基于火災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的消防力量優(yōu)化分析

周意浩，張存位，羅藝鑫，羅陽洪

(中國人民警察大學(xué)，河北 廊坊 065000)

0 引言

火災(zāi)事故是當(dāng)今社會(huì)嚴(yán)重威脅人類安全與發(fā)展的災(zāi)害之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，火災(zāi)愈發(fā)呈現(xiàn)出事故多發(fā)、原因復(fù)雜、撲救困難、損失嚴(yán)重等問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年全國消防部門共接報(bào)火災(zāi)32.4萬起，死亡1 591人，受傷1 093人，直接財(cái)產(chǎn)損失41.3億元。面對嚴(yán)峻的火災(zāi)安全形勢，必須加快消防安全工作的發(fā)展，加強(qiáng)消防隊(duì)伍建設(shè)。

需要明確的是，我國的消防工作也存在發(fā)展不平衡不充分的問題，消防力量配備仍無法與日益增長的滅火搶險(xiǎn)救援任務(wù)相適應(yīng)。在一些地區(qū)，消防力量嚴(yán)重不足的問題日益凸顯，消防員承擔(dān)著繁重的救援任務(wù)，長期處于超負(fù)荷的工作狀態(tài)。以四川省為例，截止到2014年底，還有64個(gè)縣未組建公安現(xiàn)役消防中隊(duì)，現(xiàn)役消防員數(shù)量僅占全省人口的0.007 4%，遠(yuǎn)低于全國0.012%的水平，但承擔(dān)著全國近11%的出警量。四川省政府專職隊(duì)僅有179支，專業(yè)救援力量無法全域覆蓋，極大阻礙了消防工作的發(fā)展。伴隨著我國消防體制改革，消防事業(yè)將逐步走向職業(yè)化道路，蓬勃發(fā)展多種形式的消防力量，不斷壯大消防隊(duì)伍，以適應(yīng)日益繁重的消防任務(wù)。在發(fā)展消防力量時(shí)，應(yīng)立足實(shí)際，優(yōu)化力量配置，與現(xiàn)實(shí)火災(zāi)形勢相適應(yīng)，因地制宜，在保證完成任務(wù)的同時(shí)充分利用消防資源。

基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展開分析是科學(xué)、客觀研究火災(zāi)形勢的正確方法[1]，本文將以四川省為例，根據(jù)該省各地區(qū)火災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件，深入分析數(shù)據(jù)，評價(jià)四川省內(nèi)21個(gè)地區(qū)的火災(zāi)形勢，對各地區(qū)消防力量優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。

1 四川省各地區(qū)火災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

目前，我國火災(zāi)統(tǒng)計(jì)工作中，反映一個(gè)地區(qū)火災(zāi)概況的基本指標(biāo)主要有六種，即火災(zāi)起數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、燒毀建筑、受災(zāi)戶數(shù)[2]。筆者通過查閱中國消防年鑒(2015、2016、2017)，得到2014年、2015年、2016年四川省分地區(qū)火災(zāi)情況數(shù)據(jù)，包括了三年以來四川省18個(gè)地級(jí)市以及3個(gè)少數(shù)民族自治州共21個(gè)地區(qū)的六項(xiàng)火災(zāi)概況指標(biāo)數(shù)據(jù)[3]。

2014—2016年四川省火災(zāi)總體情況見表1。從數(shù)據(jù)中看出，三年來，四川省總共發(fā)生火災(zāi)58 727起，死亡295人，受傷239人，造成直接經(jīng)濟(jì)損失55 476.1萬元，燒毀建筑面積為685 288 m2，受災(zāi)戶數(shù)為8 180戶。

表1 2014—2016年四川省火災(zāi)概況表

將表中數(shù)據(jù)均值化處理后進(jìn)行對比分析，如圖1所示。

圖1 2014—2016年四川省火災(zāi)情況對比

從圖1可以看出，三年中火災(zāi)起數(shù)與死亡人數(shù)較為穩(wěn)定，受傷人數(shù)波動(dòng)較大，其中2014年受傷人數(shù)最多，達(dá)到132人，直接經(jīng)濟(jì)損失逐年上升，燒毀建筑面積逐年下降，受災(zāi)戶數(shù)有較小的波動(dòng)。下面將根據(jù)上述火災(zāi)基本情況數(shù)據(jù)，分年度對四川省21個(gè)地區(qū)的火災(zāi)情況進(jìn)行綜合評價(jià)。

