石窟寺安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系構(gòu)建及實證研究

張帥，寧利君，焦心怡，江小平，李然

（1 敦煌研究院 保衛(wèi)處，敦煌 736200；2 北京市科學(xué)技術(shù)研究院 城市安全與環(huán)境科學(xué)研究所，北京 100054；3 中南民族大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，武漢 430074）

近年來各類文物安全突發(fā)事件時有發(fā)生.2018年9月2日，巴西國家博物館發(fā)生火災(zāi)；2019年4月15日，法國巴黎圣母院發(fā)生火災(zāi)；2019 年5 月30 日，山西晉中平遙古城發(fā)生火災(zāi)；2019 年10 月21 日，都靈市中心皇家馬廄與馬術(shù)學(xué)院突發(fā)火災(zāi)；2019 年11月，意大利威尼斯洪水淹沒了大量威尼斯的文物古跡；除以上造成重大影響的事故之外，文物的偷盜、故意破壞、恐怖襲擊等各類安全事故也是層出不窮，對文化遺產(chǎn)的保護和傳承有著較大的影響.

國內(nèi)的文物保護單位（以下簡稱“文保單位”）是對確定納入保護對象的不可移動文物的統(tǒng)稱，包含古文化遺址、古墓葬、石窟寺、古建筑等類別，石窟寺因為其自身特點、賦存環(huán)境、開放規(guī)模、保護手段和方法等原因，面臨更多難以防范的風(fēng)險，這樣就造成了石窟寺成為較為脆弱的文物類別［1］，隨著“文化弘揚”和旅游熱的不斷高漲，開放接待的游客數(shù)量與日俱增，從而又增加了石窟寺類文保單位可能面臨的風(fēng)險［2］.本研究嘗試通過辨識和評估國內(nèi)石窟寺類文保單位面臨的各類公共安全風(fēng)險，圍繞影響石窟寺安全的風(fēng)險因素，構(gòu)建石窟寺安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系，借助風(fēng)險矩陣和層次分析法，進一步全面、科學(xué)、系統(tǒng)地開展石窟寺安全風(fēng)險評估工作，對于文物保護管理機構(gòu)進行石窟安全事件的預(yù)防，提升突發(fā)事件應(yīng)對能力具有重要意義.

1 石窟寺類文保單位風(fēng)險分類

目前文物單位劃分風(fēng)險分類有多重方式，但基本是圍繞重要保護對象進行劃分的.崔波從自然環(huán)境及地理位置、外部突發(fā)事件、日常管理、經(jīng)營活動、交流展覽等方面分析了博物館面臨的分析［3］.王力等從博物館設(shè)備、展覽過程以及人文因素和環(huán)境因素三個角度提出了相應(yīng)的風(fēng)險分類［4］.陳安等從風(fēng)險致因來源和特征為基礎(chǔ)，將博物館領(lǐng)域的風(fēng)險類型分為突發(fā)災(zāi)害類、漸發(fā)病害類和經(jīng)營活動類險三大類風(fēng)險［5］.錢建明從博物館區(qū)域功能的角度從陳列展廳、文物庫房、監(jiān)控室以及文物的運輸流動過程四個方面分析博物館可能存在的風(fēng)險［6］.

筆者結(jié)合國內(nèi)主要幾處大型石窟寺的定位及所承擔(dān)職責(zé)的變化，從其文物保護、文物研究以及文化弘揚等工作出發(fā)，分析三類活動運營過程可能影響的對象“人、文物和基礎(chǔ)設(shè)施”面臨的風(fēng)險，在2019 年提出石窟寺類文保單位風(fēng)險分類方法，將石窟寺類文保單位可能存在的全部風(fēng)險劃分為4 大類：“場所管理風(fēng)險、運營活動風(fēng)險、突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險以及漸發(fā)病害風(fēng)險”，如圖1所示［2］.

