基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)方法的煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力逐級(jí)評(píng)價(jià)研究

梁 閆， 陳 昊， 魏春宇， 張永領(lǐng)，

(1. 河南理工大學(xué) 應(yīng)急管理學(xué)院， 河南 焦作 454003； 2. 河南理工大學(xué) 工商管理學(xué)院， 河南 焦作 454003)

0 引言

煤礦重大災(zāi)害事故具有突發(fā)性、破壞性、衍生性的特點(diǎn)，極大地增加了應(yīng)急救援的難度。如2021年1月，山東省棲霞市笏山金礦發(fā)生爆炸， 22人被困，不僅有國(guó)家礦山應(yīng)急救援隊(duì)、山東黃金、山東地礦局、中國(guó)黃金、龍礦集團(tuán)、牟金、淄博礦務(wù)局等15支專業(yè)救援隊(duì)和煙臺(tái)市消防支隊(duì)參與救援，還有醫(yī)療隊(duì)伍以及應(yīng)急管理部和國(guó)家衛(wèi)健委組織的專家隊(duì)伍參與救援[1]； 2020年12月，重慶市永川區(qū)吊水洞煤業(yè)井下發(fā)生重大火災(zāi)事故， 23人被困，除了消防、醫(yī)療專業(yè)救援隊(duì)伍參與救援，還有國(guó)家隧道應(yīng)急救援重慶隊(duì)、國(guó)家礦山救援隊(duì)、國(guó)家礦山安監(jiān)局的專家隊(duì)伍參與搶險(xiǎn)救援[2]； 2020年9月，重慶能投渝新能源有限公司松藻煤礦發(fā)生重大火災(zāi)事故， 17人被困，不僅有礦山救護(hù)隊(duì)、消防、醫(yī)療的專業(yè)救援隊(duì)伍參與應(yīng)急救援，還有應(yīng)急管理部、煤礦安全監(jiān)察局、市國(guó)資委和安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的專家隊(duì)伍參與搶險(xiǎn)救援[3]。大量煤礦重特大災(zāi)害事故應(yīng)急救援表明，僅僅依靠事發(fā)單位的救援力量還不夠，還需要跨區(qū)域、跨層級(jí)、跨部門和跨行業(yè)的多主體應(yīng)急救援力量的協(xié)同參與。

近年來應(yīng)急救援協(xié)同受到應(yīng)急管理部門高度重視的同時(shí)，也受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，如朱莉從效率與公平的角度，構(gòu)建了跨區(qū)域協(xié)同應(yīng)急救援路徑選擇模型[4]； 賴祥威等從數(shù)字預(yù)案的任務(wù)協(xié)同角度構(gòu)建了礦山應(yīng)急救援流程Petri網(wǎng)絡(luò)模型[5]； 朱敬聰?shù)葟膽?yīng)急救援系統(tǒng)的角度構(gòu)建了化工園區(qū)應(yīng)急協(xié)同ISM-MICMAC因素分析模型[6]； 趙金龍等從應(yīng)急救援過程的角度，構(gòu)建了基于Multi-Agent理論的應(yīng)急協(xié)同救援框架[7]。盡管學(xué)術(shù)界對(duì)災(zāi)害事故應(yīng)急救援協(xié)同進(jìn)行了必要的研究并取得了一定成果，但在煤礦領(lǐng)域，重特大災(zāi)害事故多元主體參與的應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)仍缺乏系統(tǒng)深入的研究。因此，本研究嘗試在構(gòu)建煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，采用AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力進(jìn)行逐級(jí)評(píng)價(jià)，以期為煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)提供借鑒。

