基于AHP—模糊综合评价法的洪涝灾害应急能力评估

李玉麟，兰泽全，张丽娜，旷永华

(1. 华北科技学院 安全工程学院，北京 东燕郊 065201；2. 贵州盘江精煤股份有限公司，贵州 六盘水 553536)

0 引言

洪涝灾害是影响范围广、损失严重的自然灾害之一，严重威胁着人民群众的生命财产、社会经济以及生态环境。据统计，在世界范围内各类自然灾害中，洪涝灾害所造成的损失占40%左右[2]。因此，洪涝灾害应急管理能力在很大程度上反映着一个国家和地区的应急能力。我国是世界上受洪涝灾害威胁最大的国家之一，总共668个城市中639个有防洪任务，高达96%。通过开展洪涝灾害应急能力评估，查找短板和不足，对于完善应急准备、提升应对响应能力具有重要现实意义。

近年来，部分学者就自然灾害应急能力评价工作进行了相关研究，如王绍玉[4]提出了如何建立城市灾害应急管理能力评价标准体系和模型以及需要解决的问题；铁永波等[5]运用系统理论,结合层次分析法和专家调查法确定了能反映城市灾害应急能力的6个一级评价指标和23个二级评价指标；杨青等[6]建立了基于过程管理的城市灾害应急管理综合能力评价体系；张翠英等[7]从洪水灾害的角度明确城市应急管理能力评价的14个指标，采用AHP法构建城市应急能力评价指标结构体系。这些研究工作大都以自然灾害整体为对象，直接针对洪涝灾害应急能力评价的研究较少。本文在深入分析洪涝灾害特点、应急处置案例及应急要求的基础上，采用将层次分析法耦合于模糊综合评价法中的方法，从应急准备、监测预警、应急响应三个方面构建洪涝灾害应急能力评估模型，以2021年7月发生于国内某地区的特大暴雨引发的洪涝灾害作为研究对象，评估地方人民政府及相关部门面对洪涝灾害的应急能力，并针对存在的问题和不足提出相应的对策措施和建议，以期达到持续改进灾害治理体系，推动治理能力现代化进程的目的。

1 洪涝灾害应急能力评估模型

洪涝灾害应急能力评估是一项多因素的评估工作，且具有模糊性，因此适合于采用模糊数学的方法对其进行评估。

1.1 评估指标体系

根据洪涝灾害应急全过程涉及的主要环节，从应急准备、监测预警、应急响应三个方面构建一级评估指标。在系统分析洪涝灾害特点、应对要求和典型案例[8]的基础上，对各一级指标进行了细化分解，构建了洪涝灾害应急能力评估指标体系(表1)。该评估指标体系与现有研究成果相比，增加并突出了“思想准备”这一指标，以体现各级领导干部和应急管理工作者的风险意识和底线思维。

表1 洪涝灾害应急能力评估指标体系

续表

1.2 评估指标权重

在各种评估研究中，指标权重的确定至关重要，直接决定着评估结果的可靠性。为提高洪涝灾害应急能力评估的准确性，本文采用层次分析法来确定各指标权重。层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP)是由美国著名的运筹学专家Saaty在20世纪70年代提出的一种对多目标复杂问题进行定性和定量分析的决策分析方法[9]，目前广泛应用于各类风险评估分析中[10]。层次分析法确定权重的步骤主要分为3步：

(1) 建立层次分析模型。将评估指标体系中的目标、一级指标和二级指标按照其相互关系分为目标层、准则层和指标层。

(2) 构造判断矩阵。采用1-9比例标度的方法，邀请专家对一级指标和二级指标分别进行两两比较，对指标的重要度进行判断，构造出相应的判断矩阵。

(3) 计算指标权重并进行一致性检验。判断矩阵一致性指标(CI)值的计算公式为：

CI=(λmax-n)/(n-1)

(1)

式中，λmax为判断矩阵最大特征向量；n为判断矩阵元素的个数。CI越小，表示一致性越大，若检验系数CR(CR=CI/RI)<0.1，则说明判断矩阵具有较好的一致性，认为判断矩阵通过一致性检验。否则CR≥0.1时，矩阵不具有一致性，应对矩阵进行适当修正。

利用SPSSPRO软件对各指标权重进行计算，然后进行一致性检验，从而得出评估指标权重值。表2为采用层次分析法得出的洪涝灾害应急能力评估指标权重。

表2 洪涝灾害应急能力评估指标权重

续表

1.3 评估集

评估等级分为五级：优秀，良好，一般，较差，差。采用模糊数学的隶属度赋值方法，建立评估集及对应的数值集为V={V1，V2，V3，V4，V5}={90，80，70，50，30}。

2 洪涝灾害应急能力评估实例

2.1 确定隶属度

针对2021年7月国内某地区特大暴雨洪涝灾害应急管理工作，通过向10位专家进行问卷调查，按照评估集给出的5个评估等级，对二级指标进行评判，最后得到其隶属度见表3。