圖1 風(fēng)險分類示意圖Fig.1 Schematic diagram of various risk categories

本文在以往石窟寺類文保單位風(fēng)險分類研究工作的基礎(chǔ)之上，進一步研究建立相應(yīng)的安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系.

2 石窟寺類文保單位風(fēng)險評估方法

現(xiàn)階段國內(nèi)外針對文保單位的風(fēng)險評估方法多是針對某一類具體安全威脅或災(zāi)害的評估方法，如基于ZigBee 技術(shù)的文物建筑火災(zāi)風(fēng)險評估方法［7］、文物保護單位安全防范系統(tǒng)的風(fēng)險評估模型［8］、基于模糊層次分析法的文物古建筑火災(zāi)風(fēng)險評估方法［9］、ABC 的評估方法［11-12］，以上方法多是針對某一類具體風(fēng)險進行評估，不能夠得出不同類型風(fēng)險之間的風(fēng)險等級，未能夠?qū)κ咚骂愇谋挝豢赡艽嬖诘母黝愶L(fēng)險進行綜合分析，根據(jù)《風(fēng)險管理 風(fēng)險評估技術(shù)》（GB/T27921—2011）［12］推薦的風(fēng)險評估方法，本文采用風(fēng)險矩陣與層次分析法相結(jié)合的評估模式，以評估不同風(fēng)險類型的最終風(fēng)險值.

2.1 風(fēng)險發(fā)生可能性和嚴(yán)重性權(quán)重計算方法

按照風(fēng)險矩陣的評估方法，風(fēng)險可以從發(fā)生可能性L與后果嚴(yán)重性S兩個角度進行評估，本文利用層次分析法，采用Saaty 的9 級標(biāo)度法（表1）分別構(gòu)建不同指標(biāo)的可能性L與嚴(yán)重性S的兩兩比較的判斷矩陣P，利用矩陣P計算出各級指標(biāo)權(quán)重值和相應(yīng)的一致性比率CR值.

表1 9級標(biāo)度法不同標(biāo)度含義Tab.1 Explanation of each scale level from the 9 scale method of AHP

2.2 不同風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重計算方法

風(fēng)險最終權(quán)重確定參考風(fēng)險矩陣的計算方法，從可能性L與嚴(yán)重性S的權(quán)重得出初始的指標(biāo)權(quán)重值，風(fēng)險i的初始風(fēng)險權(quán)重R的計算公式如公式（1）所示.

計算各風(fēng)險最終權(quán)重值LR 時，需考慮上具體風(fēng)險指標(biāo)所處準(zhǔn)則層的權(quán)重Wk，并進行歸一化處理，計算公式如公式（2）所示.

3 石窟寺類文保單位安全風(fēng)險評估指標(biāo)設(shè)計

基于前期研究工作的基礎(chǔ)，建立石窟寺類文保單位風(fēng)險評估指標(biāo)體系，考慮漸發(fā)病害是文物保護研究相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容，可采用國際文化財產(chǎn)保護與修復(fù)研究中心（ICCROM）提出的ABC 的評估方法［10-11］，由具體文物研究相關(guān)工作人員進行判定，故本次建立的風(fēng)險評估指標(biāo)體系中暫時不包括漸發(fā)病害風(fēng)險的評估指標(biāo).

針對石窟寺類文保單位存在的風(fēng)險分類分析結(jié)果，從石窟寺類文保單位面臨的3 個風(fēng)險大類設(shè)計相應(yīng)的評估指標(biāo)，評估指標(biāo)共有3 個二級指標(biāo)，11個三級指標(biāo)，如表2所示.

表2 石窟寺類文保單位風(fēng)險評估指標(biāo)Tab.2 Index of risk assessment for cultural relics protection units of the cave temples

按照石窟寺類文保單位安全風(fēng)險分類，構(gòu)建石窟寺類文保單位安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系，形成石窟寺類文保單位的分級評估層次結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示.