2 主成分分析評價(jià)四川省各地區(qū)火災(zāi)情況

綜合評價(jià)某個(gè)地區(qū)的火災(zāi)情況，需要建立合理、系統(tǒng)的評價(jià)模型，將火災(zāi)概況六項(xiàng)指標(biāo)作為評價(jià)指標(biāo)，分別用變量x1、x2、x3、x4、x5、x6表示火災(zāi)起數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、燒毀建筑、受災(zāi)戶數(shù)。不難發(fā)現(xiàn)，這六個(gè)變量之間存在一定的相關(guān)性，部分信息重疊，變量過多會(huì)增大分析難度，因此，運(yùn)用主成分分析方法，在盡可能多地保留原始數(shù)據(jù)信息的情況下，刪去多余重復(fù)的信息，提取出新的線性不相關(guān)的變量，達(dá)到降維目的，降低分析難度和復(fù)雜程度[4-6]。

2.1 數(shù)據(jù)處理

本文擬對2014—2016年四川省各個(gè)地區(qū)的火災(zāi)情況進(jìn)行評價(jià)，首先對2014年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，表2為2014年四川省21市(州)的六項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)。

表2 2014年四川省分地區(qū)火災(zāi)情況

由于每個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)不同，因此先采用均值化法對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，消除指標(biāo)量綱和數(shù)量的影響，使其較全面地反映原始數(shù)據(jù)中各指標(biāo)的變異程度和相互影響程度的信息。將均值化后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明火災(zāi)起數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、受災(zāi)戶數(shù)三者相關(guān)性較大，受傷人數(shù)與其他五個(gè)指標(biāo)相關(guān)性很小，死亡人數(shù)、燒毀建筑與其他指標(biāo)具有一定的相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主成分分析。

2.2 提取主成分

對處理后的數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS進(jìn)行因子分析，采用主成分分析方法，根據(jù)計(jì)算結(jié)果提取三個(gè)主成分，記為F1、F2、F3。其中，第一主成分F1的方差貢獻(xiàn)率56.163%，能較好地反映原始數(shù)據(jù)信息，F(xiàn)2的方差貢獻(xiàn)率18.528%，F(xiàn)3的方差貢獻(xiàn)率18.528%，三者累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了93.219%，大于85%，具有良好的代表性。

通過SPSS軟件運(yùn)算得到三個(gè)主成分F1、F2、F3的成分矩陣，根據(jù)成分矩陣可以得到三者的表達(dá)式：

(1)

可以看出，F(xiàn)1在火災(zāi)起數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、受災(zāi)戶數(shù)三個(gè)指標(biāo)上載荷較高，同時(shí)在死亡人數(shù)、燒毀建筑兩個(gè)指標(biāo)也具有一定的載荷量；F2在死亡人數(shù)、燒毀建筑兩個(gè)指標(biāo)也具有一定的載荷量；F3在受傷人數(shù)這一指標(biāo)上載荷較高。

2.3 計(jì)算評價(jià)得分

根據(jù)三個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率確定其權(quán)重，通過加權(quán)求和計(jì)算評價(jià)得分值F。

將數(shù)據(jù)代入可得到21個(gè)地區(qū)的指標(biāo)評價(jià)得分并進(jìn)行排序，結(jié)果見表3。

表3 2014年四川省各地區(qū)火災(zāi)綜合評價(jià)得分及排序

表3數(shù)據(jù)中，得分越高表示火災(zāi)形勢越嚴(yán)峻，火災(zāi)損失程度越大。利用2015年、2016年四川省分地區(qū)火災(zāi)情況數(shù)據(jù)，采取相同的分析方法，可得到2015年與2016年四川省各地區(qū)火災(zāi)綜合評價(jià)得分及排名，如圖2所示。

由圖2可以看出，只有成都市2014—2016年連續(xù)三年排名第一保持不變，其他地區(qū)有的排名相對比較穩(wěn)定，有的則跳躍較大，無法直觀地看出各個(gè)地區(qū)在三年相對較長周期內(nèi)的火災(zāi)形勢。下面將利用三年中各地區(qū)火災(zāi)綜合評價(jià)得分?jǐn)?shù)據(jù)對以上21個(gè)地區(qū)分類，進(jìn)一步進(jìn)行分析。

3 聚類分析評價(jià)四川省各地區(qū)火災(zāi)情況

3.1 聚類分析的原理及方法

聚類分析是基于數(shù)據(jù)的按照某一特定標(biāo)準(zhǔn)將對象分類到不同的類或簇的一種分析方法，分類后，同一類或簇中的對象具有較好的相似性，不同類的對象有很大的相異性[7]。

