基于PSR框架模型的海事應急能力評估分析

武漢理工大學航運學院 國家水運安全工程技術研究中心 郝 勇武漢理工大學能源與動力工程學院 桓 澤

武漢理工大學航運學院 國家水運安全工程技術研究中心 李翌陽

基于PSR框架模型的海事應急能力評估分析

武漢理工大學航運學院 國家水運安全工程技術研究中心 郝 勇武
漢理工大學能源與動力工程學院 桓 澤

武漢理工大學航運學院 國家水運安全工程技術研究中心 李翌陽

目前海事應急能力評估主要集中于水上事故本身，評價指標局限于應急處置階段。引入應用于環(huán)境質量評價領域的壓力-狀態(tài)-響應（PSR）模型，將水上交通安全影響因素集、水上突發(fā)事件狀態(tài)、海事應急響應分別對應壓力、狀態(tài)、響應指標，通過指標內涵分析，構建包含30個壓力指標、14個狀態(tài)指標、19個響應指標的海事應急能力評估指標體系。運用該指標體系對長江干線某水域海事應急能力進行評價和驗證，結果表明，基于PSR框架的指標體系能夠對海事應急能力進行全面、有效的評價。

海事應急；應急能力評價；PSR模型；評價指標

海事應急指水上突發(fā)事件發(fā)生前后，應用科學的手段進行干預和控制，盡可能減少水上突發(fā)事件造成的損害，保障人命、財產安全和保護水域環(huán)境的過程和行動。［1］海事應急能力評估是衡量某一水域應急能力高低的重要手段，也是發(fā)現水上應急管理問題與不足的有效途徑。用科學的方法對海事應急能力進行評估，有利于提升海事應急管理水平。

現有應急能力評估研究包括評估指標體系的構建和評估方法兩部分。美國構建了聯邦和地方三級應急準備能力評估體系（Capability Assessment for Readiness，簡稱CAR）。［2］日本以“地方公共團體之地域防災能力及危機管理對應力評估檢討會”的形式，對災害防治能力和風險管理及應急能力評估進行探討。［3］歐盟從防備能力和響應能力兩方面就海上有毒有害物質（HNS）事故應急能力進行評估。［4］我國學者提出了以突發(fā)事件應急管理周期為基礎［5］構建應急能力評價指標體系，或以人-機-環(huán)境-管理理論為基礎構建船舶海上應急能力評價指標體系；［6］或運用德爾菲法（Delphi）和層次分析法（AHP）確定各指標的權重。［7］應急能力評價方法分定性描述和定量評價，定量評價方法有模糊綜合評價方法等，也有人提出基于Logistic曲線的城市應急能力評價模型。［8］

對海事應急能力評估的現有研究，集中于水上突發(fā)事件應急響應和處置本身選取評價指標，較少綜合考慮水上突發(fā)事件的狀態(tài)，以及影響水上突發(fā)事件發(fā)生、發(fā)展的水上交通安全系統。本研究嘗試從海事安全與應急系統的角度入手，將應用于可持續(xù)的森林管理方式［9］、空氣環(huán)境評價［10］等環(huán)境質量評價領域的壓力-狀態(tài)-響應（PSR）模型運用到海事應急能力評價中，通過指標內涵分析，構建海事應急能力評估指標體系，對海事應急能力進行全面、系統的評價。

一、PSR框架的海事應急能力概念模型

壓力-狀態(tài)-響應（Pressure-State-Response，PSR）模型最由加拿大統計學家提出，之后在20世紀八九十年代經過經濟合作與發(fā)展組織（OECD）和聯合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）逐步推廣，以壓力指標、狀態(tài)指標和響應指標構建框架體系研究環(huán)境問題。［11］壓力指標表征人類從事的社會、經濟領域的活動對環(huán)境產生的影響；狀態(tài)指標指特定時間段環(huán)境在各影響因素作用下產生的變化并表現出的最終狀態(tài)；響應指標指社會和個人為減輕、阻止、恢復和預防人類活動對環(huán)境的負面影響采取的行動，以及對已經發(fā)生的對人類生存發(fā)展構成威脅的生態(tài)環(huán)境變化進行補救的措施。PSR模型運用“原因-效應-響應”的邏輯思維，體現了人類活動與環(huán)境變化的因果關系。