圖2 分級評估層次結(jié)構(gòu)模型Fig.2 The hierarchical model of graded assessment

分級評估層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建完成后，通過比較同一層次上的各因素對上一層相關(guān)因素的影響得到的判斷矩陣，利用Saaty 的9 級標(biāo)度法給出的重要性標(biāo)度標(biāo)記其重要程度，進而得出相應(yīng)層級不同指標(biāo)的權(quán)重，具體計算方法如下：

（1）計算準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重時，直接由專家對其指標(biāo)權(quán)重進行打分后得出準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重；

（2）計算方案層權(quán)重時，區(qū)分方案層各風(fēng)險指標(biāo)的可能性和嚴(yán)重性，分別計算各風(fēng)險指標(biāo)對應(yīng)可能性權(quán)重和嚴(yán)重性權(quán)重，隨后按照風(fēng)險矩陣的方法計算出方案層各指標(biāo)的具體權(quán)重值，并對其歸一化計處理.

4 A 石窟寺文保單位安全風(fēng)險評估結(jié)果

為驗證前述風(fēng)險評估方法和評估指標(biāo)的適用性，選取位于甘肅省的A 石窟寺文保單位為評估對象進行驗證.

4.1 A石窟寺準(zhǔn)則層各安全風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重計算

利用層次分析法，分析準(zhǔn)則層3 項指標(biāo)的權(quán)重值，在準(zhǔn)則層計算權(quán)重時不再按照可能性和嚴(yán)重性分別計算其權(quán)重，而是作為一個整體計算其3 項指標(biāo)的權(quán)重值.利用評價指標(biāo)判斷矩陣對準(zhǔn)則層進行專家評價，其一致性檢驗結(jié)果CR=0.0359＜0.1，通過一致性檢驗（表3）.

表3 準(zhǔn)則層評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.3 Assessment matrix of evaluation index from criterion layer

4.2 A 石窟寺方案層各安全風(fēng)險發(fā)生可能性權(quán)重計算

利用層次分析法，通過分別構(gòu)建準(zhǔn)則層下各方案層的風(fēng)險矩陣，確定方案層各類風(fēng)險發(fā)生可能性的權(quán)重值.

4.2.1 場所管理風(fēng)險各項指標(biāo)可能性權(quán)重

考慮A石窟寺現(xiàn)階段重點場所（如變配電室、文物庫房等）和一般場所（辦公區(qū)、餐廳等），其制定的各項管理制度細致完善程度以及場所管理人員管理制度的執(zhí)行情況，利用層次分析法形成評價指標(biāo)判斷矩陣對場所管理2項評價指標(biāo)可能性進行專家評價，一致性檢驗結(jié)果CR=0＜0.1，通過一致性檢驗，見表4.

表4 場所管理風(fēng)險可能性評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.4 Likelihood assessment matrix of risk management evaluation index for specific locations

4.2.2 運營活動風(fēng)險各項可能性指標(biāo)權(quán)重

考慮A石窟寺針對交通運輸管理（停車場管理、交通組織等）、大型活動管理（活動審批、現(xiàn)場檢查等）、陳列展覽活動（文物出入庫、文物運輸管理等）、旅游開放（票務(wù)管理、客流組織等）、建筑施工（審批管理、現(xiàn)場檢查等）、窟內(nèi)作業(yè)（入窟審批、設(shè)備管理等）、文保工程（資質(zhì)審核、施工方案審核等）方面的管理制度的制定和執(zhí)行情況，利用層次分析法形成評價指標(biāo)判斷矩陣對運營活動7項評價指標(biāo)可能性進行專家評價，一致性檢驗結(jié)果CR=0.0171＜0.1，通過一致性檢驗，見表5.

