基于猶豫模糊語言集的核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估研究

彭恒明，王鐵驪

（南華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理與法學(xué)學(xué)院，湖南衡陽 421001）

核應(yīng)急預(yù)案是核應(yīng)急體系有效運(yùn)作的基礎(chǔ)，是核應(yīng)急響應(yīng)活動的重要依據(jù)和技術(shù)支撐［1］。為了更好地規(guī)范核事故應(yīng)急管理工作，2013 年6 月，國務(wù)院辦公廳出臺修訂后的《國家核應(yīng)急預(yù)案》，旨在及時(shí)有效應(yīng)對處置核事故，最大程度控制、減輕或消除核事故所造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。此后各級地方政府以及核設(shè)施營運(yùn)單位也逐步開展核事故應(yīng)急預(yù)案建設(shè)相關(guān)工作。2014 年，海南省政府結(jié)合自身管理特點(diǎn)出臺了海南省核輻射事故應(yīng)急預(yù)案。遼寧紅沿河核電廠于2017 年編制了重大核事故應(yīng)急救援協(xié)同方案。預(yù)案評估是預(yù)案管理的重要環(huán)節(jié)，對應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行科學(xué)有效的評估，有利于發(fā)現(xiàn)并解決預(yù)案實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而最大限度降低事故災(zāi)害造成的生命財(cái)產(chǎn)損失。

目前，國外研究主要集中于應(yīng)急預(yù)案編制、應(yīng)急監(jiān)測和應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)研發(fā)方面，對于預(yù)案評估的關(guān)注較少［2］。如美國、日本等發(fā)達(dá)國家在90 年代就頒布了一系列應(yīng)急預(yù)案編制、審定以及實(shí)施指南［3］。預(yù)案內(nèi)容詳細(xì)具體，涉及分類、使用和修訂等各個(gè)環(huán)節(jié)，覆蓋行業(yè)領(lǐng)域廣，可操作性強(qiáng)。國內(nèi)關(guān)于應(yīng)急預(yù)案的設(shè)計(jì)、編制和評估工作興起于2003年，“SARS”事件后，我國逐步建立了以“一案三制”為核心的綜合應(yīng)急管理體系［4］。預(yù)案評估是對應(yīng)急預(yù)案的科學(xué)性進(jìn)行系統(tǒng)分析和有效評價(jià)，近幾年國內(nèi)學(xué)者對應(yīng)急預(yù)案的評估研究涉及礦冶、電力、航空等領(lǐng)域，并運(yùn)用了多種定性轉(zhuǎn)化為定量研究的評估方法［5-6］，如馬恒等［7］綜合運(yùn)用層次分析法和三角白化函數(shù)法對常村煤礦應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行評估，提升了煤礦應(yīng)急預(yù)案的有效性。熊升華等［8］從預(yù)案特性的角度出發(fā)，構(gòu)建了民航應(yīng)急預(yù)案評估指標(biāo)體系，并提出基于多類混合信息表征的民航應(yīng)急預(yù)案評估模型?？傮w來看，國內(nèi)外學(xué)者圍繞應(yīng)急預(yù)案編制、評估和修訂工作已經(jīng)取得了一系列研究成果，但針對于核輻射事故應(yīng)急預(yù)案評估的研究依舊處于發(fā)展階段，直接研究文獻(xiàn)相對較少［9］。此外，現(xiàn)有評估方法多以決策者采用評估矩陣的形式給出預(yù)案在各指標(biāo)下的具體評估值，忽視了專家面對復(fù)雜對象時(shí)所給評價(jià)信息的不確定性和模糊性問題［10］，尤其當(dāng)專家面對某一問題猶豫不決時(shí)會直接影響評估結(jié)果準(zhǔn)確性，這為開展新的探索性研究留下了思考空間。

基于上述分析，本文以大亞灣核電站場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案為研究背景，首先從預(yù)案內(nèi)容的角度出發(fā)構(gòu)建核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估指標(biāo)體系。其次，考慮到語言模糊集在處理模糊、不精確信息方面的突出優(yōu)勢，引入猶豫模糊語言集（HFLTS）的概念，提出基于HFLTS 與群決策理論的層次分析法確定評估指標(biāo)權(quán)重。最后，運(yùn)用猶豫模糊加權(quán)平均算子（HFWA）對應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行評估，試圖確定預(yù)案的關(guān)鍵內(nèi)容和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高預(yù)案的科學(xué)性、有效性和可操作性。