1 煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

“協(xié)同(Synergy)”一詞最早來源于古希臘，意為“協(xié)調(diào)合作”[8]。德國(guó)物理學(xué)家哈肯于1971年提出了協(xié)同的概念，認(rèn)為協(xié)同就是系統(tǒng)各部分之間相互協(xié)作，使整個(gè)系統(tǒng)形成微觀個(gè)體層次所不存在的新質(zhì)的結(jié)構(gòu)與特征[9]，即是多元主體力量通過協(xié)同合作而產(chǎn)生的總力量大大超越原有各自功能總和。應(yīng)急救援協(xié)同更加強(qiáng)調(diào)多元主體參與合作，來解決應(yīng)急救援過程中的問題和矛盾，而應(yīng)急救援協(xié)同能力指的是應(yīng)急救援主體在應(yīng)急救援過程中整合各種社會(huì)資源，與其他應(yīng)急救援主體合作完成應(yīng)急救援任務(wù)，處理災(zāi)害事故的能力。在煤礦重特大災(zāi)害事故應(yīng)急救援過程中，除了事發(fā)單位自己的救援力量，還有來自不同單位的專業(yè)救援力量，其他企業(yè)部門的救援力量、消防救援力量、醫(yī)療救援隊(duì)伍和專家隊(duì)伍，甚至還有社會(huì)救援力量。為了提高煤礦重大災(zāi)害事故應(yīng)急救援的速度、效率和效能，各參與救援主體需要從決策、組織、過程和資源4個(gè)層面協(xié)同合作，從整體上提高應(yīng)急救援能力和水平[10]?；诿旱V重大災(zāi)害事故應(yīng)急救援案例，采用文獻(xiàn)和訪談?wù){(diào)查相結(jié)合的方法，構(gòu)建了煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表 1。

表 1 煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 Evaluation index system of coal mine emergency rescue coordination ability

1.1 決策協(xié)同

科學(xué)決策是應(yīng)急救援成敗的關(guān)鍵。應(yīng)急決策各主體應(yīng)當(dāng)具備良好的決策能力、參與能力和協(xié)同能力[11]。政府有關(guān)部門負(fù)責(zé)人、應(yīng)急管理專家、應(yīng)急救援隊(duì)伍負(fù)責(zé)人等各決策主體在進(jìn)行協(xié)同決策時(shí)，首先需要對(duì)災(zāi)害事故進(jìn)行快速高效、科學(xué)合理地研判，根據(jù)事故的嚴(yán)重程度、救援的復(fù)雜性以及當(dāng)前的技術(shù)力量和救援力量等因素制定科學(xué)合理的救援目標(biāo)，然后在嚴(yán)密分析和科學(xué)論證的基礎(chǔ)上結(jié)合災(zāi)害事故總體預(yù)案和專項(xiàng)預(yù)案，制定出多個(gè)救援方案，最后根據(jù)最優(yōu)化原則選擇最優(yōu)方案作為最終的實(shí)施方案。因此，應(yīng)急救援決策協(xié)同主要包括事故研判協(xié)同、目標(biāo)決策協(xié)同、制定救援方案協(xié)同和選擇最優(yōu)實(shí)施方案協(xié)同4個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

1.2 組織協(xié)同

當(dāng)應(yīng)急救援最終實(shí)施方案確定后就要立刻組織實(shí)施救援行動(dòng)。應(yīng)急救援組織過程協(xié)同包括應(yīng)急指揮協(xié)同、溝通協(xié)調(diào)協(xié)同、后勤保障協(xié)同和技術(shù)支持協(xié)同4個(gè)方面。在實(shí)施煤礦災(zāi)害事故應(yīng)急救援過程中，由救援指揮部對(duì)各救援力量進(jìn)行統(tǒng)一指揮，同時(shí)還要對(duì)各參與救援主體進(jìn)行有效的溝通與協(xié)調(diào)，防止救援工作的無序和救援現(xiàn)場(chǎng)的混亂。為了保障救援行動(dòng)快速高效進(jìn)行，需要對(duì)參與救援各主體在交通、通信、電力、救援裝備、個(gè)人防護(hù)、食宿等方面進(jìn)行協(xié)同保障。最后技術(shù)支持也要協(xié)同協(xié)作，發(fā)揮技術(shù)支持的最大效能。

1.3 過程協(xié)同

煤礦災(zāi)害事故應(yīng)急救援全過程各個(gè)環(huán)節(jié)都需要各參與主體通力合作、協(xié)同作戰(zhàn)[12]。應(yīng)急救援過程協(xié)同包括生命救援協(xié)同、應(yīng)急處置協(xié)同、防范次生事故協(xié)同、救援輔助協(xié)同和善后協(xié)同5個(gè)方面。首先是在營(yíng)救被困人員的生命救援過程中，各救援隊(duì)伍需要通力協(xié)同協(xié)作； 其次是在事故應(yīng)急處置等方面也需要協(xié)同作戰(zhàn)，不僅防范災(zāi)害事故擴(kuò)大，還要防范次生事故災(zāi)害的發(fā)生； 再次是應(yīng)急救援輔助的各個(gè)方面協(xié)同； 最后是應(yīng)急救援的善后協(xié)同。