表5 運營活動風(fēng)險風(fēng)險評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.5 Assessment matrix of risk management evaluation index for operational activities

4.2.3 突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險各項可能性指標(biāo)權(quán)重

考慮A石窟寺現(xiàn)階段人為活動管理和針對自然災(zāi)害防治管理的情況，利用層次分析法形成評價指標(biāo)判斷矩陣對突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險2項評價指標(biāo)可能性進行專家評價，一致性檢驗結(jié)果CR=0＜0.1，通過一致性檢驗，見表6.

表6 突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.6 Assessment matrix of risk management evaluation index for sudden disasters

4.3 A 石窟寺方案層各安全風(fēng)險發(fā)生嚴(yán)重性權(quán)重計算

同樣利用層次分析法，確定方案層各類風(fēng)險發(fā)生后果嚴(yán)重性的權(quán)重值.

4.3.1 場所管理風(fēng)險各項指標(biāo)嚴(yán)重性權(quán)重

考慮重點場所和一般場所發(fā)生事故可能造成的后果影響程度，如對文物造成的影響和可能造成的人員傷亡及社會輿論情況，利用層次分析法形成評價指標(biāo)判斷矩陣對管理制度2項評價指標(biāo)嚴(yán)重性進行專家評價，一致性檢驗結(jié)果CR=0＜0.1，通過一致性檢驗，見表7.

表7 場所管理風(fēng)險嚴(yán)重性評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.7 Severity assessment matrix of risk management evaluation index for specific locations

4.3.2 運營活動風(fēng)險各項指標(biāo)嚴(yán)重性權(quán)重

考慮運營活動7項評價指標(biāo)發(fā)生事故可能造成的后果影響程度，如對文物造成的影響和可能造成的人員傷亡及社會輿論情況，利用層次分析法形成評價指標(biāo)判斷矩陣對運營活動7項評價指標(biāo)嚴(yán)重性進行專家評價，一致性檢驗結(jié)果CR=0.0313＜0.1，通過一致性檢驗，見表8.

表8 運營活動風(fēng)險嚴(yán)重性評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.8 Severity assessment matrix of risk management evaluation index for operational activities

4.3.3 突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險各項指標(biāo)嚴(yán)重性權(quán)重

考慮人為活動和自然災(zāi)害導(dǎo)致事故后果的嚴(yán)重程度，如對文物造成的影響和可能造成的人員傷亡及社會輿論情況，利用層次分析法形成評價指標(biāo)判斷矩陣對突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險2項評價指標(biāo)嚴(yán)重性進行專家評價，一致性檢驗結(jié)果CR=0＜0.1，通過一致性檢驗，見表9.

表9 突發(fā)災(zāi)害風(fēng)險嚴(yán)重性評價指標(biāo)判斷矩陣Tab.9 Severity assessment matrix of risk management evaluation index for sudden disasters

4.4 A石窟寺安全風(fēng)險最終權(quán)重值計算

根據(jù)前述計算出的方案層各風(fēng)險指標(biāo)可能性初始權(quán)重值（表4～6）和嚴(yán)重性初始權(quán)重值（表7～9），利用公式（1）計算出方案層各風(fēng)險初始權(quán)重值Ri；結(jié)合準(zhǔn)則層初始權(quán)重值（表3），利用公式（2）計算得出方案層各風(fēng)險最終權(quán)重值，計算結(jié)果如表10所示.

表10 方案層各風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重最終值Tab.10 Final weight scores of each risk indicator at the scheme layer

根據(jù)表10，按照“風(fēng)險矩陣+層次分析法”的風(fēng)險評估方法，評估出對A 石窟寺影響最大的三項的風(fēng)險分別是運營活動風(fēng)險中的文保工程類風(fēng)險、場所管理風(fēng)險中的重點場所風(fēng)險和一般場所風(fēng)險，具體原因分析如下：

（1）A 石窟寺文保工程項目多為工藝特殊、施工周期較長的壁畫修復(fù)和洞窟數(shù)字化工程，施工過程中人員、設(shè)備、器械等與文物本體近距離接觸或直接接觸，但現(xiàn)階段針對文物保護工程施工安全管理沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)，其施工過程中使用器械的設(shè)計和選擇未能全面考慮對文物本體的保護要求，因此文保工程可能導(dǎo)致文物受損或人員受傷的風(fēng)險等級較高.建議在文保工程施工前，對施工器械選型進行把控，結(jié)合施工工藝和施工方案，針對性地擬定保護方案，并加強施工人員的培訓(xùn)和管理，強化施工人員安全意識.