1 構(gòu)建應(yīng)急預(yù)案評估指標(biāo)體系

構(gòu)建科學(xué)合理的評估指標(biāo)體系是決定評估結(jié)果優(yōu)劣的關(guān)鍵所在。已有研究大多關(guān)注預(yù)案本身特性，如時(shí)效性、有效性、完整性、經(jīng)濟(jì)性和可操作性等［11-12］。但上述指標(biāo)難以聚焦預(yù)案優(yōu)劣的關(guān)鍵所在，未能深入分析預(yù)案的薄弱環(huán)節(jié)。不僅增加了專家評估難度，而且不利于預(yù)案的后期改進(jìn)。事實(shí)上，基于核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施過程，預(yù)案主要涵蓋5 個(gè)方面：組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)、應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)與防護(hù)、應(yīng)急保障以及總結(jié)與后期處置。組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)是用于衡量應(yīng)急預(yù)案中組織機(jī)構(gòu)形式、構(gòu)成單位和應(yīng)急人員安排的合理性；應(yīng)急準(zhǔn)備是指通過監(jiān)測預(yù)警以及宣傳演練等工作來提升預(yù)案的可操作性；應(yīng)急響應(yīng)與防護(hù)體現(xiàn)了核事故發(fā)生后，管理部門依據(jù)應(yīng)急預(yù)案制定響應(yīng)計(jì)劃的時(shí)效性與明確性；應(yīng)急保障是為了保證應(yīng)急工作順利開展而采取的各種措施；總結(jié)與后期處置是指核事故得到有效控制后，及時(shí)明確傷員救助、基礎(chǔ)設(shè)施恢復(fù)、調(diào)查評估等工作。上述5 項(xiàng)主要指標(biāo)的相互依賴關(guān)系如圖1所示。

圖1 核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案

結(jié)合圖1，本文基于演練評估理論和相關(guān)文獻(xiàn)［13-15］，總結(jié)分析了影響核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估相關(guān)因素，最終確定核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估指標(biāo)體系由組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)（C1）、應(yīng)急準(zhǔn)備（C2）、應(yīng)急響應(yīng)與防護(hù)（C3）、應(yīng)急保障（C4）和總結(jié)與后期處置（C5）五個(gè)子體系構(gòu)成。組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)包括：組織機(jī)構(gòu)分配的合理性（C11）、組織機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)有效性（C12）和組織機(jī)構(gòu)職責(zé)明確性（C13）；應(yīng)急準(zhǔn)備包括：應(yīng)急預(yù)警程序合理性（C21）、防范措施控制有效性（C22）和宣傳培訓(xùn)與應(yīng)急演練（C23）；應(yīng)急響應(yīng)與防護(hù)包括：響應(yīng)級別明確性（C31）、響應(yīng)程序合理性（C32）、人員疏散救助及時(shí)性（C33）和危險(xiǎn)源排查及控制（C34）；應(yīng)急保障包括：應(yīng)急專項(xiàng)資金保障（C41）、應(yīng)急物資保障（C42）、應(yīng)急隊(duì)伍保障（C43）和應(yīng)急技術(shù)保障（C44）；總結(jié)與后期處置包括：應(yīng)急狀態(tài)恢復(fù)（C51）、事故總結(jié)分析（C52）和后期處置內(nèi)容明確性（C53）。共計(jì)17 項(xiàng)二級指標(biāo)，各個(gè)指標(biāo)貫穿核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案的編制過程，共同體現(xiàn)預(yù)案的科學(xué)性。

2 應(yīng)急預(yù)案評估模型的建立

2.1 基于HFLTS-AHP 的權(quán)重計(jì)算方法

表1 語言術(shù)語集的賦值［17］

（5）確定悲觀和樂觀偏好關(guān)系。本文選取算數(shù)平均值作為語言變量集成算子以確定悲觀和樂觀偏好關(guān)系

2.2 基于HFWA 的評分方法

表2 核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估等級

（2）統(tǒng)計(jì)猶豫模糊評估集。當(dāng)專家在對某一指標(biāo)評分猶豫不決時(shí)，可同時(shí)給出多個(gè)評估分值。即第位專家在給指標(biāo)評分時(shí)，對中的個(gè)評估等級猶豫不決，則專家關(guān)于指標(biāo)的猶豫模糊評估集為

（3）計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)分值。選取猶豫模糊加權(quán)平均算子計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)分值

（4）計(jì)算評估結(jié)果

3 實(shí)例分析

邀請3 位長期從事核應(yīng)急管理研究工作的專家組成決策小組，由于每位專家的工作年限大致相同，在決策過程中各有其優(yōu)勢，因此本研究不區(qū)分專家權(quán)重。本文選取大亞灣核電站作為研究對象，該核電站平均每年進(jìn)行1 至2 次場內(nèi)綜合演練，每5 年與當(dāng)?shù)卣?lián)合開展場外演習(xí)，具有一定的代表性。專家根據(jù)其場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案在演習(xí)過程中的實(shí)施效果，結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對核電站的廠內(nèi)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行評價(jià)。

3.1 HFLTS-AHP 方法計(jì)算準(zhǔn)則權(quán)重

（1）構(gòu)建猶豫模糊語言判斷矩陣并獲取HFLTS對應(yīng)包絡(luò)

基于式（1）～（2）所定義的規(guī)則，專家組利用表1 中的語言術(shù)語集給出猶豫模糊語言判斷矩陣如表3所示。運(yùn)用式（3）求得每個(gè)HFLTS的對應(yīng)包絡(luò)，如表4 所示。

