基于數(shù)據(jù)分析的火災(zāi)調(diào)查方法研究

摘要：隨著我國都市化發(fā)展步伐持續(xù)加快，城鎮(zhèn)居民數(shù)量和聚集程度均呈上升趨勢。與此同時，火災(zāi)的發(fā)生頻次也呈現(xiàn)逐步增多態(tài)勢。在消防工作中，火災(zāi)調(diào)查是其中非常重要的工作內(nèi)容之一，高質(zhì)量的火災(zāi)調(diào)查能夠?qū)馂?zāi)事件起因、發(fā)展過程進(jìn)行深入分析，并提出預(yù)防措施和改進(jìn)建議，從而為消防工作提供有力支持。隨著近些年計算機(jī)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，火災(zāi)調(diào)查也逐漸應(yīng)用數(shù)據(jù)分析方法，使得調(diào)查人員能夠更加全面、科學(xué)了解火災(zāi)事故的發(fā)生原因和蔓延途徑?；诖?，本文首先分析了火災(zāi)調(diào)查的重要價值，接著對火災(zāi)調(diào)查中數(shù)據(jù)分析的重要性進(jìn)行了探究，最后提出了基于數(shù)據(jù)分析的火災(zāi)調(diào)查具體方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析；應(yīng)用價值；火災(zāi)調(diào)查；方法

引言

當(dāng)前都市化步伐加速，建筑物數(shù)量持續(xù)上升，與之相對應(yīng)的火災(zāi)潛在危險也在逐步提高。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，火災(zāi)已成為城市災(zāi)害中的重要災(zāi)害之一[1]。近幾年來，火災(zāi)發(fā)生率不斷攀升，對民眾生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成了極大威脅。結(jié)合目前現(xiàn)狀來看，隨著人口集中和城市建設(shè)區(qū)的擴(kuò)大，人口密度大幅增加，而高層建筑增多使得火災(zāi)發(fā)生概率隨之增加。特別是在商業(yè)區(qū)、居民區(qū)和工業(yè)區(qū)，人員聚集和各類設(shè)施共存，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果將不堪設(shè)想[2]。由于城市建設(shè)規(guī)模龐大，火災(zāi)隱患不容忽視。例如，老舊建筑的電線老化、私拉亂接、消防設(shè)施缺失等問題嚴(yán)重，大大增加了火災(zāi)發(fā)生概率。同時，城市中諸如化工廠、油庫、地下車庫等涉及危險品的場所也成為潛在火災(zāi)源，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果非常嚴(yán)重[3]。因此，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)做好火災(zāi)調(diào)查研究對于當(dāng)前城市消防工作有著至關(guān)重要的意義。

一、火災(zāi)調(diào)查的重要價值

火災(zāi)調(diào)查工作是當(dāng)前消防救援工作的組成部分之一，具有重要的價值，可以為火災(zāi)預(yù)防和安全管理提供有力支持。首先，火災(zāi)調(diào)查可以幫助確定火災(zāi)起因和災(zāi)害成因，對于火災(zāi)隱患的識別和消除起到至關(guān)重要的作用。通過詳細(xì)的火災(zāi)現(xiàn)場勘察和證據(jù)收集，可以確定火災(zāi)起因是由于設(shè)備故障、人為原因還是其他因素引起[4]。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，可以針對性改進(jìn)和完善建筑設(shè)計、裝飾裝修、消防措施等，從而減少火災(zāi)發(fā)生。其次，火災(zāi)調(diào)查可以提供經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為火災(zāi)防控工作提供寶貴指導(dǎo)。通過對火災(zāi)事故的深入調(diào)查和分析，可以總結(jié)出事故中存在的不足之處和問題，揭示出火災(zāi)防控工作中的薄弱環(huán)節(jié)和短板。這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)可以為相關(guān)部門和從業(yè)人員制定火災(zāi)防控政策和規(guī)范提供參考，同時也可以幫助政府和企業(yè)改進(jìn)管理方法和完善安全制度，提高火災(zāi)防范能力。此外，火災(zāi)調(diào)查還可以為火災(zāi)事故責(zé)任追究提供依據(jù)[5]。通過調(diào)查和分析，可以明確事故中的責(zé)任主體和責(zé)任范圍，查明事故過程和責(zé)任鏈條，為事故責(zé)任追究提供科學(xué)、客觀依據(jù)?；馂?zāi)調(diào)查還可以為火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案提供參考和決策依據(jù)。通過調(diào)查分析，可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案中存在的不足和問題，為今后的預(yù)案編制工作提供改進(jìn)和優(yōu)化方向。同時，調(diào)查結(jié)果還可以為火災(zāi)應(yīng)急演練和培訓(xùn)提供實(shí)踐案例，提高從業(yè)人員的應(yīng)急處理能力和火災(zāi)現(xiàn)場處置能力。