1.4 資源協(xié)同

煤礦災(zāi)害事故應(yīng)急救援所需要的應(yīng)急資源包括應(yīng)急救援隊(duì)伍尤其是專業(yè)救援隊(duì)伍、應(yīng)急救援裝備、應(yīng)急物資以及相關(guān)信息資源等[13]。應(yīng)急救援隊(duì)伍尤其是專業(yè)救援隊(duì)伍是救援的中堅(jiān)力量，由于專業(yè)救援隊(duì)伍可能來自不同的部門，需要納入統(tǒng)一的調(diào)度指揮體系，對(duì)來自不同部門的救援裝備和應(yīng)急物資進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、有效配置。各類相關(guān)信息資源也要協(xié)同，確保各類信息共享和各方參與主體獲取信息的一致性。

2 基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)的逐級(jí)評(píng)價(jià)方法分析

模糊綜合評(píng)價(jià)法以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用定性與定量相結(jié)合的方法對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，但模糊綜合評(píng)價(jià)法各因素權(quán)重的確定往往帶有很大的主觀性，而層次分析法(AHP)采用主觀和客觀相結(jié)合通過計(jì)算判斷矩陣特征向量的方法確定權(quán)重，使各權(quán)重的確定相對(duì)更加客觀[14]，將層次分析法(AHP)和模糊綜合評(píng)價(jià)法相結(jié)合將使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)可信，能更為客觀地反映出當(dāng)前認(rèn)識(shí)水平下的煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力。

基于AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)的逐級(jí)評(píng)價(jià)方法的主要思路是，首先根據(jù)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄的二級(jí)指標(biāo)對(duì)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，其次根據(jù)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判結(jié)果對(duì)應(yīng)急救援協(xié)同能力進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，最后是根據(jù)最大隸屬度原則確定最終評(píng)價(jià)結(jié)果。主要步驟如下：

(1)構(gòu)建評(píng)價(jià)因素集。根據(jù)表 1所示的應(yīng)急救援協(xié)同能力指標(biāo)體系，分別構(gòu)建每個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄二級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)因素集，用Ui表示：

Ui=(ui1，ui2，…，uin)

(1)

式中，Ui為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)；n為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄二級(jí)指標(biāo)的數(shù)量。

(2)構(gòu)建評(píng)價(jià)集。評(píng)價(jià)集就是評(píng)價(jià)對(duì)象所有可能結(jié)果所組成的集合，通常用V表示：

V=(v1，v2，…，vm)

(2)

式中，v代表評(píng)價(jià)結(jié)果；m為評(píng)價(jià)結(jié)果的數(shù)量。

(3)確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)重。采用AHP法對(duì)要素間的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩判斷并構(gòu)造判斷矩陣，然后計(jì)算矩陣特征值和特征向量確定權(quán)重。分別構(gòu)造一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重W和其所轄二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量Wi，其中，i為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)。

(4)對(duì)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，分別構(gòu)造其單因素評(píng)判矩陣。

(5)根據(jù)二級(jí)指標(biāo)單因素評(píng)價(jià)矩陣及其相應(yīng)的權(quán)重，對(duì)每個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判：

Bi=Wi×Ri

(3)

式中，Bi為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判結(jié)果；Wi為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量；Ri為第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)的單因素評(píng)判矩陣。

(6)根據(jù)模糊綜合評(píng)判結(jié)果，構(gòu)造一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判矩陣R，然后采用公式B=W×R對(duì)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，其中，B為模糊綜合評(píng)判結(jié)果，W為一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量。最后按照最大隸屬度原則E=max(B)，確定評(píng)價(jià)結(jié)果。

3 煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)應(yīng)用案例

3.1 煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)過程

(1)構(gòu)建評(píng)價(jià)因素集

根據(jù)表 1所示的煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分別構(gòu)建決策協(xié)同、組織協(xié)同、過程協(xié)同、資源協(xié)同4個(gè)一級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)子集：U1=(事故研判協(xié)同、目標(biāo)決策協(xié)同、制定方案協(xié)同、選擇最優(yōu)方案協(xié)同)；U2=(應(yīng)急指揮協(xié)同、溝通協(xié)調(diào)協(xié)同、技術(shù)支持協(xié)同、后勤保障協(xié)同)；U3=(生命救援協(xié)同、應(yīng)急處置協(xié)同、防范次生事故協(xié)同、救援輔助協(xié)同、善后協(xié)同)；U4=(救援隊(duì)伍協(xié)同、救援裝備協(xié)同、救援物資協(xié)同、信息資源協(xié)同)。

