D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.07.035 第31卷第7期 北京科技大学学报 Vol.31 No.7 2009年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Ju.2009 SP多属性评价法在矿山应急体系评价中的应用 罗文婷)王艳辉)蔡嗣经)王永清) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，北京100044 3)武钢程潮铁矿，鄂州436000 摘要以矿山应急体系为研究对象，从日常工作、应急组织机构、预案及演练，应急救援行动、应急资源装备、现场清除与恢复 六个方面分析其处置突发事故的效率和效果，并在此基础上建立了矿山应急体系评价指标，采用定性与定量相结合的方法，根 据矿山应急体系评价指标属性复杂的特点，提出了与其相适应的SP(Shepard)多属性评价法：以武钢程潮铁矿应急体系的建设情 况为背景进行了评价实例研究·通过实例验证了该方法的合理性和实用性。 关键词矿山应急体系；指标体系：综合评价 分类号TD77+1:X936 Multi-attribute SP evaluation method applied in evaluation of emergency response sys- tems for mines LUO Wen-ting.WANG Yan-hu),CAI Si-jing,WANG Yong qing 1)School of Civil and Environmental Engineering University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety.Beijing Jiaotong University.Beijing 100044.China 3)Chengchao Iron Mine of Wuhan Iron and Steel Corp.,Ezhou 436000.China ABSTRACT With an emergency response system for mines as the object.the effectiveness and efficiency of sudden accident disposal were an- alyzed from six aspects including routine work,emergency response organizations,emergency plans and training,emergency rescue actions.e mergency resources and equipment,and on"site removal and recovery.based on which evaluation indexes in the emergency response system were built up.A multi-attribute Shepard evaluation method was put forward by qualitative and quantitative methods on the base of the com- plex characteristics of evaluation index attributes in the emergency response system.The construction of an emergency response system for Chengchao Iron Ore of WISCO as an example verified the rationality and practicality of the method. KEY WORDS mine:emergency response system:index system:comprehensive evaluation 由于自然灾害或人为原因，当事故或灾害不可避 应急体系评价指标体系的基础上，采用定性与定量的 免的时候，有效的应急救援行动是唯一可以控制事故 方法，提出与其相适应的SP(Shepard)多属性评价法， 灾害蔓延并减缓危害后果的有力措施，矿山重大事 并以武钢程潮铁矿的应急体系建设情况为背景进行 故应急救援是国际社会极其关注的一项社会性减灾 了评价实例研究， 防灾工作，既涉及科学、技术领域，也涉及计划、管理 1矿山应急体系综合评价指标体系分析 等部门.建立矿山事故应急体系是一项复杂的安全 系统工程，针对我国矿山重大事故频繁发生的严峻 安全生产是一项系统工程，需要从系统的整体性 形势，近几年来对矿山应急体系的建立的研究发展迅 出发，科学地规划和设计，应急救援体系建设与发展 猛，而对矿山应急体系的其他研究则相对较少， 属于安全生产系统工程的一个组成部分，是在矿山突 本文以矿山应急体系为研究对象，在建立了矿山 发事故发生后，保证应急救援预案的具体落实所需的 收稿日期：2008-08-05 基金项目：国家自然科学基金资助项目(No.60674004) 作者简介：罗文婷(1983一)，女，博士研究生；蔡嗣经(1952-)，男，教授，博士生导师，Emal:可cai@amin-ustb-edu-cn
SP 多属性评价法在矿山应急体系评价中的应用 罗文婷1） 王艳辉2） 蔡嗣经1） 王永清3） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2） 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 3） 武钢程潮铁矿鄂州436000 摘 要 以矿山应急体系为研究对象从日常工作、应急组织机构、预案及演练、应急救援行动、应急资源装备、现场清除与恢复 六个方面分析其处置突发事故的效率和效果并在此基础上建立了矿山应急体系评价指标．采用定性与定量相结合的方法根 据矿山应急体系评价指标属性复杂的特点提出了与其相适应的 SP（Shepard）多属性评价法．以武钢程潮铁矿应急体系的建设情 况为背景进行了评价实例研究．通过实例验证了该方法的合理性和实用性． 关键词 矿山；应急体系；指标体系；综合评价 分类号 TD77＋1；X936 Mult-i attribute SP evaluation method applied in evaluation of emergency response systems for mines LUO Wen-ting 1）WANG Yan-hui 2）CAI S-i jing 1）WANG Yong-qing 3） 1） School of Civil and Environmental EngineeringUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） State Key Laboratory of Rail Traffic Control and SafetyBeijing Jiaotong UniversityBeijing100044China 3） Chengchao Iron Mine of Wuhan Iron and Steel Corp．