二、火災(zāi)調(diào)查中數(shù)據(jù)分析的重要性

在最近幾年里，隨著大數(shù)據(jù)科技的進(jìn)步，優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)解析給各種不同領(lǐng)域的任務(wù)實(shí)施提供了巨大支持。在消防工作中，火災(zāi)調(diào)查中的數(shù)據(jù)分析可以幫助識別火災(zāi)高發(fā)地點(diǎn)和高發(fā)時段。通過對歷年火災(zāi)數(shù)據(jù)的分析，可以確定火災(zāi)發(fā)生地理分布和時間分布規(guī)律，找出火災(zāi)高風(fēng)險區(qū)域和高風(fēng)險時段[6]。這為相關(guān)機(jī)構(gòu)在制定防范措施以及加強(qiáng)隱患排查和管理上提供了科學(xué)參考，而且數(shù)據(jù)分析還可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)中的共性和特殊性。通過對多起火災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對和分析，可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)中的共同特點(diǎn)和漏洞，揭示出火災(zāi)防控工作中的薄弱環(huán)節(jié)和短板。同時，數(shù)據(jù)分析還可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)中的特殊情況和異常現(xiàn)象，對于改進(jìn)火災(zāi)防控策略和提高應(yīng)急處理能力具有重要意義。此外，數(shù)據(jù)分析還可以為火災(zāi)預(yù)測和預(yù)警提供參考。通過對歷史數(shù)據(jù)的趨勢分析和模型建立，可以預(yù)測火災(zāi)的可能發(fā)生情況和趨勢。這為相關(guān)部門提前做好防控準(zhǔn)備和應(yīng)急響應(yīng)提供重要依據(jù)。

三、基于數(shù)據(jù)分析的火災(zāi)調(diào)查具體方法

（一）數(shù)據(jù)收集和整理

基于數(shù)據(jù)分析的火災(zāi)調(diào)查，數(shù)據(jù)收集和整理是非常關(guān)鍵的步驟。在數(shù)據(jù)收集階段，需要收集與火災(zāi)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，包括火災(zāi)發(fā)生時間、地點(diǎn)、起因、損失情況等。這些數(shù)據(jù)可以作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分析提供依據(jù)[7]。此外，大多數(shù)消防救援工作還會記錄火災(zāi)的撲滅過程、使用的滅火器材和方法等信息，這些數(shù)據(jù)對于分析火災(zāi)起因和撲救效果也非常有價值。

（二）數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理

在處理和分析數(shù)據(jù)的過程中，數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理工作被視為一項(xiàng)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。從概念上來說，數(shù)據(jù)清洗主要是指對收集到的火災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、去重、糾錯和填補(bǔ)缺失值等操作，以消除數(shù)據(jù)中的錯誤和異常，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。數(shù)據(jù)預(yù)處理是對清洗過的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和變換等步驟，以利于接下來的數(shù)據(jù)解析和模型建立。在實(shí)際應(yīng)用上，對于數(shù)據(jù)清洗，我們需要對收集的火災(zāi)信息進(jìn)行挑選和消除重復(fù)。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，可以排除掉不符合調(diào)查目標(biāo)或無效的數(shù)據(jù)，以保證分析的精準(zhǔn)性和有效性。同時，需要對重復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行去重處理，以避免重復(fù)計算和分析影響。通過比較數(shù)據(jù)的關(guān)鍵字段，如火災(zāi)發(fā)生時間、地點(diǎn)和起因等，可以識別和去除重復(fù)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的唯一性。數(shù)據(jù)糾錯也是數(shù)據(jù)清洗的重要環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集和整理過程中，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤的情況，如數(shù)據(jù)錄入錯誤、傳輸錯誤等。通過進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證和修正，我們能糾正不準(zhǔn)確信息，從而增強(qiáng)數(shù)據(jù)的精確性。例如，可以通過比對數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系和規(guī)則，識別和糾正不合理和矛盾的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。此外，還需要對數(shù)據(jù)缺失進(jìn)行處理。在數(shù)據(jù)收集和整理過程中，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的情況，如某些字段或數(shù)值沒有記錄或記錄不完整。對于缺失數(shù)據(jù)，可以采用填補(bǔ)缺失值的方法進(jìn)行處理。常用的方法包括均值填充、中位數(shù)填充、插值方法等。采用恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)充方式，可以維護(hù)數(shù)據(jù)的完備性和統(tǒng)一性，降低在數(shù)據(jù)分析和建模過程中的偏見。在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，主要對清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和轉(zhuǎn)換操作，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和建模。標(biāo)準(zhǔn)化旨在將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為同一形式，以消弭各種變量之間的度量差距。常見的標(biāo)準(zhǔn)化方式包括Z-Score以及Min-Max等。規(guī)范化則是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為特定范圍的形式，以便于比較和分析。常用的規(guī)范化方法包括離差標(biāo)準(zhǔn)化和正則化等。