基于PSR模型，構建海事應急能力概念模型。為了體現海事應急與水上突發(fā)事件間的相互關系，本文將從水上交通安全影響因素集、水上突發(fā)事件狀態(tài)、海事應急響應三部分，分別對應壓力、狀態(tài)、響應三方面指標，構建海事應急能力概念模型。海事應急的邏輯關系是特定水域的水上交通、通航環(huán)境對水上交通安全產生壓力，形成水上突發(fā)事件的發(fā)生、發(fā)展狀態(tài)，水上應急體系通過預防、準備、處置和恢復環(huán)節(jié)對該狀態(tài)作出響應。海事應急能力概念模型如圖1所示。

圖1　海事應急能力評估PSR概念模型

“壓力”（P）指影響水上交通安全的因素的集合，根據安全系統工程的研究對象“人-機-環(huán)境”系統，［12］水上交通安全系統包括海事管理、水上交通和通航環(huán)境三大要素?！昂Ｊ鹿芾怼敝负Ｊ鹿芾頇C構為保障水上交通安全、防止船舶造成水域環(huán)境污染，依法進行的水上交通安全監(jiān)督、防止船舶污染水域環(huán)境監(jiān)督、通航安全保障、行政執(zhí)法等公共管理活動的總稱，對應“人”這一要素；“水上交通”指特定水域內船舶運動的總和，包括船舶交通流量和交通構成，對應“機”這一要素；“通航環(huán)境”指船舶航行所依賴的外部條件，包括港口、航道、水文、氣象、航行規(guī)則等，對應“環(huán)境”這一要素。

“狀態(tài)”（S）指水上突發(fā)事件狀態(tài)，通?？捎檬鹿史N類、事故級別、事故數、事故死亡人數、事故造成的直接經濟損失等來描述。

“響應”（R）指海事應急響應，除應急響應與救援階段外，還包括預防及應急準備、監(jiān)測與預警、事后處理與恢復等整個水上突發(fā)事件應對各階段的內容。應急保障，如人員、技術等，可作為應急準備階段的內容納入海事應急響應。

與現有水上應急評估指標體系進行比較，PSR框架的海事應急能力概念模型不僅涵蓋了現有指標體系中應急防備與響應方面的指標，還納入了對水上交通安全產生影響的因素、水上突發(fā)事件狀態(tài)方面的指標，體現了海事安全與應急系統內安全影響因素、突發(fā)事件狀態(tài)、應急響應三者間“原因-狀態(tài)-響應”的關系，指標體系更為全面，在能夠針對某一特定事故、對象的應急能力進行評價的同時，更為重要的是能夠對水域海事應急能力進行全面、系統的評價，應用范圍廣，涵蓋內容全面，對現有評價指標來說是有益的嘗試與創(chuàng)新。

二、海事應急能力評估指標體系

在基于PSR框架構建的海事應急能力概念模型的基礎上，對該模型每一項指標進行細分，選取能夠充分體現該指標特征的下一層指標，構建評估指標體系，對海事應急能力進行評價。結合海事應急實際情況，從水上交通安全影響因素集、水上突發(fā)事件狀態(tài)和海事應急響應三個方面構建海事應急能力評估指標體系。

1.水上交通安全影響因素集（P）

水上交通安全影響因素集包括海事監(jiān)管、水上交通、通航環(huán)境三方面的指標。

海事監(jiān)管包括靜態(tài)監(jiān)管、動態(tài)監(jiān)管。靜態(tài)監(jiān)管的主要目的是保證船舶航行、停泊、作業(yè)符合相關文件要求，為水上交通安全提供基礎保障。靜態(tài)監(jiān)管的主要內容包括檢查船舶登記、簽證、港區(qū)作業(yè)許可、船員證書核發(fā)等是否符合規(guī)定。動態(tài)監(jiān)管是海事監(jiān)管的主體，是海事管理機構進行水上交通安全監(jiān)督、防止船舶污染水域監(jiān)督、通航安全保障方面的工作，主要內容包括船舶重點跟蹤、事故查處、海事巡航、船舶港區(qū)作業(yè)及水工作業(yè)項目監(jiān)管、水上險情處置、渡口及碼頭監(jiān)管等。實施海事監(jiān)管需要各類海事監(jiān)管軟件、助航標志、專職人員等監(jiān)管保障資源，為提升綜合監(jiān)管能力提供保障。

水上交通指船舶、浮動設施在通航水域內航行、停泊和作業(yè)構成的交通狀態(tài)，可包含船舶交通密度和船舶加權交通量。此外，隨著船舶日趨大型化，且危險品船舶數量不斷增多，大型船舶數量和危險品船舶比例也會對水上交通構成影響。對內河水域，沿線渡口較多，并且內河船舶捕魚作業(yè)頻繁，故渡船比例、漁船比例等也是水上交通的影響因素。