Ezhou436000China ABSTRACT With an emergency response system for mines as the objectthe effectiveness and efficiency of sudden accident disposal were analyzed from six aspects including routine workemergency response organizationsemergency plans and trainingemergency rescue actionsemergency resources and equipmentand on-site removal and recoverybased on which evaluation indexes in the emergency response system were built up．A mult-i attribute Shepard evaluation method was put forward by qualitative and quantitative methods on the base of the complex characteristics of evaluation index attributes in the emergency response system．The construction of an emergency response system for Chengchao Iron Ore of WISCO as an example verified the rationality and practicality of the method． KEY WORDS mine；emergency response system；index system；comprehensive evaluation 收稿日期：2008-08-05 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No．60674004） 作者简介：罗文婷（1983—）女博士研究生；蔡嗣经（1952—）男教授博士生导师E-mail：sjcai＠admin．ustb．edu．cn 由于自然灾害或人为原因当事故或灾害不可避 免的时候有效的应急救援行动是唯一可以控制事故 灾害蔓延并减缓危害后果的有力措施．矿山重大事 故应急救援是国际社会极其关注的一项社会性减灾 防灾工作既涉及科学、技术领域也涉及计划、管理 等部门．建立矿山事故应急体系是一项复杂的安全 系统工程．针对我国矿山重大事故频繁发生的严峻 形势近几年来对矿山应急体系的建立的研究发展迅 猛而对矿山应急体系的其他研究则相对较少． 本文以矿山应急体系为研究对象在建立了矿山 应急体系评价指标体系的基础上采用定性与定量的 方法提出与其相适应的 SP（Shepard）多属性评价法 并以武钢程潮铁矿的应急体系建设情况为背景进行 了评价实例研究． 1 矿山应急体系综合评价指标体系分析 安全生产是一项系统工程需要从系统的整体性 出发科学地规划和设计．应急救援体系建设与发展 属于安全生产系统工程的一个组成部分是在矿山突 发事故发生后保证应急救援预案的具体落实所需的 第31卷 第7期 2009年 7月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．7 Jul．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．07．035
,810 北京科技大学学报 第31卷 组织、人力和物力等各种要素及其调配关系的总和， 来源为：评价指标值=应急预案更新的周期（单位： 是控制事故灾害蔓延并减缓危害后果的控制体系 月)/12 建立应急救援应根据我国国情和现有矿区救援 (2)预案的可操作性(C32),该指标属于定性 力量的实际状况，组织和构建具有统一指挥、统一协 评价指标，用于评价应急预案针对实际突发事件的 调和统一调动，以及具有先进技术装备的矿山应急救 实用性，数据来源于调查问卷， 援体系山，与其他行业应急体系相比，矿山应急体系 (3)应急演练开展的次数(C33)·该指标属于 具有全面性、集中性和地域性等特点，其应急救援工 定量评价指标，用于评价应急演练是否持续开展 作的制约因素多，情况复杂多变，具备更强的技术性、 根据现场实际调查研究，基本要求为每年3次，数 时效性和更大的危险性，要求反应快速、判断准确、应 据来源为：评价指标=每年应急演练开展的次数/3. 变及时、措施有力.一旦发生重大事故，需要多支救 1.1.4应急救援行动(B4) 护队协同作战、密切配合、集中指挥以及强有力的技 (1)现场指挥的协调性(C41),该指标属于定 术支持，因此，必须形成独立的矿山救灾及应急救援 性评价指标，用于评价现场应急领导小组的指挥、协 体系2四 调能力·数据来源于调查问卷 在对目前矿山应急体系进行深入分析的基础 (2)应急联动单位个数(C42),我国矿山生产 上3]，笔者认为，影响矿山应急体系的应急救援能 具有区域特点，为保证应急救援的有效性、及时性， 力的主要因素可分为日常工作、应急组织机构、预案 资源的合理利用和应急体系的健康发展，应根据矿 及演练、应急救援行动、应急资源装备、现场清除与 山区域的分布、灾害程度和地理位置等情况，合理划 恢复六大类 分成若干区域，在区域内，可不分管理体制和企业 1.1应急体系评价指标分析 性质，可打破隶属关系，建立起区域应急救援网，以 1.1.1日常工作(B1) 实现区域性的应急救援，该指标属于定量评价指 (1)法律规范的执效性(C1),该指标属于定 标，用于评价突发事件发生时，参与救援的部门之间 性评价指标，用于评定相关的法律法规在应急救援 的协作能力，根据现场实践经验，应急联动的单位 过程中的实际约束及执行情况，数据来源于调查问 应不少于14个，数据来源为：评价指标=应急联动 卷 单位的个数/14. (2)接受应急知识培训的矿区员工比例(C2) (3)事故报接警的反应时间(C43),报接警是 该指标属于定量评价指标，用于衡量矿山应急救援 实施应急救援的第1步，通常情况下，要保证任何 知识在应急救援工作人员中的普及程度，数据来源 矿工都能拉响警报或至少向报警人员报告.该指标 为：评价指标值（接受应急知识培训的员工比例）= 属于定量评价指标，用于评定事故报接警的速度， 接受应急知识培训的员工/所评矿山工作人员总数， 根据国家有关文件要求，事故发生至接报警时间应 (③)危险源的监测比例(C13),该指标属于定 不超过50min.