系統(tǒng)聚類法是目前使用最為廣泛的聚類方法，該方法的基本思想是先將聚類的每個(gè)樣本都各自作為一類，確定類與類間的距離，然后將距離最近的兩類合并成一個(gè)新類，重新計(jì)算各類間的距離，再進(jìn)行合并，循環(huán)此過程直到所有樣本合為一類為止。系統(tǒng)聚類根據(jù)類與類之間距離的不同的定義可以分為多種方法：組間聯(lián)接、組內(nèi)聯(lián)接、最近鄰元素、最遠(yuǎn)鄰元素、質(zhì)心聚類法、中位數(shù)聚類法和離差平方和法(Ward法)。Ward法基于方差分析的思想，如果分類正確，同類樣品之間的離差平方和應(yīng)當(dāng)較小，類與類之間的離差平方和應(yīng)當(dāng)較大。本文采用Ward法進(jìn)行聚類分析。

3.2 SPSS軟件聚類結(jié)果及分析

根據(jù)四川省各地區(qū)三年以來火災(zāi)綜合評價(jià)得分?jǐn)?shù)據(jù)，先對評價(jià)得分進(jìn)行均值化處理后導(dǎo)入SPSS軟件，采取系統(tǒng)聚類法對21個(gè)地區(qū)進(jìn)行聚類分析。根據(jù)數(shù)據(jù)可知，成都市連續(xù)三年火災(zāi)綜合評價(jià)得分排名第一，且明顯高于其他地區(qū)，因此單獨(dú)歸為一類；遂寧市得分也較高，而且僅在2014年得分與其他地區(qū)相異性較大，故排除偶然性仍將其與涼山彝族自治州、達(dá)州市、宜賓市、內(nèi)江市等4個(gè)得分較高的地區(qū)歸為一類；剩下的15個(gè)地區(qū)由于評價(jià)得分較低而歸為一類[8]。具體分類情況見表4。

圖2 四川各市(州)2014—2016年火災(zāi)綜合形勢排名

表4 四川省各地區(qū)火災(zāi)情況分類表

應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的火災(zāi)情況，對消防力量進(jìn)行合理優(yōu)化，火災(zāi)形勢相對嚴(yán)峻的地區(qū)應(yīng)具備相對較多的消防工作人員，配備相對完善的車輛、裝備，保證充足消防力量；火災(zāi)形勢相對安全的地區(qū)在保證完成消防任務(wù)的同時(shí)可適當(dāng)精簡人員編制，以充分利用消防資源。

三類地區(qū)的平均火災(zāi)概況六項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)對比見圖3?？梢钥闯鋈惖貐^(qū)的火災(zāi)形勢具有較為明顯的差異性，同時(shí)也應(yīng)明確同類地區(qū)中的不同市(州)也有自身不同的實(shí)際情況，因此各地消防力量優(yōu)化應(yīng)做到因地制宜。

圖3 三類地區(qū)火災(zāi)概況

3.3 消防力量優(yōu)化建議

各市(州)的消防力量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合各市(州)的GDP、人均GDP、人口密度、城鎮(zhèn)化率四個(gè)社會(huì)因素，對三類共21個(gè)市(州)消防力量優(yōu)化進(jìn)行分析。圖4～圖7為各地區(qū)的四項(xiàng)社會(huì)因素指標(biāo)，橫軸從左至右分別為類別1至類別3的地區(qū)(數(shù)據(jù)來源：四川省統(tǒng)計(jì)年鑒)。

3.3.1 類別1中只有成都一個(gè)城市。從圖3中可以看出，成都市火災(zāi)起數(shù)、火災(zāi)傷亡人數(shù)、火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失都遠(yuǎn)超其他兩類地區(qū)的平均水平。成都是四川的省會(huì)城市，從圖4～圖7可以看出，成都市的年GDP達(dá)到萬億元以上，經(jīng)濟(jì)體量遠(yuǎn)超其他城市，人口密度大，城鎮(zhèn)化水平高。對于成都來說，高經(jīng)濟(jì)水平帶來了更多的起火因素，導(dǎo)致較高的火災(zāi)發(fā)生率，火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失也相對較重，同時(shí)城市人口眾多，人員密集，火災(zāi)造成的人員傷亡基數(shù)大。因此，應(yīng)加大消防投入，增加消防站數(shù)量，擴(kuò)編消防救援人員，完善消防裝備，提高消防員素質(zhì)，以應(yīng)對多發(fā)的火災(zāi)事故；同時(shí)，加強(qiáng)防火安全工作，對人員密集場所做好消防監(jiān)督檢查，確保建筑內(nèi)固定消防設(shè)施穩(wěn)定可靠。

圖4 三類地區(qū)GDP數(shù)據(jù)

圖5 三類地區(qū)人均GDP數(shù)據(jù)

圖6 三類地區(qū)人口密度數(shù)據(jù)

圖7 三類地區(qū)城鎮(zhèn)化率數(shù)據(jù)