表3 猶豫模糊語言判斷矩陣

表4 HFLTS 對應(yīng)包絡(luò)

（2）確定悲觀和樂觀偏好關(guān)系。基于式（4）～（6）對各個(gè)包絡(luò)進(jìn)行集成，得到悲觀集體偏好關(guān)系（）和樂觀集體偏好關(guān)系（），如表5 和表6 所示。

表5 悲觀集體偏好關(guān)系

表6 樂觀集體偏好關(guān)系

（3）確定指標(biāo)權(quán)重。利用式（7）匯總表5 和表6 中各指標(biāo)的悲觀和樂觀集體偏好關(guān)系，得到相應(yīng)的語言區(qū)間向量。基于表1 為語言變量賦值，計(jì)算各數(shù)值區(qū)間中值，并對結(jié)果進(jìn)行歸一化，最終得到一級指標(biāo)權(quán)重如表7 所示。

表7 指標(biāo)的重要性程度

3.2 HFWA 方法確定綜合評分

（1）統(tǒng)計(jì)猶豫模糊評估集。專家組基于表2 對大亞灣核電站場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案給出評分，即分值越高表示該指標(biāo)的質(zhì)量越高，最終得到猶豫模糊集評分結(jié)果，如表8所示。

表8 基于猶豫模糊集的核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評分

（2）計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)分值。由于本研究不區(qū)分專家權(quán)重，因此運(yùn)用式（8）中的HFWA 算子集成評分結(jié)果時(shí)默認(rèn)專家權(quán)重為具體計(jì)算過程如下（以指標(biāo)的得分為例）。

表9 指標(biāo)算子集成及得分

（3）計(jì)算評估結(jié)果。結(jié)合各指標(biāo)權(quán)重，將表9中各指標(biāo)得分值代入式（10），計(jì)算得到大亞灣核電站場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案一級指標(biāo)評分結(jié)果分別為0.785、0.786、0.786、0.832 和0.680，進(jìn)而求解目標(biāo)層最終評分為0.781。

對應(yīng)表2 中的評估等級可知，大亞灣核電站場內(nèi)核應(yīng)急預(yù)案評估結(jié)果為良，趨近于優(yōu)。在應(yīng)急保障方面表現(xiàn)最好，得分為0.832。但在總結(jié)與后期處置方面存在較多缺陷，尤其在后期處置內(nèi)容明確性方面評分僅為0.573。結(jié)合預(yù)案實(shí)際內(nèi)容展開分析，大亞灣核電站場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案更注重事故后期總結(jié)單位和個(gè)人的應(yīng)急工作表現(xiàn)，并給出相應(yīng)的獎勵和處罰，未能深入細(xì)化明確警戒狀態(tài)解除后各部門的工作內(nèi)容，存在較大的改善空間，亟待進(jìn)一步修訂和完善。

4 結(jié)束語

核輻射突發(fā)事件下，核電廠內(nèi)應(yīng)急預(yù)案是實(shí)施指揮調(diào)度和展開應(yīng)急響應(yīng)工作的基礎(chǔ)，是保障核電安全生產(chǎn)的第一道防線。為準(zhǔn)確評估預(yù)案質(zhì)量，本文從組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)、應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)與防護(hù)、應(yīng)急保障、總結(jié)與后期處置5 個(gè)維度出發(fā)，針對性地構(gòu)建了核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估指標(biāo)體系，易于專家做出判斷，有利于準(zhǔn)確找出預(yù)案的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，考慮到?jīng)Q策者在處理復(fù)雜問題時(shí)固有存在的猶豫性和不確定性，提出基于猶豫模糊語言集的多準(zhǔn)則決策方法，并將其應(yīng)用于大亞灣核電站場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案評估研究，對預(yù)案各項(xiàng)評估指標(biāo)的重要程度進(jìn)行了有效識別，最后準(zhǔn)確得到相應(yīng)評估分值，發(fā)現(xiàn)該應(yīng)急預(yù)案在后期處置方面存在缺陷，驗(yàn)證了所提方法的可行性與實(shí)用性。

本文采用HFLTS-AHP 方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用HFWA 算子對預(yù)案進(jìn)行評分，在一定程度上降低了專家主觀認(rèn)知對評價(jià)結(jié)果的影響，解決了傳統(tǒng)模糊語言在決策過程中精度損失的問題，拓展了猶豫模糊語言集在預(yù)案評估研究領(lǐng)域中的適用范圍。然而，針對核電站場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案管理是一種動態(tài)管理過程，預(yù)案內(nèi)容往往會隨著應(yīng)急管理工作內(nèi)容的變化而變化，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要對評估指標(biāo)體系做出相應(yīng)調(diào)整，但評估方法與模型仍具有適用性，可為今后完善核電廠場內(nèi)應(yīng)急預(yù)案提供參考借鑒。