数据来源为：评价指标=（事故发生 量评价指标，用于评定矿山危险源的监测预报是否 至报警的时间十报警至接警的时间)（单位：min)/ 全面，数据来源为：评价指标值（危险源的监测比 50 例)=已经识别并进行监测的危险源个数/矿山存在 (4)信息报送的准确性(C44)·该指标属于定 的危险源总数 性评价指标一用于评价信息报送的内容是否简洁、 1.1.2应急组织机构(Bz) 报送时间是否及时以及报送接收部门是否明确。数 (1)组织体制的合理性(C21),该指标属于定 据来源于调查问卷 性评价指标，用于评价应急组织机构的组织体制是 (5)应急处置方案的全面性(C45),该指标属 否合理.数据来源于调查问卷. 于定性评价指标，用于评价处置方案所能处置的突 (2)运行机制的合理性(C2)·该指标属于定 发事件是否详尽、全面，数据来源于调查问卷. 性评价指标，用于评价应急组织机构的运行机制是 (6)救援流程的合理性(C46)·该指标属于定 否有效，数据来源于调查问卷 性评价指标，用于评价在一定时间、资源条件的约束 1.1.3预案及演练(B3) 下，设定的救援流程的救援效果.数据来源于调查 (1)预案的更新期限(C31),该指标属于定量 问卷 评价指标，用于评价应急预案更新的效率，根据国 (7)应急救援过程总时间(C47)·该指标属于 家相关部门文件要求，预案应每年更新一次，数据 定量评价指标，用于评价应急救援过程的快速性
组织、人力和物力等各种要素及其调配关系的总和 是控制事故灾害蔓延并减缓危害后果的控制体系． 建立应急救援应根据我国国情和现有矿区救援 力量的实际状况组织和构建具有统一指挥、统一协 调和统一调动以及具有先进技术装备的矿山应急救 援体系［1］．与其他行业应急体系相比矿山应急体系 具有全面性、集中性和地域性等特点其应急救援工 作的制约因素多情况复杂多变具备更强的技术性、 时效性和更大的危险性要求反应快速、判断准确、应 变及时、措施有力．一旦发生重大事故需要多支救 护队协同作战、密切配合、集中指挥以及强有力的技 术支持．因此必须形成独立的矿山救灾及应急救援 体系［2］． 在对目前矿山应急体系进行深入分析的基础 上［3—5］笔者认为影响矿山应急体系的应急救援能 力的主要因素可分为日常工作、应急组织机构、预案 及演练、应急救援行动、应急资源装备、现场清除与 恢复六大类． 1∙1 应急体系评价指标分析 1∙1∙1 日常工作（B1） （1） 法律规范的执效性（ C11）．该指标属于定 性评价指标用于评定相关的法律法规在应急救援 过程中的实际约束及执行情况．数据来源于调查问 卷． （2） 接受应急知识培训的矿区员工比例（ C12）． 该指标属于定量评价指标用于衡量矿山应急救援 知识在应急救援工作人员中的普及程度．数据来源 为：评价指标值（接受应急知识培训的员工比例）＝ 接受应急知识培训的员工／所评矿山工作人员总数． （3） 危险源的监测比例（ C13）．该指标属于定 量评价指标用于评定矿山危险源的监测预报是否 全面．数据来源为：评价指标值（危险源的监测比 例）＝已经识别并进行监测的危险源个数／矿山存在 的危险源总数． 1∙1∙2 应急组织机构（B2） （1） 组织体制的合理性（ C21）．该指标属于定 性评价指标用于评价应急组织机构的组织体制是 否合理．数据来源于调查问卷． （2） 运行机制的合理性（ C22）．该指标属于定 性评价指标用于评价应急组织机构的运行机制是 否有效．数据来源于调查问卷． 1∙1∙3 预案及演练（B3） （1） 预案的更新期限（ C31）．该指标属于定量 评价指标用于评价应急预案更新的效率．根据国 家相关部门文件要求预案应每年更新一次．数据 来源为：评价指标值＝应急预案更新的周期（单位： 月）／12． （2） 预案的可操作性（ C32）．该指标属于定性 评价指标用于评价应急预案针对实际突发事件的 实用性．数据来源于调查问卷． （3） 应急演练开展的次数（ C33）．该指标属于 定量评价指标用于评价应急演练是否持续开展． 根据现场实际调查研究基本要求为每年3次．数 据来源为：评价指标＝每年应急演练开展的次数／3． 1∙1∙4 应急救援行动（B4） （1） 现场指挥的协调性（ C41）．该指标属于定 性评价指标用于评价现场应急领导小组的指挥、协 调能力．数据来源于调查问卷． （2） 应急联动单位个数（ C42）．我国矿山生产 具有区域特点为保证应急救援的有效性、及时性 资源的合理利用和应急体系的健康发展应根据矿 山区域的分布、灾害程度和地理位置等情况合理划 分成若干区域．在区域内可不分管理体制和企业 性质可打破隶属关系建立起区域应急救援网以 实现区域性的应急救援．该指标属于定量评价指 标用于评价突发事件发生时参与救援的部门之间 的协作能力．根据现场实践经验应急联动的单位 应不少于14个．数据来源为：评价指标＝应急联动 单位的个数／14． （3） 事故报接警的反应时间（ C43）．报接警是 实施应急救援的第1步．通常情况下要保证任何 矿工都能拉响警报或至少向报警人员报告．该指标 属于定量评价指标用于评定事故报接警的速度． 根据国家有关文件要求事故发生至接报警时间应 不超过50min．数据来源为：评价指标＝（事故发生 至报警的时间＋报警至接警的时间） （单位：min）／ 50． （4） 信息报送的准确性（ C44）．该指标属于定 性评价指标—用于评价信息报送的内容是否简洁、 报送时间是否及时以及报送接收部门是否明确．数 据来源于调查问卷． （5） 应急处置方案的全面性（ C45）．该指标属 于定性评价指标用于评价处置方案所能处置的突 发事件是否详尽、全面．数据来源于调查问卷． （6） 救援流程的合理性（ C46）．该指标属于定 性评价指标用于评价在一定时间、资源条件的约束 下设定的救援流程的救援效果．数据来源于调查 问卷． （7） 应急救援过程总时间（ C47）．该指标属于 定量评价指标用于评价应急救援过程的快速性． ·810· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷
第7期 罗文婷等：SP多属性评价法在矿山应急体系评价中的应用 ,811, 根据国家相关规定，救援过程总时间超过6h事故 1.1.6现场清除与恢复(B6) 级别将升级，数据来源为：评价指标=应急救援过 (1)现场清除的全面性(C61)·该指标属于定 程的总时间（单位：h)/6 性评价指标，用于评价救援完成后现场有害物质的 (8)内部应急队伍的高效性(C48),该指标属 清除情况，数据来源于调查问卷 于定性评价指标，用于评价矿山直属单位参与应急 (2)事故恢复时间(C62),该指标属于定量评 救援的能力，数据来源于调查问卷 价指标，用于评价救援完成后生产的恢复情况，生 (9)外部应急队伍的高效性(C49),该指标属 产恢复时间应不大于7d.