（三）數(shù)據(jù)分析方法選擇

選擇正確且適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方式對火災(zāi)研究具有重要意義。在全面的研究和描述過程中，我們可以使用描述性統(tǒng)計分析手段進(jìn)行操作。通過計算火災(zāi)發(fā)生頻率、持續(xù)時間、地點(diǎn)分布等指標(biāo)，可以了解火災(zāi)的基本情況和趨勢。同時，還可以通過繪制柱狀圖、折線圖、餅圖等圖表，直觀展示火災(zāi)數(shù)據(jù)的分布和變化情況，這樣可以對火災(zāi)調(diào)查提供全面的數(shù)據(jù)背景和參考。在對火災(zāi)數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析中，可以采用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析方法展開。通過挖掘數(shù)據(jù)中的頻繁項(xiàng)集和關(guān)聯(lián)規(guī)則，可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生的相關(guān)因素和規(guī)律。例如，可以發(fā)現(xiàn)某些特定天氣條件、建筑結(jié)構(gòu)或火災(zāi)原因與火災(zāi)發(fā)生的關(guān)聯(lián)性。這樣可以為火災(zāi)預(yù)防和控制提供重要的參考依據(jù)，有針對性采取措施進(jìn)行干預(yù)。此外，可以采用聚類分析方法對火災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行群組劃分和分類。通過對火災(zāi)數(shù)據(jù)中的特征進(jìn)行聚類分析，可以將火災(zāi)案例劃分為不同類別，每個類別具有相似的特點(diǎn)和規(guī)律。例如，可以將火災(zāi)按照地理位置、火災(zāi)原因或損失程度等特征進(jìn)行分類。這樣可以幫助了解火災(zāi)的空間分布和發(fā)生機(jī)理，指導(dǎo)火災(zāi)調(diào)查和滅火救援。對火災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行時間相關(guān)性的分析和預(yù)測，通?？梢圆捎脮r間序列分析方法進(jìn)行。消防人員對火災(zāi)數(shù)據(jù)的時間序列進(jìn)行建模和分析，可以發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生的周期性和趨勢性規(guī)律，并進(jìn)行未來火災(zāi)發(fā)生預(yù)測。這樣可以提前制定火災(zāi)預(yù)防和控制策略，提高火災(zāi)防控和預(yù)測的準(zhǔn)確性和及時性。