3.3.2 類別2中的地區(qū)火災(zāi)起數(shù)略多于類別3，但火災(zāi)傷亡人數(shù)與火災(zāi)造成的損失明顯較高，每起火災(zāi)造成的損失比較嚴(yán)重。從圖4～圖7可以看出，類別2中的五個(gè)市(州)年GDP相對都是比較高的，但人均GDP水平卻不高，這從側(cè)面反映了民眾素質(zhì)還不是很高。除了涼山彝族自治州之外的其他4個(gè)城市人口密度相對較大，城鎮(zhèn)化水平相對較高。對于遂寧、達(dá)州、宜賓、內(nèi)江等地，城鎮(zhèn)人口較多，農(nóng)村人口大量涌向城鎮(zhèn)從事生產(chǎn)工作，但公眾的消防安全意識(shí)沒有跟上，在一些人員密集的生產(chǎn)場所存在較多的火災(zāi)隱患。因此，在消防力量配備方面，應(yīng)增加防火工作人員數(shù)量，加強(qiáng)消防監(jiān)督檢查力度，做好消防宣傳工作，提高公民消防意識(shí)，同時(shí)要在一定程度上增強(qiáng)消防救援力量，減少火災(zāi)造成的損失。而對于涼山彝族自治州來說，作為少數(shù)民族聚居地，涼山州城鎮(zhèn)化率較低，人口分布在廣大農(nóng)村地區(qū)，消防工作開展難度大，同時(shí)建筑的耐火等級(jí)普遍不高，從火災(zāi)數(shù)據(jù)來看，火災(zāi)燒毀建筑面積大，火災(zāi)傷亡人數(shù)也較多。因此，針對涼山彝族自治州，應(yīng)加強(qiáng)多種形式消防隊(duì)伍建設(shè)，根據(jù)實(shí)際情況建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)消防隊(duì)、民辦義務(wù)消防隊(duì)等；在村內(nèi)建立微型消防站，配備消防設(shè)施；同時(shí)加強(qiáng)消防宣傳工作，提高群眾消防意識(shí)。

3.3.3 對于類別3中的地區(qū)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行消防力量配備。例如，對于經(jīng)濟(jì)水平較高，人口密度較大的地區(qū)，如德陽、自貢、南充等地，為防止火災(zāi)造成嚴(yán)重后果，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)消防力量配備，保證足夠的救援力量；對于火災(zāi)形勢較好且穩(wěn)定的地區(qū)，如眉山、廣元、雅安等地，在能夠繼續(xù)保持火災(zāi)形勢穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可適當(dāng)減少人員編制；對于甘孜、阿壩等地域遼闊、人員稀少，且火災(zāi)發(fā)生較少的地區(qū)，應(yīng)合理優(yōu)化消防站的位置，調(diào)整消防工作人員數(shù)量，同時(shí)做好消防宣傳，提高群眾防火意識(shí)，切實(shí)加強(qiáng)公眾動(dòng)員，發(fā)揮群眾力量。

4 結(jié)論

4.1 以四川省為例，通過查閱中國消防年鑒，獲取2014—2016年四川省分地區(qū)火災(zāi)情況數(shù)據(jù)，利用火災(zāi)起數(shù)、死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失、燒毀建筑、受災(zāi)戶數(shù)六項(xiàng)火災(zāi)指標(biāo)展開分析。

4.2 采用主成分分析法，基于SPSS數(shù)據(jù)分析軟件，對四川省21個(gè)地區(qū)的火災(zāi)情況進(jìn)行綜合評價(jià)，計(jì)算得分并排序。結(jié)果表明，成都市2014年、2015年、2016年連續(xù)三年得分均為第一，火災(zāi)形勢嚴(yán)峻；其他地區(qū)三年中排名均有所波動(dòng)。

4.3 基于21個(gè)地區(qū)三年的火災(zāi)情況綜合評價(jià)得分，采用聚類分析，將21個(gè)地區(qū)分為三類，成都市連續(xù)三年得分遠(yuǎn)高于其他地區(qū)，單獨(dú)分為類別1；遂寧市、涼山彝族自治州、達(dá)州市、宜賓市、內(nèi)江市得分較高，聚為類別2；資陽市、眉山市、廣元市、雅安市、攀枝花市、自貢市、廣安市、綿陽市、南充市、德陽市、樂山市、巴中市、瀘州市、阿壩藏族羌族自治州、甘孜藏族自治州得分較低，聚為類別3。

4.4 對于火災(zāi)形勢嚴(yán)峻，火災(zāi)造成損失大的地區(qū)，應(yīng)具備與之相適應(yīng)的足夠的消防力量。根據(jù)聚類結(jié)果以及各個(gè)地區(qū)GDP、人均GDP、人口密度、城鎮(zhèn)化率四個(gè)社會(huì)因素對四川省各地區(qū)的消防力量優(yōu)化進(jìn)行分析，提出了建議。