数据来源为：评价指标= 于定性评价指标，用于评价矿山以外的如武警、消防 生产恢复时间（单位：d) 和医院等部门的应急救援能力，数据来源于调查问 (3)事后总结分析的全面性(C63),该指标属 卷 于定性评价指标，用于评价事故后的损失、责任以及 1.1.5应急资源装备(B5) 事故总结的效果，数据来源于调查问卷 (1)个人防护装备配备比例(C51)·该指标属 (4)奖励与惩罚的公正性(C64)·该指标属于 于定量评价指标，用于评价应急救援人员的个人防 定性评价指标，用于评价参与救援的人员、部门奖惩 护装备情况，数据来源为：评价指标=配有个人防 的公正性，数据来源于调查问卷 护装备的救援人数/参加救援的总人数 1.2矿山应急体系综合评价指标 (2)资源储备量(C52)·该指标属于定量评价 综上所述可知，矿山应急体系综合评价指标体 指标，用于评定在突发事件发生时食物、水、药品等 系是一个多层次、多指标的层次结构体系，具体评价 的供给情况，数据来源为：评价指标=资源储备总 指标体系如图1所示· 量/（人均消耗量×被困人数） 1.3矿山应急体系指标评价参考标准 (3)通信方式种类(C53)·该指标属于定量评 根据文献[6]中规定的定量数据评价标准，以及 价指标，用于评价应急救援过程中的通信情况，数 应急的实际操作要求，拟定矿山应急体系指标评价 据来源为：评价指标=“有无”有线通信方式十“有 标准，如表1所示，其中带“*”的为定性评价指标的 无”无线通信方式十“有无”卫星通信方式十“有无” 参考标准，不带“*”的为定量评价指标的参考标准 网络通信方式，其中，“有”取1值，“无”取0值 1.4矿山应急体系综合评价的特点 (4)技术支持体系建设的多样性(C54)该指 矿山应急体系指标涵盖的评价指标内容十分复 标属于定性评价指标，在事故发生中需要相关的技 杂，具有多指标、多层次特性，其中既有定性指标，又 术支持，主要包括救援技术支持、消防灭火技术支 有定量指标；而定量指标的评价标准具有一定的相 持、抗洪救灾技术支持、房建技术支持、卫生防疫技 对性，可以通过与标准进行比较得出该指标的优劣 术支持、医疗救援技术支持、心理辅导技术支持和通 程度 信技术支持，在救援过程中相关的技术为救援争取 从国内外提出的综合评价方法来看，目前已有 了很多有效的时间，数据来源于调查问卷 几十种之多，但总体上可归为两大类：主观赋权评价 (5)应急专项准备资金额(C5)·该指标属于 法和客观赋权评价法[].前者多采取定性的方法， 定量评价指标，用于评价应急救援资金支持能力， 由专家根据经验进行主观判断而得到权数，如层次 基本要求专项救援资金应不少于300万.数据来源 分析法和模糊综合评判法等；后者根据指标之间的 为：评价指标=专项救援资金额度（单位：万元）· 相关关系或各项指标的变异系数来确定权数，如灰 (6)人力资源储备量(C6)·该指标属于定量 色关联度法、TOPSIS法和主成分分析法等.结合建 评价指标，用于评价矿山应急体系的人力资源准备 立体系中的各指标特点，本文在对传统SP法[⑧]描 情况，为达到最好的发挥救援体系的救援能力，人 述的基础上，提出了一种定性、定量相结合的，系统 力资源储备应不少于200人·数据来源为：评价指 化、层次化地改进$P多属性评价方法，并以程潮铁 标=应急救援后备人员总数十志愿者人数， 矿应急体系为例进行了评价研究
根据国家相关规定救援过程总时间超过6h 事故 级别将升级．数据来源为：评价指标＝应急救援过 程的总时间（单位：h）／6． （8） 内部应急队伍的高效性（ C48）．该指标属 于定性评价指标用于评价矿山直属单位参与应急 救援的能力．数据来源于调查问卷． （9） 外部应急队伍的高效性（ C49）．该指标属 于定性评价指标用于评价矿山以外的如武警、消防 和医院等部门的应急救援能力．数据来源于调查问 卷． 1∙1∙5 应急资源装备（B5） （1） 个人防护装备配备比例（ C51）．该指标属 于定量评价指标用于评价应急救援人员的个人防 护装备情况．数据来源为：评价指标＝配有个人防 护装备的救援人数／参加救援的总人数． （2） 资源储备量（ C52）．该指标属于定量评价 指标用于评定在突发事件发生时食物、水、药品等 的供给情况．数据来源为：评价指标＝资源储备总 量／（人均消耗量×被困人数） （3） 通信方式种类（ C53）．该指标属于定量评 价指标用于评价应急救援过程中的通信情况．数 据来源为：评价指标＝“有无”有线通信方式＋“有 无”无线通信方式＋“有无”卫星通信方式＋“有无” 网络通信方式．其中“有”取1值“无”取0值． （4） 技术支持体系建设的多样性（ C54）．该指 标属于定性评价指标在事故发生中需要相关的技 术支持主要包括救援技术支持、消防灭火技术支 持、抗洪救灾技术支持、房建技术支持、卫生防疫技 术支持、医疗救援技术支持、心理辅导技术支持和通 信技术支持在救援过程中相关的技术为救援争取 了很多有效的时间．数据来源于调查问卷． （5） 应急专项准备资金额（ C55）．该指标属于 定量评价指标用于评价应急救援资金支持能力． 基本要求专项救援资金应不少于300万．数据来源 为：评价指标＝专项救援资金额度（单位：万元）． （6） 人力资源储备量（ C56）．该指标属于定量 评价指标用于评价矿山应急体系的人力资源准备 情况．为达到最好的发挥救援体系的救援能力人 力资源储备应不少于200人．数据来源为：评价指 标＝应急救援后备人员总数＋志愿者人数． 1∙1∙6 现场清除与恢复（B6） （1） 现场清除的全面性（ C61）．该指标属于定 性评价指标用于评价救援完成后现场有害物质的 清除情况．数据来源于调查问卷． （2） 事故恢复时间（ C62）．该指标属于定量评 价指标用于评价救援完成后生产的恢复情况．生 产恢复时间应不大于7d．数据来源为：评价指标＝ 生产恢复时间（单位：d）． （3） 事后总结分析的全面性（ C63）．该指标属 于定性评价指标用于评价事故后的损失、责任以及 事故总结的效果．数据来源于调查问卷． （4） 奖励与惩罚的公正性（ C64）．该指标属于 定性评价指标用于评价参与救援的人员、部门奖惩 的公正性．数据来源于调查问卷． 1∙2 矿山应急体系综合评价指标 综上所述可知矿山应急体系综合评价指标体 系是一个多层次、多指标的层次结构体系具体评价 指标体系如图1所示． 1∙3 矿山应急体系指标评价参考标准 根据文献［6］中规定的定量数据评价标准以及 应急的实际操作要求拟定矿山应急体系指标评价 标准如表1所示其中带“∗”的为定性评价指标的 参考标准不带“∗”的为定量评价指标的参考标准． 1∙4 矿山应急体系综合评价的特点 矿山应急体系指标涵盖的评价指标内容十分复 杂具有多指标、多层次特性其中既有定性指标又 有定量指标；而定量指标的评价标准具有一定的相 对性可以通过与标准进行比较得出该指标的优劣 程度． 从国内外提出的综合评价方法来看目前已有 几十种之多但总体上可归为两大类：主观赋权评价 法和客观赋权评价法［7］．前者多采取定性的方法 由专家根据经验进行主观判断而得到权数如层次 分析法和模糊综合评判法等；后者根据指标之间的 相关关系或各项指标的变异系数来确定权数如灰 色关联度法、TOPSIS 法和主成分分析法等．结合建 立体系中的各指标特点本文在对传统 SP 法［8］ 描 述的基础上提出了一种定性、定量相结合的系统 化、层次化地改进 SP 多属性评价方法并以程潮铁 矿应急体系为例进行了评价研究． 第7期 罗文婷等： SP 多属性评价法在矿山应急体系评价中的应用 ·811·