通航環(huán)境指特定水域內影響船舶交通安全的自然條件和社會條件。社會條件的指標如航標、船舶數量等在其他類型的指標中均已包含，這里主要構建自然條件方面的指標。對通航環(huán)境構成影響的因素主要有航道條件、水文和氣象條件因素，航道條件因素對船舶航行和操縱空間范圍構成影響，一般包括航道長度、寬度、彎曲程度、礙航物距離等；水文和氣象因素主要包括能見度、風、流等對船舶交通安全有影響的因素。

通過分析與識別對水上交通安全構成影響的因素，構建水上交通安全影響因素集（P）指標體系如圖2所示。

圖2　水上交通安全影響因素集（P）指標體系

2.水上突發(fā)事件狀態(tài)（S）

水上突發(fā)事件屬于突發(fā)公共事件的一個子類，是指在水上突然發(fā)生的緊急事件，該事件造成或可能造成人命、財產損失和水域環(huán)境污染，產生嚴重社會后果，危及公共安全。為了從各個方面對水上交通事故予以描述，選取事故種類、事故等級及事故影響三方面的指標。

事故種類能夠較好地反映水上交通事故特征，根據《水上交通事故統計辦法》及統計慣例，選取碰撞、擱淺、觸碰、自沉、火災等常見事故，對其數量進行統計；事故等級能夠反映轄區(qū)內事故發(fā)生的嚴重程度，故有必要對不同等級的事故數進行統計；事故影響表征事故造成的后果，包括事故造成的損失及社會對安全的容忍度。

根據水上突發(fā)事件統計的慣例，結合水上突發(fā)事件實際統計數據，構建水上突發(fā)事件狀態(tài)（S）指標體系，如圖3所示。

圖3　水上突發(fā)事件狀態(tài)（S）指標體系

3.海事應急響應（R）

海事應急響應包含應急預防及準備、應急保障、監(jiān)測與預警、應急響應及救援、事后處理與恢復五個方面，可分別選取指標。

應急預防及準備指平時做好充分的準備工作，將發(fā)生水上突發(fā)事件發(fā)生的概率控制在最低水平，或者在水上突發(fā)事件發(fā)生時，能夠在最短時間內采取有效的應急行動。在應急預防與準備階段，需要制定水上突發(fā)事件應急預案體系并保持更新，同時對轄區(qū)水域內的危險源、危險區(qū)域進行詳細調查并登記，以便于管理。與此同時，需加強培訓、演習及宣傳與教育，確保水上應急預案和安全知識宣傳到位，發(fā)生事故時能夠及時、有效地作出反應。

應急行動的順利進行，需要法律、人員、后勤、技術等方面的支持。法律體系是采取各項水上突發(fā)事件應急行動的依據；應急反應從開始到結束，需要資歷滿足要求的指揮人員、行動人員、專家組以及社會力量的參與；應急資金、物資及醫(yī)療救助為應急行動提供后勤保障；應急通信及信息技術，以及發(fā)生污染水域環(huán)境事件時所涉及的防污染技術等為應急提供技術保障。

監(jiān)測與預警包括正常值班、險情事故信息接收和發(fā)布等。值班制度應包含人員配備及值班、值班操作流程；接收遇險報警流程應規(guī)范，并對險情信息進行核實；接收與發(fā)布預警應及時、準確，并且根據事故的發(fā)展，按照規(guī)定適時調整預警級別并重新發(fā)布。

應急響應及救援包括應急和救援兩方面的能力及應急經費的投入。應急響應能力指具備規(guī)范的應急程序，進行準確有效的決策并且應急響應迅速。應急救援能力指各級崗位人員職責明確，應急救援組織高度協調。海事應急經費的投入應合理，盡可能使應急行動效果最大化。

事后處理與恢復包括事故險情相關信息的公布、事故調查以及對所采取的各項應急行動及成效進行分析，總結經驗及教訓，以不斷提升應急 能力。

根據海事應急響應系統的內容，構建海事應急響應指標體系，如圖4所示。

圖4　海事應急響應（R）指標體系

三、模型驗證

為了驗證PSR框架的海事應急能力概念模型的準確性，選取長江干線某水域為例，通過調研、訪談、問卷調查等方法獲取定性及定量指標值，運用層次分析法確定評價指標權重，模糊綜合評價方法評估海事應急能力，［13］并利用加權平均的方法獲取最終評價結果。最后將評價結果與定性評估結論進行對比，驗證評估模型的準確性。由于指標較多，且每層指標的分析方法基本相同，故選取部分指標簡要說明評估過程和結果。