（四）數(shù)據(jù)挖掘和模型建立

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在目前各行各業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，將其應(yīng)用在火災(zāi)調(diào)查中也有著較好的效果。數(shù)據(jù)挖掘是通過從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱藏的模式和關(guān)聯(lián)，從而揭示火災(zāi)發(fā)生的可能原因和特征，而模型建立則是將挖掘得到的知識轉(zhuǎn)化為可用于預(yù)測和解釋的模型，以幫助調(diào)查人員深入分析火災(zāi)案件。工作人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理之后，工作人員需要進(jìn)行特征選擇與提取，概括來說調(diào)查人員需要從大量的特征中選擇最相關(guān)的特征，以提高模型的準(zhǔn)確性和解釋性。特征提取則是將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為更具代表性的特征表達(dá)，例如通過計算各個特征的統(tǒng)計指標(biāo)或者使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行特征編碼。接下來，模型建立部分包括模型選擇、模型訓(xùn)練和模型評估等步驟。在模型選擇中，消防人員需要根據(jù)火災(zāi)調(diào)查的具體需求，選擇適合的模型類型，例如決策樹、支持向量機(jī)或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。然后，調(diào)查人員需要使用已清洗和整理的數(shù)據(jù)集進(jìn)行模型訓(xùn)練，以學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中的模式和關(guān)聯(lián)。在模型訓(xùn)練過程中，調(diào)查人員還需要進(jìn)行模型參數(shù)調(diào)優(yōu)，以提高模型的性能。最后，在模型評估中，調(diào)查人員需要使用獨(dú)立的測試數(shù)據(jù)集來評估模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。

（五）結(jié)果驗(yàn)證和解釋

結(jié)果驗(yàn)證和解釋是基于數(shù)據(jù)分析的火災(zāi)調(diào)查中不可或缺的步驟。通過合理的驗(yàn)證方法和技術(shù)，消防人員可以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。首先，結(jié)果驗(yàn)證可以通過交叉驗(yàn)證和模型評估等方法進(jìn)行。交叉驗(yàn)證是一種常用的驗(yàn)證方法，它將數(shù)據(jù)集分為訓(xùn)練集和測試集，然后使用訓(xùn)練集進(jìn)行模型訓(xùn)練，再使用測試集進(jìn)行模型評估。通過對多次交叉驗(yàn)證的結(jié)果進(jìn)行綜合分析，可以得到更準(zhǔn)確的模型性能評估。此外，模型評估還可以采用其他指標(biāo)，如準(zhǔn)確率、發(fā)生率、F1值等，來評估模型的性能。其次，結(jié)果驗(yàn)證還可以通過與現(xiàn)有知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對比來進(jìn)行。消防人員可以與相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行討論和交流，以驗(yàn)證分析結(jié)果的合理性和一致性。此外，消防人員還可以與其他類似案件的調(diào)查人員進(jìn)行溝通，共享經(jīng)驗(yàn)和知識，進(jìn)一步驗(yàn)證分析結(jié)果。再次，解釋是對分析結(jié)果進(jìn)行解釋和說明的重要環(huán)節(jié)。消防人員需要將分析結(jié)果與火災(zāi)案件的背景和情況相結(jié)合，提出合理的解釋和推斷。例如，如果分析結(jié)果顯示火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)與某種特定條件或因素有關(guān)，消防人員可以通過解釋這種關(guān)聯(lián)關(guān)系來推斷火災(zāi)起因。此外，解釋還可以通過可視化技術(shù)和圖表等方式來呈現(xiàn)分析結(jié)果，以便更直觀理解和解釋。最后，為了進(jìn)一步提高結(jié)果驗(yàn)證和解釋的可靠性，調(diào)查人員還可以采用多種方法和技術(shù)的綜合應(yīng)用。例如，調(diào)查人員可以利用不同的數(shù)據(jù)分析算法和模型進(jìn)行比較，以確認(rèn)分析結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性。此外，消防人員還可以使用敏感性分析等方法，評估不同因素對分析結(jié)果的影響程度，從而提供更全面和可信的結(jié)果驗(yàn)證和解釋。通過合理的解釋和說明，消防人員可以理解和利用分析結(jié)果，為火災(zāi)調(diào)查提供有力支持。這些方法和技術(shù)的應(yīng)用可以提高火災(zāi)調(diào)查效果和質(zhì)量，為預(yù)防和處理火災(zāi)案件提供科學(xué)依據(jù)[8]。

結(jié)語

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，基于數(shù)據(jù)分析的火災(zāi)調(diào)查方法已經(jīng)成為了當(dāng)前消防工作的重要工作內(nèi)容，也為火災(zāi)預(yù)防、研判、預(yù)警等提供了有力支持。因此，在以后的發(fā)展中，需要不斷推進(jìn)數(shù)據(jù)技術(shù)與火災(zāi)調(diào)查工作的融合，從而有力推動消防救援工作高質(zhì)量發(fā)展。

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作者簡介：吳鐳（1985- ），男，漢族，陜西渭南人，本科，初級專業(yè)技術(shù)十一級，研究方向：火災(zāi)調(diào)查。