王龍帥 吳潔 王瑩 周思宇 鞠偉軼 蔣軍成 邢志祥

(常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院 江蘇常州 213164)

0 引言

“十二五”期間以來(lái)，我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品使用需求日益增長(zhǎng)。根據(jù)《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃2016—2020年》報(bào)告顯示，1978年以來(lái)，我國(guó)石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，基本滿足了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防科技工業(yè)建設(shè)的需要。然而，隨之而來(lái)的是各類(lèi)化工安全事故，化工安全問(wèn)題越來(lái)越受關(guān)注。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)化工園區(qū)安全事故頻發(fā)，“8·12”天津?yàn)I海新區(qū)爆炸事故和江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故[1]等多起化工園區(qū)重特大事故均造成了嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)化工園區(qū)安全生產(chǎn)帶來(lái)了重創(chuàng)。2013年4月江蘇省安全生產(chǎn)委員會(huì)辦公室發(fā)布了《化工集中區(qū)區(qū)域安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告編制要求》，明確指出園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作必須包含對(duì)園區(qū)的應(yīng)急能力評(píng)估[2]?；@區(qū)的公共管理和應(yīng)急響應(yīng)往往需要多個(gè)職能部門(mén)參與配合，指揮協(xié)調(diào)工作十分復(fù)雜。通過(guò)建立化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系，評(píng)估化工園區(qū)具備的應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急處置能力，對(duì)政企部門(mén)處理突發(fā)性、不確定性事件應(yīng)急指揮決策時(shí)具有極大的參考價(jià)值。

1 應(yīng)急能力評(píng)估研究進(jìn)展

20世紀(jì)90年代末，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)展了大量應(yīng)急能力評(píng)估工作。美國(guó)是最先開(kāi)始進(jìn)行應(yīng)急能力評(píng)估研究的國(guó)家[3-4]，各州和地方政府都因地制宜制定了應(yīng)急能力評(píng)估體系。參考美國(guó)應(yīng)急能力評(píng)估研究方法，日本、加拿大、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家也都相繼建立了適應(yīng)本國(guó)國(guó)情的應(yīng)急能力評(píng)估體系。CHEN M等[5]建立了城市消防站應(yīng)急救援能力評(píng)價(jià)體系，采用AHP和模糊綜合評(píng)價(jià)法定量評(píng)估消防站應(yīng)急救援能力的水平，以鄭州市某消防站為例，驗(yàn)證了所建系統(tǒng)的有效性。結(jié)果表明，該消防局應(yīng)急救援能力總體處于“一般”水平。SHAHPARVARI S等[6]考察澳大利亞墨爾本、維多利亞州現(xiàn)有消防站的地理分布，利用位置分配模型和地理信息系統(tǒng)(GIS)來(lái)確定新消防站的最佳位置，結(jié)果表明在規(guī)定時(shí)間內(nèi)消防站轄區(qū)覆蓋率提高了6%。OMAR M A I等[7]針對(duì)孟加拉國(guó)地震風(fēng)險(xiǎn)和綜合應(yīng)急能力評(píng)估制定了5項(xiàng)指標(biāo)，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷和專(zhuān)家打分進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明孟加拉國(guó)西部和北部地區(qū)是面臨應(yīng)急響應(yīng)困難的高危地區(qū)。

我國(guó)在應(yīng)急能力評(píng)估研究上起步稍晚。2002年，中國(guó)地震局聯(lián)合唐山市政府、河北理工學(xué)院及多家科研院所召開(kāi)了首屆“中國(guó)城市災(zāi)害應(yīng)急管理能力研討會(huì)[8]”，河北理工學(xué)院王紹玉[9]教授首次提出構(gòu)架我國(guó)城市災(zāi)害應(yīng)急能力評(píng)估體系。鄧云峰、劉建、鄭雙忠等[10-15]在城市突發(fā)事件應(yīng)急能力評(píng)估體系分析方法、體系構(gòu)建等方面開(kāi)展了大量工作。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)應(yīng)急能力評(píng)估研究主要集中在城市綜合應(yīng)急能力評(píng)估方面。劉蘭強(qiáng)[16]構(gòu)建了城市突發(fā)事件應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系，采用變異系數(shù)法和模糊集值統(tǒng)計(jì)法構(gòu)建評(píng)估模型，并得到實(shí)際應(yīng)用。應(yīng)急管理部研究中心楊洋等[17]運(yùn)用德?tīng)柗品?、層次分析法總結(jié)形成了“3-17-62”的3個(gè)層級(jí)的城市應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系。其中，針對(duì)化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估主要集中在指標(biāo)體系和情景構(gòu)建等方面。張少剛等[18]從事前、事中、事后3個(gè)階段構(gòu)建了化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系。王飛躍等[19]從控制事故致因理論出發(fā)建立了6個(gè)一級(jí)指標(biāo)、32個(gè)二級(jí)指標(biāo)的化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)。庹雪娜[20]構(gòu)建了大興工業(yè)園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)，采用DNV-GL和MATLAB為建模工具，對(duì)園區(qū)內(nèi)3家涉及危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)進(jìn)行了評(píng)估。馮云曉[21]基于“情景-任務(wù)-能力”構(gòu)建了城市危險(xiǎn)化學(xué)品事故應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系，結(jié)合G1和突變級(jí)數(shù)對(duì)城市進(jìn)行評(píng)估。

