTS）的概念，提出基于HFLTS 与群决策理论的层次分析法确定评估指标权重。最后，运用犹豫模糊加权平均算子（HFWA）对应急预案进行评估，试图确定预案的关键内容和薄弱环节，进而提高预案的科学性、有效性和可操作性。

1 构建应急预案评估指标体系

构建科学合理的评估指标体系是决定评估结果优劣的关键所在。已有研究大多关注预案本身特性，如时效性、有效性、完整性、经济性和可操作性等［11-12］。但上述指标难以聚焦预案优劣的关键所在，未能深入分析预案的薄弱环节。不仅增加了专家评估难度，而且不利于预案的后期改进。事实上，基于核电厂场内应急预案的实施过程，预案主要涵盖5 个方面：组织机构及职责、应急准备、应急响应与防护、应急保障以及总结与后期处置。组织机构及职责是用于衡量应急预案中组织机构形式、构成单位和应急人员安排的合理性；应急准备是指通过监测预警以及宣传演练等工作来提升预案的可操作性；应急响应与防护体现了核事故发生后，管理部门依据应急预案制定响应计划的时效性与明确性；应急保障是为了保证应急工作顺利开展而采取的各种措施；总结与后期处置是指核事故得到有效控制后，及时明确伤员救助、基础设施恢复、调查评估等工作。上述5 项主要指标的相互依赖关系如图1所示。

图1 核电厂场内应急预案

结合图1，本文基于演练评估理论和相关文献［13-15］，总结分析了影响核电厂场内应急预案评估相关因素，最终确定核电厂场内应急预案评估指标体系由组织机构及职责（C1）、应急准备（C2）、应急响应与防护（C3）、应急保障（C4）和总结与后期处置（C5）五个子体系构成。组织机构及职责包括：组织机构分配的合理性（C11）、组织机构协调有效性（C12）和组织机构职责明确性（C13）；应急准备包括：应急预警程序合理性（C21）、防范措施控制有效性（C22）和宣传培训与应急演练（C23）；应急响应与防护包括：响应级别明确性（C31）、响应程序合理性（C32）、人员疏散救助及时性（C33）和危险源排查及控制（C34）；应急保障包括：应急专项资金保障（C41）、应急物资保障（C42）、应急队伍保障（C43）和应急技术保障（C44）；总结与后期处置包括：应急状态恢复（C51）、事故总结分析（C52）和后期处置内容明确性（C53）。共计17 项二级指标，各个指标贯穿核电厂场内应急预案的编制过程，共同体现预案的科学性。

2 应急预案评估模型的建立

2.1 基于HFLTS-AHP 的权重计算方法

表1 语言术语集的赋值［17］

（5）确定悲观和乐观偏好关系。本文选取算数平均值作为语言变量集成算子以确定悲观和乐观偏好关系

2.2 基于HFWA 的评分方法

表2 核电厂场内应急预案评估等级

（2）统计犹豫模糊评估集。当专家在对某一指标评分犹豫不决时，可同时给出多个评估分值。即第位专家在给指标评分时，对中的个评估等级犹豫不决，则专家关于指标的犹豫模糊评估集为

（3）计算各项指标分值。选取犹豫模糊加权平均算子计算各项指标分值

（4）计算评估结果

3 实例分析

邀请3 位长期从事核应急管理研究工作的专家组成决策小组，由于每位专家的工作年限大致相同，在决策过程中各有其优势，因此本研究不区分专家权重。本文选取大亚湾核电站作为研究对象，该核电站平均每年进行1 至2 次场内综合演练，每5 年与当地政府联合开展场外演习，具有一定的代表性。专家根据其场内应急预案在演习过程中的实施效果，结合自身经验对核电站的厂内应急预案进行评价。

3.1 HFLTS-AHP 方法计算准则权重

（1）构建犹豫模糊语言判断矩阵并获取HFLTS对应包络

基于式（1）～（2）所定义的规则，专家组利用表1 中的语言术语集给出犹豫模糊语言判断矩阵如表3所示。运用式（3）求得每个HFLTS的对应包络，如表4 所示。

表3 犹豫模糊语言判断矩阵

表4 HFLTS 对应包络

（2）确定悲观和乐观偏好关系。基于式（4）～（6）对各个包络进行集成，得到悲观集体偏好关系（）和乐观集体偏好关系（），如表5 和表6 所示。

表5 悲观集体偏好关系

表6 乐观集体偏好关系

（3）确定指标权重。利用式（7）汇总表5 和表6 中各指标的悲观和乐观集体偏好关系，得到相应的语言区间向量。基于表1 为语言变量赋值，计算各数值区间中值，并对结果进行归一化，最终得到一级指标权重如表7 所示。

表7 指标的重要性程度

3.2 HFWA 方法确定综合评分

（1）统计犹豫模糊评估集。专家组基于表2 对大亚湾核电站场内应急预案给出评分，即分值越高表示该指标的质量越高，最终得到犹豫模糊集评分结果，如表8所示。

表8 基于犹豫模糊集的核电厂场内应急预案评分

（2）计算各项指标分值。由于本研究不区分专家权重，因此运用式（8）中的HFWA 算子集成评分结果时默认专家权重为具体计算过程如下（以指标的得分为例）。

表9 指标算子集成及得分

（3）计算评估结果。结合各指标权重，将表9中各指标得分值代入式（10），计算得到大亚湾核电站场内应急预案一级指标评分结果分别为0.785、0.786、0.786、0.832 和0.680，进而求解目标层最终评分为0.781。

对应表2 中的评估等级可知，大亚湾核电站场内核应急预案评估结果为良，趋近于优。在应急保障方面表现最好，得分为0.832。但在总结与后期处置方面存在较多缺陷，尤其在后期处置内容明确性方面评分仅为0.573。结合预案实际内容展开分析，大亚湾核电站场内应急预案更注重事故后期总结单位和个人的应急工作表现，并给出相应的奖励和处罚，未能深入细化明确警戒状态解除后各部门的工作内容，存在较大的改善空间，亟待进一步修订和完善。

4 结束语

核辐射突发事件下，核电厂内应急预案是实施指挥调度和展开应急响应工作的基础，是保障核电安全生产的第一道防线。为准确评估预案质量，本文从组织机构及职责、应急准备、应急响应与防护、应急保障、总结与后期处置5 个维度出发，针对性地构建了核电厂场内应急预案评估指标体系，易于专家做出判断，有利于准确找出预案的薄弱环节。同时，考虑到决策者在处理复杂问题时固有存在的犹豫性和不确定性，提出基于犹豫模糊语言集的多准则决策方法，并将其应用于大亚湾核电站场内应急预案评估研究，对预案各项评估指标的重要程度进行了有效识别，最后准确得到相应评估分值，发现该应急预案在后期处置方面存在缺陷，验证了所提方法的可行性与实用性。

本文采用HFLTS-AHP 方法计算指标权重，运用HFWA 算子对预案进行评分，在一定程度上降低了专家主观认知对评价结果的影响，解决了传统模糊语言在决策过程中精度损失的问题，拓展了犹豫模糊语言集在预案评估研究领域中的适用范围。然而，针对核电站场内应急预案管理是一种动态管理过程，预案内容往往会随着应急管理工作内容的变化而变化，实际应用时，需要对评估指标体系做出相应调整，但评估方法与模型仍具有适用性，可为今后完善核电厂场内应急预案提供参考借鉴。