（2）A石窟寺核心區(qū)域內(nèi)除洞窟區(qū)域外，其他重點場所也較多，包括安（消）防中控室、配電室、發(fā)電機房、實驗室、水泵房等，一旦發(fā)生事故，不但會對A石窟寺其他區(qū)域的運行造成較大影響，且其場所發(fā)生事故也極易造成人員傷亡，可能對文物造成直接或間接影響，因此該類風(fēng)險在A 石窟寺的風(fēng)險等級也較高.建議明確重點場所的責(zé)任人，制定重點場所管控制度，加大巡查力度，強化掛牌上鎖措施落實，防止無關(guān)人員進入，以確保重點場所的安全.

（3）一般場所在A石窟寺分布較廣，既包括與游客直接相關(guān)的售票區(qū)、排隊區(qū)，也包括不對游客開放的辦公區(qū)，這類場所發(fā)生事故其影響區(qū)域僅限定在該區(qū)域范圍內(nèi)，對其他區(qū)域影響的可能性較小，但該類場所發(fā)生事故可能會造成游客人員傷亡和引起巨大社會影響.建議結(jié)合一般場所區(qū)域的使用功能和涉及人員類別，針對性地制定管控制度，必要時可采取一定的工程技術(shù)措施，優(yōu)化相關(guān)區(qū)域布局，提升區(qū)域的本質(zhì)安全水平.

總體來說各類風(fēng)險最終指標(biāo)權(quán)重與現(xiàn)階段A石窟寺文保單位的實際情況相符，可在具體評估過程中進一步將各類風(fēng)險劃分層級，并結(jié)合權(quán)重值計算相應(yīng)的風(fēng)險等級.

5 結(jié)語

本文利用前期的石窟寺類文保單位風(fēng)險分類的研究成果，設(shè)計了“風(fēng)險矩陣+層次分析法”的風(fēng)險評估方法，并選取位于甘肅省的A石窟寺為例，確定了其各類風(fēng)險的權(quán)重值，并確定現(xiàn)階段文保工程風(fēng)險是A石窟寺需要重點關(guān)注的風(fēng)險，具體結(jié)論如下：

（1）本文提出了“風(fēng)險矩陣+層次分析法”的風(fēng)險評估方法，通過分別評估風(fēng)險發(fā)生的可能性權(quán)重值和后果嚴(yán)重性權(quán)重值來確認風(fēng)險的最終權(quán)重值，下一步可以將不同風(fēng)險類型劃分等級和分值，利用各類風(fēng)險的權(quán)重值來確定最終的風(fēng)險等級.

（2）從A 石窟寺準(zhǔn)則層的三類風(fēng)險的權(quán)重可以看出，運營活動中存在的安全風(fēng)險是現(xiàn)階段A 石窟寺存在的主要風(fēng)險，其中文保工程風(fēng)險是現(xiàn)階段A石窟寺文保單位需要關(guān)注的重要風(fēng)險，這符合現(xiàn)階段文物保護單位突發(fā)事件的現(xiàn)狀，因此需要進一步加強該類風(fēng)險的防范和管控力度.

（3）石窟寺作為較為脆弱的文物類別，應(yīng)當(dāng)定期開展安全風(fēng)險評估，明確當(dāng)前需重點管控的風(fēng)險，并結(jié)合各項安全管理制度的落實，控制風(fēng)險態(tài)勢，防止由各類風(fēng)險引發(fā)的事故，確保游客、文物的安全.