,812 北京科技大学学报 第31卷 矿山应急体系综合评价 常工作 应急组织 预案及 应急救援 应急资源 现场清除 机构B. 演练B, 行动B 装备B, 与恢复B。 通 应 法律规范的执效性 接受应急知识培训的矿 险源的监测比例 制的合理性G 行机制的合理性 案的更新期限C 预案的可操作性G 应急演练的开展次数G 现场指挥的协调性 应急联动单位的个数C 故报接警的反应时间C 信息报送的准确性C 急处置方案的全面性 救援流 的合理性 急救援过程总时间 内部应急队伍的高效性 部应急队伍的高效性 人防护装备配备比例C 资源储备量 方式种类C 术支持体系建设的多样性 急专项资金准备额C 力资源储备量 现场清除的全面性 事故恢复时间C 后总结分析的全面性C 奖励与罚的公正性 C 人口比例 图1矿山应急体系综合评价指标结构 Fig.I Comprehensive evaluation index structure of an emergency system for mines 表1矿山应急体系指标评价标准 Table 1 Index evaluation criteria of an emergency system for mines 评价标准级 评价标准级 评价指标 评价指标 差，I级 中，Ⅱ级 优，Ⅲ级 差，I级 中，Ⅱ级 优，Ⅲ级 Ci [0,50] [50,100] [100,150] Cat >1 [0.5,1] 10 Ca >2 [1,2] [0,1] C53 [0,1] [1,2] [2,4] Ci [0,50] [50,100] [100,150] Ci [0,50] [50,100] [100,150] Cs [0,0.5] [0.5,1y >1 Css [0,100] [100,300] >300 ch [0,50] [50,100] [100,150] C56 [0,50] [50,200] >200 C42 [0,5/7] [5/7,1] >1 Ca [0,50] [50,100] [100,150] C43 >1.2 [0.6,1.2] [0,0.6] C62 >7 [1,7] [0,1] ci [0,50] [50,100] [100,150] C倍 [0,50] [50,100] [100,150] Ci [0,50] [50,100] [100,150] Ca [0,50] [50,100] [100,150] Cis [0,50] [50,100] [100,150] 来进行的].然而在实际评价中，并不是每一个指 2SP多属性评价法 标都有一定的评价标准可以参照 2.1传统SP法存在的问题 (2)指标重要度问题，SP法是通过插值来获得 SP法(Shepard相似插值评价方法)是根据已知 最终评价的，因此该方法较看重各个样本对内插待 评价等级的样本系列，内插出对应于评价对象指标 评对象的评价等级的贡献大小，而忽略了不同指标 样本点的评价等级值，它的建模步骤见文献[9]，但 在整个评价中重要度的不同 这种方法具有一定的局限性 2.2传统SP法的改进 (1)指标评价标准问题，SP方法是把评价对象 根据矿山应急体系评价的特点以及SP法的局 各指标样本点与相应的系统评价标准表或其他已知 限性，本文对传统SP法进行了改进.改进的SP法 评价等级的评价对象指标样本点逐个进行相似比较 能将具有评价标准的定量数据与没有评价标准的定
图1 矿山应急体系综合评价指标结构 Fig．1 Comprehensive evaluation index structure of an emergency system for mines 表1 矿山应急体系指标评价标准 Table1 Index evaluation criteria of an emergency system for mines 评价指标 评价标准级 差Ⅰ级 中Ⅱ级 优Ⅲ级 评价指标 评价标准级 差Ⅰ级 中Ⅱ级 优Ⅲ级 C ∗ 11 ［050］ ［50100］ ［100150］ C47 ＞1 ［0．51］ ＜0．5 C ∗ 12 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 48 ［050］ ［50100］ ［100150］ C13 ［010％］ ［10％50％］ ［50％100％］ C ∗ 49 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 21 ［050］ ［50100］ ［100150］ C51 ［030％］ ［30％60％］ ［60％100％］ C ∗ 22 ［050］ ［50100］ ［100150］ C52 ［05］ ［510］ ＞10 C31 ＞2 ［12］ ［01］ C53 ［01］ ［12］ ［24］ C ∗ 32 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 54 ［050］ ［50100］ ［100150］ C33 ［00．5］ ［0．51］ ＞1 C55 ［0100］ ［100300］ ＞300 C ∗ 41 ［050］ ［50100］ ［100150］ C56 ［050］ ［50200］ ＞200 C42 ［05／7］ ［5／71］ ＞1 C ∗ 61 ［050］ ［50100］ ［100150］ C43 ＞1∙2 ［0．61∙2］ ［00．6］ C62 ＞7 ［17］ ［01］ C ∗ 44 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 63 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 45 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 64 ［050］ ［50100］ ［100150］ C ∗ 46 ［050］ ［50100］ ［100150］ 2 SP 多属性评价法 2∙1 传统 SP 法存在的问题 SP 法（Shepard 相似插值评价方法）是根据已知 评价等级的样本系列内插出对应于评价对象指标 样本点的评价等级值．它的建模步骤见文献［9］但 这种方法具有一定的局限性． （1） 指标评价标准问题．SP 方法是把评价对象 各指标样本点与相应的系统评价标准表或其他已知 评价等级的评价对象指标样本点逐个进行相似比较 来进行的［10］．然而在实际评价中并不是每一个指 标都有一定的评价标准可以参照． （2） 指标重要度问题．SP 法是通过插值来获得 最终评价的因此该方法较看重各个样本对内插待 评对象的评价等级的贡献大小而忽略了不同指标 在整个评价中重要度的不同． 2∙2 传统 SP 法的改进 根据矿山应急体系评价的特点以及 SP 法的局 限性本文对传统 SP 法进行了改进．改进的 SP 法 能将具有评价标准的定量数据与没有评价标准的定 ·812· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷
第7期 罗文婷等：SP多属性评价法在矿山应急体系评价中的应用 .813 性评价数据相结合进行综合评价，同时该方法将指 (1)评价指标数据属性多样性，SP多属性评价 标的权重值引入进评价模型中，基于以上特点，本 法既可以单独用于定性数据或定量数据的评价，也 文将这种改进的方法命名为“SP多属性评价法”. 可用于定性与定量两种数据相结合的评价 具体改进如下， (2)指标重要突出性，传统的SP法将各个指 2.2.1定性数据评价标准值的拟定 标的重要度看作是均等的，忽略了不同指标对评价 (1)提取定性评价指标n个(C为评价指标构 的影响程度不同的因素；SP多属性评价法引入了指 成的集合)： 标权重，使评价各指标的重要性更为突出 C={C1,C2,…,Cn} (1) 3SP多属性评价法在程潮铁矿应急体系评 (2)确定指标评价等级分数(V为指标评价等 价中的应用 级分数构成的集合)： V={V1,V2,…,V6} (2) 本文以程潮铁矿为例，进行了SP多属性评价 其中，V1,V2,…,V}={1,2,…,h}. 法的验证.评价所需的数据是通过对相关专业的专 (3)评价数据统计： 家、研究人员进行问卷调查以及在程潮铁矿进行现 U=m1V1十m2V2十…十mhVh,j=1,2,…,n 场调研获取的 (3) 3.1矿山应急体系指标权重的确定 式中，U:为第i个定性指标的评价值，m为第i个 本文采用AHP(analytical hierarchy process)均 定性指标第l个等级的评价人数，=1,2，…，h. 分结构法山确定评价指标的权重，得到的指标权重 (4)拟定评价标准： 见表2. o,网 从表2中可以看出，矿山应急体系评价中较为 (4) 重要的指标有应急处置方案的全面性(C45=0.13)、 x 现场指挥的协调性(C41=0.0927)以及技术支持体 v- (5) 系建设的多样性(C54=0.0633),在矿山应急体系 的建设中，影响最大的是应急处置方案的拟定，同时 (y-1). (6) 事故现场的协调指挥及技术支持体系的建设也相当 重要. 式中，P,为评价标准区间范围，t=1,2,…,yy为 3.2计算结果及分析 评价标准划分级数：1为最低等级，y为最高等级； 结合调研数据以及3.1计算得出的评价指标权 m为评价专家总人数 重，运用$P多属性评价法对程潮铁矿应急体系进 在上述步骤基础上，根据定性数据拟定的评价 行综合评价，得出的评价结果见表3.从结果可以看 标准和定量评价数据已有的标准，将评价值代入评 出，程潮铁矿应急体系的总体评价为2.56.评价最 价模型中， 高级为3级，据此可以判断程潮铁矿应急体系的总 2.2.2指标权重系数 体评价为优 原模型d的求解公式为： 4空[xij》-x+1 0.5 (7) 4结论 插入指标权重后d:的求解公式为： 矿山应急体系是矿山生产建设中的重要组成部 d空[x(ij》wx(k+1,》四 0.5 分，本文从实际需求出发，围绕矿山应急体系评价 (8) 指标和评价方法进行了深入研究，在对矿山应急体 式中，d:为第i个样本的评价标准与样本指标之间 系进行详尽分析的基础上，构建了矿山应急体系评 的距离，i=1,2,,k;k为样本容量；x(i,j)为第i 价指标.同时，针对传统SP法存在的局限性，提出 个样本第j个指标的指标值；；为第j个指标的权 SP多属性评价方法，该方法能够有效地将定性与 重. 定量评价数据相结合，并能消除传统SP法因忽略 2.3SP多属性评价法的优点 指标权重带来的误差影响，使计算结果更加可靠、合 与传统的SP法相比，SP多属性评价方法具有 理，结合程潮铁矿应急体系实际建设情况，对该矿 以下优点 山的应急体系状况进行了评价
性评价数据相结合进行综合评价同时该方法将指 标的权重值引入进评价模型中．基于以上特点本 文将这种改进的方法命名为“SP 多属性评价法”． 具体改进如下． 2∙2∙1 定性数据评价标准值的拟定 （1） 提取定性评价指标 n 个（ C 为评价指标构 成的集合）： C＝｛C1C2…Cn｝ （1） （2） 确定指标评价等级分数（ V 为指标评价等 级分数构成的集合）： V ＝｛V1V2…V h｝ （2） 其中｛V1V2…V n｝＝｛12…h｝． （3） 评价数据统计： Uj＝mj1V1＋mj2V2＋…＋mjhVhj＝12…n （3） 式中Ui 为第 i 个定性指标的评价值mil为第 i 个 定性指标第 l 个等级的评价人数l＝12…h． （4） 拟定评价标准： P1＝ 0 V hm y （4） P2＝ V hm y 2× V hm y （5） … Py＝ （ y—1） V hm y V hm （6） 式中Pt 为评价标准区间范围t＝12…y；y 为 评价标准划分级数：1为最低等级y 为最高等级； m 为评价专家总人数． 在上述步骤基础上根据定性数据拟定的评价 标准和定量评价数据已有的标准将评价值代入评 价模型中． 2∙2∙2 指标权重系数 原模型 di 的求解公式为： di＝ ∑ n j＝1 ［ x（ ij）— x（ k＋1j）］ 2 0∙5 （7） 插入指标权重后 di 的求解公式为： di＝ ∑ n j＝1 ［ x（ ij） wj— x（ k＋1j） wj ］ 2 0∙5 （8） 式中di 为第 i 个样本的评价标准与样本指标之间 的距离i＝12…k；k 为样本容量；x（ ij）为第 i 个样本第 j 个指标的指标值；wj 为第 j 个指标的权 重． 2∙3 SP 多属性评价法的优点 与传统的 SP 法相比SP 多属性评价方法具有 以下优点． （1） 评价指标数据属性多样性．SP 多属性评价 法既可以单独用于定性数据或定量数据的评价也 可用于定性与定量两种数据相结合的评价． （2） 指标重要突出性．传统的 SP 法将各个指 标的重要度看作是均等的忽略了不同指标对评价 的影响程度不同的因素；SP 多属性评价法引入了指 标权重使评价各指标的重要性更为突出． 3 SP 多属性评价法在程潮铁矿应急体系评 价中的应用 本文以程潮铁矿为例进行了 SP 多属性评价 法的验证．评价所需的数据是通过对相关专业的专 家、研究人员进行问卷调查以及在程潮铁矿进行现 场调研获取的． 3∙1 矿山应急体系指标权重的确定 本文采用 AHP （analytical hierarchy process）均 分结构法［11］确定评价指标的权重得到的指标权重 见表2． 从表2中可以看出矿山应急体系评价中较为 重要的指标有应急处置方案的全面性（C45＝0∙13）、 现场指挥的协调性（C41＝0∙0927）以及技术支持体 系建设的多样性（ C54＝0∙0633）．在矿山应急体系 的建设中影响最大的是应急处置方案的拟定同时 事故现场的协调指挥及技术支持体系的建设也相当 重要． 3∙2 计算结果及分析 结合调研数据以及3∙1计算得出的评价指标权 重运用 SP 多属性评价法对程潮铁矿应急体系进 行综合评价得出的评价结果见表3．从结果可以看 出程潮铁矿应急体系的总体评价为2∙56．评价最 高级为3级据此可以判断程潮铁矿应急体系的总 体评价为优． 4 结论 矿山应急体系是矿山生产建设中的重要组成部 分．本文从实际需求出发围绕矿山应急体系评价 指标和评价方法进行了深入研究．在对矿山应急体 系进行详尽分析的基础上构建了矿山应急体系评 价指标．同时针对传统 SP 法存在的局限性提出 SP 多属性评价方法．该方法能够有效地将定性与 定量评价数据相结合并能消除传统 SP 法因忽略 指标权重带来的误差影响使计算结果更加可靠、合 理．结合程潮铁矿应急体系实际建设情况对该矿 山的应急体系状况进行了评价． 第7期 罗文婷等： SP 多属性评价法在矿山应急体系评价中的应用 ·813·