表3 国内某地区洪涝灾害应急能力评估指标隶属度表

2.2 模糊综合评判

根据隶属度矩阵，对一级指标进行模糊综合评判。首先构建评判矩阵Ri和权重向量Wi，应用公式Bi=WiRi，经计算得到一级指标评判结果Bi。

应急准备能力：

W1=[0.340 0.173 0.030 0.029

0.133 0.248 0.047]

B1=W1×R1=[0.0346 0.1577 0.3133

0.3554 0.1390]

同理，监测预警能力B2=W2×R2=[0.0574 0.1846 0.3828 0.2710 0.1042]

应急响应能力B3=W3×R3=[0 0.0566 0.1847 0.4257 0.3330]

利用应急准备能力、监测预警能力、应急响应能力的模糊综合评判结果Bi构建评判矩阵R，根据表2所示的权重构建权重向量W，经矩阵运算即可得出洪涝灾害应急能力评判结果B和量化值。

W=[0.311 0.196 0.493]

B=W×R=[0.0220 0.1131 0.2636 0.3735 0.2278]

F=B×V=(0.0220,0.1131,0.2636,0.3735,0.2278)×(90,80,70,50,30)=54.989

根据最大隶属度原则，0.3735对应的评估结果为“较差”，洪涝灾害应急能力综合得分为54.989，十分接近“较差”这一等级。

3 评估结果分析

3.1 层次分析结果分析

通过应用层次分析法，对各个指标因素进行了分析，得到了17项因素的综合权重。从准则层指标因素的权重数据来看，应急响应能力权重最高，权值为0.493，说明应急响应在整个应急管理过程中是最重要的，是应急管理工作的核心；其次为应急准备能力权重，权值为0.311，说明洪涝灾害发生前加强应急准备对提升应急能力起着至关重要的作用；监测预警能力权重相对较低，权值为0.196，说明在事前做好充分应急准备的基础上，在事发初期对灾害开展及时有效的监测和预警是非常重要的，对于快速启动应急响应发挥着举足轻重的作用。

从指标层权重数据来看，应急预案、思想准备、应急救援专业队伍建设和预警措施、预警信息诊断识别以及指挥协调、医疗救助等指标在各自所在准层中的权重较高，表明其具有相对重要性。尤其是“思想准备”这一指标反映的是风险意识和底线思维，对于任何突发事件，若缺乏思想准备，就会出现“想不到”问题，与之相关的应急预案、应急物资装备、应急演练、应急培训等应急准备能力就会受到严重影响。从性质上看，2021年7月国内某地区发生的极端天气事件是一起“黑天鹅”事件，其发生概率低、损失重，既有客观因素，也存在主观因素。正如国务院灾害调查组河南郑州“7.20”特大暴雨灾害调查报告所述，地方各级政府及有关部门风险意识不强，对这场特大灾害认识不足，从而造成准备不充分、防范组织不力、应急处置不当。面对洪涝灾害风险，必须遵照习近平总书记所指示的“既要高度警惕‘黑天鹅’事件,也要防范‘灰犀牛’事件”[11]。

3.2 模糊综合评估结果分析

根据模糊评估结果，此次洪涝灾害总体应急能力最大隶属度值为0.3735，属于“较差”等级；综合得分54.989，介于“一般”和“较差”之间，十分接近“较差”这一等级。说明此次洪涝灾害应急活动没有达到合格，存在很多问题和不足之处。在应急准备能力方面，隶属度向量B1最大值为0.3554，属于“较差”等级；其原因在于此次洪涝灾害应急预案的操作性和针对性不强，没有起到应急指导作用，思想准备也不到位，有关部门缺乏防汛风险意识，存在“年年防汛不见汛”的麻痹松懈心理。在监测预警能力方面，隶属度向量B2最大值为0.3828，属于“一般”等级，表明有关部门未能识别出此次面临的洪涝灾害比以往严重，又没有及时地通过多种有效途径向社会发布预警信息。在应急响应能力方面，隶属度向量B3最大值为0.4257，属于“较差”等级。究其原因，一是在这次洪涝灾害应急处置工作中相关负责人缺乏应急指挥意识和经验，未及时掌握灾情和险情，关键时刻缺乏有效的统一协调指挥[11]；二是响应速度较慢，没有及时地封闭隧道；三是救援措施不精准不得力。

4 结论

(1) 本文在系统分析洪涝灾害特点、应急要求和典型案例的基础上，基于AHP—模糊综合评价法构建了洪涝灾害应急能力评估模型。该模型指标体系由应急准备能力、监测预警能力、应急响应能力3个一级指标和应急预案、预警措施、指挥协调等17个二级指标构成，与现有研究成果相比，重点增加了“思想准备”这一指标并突出了其重要性。应用结果表明，利用该模型对洪涝灾害应急能力进行评估是可行的，评估结果与实际情况比较吻合，评估准确性较高。

(2) 在突发事件应对活动中，思想准备不可或缺，它统领着应急预案、应急救援队伍建设、应急物资装备储备等其他应急准备工作。只有思想准备充分，应急准备工作才有可能做到充分、扎实，才能实现“有急能应”目标。