2 化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

本次應(yīng)急能力評(píng)估對(duì)象為江蘇省常州市某化工園區(qū)，該園區(qū)現(xiàn)有企業(yè)共92家，其中化工類(lèi)企業(yè)共80家，具有危險(xiǎn)化工工藝的化工類(lèi)企業(yè)共47家，涉及14種危險(xiǎn)化工工藝，涉及粉塵爆炸危險(xiǎn)性企業(yè)共28家。參考《中華人民共和國(guó)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)法》《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》等相關(guān)法律法規(guī)，結(jié)合公共安全三角形理論[22]，從應(yīng)急管理的整個(gè)周期出發(fā)，遵循指標(biāo)體系構(gòu)建原則，構(gòu)建了針對(duì)于該化工園區(qū)事故應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)，該指標(biāo)體系包含4個(gè)一級(jí)評(píng)估指標(biāo)，10個(gè)二級(jí)評(píng)估指標(biāo)和34個(gè)三級(jí)評(píng)估指標(biāo)。

表1 化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系

續(xù)表1

3 多層次模糊綜合評(píng)估模型的建立

3.1 層次分析法

層次分析法[23-24](Analytic Hierarchy Process即AHP)是一種系統(tǒng)分析與決策的綜合評(píng)價(jià)方法，它較合理的解決了定性問(wèn)題定量化的處理過(guò)程。采用層次分析法中“1—9標(biāo)度法”對(duì)指標(biāo)間的重要性程度進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)成判斷矩陣，經(jīng)計(jì)算得出權(quán)重ω和一致性檢驗(yàn)結(jié)果。

以一級(jí)指標(biāo)為例，利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件計(jì)算得出一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重(見(jiàn)表2)。從表2中可以看出，4個(gè)一級(jí)指標(biāo)重要性程度由高到低排序?yàn)椋侯A(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備能力(B1)、應(yīng)急處置與救援能力(B3)、監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力(B2)、事后恢復(fù)與重建能力(B4)，這一結(jié)論與當(dāng)前“預(yù)防為主”的安全理念和發(fā)展趨勢(shì)一致[19]。同理，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 一級(jí)指標(biāo)權(quán)重

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)法[25]基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，可將定性的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)為定量評(píng)價(jià)，其具體步驟如下：

(1)建立評(píng)估因素集?；@區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)體系中一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)指標(biāo)分別用X、Y、Z表示。則有X={B1，B2，B3，B4}，Y={C1，C2，…，C10}，Z={D1，D2，…，D34}。

(2)建立評(píng)語(yǔ)集。將評(píng)語(yǔ)集劃分為5個(gè)等級(jí)：V={好，較好，一般，較差，差}。

(3)確定指標(biāo)隸屬度。化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估指標(biāo)對(duì)評(píng)語(yǔ)集的隸屬程度叫作指標(biāo)隸屬度。設(shè)a位專(zhuān)家對(duì)某指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，有b位專(zhuān)家選擇了某個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)，則該指標(biāo)對(duì)于該評(píng)語(yǔ)等級(jí)的隸屬度為b/a[26]。本次評(píng)估邀請(qǐng)了8位行業(yè)專(zhuān)家對(duì)三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果如表3所示。

表3 專(zhuān)家評(píng)估結(jié)果

續(xù)表3

(4)確定模糊評(píng)判矩陣。通過(guò)專(zhuān)家意見(jiàn)確定隸屬度后，即可產(chǎn)生模糊評(píng)判矩陣，以二級(jí)評(píng)估指標(biāo)C1為例，式(1)表示因素級(jí)C1與評(píng)價(jià)等級(jí)V的模糊關(guān)系為評(píng)判矩陣RC1。

