距离综合评价法在应急避难场所找寻中的研究

文/王玉庭，魏祎璇，倪旻睿，吴金顺，潘嵩

（1.华北科技学院安全工程学院,北京065201; 2.北京科技大学，北京100083；3.宁波诺丁汉大学，浙江宁波315100；4.北京工业大学，北京100000）

应急避难场所是应对突发公共事件的一项灾民安置措施，是现代化大城市用于民众躲避火灾、爆炸、洪水、地震等重大突发公共事件的安全避难场所。随着近年来地震等自然灾害的不断频发，人员伤亡情况的不断出现，我国对应急避难场所的建设也日益重视。本研究旨在模拟地震等自然灾害发生时，通过测试人员佩戴眼动仪在真实场景中的找寻过程进行分析，进而判断该地区应急避难场所的可达性，并通过距离综合评价法对测试人员的结果进行排序，从而总结出相关结论。

1.距离综合评价方法

1.1 距离综合评价方法的基本原理

综合评价的功能主要体现在利用综合评价方法解决分类或排序问题，而距离综合评价方法的基本思想是描述被评价事物的多个指标。若将该指标看成变量，则在几何上将会形成一个高维空间，而每个被评价事物由反映它的多个指标值在该空间中决定一个点。因此从几何角度来看，综合评价的对象就是高维空间中的一些点，以虚拟的最优样本点、最劣样本点作为参考点，然后计算各样本点到参考点的距离，距最优样本点越近越好，距最劣样本点越远越好。

1.2 距离综合评价方法分析步骤

（1）设用p个指标对n个被试者的实验时长进行综合评价，并将原始数据构成矩阵X'。

（2）指标同向化：若p个指标中存在逆指标或适度指标，则将其转化为正指标，转化后构成数据矩阵X。

（3）无量纲化：可采用比重法等方法对数据进行无量纲化，变换后数据矩阵可记为Y'。

（4）构造加权数据矩阵。以各指标权重作为主对角线元素构造对角矩阵，记为W，其中，各指标权重可采用变异系数法确定，则加权数据矩阵为：

（5）确定参考样本。由于指标已正向化，所以可用所有参评样本中各指标的最大值构成最优样本，用各指标的最小值构成最劣样本，分别用Y+和Y-表示。

（6）计算距离。计算各样本点与最优样本及最劣样本的距离和计算样本点距最优样本点的相对接近度：

根据相对接近度Ci的大小对样本评价对象进行排序，Ci越大，表明样本评价对象的排名越靠前。

2.实例分析

2.1 案例介绍

本研究旨在模拟突发事件发生时居民找寻应急避难场所的应急疏散行为，实验地点为北京元大都城垣遗址公园附近，参与实验的所有被试者对该区域的熟悉程度完全相同。实验过程中采用Tobii Pro Glass2眼动仪对18名被试者进行记录。由于实验总体找寻时长能反映出居民到达应急避难场所的效率高低，即实验总时长越短，该附近应急避难场所的可达性越好，因此对影响实验总时长的指标—注视电子导航总时长、注视电子导航次数、手机旋转次数与折返行为次数进行整理分析，其原始数据指标如表1所示。

表1 18位被试者的4项影响指标原始数据

2.2 指标同向化

由于注视电子导航总时长、注视电子导航次数、手机旋转次数、折返行为次数均为逆指标，将前两项指标用倒数法将其正向化，后两项指标利用转换公式，即max-x将其转化成极大型指标。为了减少计算误差，研究人员对注视电子导航总时长、注视电子导航次数数值乘以100，可得转化矩阵X，如上所示。

2.3 无量纲化

对上面矩阵采用比重法进行无量纲化，即X中每一元素除以其所在列所有元素平方和的算术平方根，得数据矩阵如下所示：

2.4 构造加权数据矩阵

采用变异系数法确定各评价指标权重，构成对角矩阵如下：

则加权矩阵为：

将各指标中最大（小）值构成的最优（劣）样本分别表示如下：

2.5 计算距离

计算各样本点与最优样本及最劣样本的距离D+i和D-i，并计算相对接近度Ci，按Ci的大小进行排序，结果如表2所示。

表2 被试者距离综合评价法排序

3.结果分析

本研究以找寻应急避难场所中影响找寻时长的各指标为基础进行评价，体现出各指标对找寻过程中的影响程度。由于实验存在较强个人主观性，因此实验结果可在一定程度上表明如下：

（1）按实验完成时长排序时，前9位被试者中仅有1位女性用时较短，占11.1%，其余全为男性，占88.9%。且根据距离综合评价法得出的排序中，前9名中77.8%为男性；而后一半被试者中，仅有2位男性相对用时较长，占22.2%，其余全为女性，占77.8%。

（2）根据距离综合评价法得出的排序中，按应急避难场所可达性分析，排名前2位被试者均处于前一半范围内且均为男性，排名后2位被试者均处于后一半范围中且均为女性。也就是说，在参与实验测试的人员中，男性在找寻应急避难场所过程中的效率相对较高。

（3）18位被试者共在3个方向上找寻到目的地，其中到达西方向的有14位，到达东方向的有3位，到达北方向的仅有1位。同时，通过距离综合评价法得出的排序表明，排名在前2位的分别到达东方向及西方向的应急避难场所，说明这两处应急避难场所可达性相对较好。同时，77.8%的被试者最终都到达西方向应急避难场所，可见该处应急避难场所可达性相较更高。