(2)建立評(píng)價(jià)集

將評(píng)價(jià)結(jié)果劃分為3個(gè)等級(jí)，即優(yōu)秀、中等、差，構(gòu)建評(píng)價(jià)集：V=(優(yōu)秀、中等、差)。

(3)確定指標(biāo)權(quán)重

在征求煤礦應(yīng)急救援專家建議的基礎(chǔ)上，采用AHP計(jì)算權(quán)重，分別計(jì)算出4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和17個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，如表 2所示。

表 2 各指標(biāo)的權(quán)重及二級(jí)指標(biāo)的評(píng)判結(jié)果Tab.2 The weight of each indicator and the evaluation results of the second-level indicators

(4)對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判

邀請(qǐng)20位煤礦應(yīng)急救援專家按照評(píng)價(jià)集給出的3個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，評(píng)判結(jié)果如表 2所示。

(5)對(duì)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判

根據(jù)表 2給出的結(jié)果，分別計(jì)算出每個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄二級(jí)指標(biāo)的隸屬度，然后構(gòu)建評(píng)判矩陣，如一級(jí)指標(biāo)決策協(xié)同的評(píng)判矩陣為：

根據(jù)一級(jí)指標(biāo)決策協(xié)同所轄的4個(gè)二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重(表 2)，構(gòu)建其權(quán)重向量：

對(duì)一級(jí)指標(biāo)決策協(xié)同進(jìn)行模糊綜合評(píng)判：

同理，可以對(duì)組織協(xié)同、過程協(xié)同和資源協(xié)同3個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判：

(6)最終評(píng)價(jià)

將決策協(xié)同、組織協(xié)同、過程協(xié)同和資源協(xié)同4個(gè)一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)判結(jié)果構(gòu)建評(píng)判矩陣R，根據(jù)表 2所示的權(quán)重構(gòu)建一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量W：

采用公式B=W×R對(duì)笏山金礦應(yīng)急救援協(xié)同能力進(jìn)行模糊綜合評(píng)判：

根據(jù)最大隸屬度原則，笏山金礦應(yīng)急救援協(xié)同能力最終評(píng)價(jià)結(jié)果為“中等”。

3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

山東棲霞笏山金礦應(yīng)急救援協(xié)同能力評(píng)價(jià)結(jié)果為“中等”，表明在笏山金礦事故應(yīng)急救援過程中，參與救援各主體的應(yīng)急救援協(xié)同能力已經(jīng)達(dá)到合格等級(jí)，但仍有進(jìn)步空間。從決策協(xié)同、組織協(xié)同、過程協(xié)同和資源協(xié)同4個(gè)一級(jí)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來看，組織協(xié)同和資源協(xié)同的等級(jí)為“優(yōu)”，決策協(xié)同和過程協(xié)同等的級(jí)為“中等”，說明從總體上需要從決策協(xié)同和過程協(xié)同能力兩個(gè)方面提升應(yīng)急救援協(xié)同能力。

從決策協(xié)同、組織協(xié)同、過程協(xié)同和資源協(xié)同4個(gè)一級(jí)指標(biāo)所轄二級(jí)指標(biāo)的評(píng)判結(jié)果來看，事故研判協(xié)同、目標(biāo)決策協(xié)同、溝通協(xié)調(diào)協(xié)同、技術(shù)支持協(xié)同、后勤保障協(xié)同、防范次生事故協(xié)同、救援輔助協(xié)同、善后協(xié)同、救援物資協(xié)同、信息資源協(xié)同的評(píng)判結(jié)果為“中等”，制定方案協(xié)同的評(píng)判結(jié)果為“差”，因此在制定應(yīng)急救援能力提升方案時(shí)，應(yīng)從評(píng)判結(jié)果為“中等”尤其是評(píng)判結(jié)果為“差”的二級(jí)指標(biāo)入手提高應(yīng)急救援協(xié)同能力。

綜上所述，基于AHP-模糊綜合評(píng)判的煤礦應(yīng)急救援協(xié)同能力逐級(jí)評(píng)價(jià)方法研究，在充分發(fā)揮專家作用的同時(shí)也減少了人為主觀性造成的誤差，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)、更加接近實(shí)際情況。該方法不僅能客觀評(píng)價(jià)應(yīng)急救援協(xié)同能力，還能夠逐級(jí)分析應(yīng)急救援能力的薄弱環(huán)節(jié)，分析影響應(yīng)急救援協(xié)同能力的關(guān)鍵因素，可為全面提高應(yīng)急救援能力提供決策支持。

4 結(jié)論