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村镇防灾避震能力综合评价方法

  • 投稿文兄
  • 更新时间2015-09-23
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村镇防灾避震能力是衡量地震来袭时居民能否安全疏散,避难生活能否得到有效保障的能力[1]。村镇防灾避震能力评价是村镇抗震防灾规划的前提和依据,对科学规划防灾资源,保护居民生命财产安全具有重要意义。

1建立评价指标体系

建立村镇防灾避震能力评价指标体系,需要以承担避难疏散和救灾功能的各种资源作为评价指标,以保证这些防灾关键资源震后发挥救灾功能和支撑作用。评价指标体系包括:组织管理能力,避难救助资源和应急保障基础设施3个一级指标、10个二级指标以及17个三级指标,见表1。

2基于多层次灰色理论的评价方法

运用灰色系统理论[3-4]对村镇防灾避震能力进行评价是非常适宜的。设U代表一级评价指标ui所组成的集合,记为U=u1,u2,…,ul,其中l为一级评价指标个数;ui代表二级评价指标uij所组成的集合,记为

其中mi为第i个评价指标含有的下一级评价指标个数;uij代表三级评价指标uijk所组成的集合,记为

其中nij为第ij个评价指标含有的下一级评价指标个数。多层灰色评价的具体步骤如下:

2.1确定各层指标的权重

采用90/9-98/9指数标度构造判断矩阵,可通过计算机进行求解和一致性检验,有效地控制计算误差[5]。

2.2制定第三级指标评分等级标准

评价指标uijk是定性指标,可以通过制定评价指标评分等级标准实现定性指标的定量化。

2.3评分并确定评价矩阵

设评价者序号为h(h=1,2,…,p),组织p个评价者对受评者按评价指标uijk打分,得分为dijkh,求得评价样本矩阵D。

2.4确定评价灰类

设评价灰类序号为e(e=1,2,…,g),即有g个评价灰类,可视具体情况选取一定的白化权函数来描述灰类[6]。

2.5计算灰色评价系数

对评价指标uijk,受评者属于第e个评价灰类的灰色评价数,记为Xijke,则有:Xijke=

;fe为评价灰类e的白化权函数。由此得到对评价指标uijk,受评者属于各评价灰类的总灰色评价系数

2.6计算灰色评价权向量及权矩阵

对于评价指标uijk,所有评价者主张受评者属第e个灰类的灰色评价权记为rijke,则有

由于有g个灰类,因此,受评者评价指标uijk的灰色评权向价量为rijk,rijk=(rijk1,rijk2,…,rijkg)。将受评者的所uij属指标uijk对于评价灰类的灰色评价权向量综合后,得到uij所属指标uijk对于各评价灰类评价权矩Rij:

2.7多层灰色综合评价

(1)对uij综合评价,其综合评价结果可记为Bij,则有:

Bij=Aij·Rij=(bij1,bij2,…,bijg)

(2)对ui作综合评价,由uij的综合评价成果Bij,得受评者ui所属指标uij对于各评价灰类的灰色评价权矩阵Ri:

于是,对受评者的ui作综合评价,其评价结果为Bi,则有:

Bi=Ai·Ri=(bi1,bi2,…,big)

(3)对U作综合评价,由ui的综合评价结果Bi,得受评者的U所属指标ui对于各评价灰类的灰色评价权矩阵R:

对受评者U的作综合评价,其综合评价结果记为B,则有:

B=A·R=(b1,b2,…,bg)

2.8计算综合评价值

受评者综合评价结果B是一个向量,表示受评者综合状况分类程度的描述,对B应进一步处理使其单值化,即计算出受评者的综合评价值W。设将各灰类等级按“灰类水平”赋值,即第一类取d1,第二类取d2,…,第g类取dg,可以得到各评价灰类等级值化向量C=(d1,d2,…,dg)。于是,就可求得受评者的综合评价W:W=B·CT。求出W值后,就可根据其大小判断防灾避难能力的强弱,值越大说明评价越好,防灾避难能力越强。

3应用实例

利用本文建立的评价指标体系与评价方法对某县城镇防灾避震能力进行评价。原始数据见文献[7]。

(1)确定各层指标权重。这里只给出一级指标判断矩阵C如下:

(2)制定如表2所示的第三级评价指标uijk的评分等级标准。

(3)确定评价矩阵。邀请5位专家按评分等级标准进行打分,得到评价样本矩阵D。

(4)确定评价灰类。第一灰类“优”,其白化权函数为f1(x);第二灰类“良”,其白化权函数为f2(x);第三灰类“中”,其白化权函数为f3(x);第四灰类“低”,其白化权函数为f4(x);第五灰类“差”,其白化权函数为f5(x)。

(5)计算灰色评价系数。对于评价指标u111,受评者属于第一灰类的灰色评价系数为:u1111=f1(0)+f1(0)+f1(0)+f1(2)=0/9+0/9+0/9+0/9+2/9=0.2222,其它略。

(6)计算灰色评价权向量及权矩阵。所有评价者就评价指标u111,主张受评者属各灰类的灰色评价权向量为:r111=(0.0399,0.0513,0.0718,

0.1196,0.7175),其它略。

得到u11所属指标对于各评价灰类的灰色评价权矩阵R11(同理可得到R12~R34):

R11=[0.0399,0.0513,0.0718,0.1196,0.7175]

(7)多层灰色综合评价。对受评者的u11作综合评价,其评价结果可记为B11:

B11=A11·R11=(0.0399,0.0513,0.0718,0.1199,0.7175)

R1=R11R12=0.0399 0.0513 0.0718 0.1196 0.71750.1523 0.1959 0.2644 0.3009 0.0866

B1=A1·R1=(0.1158,0.1489,0.2018,0.2420,0.2914)

对U作综合评价,由ui的综合评价结果Bi,得受评者的U所属指标ui对于各评价灰类的灰色评价权矩阵R,U综合评价结果记为B,则有:

B=A·R=(0.3693,0.3349,0.2014,0.5693,0.0374)

(8)计算综合评价值。按前述方法,得各种评价灰类等级值化向量C=[10 8 6 4 2],于是可以得到该县城镇防灾避难能力的综合评价值:

W=B·CT=7.8841

该县城镇防灾避难能力属于“良”灰类,对其评价结果专家较赞同。

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参考文献

[1]初建宇,刘嘉娜,王丽芸,等.图说村镇灾害与防灾避难[M].北京:知识产权出版社,2014.

[2]苏幼坡,王兴国.城镇防灾避难场所规划设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3]刘思峰,杨英杰,吴利丰,等.灰色系统理论及其应用[M].7版.北京:科学出版社,2014.

[4]胡笙煌.主观指标评价的多层次灰色评价法[J].系统工程理论与实践,1996(1):12-20.

[5]骆正清,杨善林.层次分析法中几种标度的比较[J].系统工程理论与实践,2004(9):51-60.

[责任编辑:邓丽丽]