1.確定評價對象的因素集及指標權重

影響評價對象的各種因素組成的集合構成因素集。如對海事監(jiān)管，將海事監(jiān)管因素分為三個子集U1=｛U11（靜態(tài)監(jiān)管），U12（動態(tài)監(jiān)管），U13（保障）｝，U11（靜態(tài)監(jiān)管）=｛U111（船舶登記合規(guī)率），…，U115（船舶載運危險貨物核準合格率）｝，其他指標依此類推。

通過專家評價構建比較判斷矩陣，計算每個指標的權重并進行一致性檢驗，U1、 U11、U12、U13的一致性比例分別為0、0、0.077 6、0，比較判斷的一致性可以接受，最終得到權重集：

2.構建因素的評價集和模糊矩陣

通過專家利用自己的知識和經驗，對評價對象做出總的評判，確定指標適應度等級：V=｛很高，高，中等，低，很低｝。在此基礎上，分析確定各評價指標對于適應度等級評價標準的隸屬函數，構建從U到V的模糊關系矩陣R。

3.一級模糊綜合評判

在確定評價集V和模糊評價矩陣R后，第一級模糊綜合評價計算公式為

利用上述公式分別對靜態(tài)監(jiān)管指標、動態(tài)監(jiān)管指標、保障指標進行一級綜合評判，得到

4.多級模糊綜合評判

根據指標體系等級的劃分，由下往上依次進行綜合評判，最終得出該水域海事應急能力綜合評價結果為：0.041，0.264，0.535，0.115，0.055。

5.進行加權平均得到總體評判結果

上述計算過程的結果反映了評價對象在評價集V上的模糊分布狀態(tài)，以5、4、3、2、1分別代表適應度等級評價標準，由高到低為很高、高、中等、低、很低，以反映相應的應急能力水平，評價集V可表示為

對上述模糊評價結果進行加權平均，計算公式為

最終評價結果為3.151。

四、評價結果及分析

由最終計算結果為3.151可知該水域海事應急能力處于中等水平。在幾次事故后，相關搜救機構按照《海（水）上搜救行動后評估辦法（試行）》對事故應急進行定性評估，主要對遇險主體情況及現場環(huán)境、預警預防機制、突發(fā)事件分級與上報、應急響應和處置、后期處置及應急保障、搜救行動投入的成本及效益等方面進行評估，得出該水域海事應急能力處于中等水平的結論。本研究構建的評價指標以及應用該指標體系對海事應急能力進行評價的結果與定性評估結論基本一致。

在應用基于PSR框架模型的海事應急能力評價指標體系對海事應急能力進行評估的過程中，通過計算各指標適應度等級情況，得出影響海事應急能力的指標主要有水上交通壓力指標中的流、航道長度、航道交叉狀況、航道彎曲程度，水上突發(fā)事件狀態(tài)指標中的船舶加權交通量、渡船比例，海事應急響應指標中的危險源危險區(qū)的管理、后勤保障。將該結果與水域實際情況和指標值進行比對，該水域航道最大交叉程度達60°，最大彎曲程度為80°，船舶加權交通量為802艘次/日，渡船所占比例較大。評價得出的影響海事應急能力的指標與實際情況基本保持一致。

運用基于PSR框架模型的海事應急能力評價指標體系對海事應急能力進行評價，結論與定性評估基本一致，但前者增加了水上交通安全影響因素及水上突發(fā)事件狀態(tài)方面的指標，能夠找出影響海事應急能力的主要因素，為應急管理決策者就如何提升海事應急能力提供參考。

五、結論

將PSR模型應用到海事應急能力評價中，將水上交通安全影響因素、水上突發(fā)事件狀態(tài)、海事應急響應納入該模型，分別對應壓力、狀態(tài)、響應三方面的指標，通過內涵分析，構建海事應急能力評估指標體系，包括30個壓力指標，14個狀態(tài)指標，19個響應指標。

選取長江干線某水域為評估實例，運用層次分析法確定評價指標權重，采用模糊綜合評價方法對應急能力進行評估。將評價結果與定性評估結論及實際情況進行對比，結果表明，基于PSR框架模型的海事應急能力評價指標體系較全面地涵蓋了海事應急的各個方面，能夠較好地對海事應急能力進行評價。運用該指標體系評價海事應急能力還能夠找出主要影響指標及海事應急存在的問題，有利于管理機構明確監(jiān)管重點，提升海事應急能力。

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10.16176/j.cnki.21-1284.2016.08.003

郝勇（1966—），男，博士，副教授，E-mail：marinehao@126.com