基于灰色模糊理論的大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

●王 允

(東莞市消防支隊(duì),廣東東莞 511700)

0 引言

大型醫(yī)院病房樓作為公共聚集場所,具有一般公共聚集場所人員密度大和火災(zāi)荷載大等特點(diǎn),同時(shí)由于其使用者的特殊性,呈現(xiàn)出老弱病殘人員比例較大的狀況,一旦發(fā)生火災(zāi),經(jīng)常出現(xiàn)疏散困難,造成巨大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。為了降低大型醫(yī)院病房樓的火災(zāi)事故,降低火災(zāi)發(fā)生的可能性,為決策者提供更可靠的理論依據(jù),可通過開展火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估探求大型醫(yī)院病房樓的火災(zāi)危險(xiǎn)性。因此,如何以一種科學(xué)、有效、便捷的方法評價(jià)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),預(yù)防火災(zāi)發(fā)生,已成為目前醫(yī)院病房樓公共聚集場所亟待解決的問題。

灰色模糊綜合評價(jià)法能夠最大程度地減小人為主觀因素對評價(jià)結(jié)果的影響,能在已知信息不充分的情況下,評價(jià)具有模糊因素的事物或現(xiàn)象。灰色模糊綜合評價(jià)法是將層次分析法(簡稱AHP)、灰色評估和模糊綜合評判的定量分析和定性分析相結(jié)合,從總體上考慮專家評判信息的不完全性(灰性),利用灰色評估理論得到灰色統(tǒng)計(jì)量,進(jìn)而構(gòu)造出模糊隸屬度矩陣,最終采用模糊算法計(jì)算出火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大小。本文引入多級(jí)灰色模糊綜合評價(jià)法對大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)可靠性進(jìn)行評價(jià)。

1 大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)多級(jí)灰色模糊評價(jià)模型的構(gòu)建

1.1 評價(jià)指標(biāo)體系的確立

大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系按照多層次、多角度、綜合性的原則確立,實(shí)現(xiàn)對其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的統(tǒng)一度量。一級(jí)指標(biāo)包括病房樓的建筑情況、消防設(shè)施、疏散設(shè)計(jì)、人員狀況、火源管理和消防培訓(xùn),各一級(jí)指標(biāo)均設(shè)置相關(guān)的二級(jí)指標(biāo)。評價(jià)指標(biāo)體系見表 1。

1.2 因素集與評語集的確定

按照大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)各因素之間的層次關(guān)系,建立影響火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的各因素構(gòu)成的相應(yīng)因素集,即一級(jí)指標(biāo)U={u1,u2,u3,u4,u5,u6};在各因素的基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的子因素,構(gòu)成子因素集,即二級(jí)指標(biāo)ui={ui1,ui2,…,uik},其中i為因素?cái)?shù),k為子因素?cái)?shù),見表 1。根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大小設(shè)定相應(yīng)評語集,即 V={v1,v2,v3,v4,v5}={90,80,70,60,50}={非常安全,較為安全,一般安全,較為危險(xiǎn),非常危險(xiǎn)}。

表1 大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)體系

1.3 二級(jí)指標(biāo)的灰色模糊評價(jià)

1.3.1 確定權(quán)重集

權(quán)重集可視為評價(jià)對象與因素之間的灰色模糊關(guān)系。通過逐一比較法得到評價(jià)對象ui各影響因素的權(quán)重為aij(i為因素?cái)?shù),j為子因素?cái)?shù)),再結(jié)合由專家評分的方式給出相應(yīng)的灰度 vij,共同構(gòu)成權(quán)重集,見式(1)：

1.3.2 建立評價(jià)矩陣

評價(jià)矩陣可視為因素集合與評語集之間的灰色模糊關(guān)系。采用專家評價(jià)法賦予評價(jià)對象 ui下的各子因素對評語集中各元素的隸屬度 μij,并根據(jù)信息充分程度給出相應(yīng)的灰度 vij。鑒于信息來源、范圍、有效等難于量化,因此采取定性、定量相結(jié)合的方法確定灰度范圍,將信息的{很充分,比較充分,一般,比較貧乏,很貧乏}度量化為相應(yīng)灰度值{0～0.2,0.2～0.4,0.4～0.6,0.6～0.8,0.8～1.0},具體視評價(jià)者的實(shí)際情況給出,建立如下評價(jià)矩陣：

其中,j為 ui因素包含的子因素?cái)?shù),n為評語集的元素?cái)?shù)。

1.3.3 綜合評判

模部運(yùn)算采用代數(shù)積 (·,+)算子,灰部運(yùn)算采用有界積(Λ,⊕)算子。綜合評判結(jié)果見式(2)：

1.4 一級(jí)指標(biāo)的灰色模糊評價(jià)

一級(jí)指標(biāo)是總評價(jià)目標(biāo)的元素,因此最終評價(jià)對象與評語集之間的灰色模糊關(guān)系,見式(3)：

最終評價(jià)目標(biāo)對應(yīng)的一級(jí)指標(biāo)權(quán)重集,見式(4)：

1.5 評價(jià)結(jié)果的處理

灰色模糊綜合評價(jià)要同時(shí)考慮其灰色性和模糊性,并將評價(jià)結(jié)果轉(zhuǎn)化為模糊向量：

考慮評價(jià)的可操作性和準(zhǔn)確性,可以將評語集中評語等級(jí)定標(biāo)準(zhǔn)分,得到集合VT=[v1,v2,v3,v4,v5]T=[90,80,70,60,50]T,從而得到清晰化的評價(jià)結(jié)果見式(7),根據(jù) H大小得到大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)論。

2 大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)實(shí)例

本研究針對某大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià),由 10名專家組成評價(jià)小組,并通過逐一比較分別求得各指標(biāo)的權(quán)重,再對專家給各指標(biāo)信息量評分求平均值得到相應(yīng)灰度,從而形成如下各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重集：

二級(jí)指標(biāo)對應(yīng)的灰色模糊評價(jià)矩陣如下：

由式(2)可得綜合評判結(jié)果：

由式(3)可得最終目標(biāo)評價(jià)矩陣：

由式(5)可得最終目標(biāo)綜合評價(jià)向量：

按照式(6)可得模糊向量：

由式(7)可得風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)論：H=B～·VT=75.55。對照設(shè)定的評語集,即V={v1,v2,v3,v4,v5}={90,80,70,60,50}={非常安全,較為安全,一般安全,較為危險(xiǎn),非常危險(xiǎn)},可判定該大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為一般安全。

3 結(jié)束語

本文針對大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)過程中一些影響因素的不確定性、模糊性和評價(jià)信息不完全、不充分等特點(diǎn),提出了利用多級(jí)灰色模糊理論對其進(jìn)行綜合評價(jià)的方法,建立了大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評價(jià)指標(biāo)體系,形成了灰色模糊綜合評判結(jié)論,為大型醫(yī)院病房樓火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)提供了科學(xué)依據(jù),具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

[1]趙海燕,傅珺.基于灰色模糊理論大型商場火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)可靠性的評價(jià)研究[J].安防科技,2009,(4)：16-19.

[2]汪培莊.模糊集合論及其應(yīng)用[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1983：80-100.

[3]卜廣志,張宇文.基于灰色模糊關(guān)系的灰色模糊綜合評判[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2002,(4)：11-13.

[4]藎壚.實(shí)用模糊數(shù)學(xué)[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1989：122-124.

[5]趙海燕,芮延年.基于模糊理論機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性綜合評價(jià)方法[J].淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào),2006,15(1)：19-21.