,814 北京科技大学学报 第31卷 表2程潮铁矿矿山应急体系评价指标权重 Table 2 The index combined weight of emergency plans in Chengchao Mine 层次权重 组合权 层次权重 组合权 层次，C 层次，C B1=0.025B2=0.104B3=0.115B4=0.512 重，P B4=0.512B5=0.203B6=0.041 重，P C11 0.315 0.0079 C47 0.084 0.0430 C12 0.153 0.0038 C48 0.037 0.0189 C13 0.532 0.0133 C49 0.026 0.0133 C21 0.571 0.0594 C51 一 0.085 0.0173 C22 0.429 0.0446 C52 一 0.207 0.0420 C31 0.221 0.0254 C53 0.141 0.0286 C32 0.478 0.0550 C5 0.312 一 0.0633 C33 0.301 0.0346 Cs5 一 0.061 0.0124 C41 0.181 0.0927 C56 0.194 0.0394 C42 0.031 0.0159 C61 0.274 0.0112 CAs 0.059 0.0302 C62 0.351 0.0144 0.112 0.0573 C63 0.197 0.0081 C45 0.254 0.1300 C64 0.178 0.0073 0.216 0.1106 表3程潮铁矿应急体系评价结果 Table 3 Evaluation results of an emergency system for Chengchao Mine 评价指标 应急体系 Cu C12 C13 C21 C22 C31 C32 C33 C41 Ca2 C43 CA4 C45 C46 程潮铁矿 95 12060%110 1340.6398 3 140 10.51123 117 89 评价指标 SP 应急体系 C47 Ci8 C49 Cs1 C52 C53 Cst C55 C56 C61 C62 C63 C64 模型 程潮铁矿 0.6 13211260% 3 121 400 300 141 2 131 1262.56 参考文献 lytic hierarchy process.Beijing Univ Posts Telecommun Soc Sci Ed,2001(3):25 [1]ShiP W.Developing scientific monitoring system for prohibiting disastrous accidents in mine.JChina Coal Soc.2002.27(3):225 (李学平。用层次分析法求指标权重的标度方法的探讨.北京 (石平武.发展科学监测体系，制止矿山重大事故.煤炭学报， 邮电大学学报：社会科学版，2001(3)：25) 2002,27(3):225) [8]Li Q M,Wang Y H.Liao G L.Study on scientific issue and [2]Hou Y B.Zhang D Z,Feng S H.General alarming system for evaluation method in safety assessment of tailing reservoir.Saf mine Management information systems.J Unis Sci Technol Bei- Sci Technol,2006.2(6):53 jig,2003,25(1).25 (李全明，王云海，廖国礼·尾矿库安全评价中的科学问题及评 (侯运炳，张东站，冯述虎。矿山管理信息系统的通用报警系 价方法探讨.中国安全生产科学技术，2006,2(6)：53) 统.北京科技大学学报，2003,25(1)：15) [9]Jin IL.Wei Y M.Generalized Intelligent Evaluation Method [3]KoumiotisS P.Kiranoudis CT,Markatos N C.A systemic ap- and Application of the Complex System.Beijing:Science Press. proach to effective chemical emergeney management.Saf Sci, 2008 2001,38(1):49 (金菊良，魏一鸣，复杂系统广义智能评价方法与应用·北京： 4]Jin L.Research on the construction of city emergency response 科学出版社，2008) system of the United States.Planners,2008,24(2):81 [10]Wang S,Zhang L B.System Prediction and Comprehensive (金磊·美国城市公共安全应急体系建设方法研究·规划师， Evaluation.Hefei:Hefei University of Technology Press. 2008,24(2):81) 2006,136 [5]Lentz C.How one emergeney plan works in a complex research (王硕，张礼兵.系统预测与综合评价方法.合肥：合肥工业 facility.JChem Health Saf.2006.13(3):21 大学出版社，2006：136) [6]Li K R.Analysis the question of establishing emergency system in [11]Luo WT.Study of Comprehensive Evaluation about Emergen- China.JSaf Sci Technol,2005.1(5):52 cy Plans in Railway [Dissertation].Beijing:Beijing Jiaotong (李克荣。我国应急体系建设中的问题探讨与对策。中国安全 University,2008:49 生产科学技术，2005,1(5)：52) (罗文婷.铁路应急预案综合评价方法研究[学位论文]，北 [] Li X P.A study of scaling method to obtain index weight by ana- 京：北京交通大学，2008：49)