其中rD1,1為因素集C1中的三級(jí)指標(biāo)D1對(duì)評(píng)語(yǔ)集V1的隸屬度。

同理，建立評(píng)判矩陣RC2，RC3，…，RC10，RB1，…，RB4。

(5)多級(jí)模糊評(píng)價(jià)的計(jì)算。本文選用加權(quán)平均模糊算子[25]進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)式(2)依次求取三級(jí)指標(biāo)Z層、二級(jí)指標(biāo)Y層、一級(jí)指標(biāo)X層的模糊綜合評(píng)價(jià)集。

Re=ω·R

(2)

式中，Re為因素集X、Y、Z的模糊綜合評(píng)價(jià)集，ω為因素集X、Y、Z中的指標(biāo)權(quán)重向量，R為各因素集的評(píng)判矩陣。

(6)模糊綜合評(píng)估結(jié)果。結(jié)合指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)集和最大隸屬度原則確定評(píng)估結(jié)果，其最大隸屬度值對(duì)應(yīng)的評(píng)級(jí)等級(jí)即為各指標(biāo)能力的評(píng)價(jià)等級(jí)。

4 化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估結(jié)果

采用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建化工園區(qū)多層次模糊綜合評(píng)估模型，將專(zhuān)家評(píng)估結(jié)果作為本次評(píng)估計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算出化工園區(qū)各級(jí)指標(biāo)的隸屬度及對(duì)應(yīng)的評(píng)估等級(jí)，見(jiàn)表4。

以二級(jí)指標(biāo)“C1.風(fēng)險(xiǎn)治理能力”為例，根據(jù)式(2)計(jì)算其隸屬度為：

從表4數(shù)據(jù)可以看出，10個(gè)二級(jí)指標(biāo)中，2個(gè)二級(jí)指標(biāo)的最大隸屬度對(duì)應(yīng)評(píng)估等級(jí)為“較好”，7個(gè)二級(jí)指標(biāo)的最大隸屬度對(duì)應(yīng)評(píng)估等級(jí)為“一般”，1個(gè)二級(jí)指標(biāo)的最大隸屬度對(duì)應(yīng)評(píng)估等級(jí)為“較差”；4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和園區(qū)綜合應(yīng)急能力的最大隸屬度對(duì)應(yīng)等級(jí)均為“一般”。由此可以得出，該化工園區(qū)綜合應(yīng)急能力評(píng)估結(jié)果為“一般”。

表4 各級(jí)評(píng)估指標(biāo)隸屬度

二級(jí)指標(biāo)中，“C2.管理建設(shè)能力”和“C5.應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力”評(píng)估等級(jí)為“較好”，表明該化工園區(qū)在管理建設(shè)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)方面的能力較好，需繼續(xù)保持；“C3.應(yīng)急保障能力”評(píng)估等級(jí)為“較差”，表明該化工園區(qū)在應(yīng)急保障方面能力較差，需迫切提升園區(qū)內(nèi)事故應(yīng)急保障能力，如：園區(qū)內(nèi)應(yīng)配有專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急資金；配備編制齊全的應(yīng)急隊(duì)伍人員和應(yīng)急裝備；建設(shè)應(yīng)急避難場(chǎng)所并達(dá)到相關(guān)要求等。

一級(jí)指標(biāo)中，“B1.預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備能力”“B2.監(jiān)測(cè)與預(yù)警能力”“B3.應(yīng)急處置與救援能力”“B4.事后恢復(fù)與重建能力”評(píng)估等級(jí)均為“一般”，表明該園區(qū)只具備最低能力需求，且4個(gè)一級(jí)指標(biāo)的最大隸屬度均小于0.5，該結(jié)果表明園區(qū)急需加強(qiáng)這4個(gè)方面的能力建設(shè)。

5 結(jié)論

(1)參考相關(guān)法律法規(guī)，結(jié)合公共安全三角形理論和常州市某化工園區(qū)特點(diǎn)，構(gòu)建了適用于該化工園區(qū)應(yīng)急能力三級(jí)評(píng)估指標(biāo)體系，包括4個(gè)一級(jí)指標(biāo)、10個(gè)二級(jí)指標(biāo)和34個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

(2)采用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法，構(gòu)建該化工園區(qū)應(yīng)急能力評(píng)估模型。通過(guò)定性定量分析結(jié)果表明，該園區(qū)綜合應(yīng)急能力等級(jí)為“一般”，園區(qū)在監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急處置與救援等方面急需加強(qiáng)建設(shè)。