表2 程潮铁矿矿山应急体系评价指标权重 Table2 The index combined weight of emergency plans in Chengchao Mine 层次C 层次权重 B1＝0∙025 B2＝0∙104 B3＝0∙115 B4＝0∙512 组合权 重Pi 层次C 层次权重 B4＝0∙512 B5＝0∙203 B6＝0∙041 组合权 重Pi C11 0∙315 — — — 0∙0079 C47 0∙084 — — 0∙0430 C12 0∙153 — — — 0∙0038 C48 0∙037 — — 0∙0189 C13 0∙532 — — — 0∙0133 C49 0∙026 — — 0∙0133 C21 — 0∙571 — — 0∙0594 C51 — 0∙085 — 0∙0173 C22 — 0∙429 — — 0∙0446 C52 — 0∙207 — 0∙0420 C31 — — 0∙221 — 0∙0254 C53 — 0∙141 — 0∙0286 C32 — — 0∙478 — 0∙0550 C54 — 0∙312 — 0∙0633 C33 — — 0∙301 — 0∙0346 C55 — 0∙061 — 0∙0124 C41 — — — 0∙181 0∙0927 C56 — 0∙194 — 0∙0394 C42 — — — 0∙031 0∙0159 C61 — — 0∙274 0∙0112 C43 — — — 0∙059 0∙0302 C62 — — 0∙351 0∙0144 C44 — — — 0∙112 0∙0573 C63 — — 0∙197 0∙0081 C45 — — — 0∙254 0∙1300 C64 — — 0∙178 0∙0073 C46 — — — 0∙216 0∙1106 表3 程潮铁矿应急体系评价结果 Table3 Evaluation results of an emergency system for Chengchao Mine 应急体系 评价指标 C11 C12 C13 C21 C22 C31 C32 C33 C41 C42 C43 C44 C45 C46 程潮铁矿 95 120 60％ 110 134 0∙63 98 3 140 1 0∙51 123 117 89 应急体系 评价指标 C47 C48 C49 C51 C52 C53 C54 C55 C56 C61 C62 C63 C64 SP 模型 程潮铁矿 0∙6 132 112 60％ 8 3 121 400 300 141 2 131 126 2∙56 参 考 文 献 ［1］ Shi P W．Developing scientific monitoring system for prohibiting disastrous accidents in mine．J China Coal Soc200227（3）：225 （石平武．发展科学监测体系制止矿山重大事故．煤炭学报 200227（3）：225） ［2］ Hou Y BZhang D ZFeng S H．General alarming system for mine Management information systems．J Univ Sci Technol Beijing200325（1）：25 （侯运炳张东站冯述虎．矿山管理信息系统的通用报警系 统．北京科技大学学报200325（1）：15） ［3］ Koumiotis S PKiranoudis C TMarkatos N C．A systemic approach to effective chemical emergency management． Saf Sci 200138（1）：49 ［4］ Jin L．Research on the construction of city emergency response system of the United States．Planners200824（2）：81 （金磊．美国城市公共安全应急体系建设方法研究．规划师 200824（2）：81） ［5］ Lentz C．How one emergency plan works in a complex research facility．J Chem Health Saf200613（3）：21 ［6］ Li K R．Analysis the question of establishing emergency system in China．J Saf Sci Technol20051（5）：52 （李克荣．我国应急体系建设中的问题探讨与对策．中国安全 生产科学技术20051（5）：52） ［7］ Li X P．A study of scaling method to obtain index weight by analytic hierarchy process．J Beijing Univ Posts Telecommun Soc Sci Ed2001（3）：25 （李学平．用层次分析法求指标权重的标度方法的探讨．北京 邮电大学学报：社会科学版2001（3）：25） ［8］ Li Q MWang Y HLiao G L．Study on scientific issue and evaluation method in safety assessment of tailing reservoir．J Saf Sci Technol20062（6）：53 （李全明王云海廖国礼．尾矿库安全评价中的科学问题及评 价方法探讨．中国安全生产科学技术20062（6）：53） ［9］ Jin J LWei Y M．Generalized Intelligent Ev aluation Method and Application of the Complex System．Beijing：Science Press 2008 （金菊良魏一鸣．复杂系统广义智能评价方法与应用．北京： 科学出版社2008） ［10］ Wang SZhang L B．System Prediction and Comp rehensive Ev aluation．Hefei： Hefei University of Technology Press 2006：136 （王硕．张礼兵．系统预测与综合评价方法．合肥：合肥工业 大学出版社2006：136） ［11］ Luo W T．Study of Comp rehensive Ev aluation about Emergency Plans in Railway ［Dissertation ］．Beijing：Beijing Jiaotong University2008：49 （罗文婷．铁路应急预案综合评价方法研究 ［学位论文］．北 京：北京交通大学2008：49） ·814· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