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1、 蔡琳祥 刘俊峰目录目录一、模糊综合评价方法评价步骤二、层次分析法确定权重的步骤三、模糊综合评估法在建筑火灾中的应用模糊模糊综综合合评评价法价法简介简介v模糊模糊综综合合评评价法是一种基于模糊数学的价法是一种基于模糊数学的综综合合评标评标方法。方法。该综该综合合评评价法根据模糊数学的隶属度价法根据模糊数学的隶属度理理论论把定性把定性评评价价转转化化为为定量定量评评价，即用模糊数学价，即用模糊数学对对受到多种因素制受到多种因素制约约的事物或的事物或对对象做出一个象做出一个总总体体的的评评价。它具有价。它具有结结果清晰果清晰,系系统统性性强强的特点的特点,能能较较好地解决模糊的、好地解决模糊的、难
2、难以量化的以量化的问题问题,适合各种非确适合各种非确定性定性问题问题的解决。的解决。一、一、模糊综合评价方法评价步骤模糊综合评价方法评价步骤确定评价对象的因素论域确定评价对象的因素论域1确定评语等级论域确定评语等级论域2建立模糊关系矩阵建立模糊关系矩阵3模糊综合评价结果向量模糊综合评价结果向量分分析析6合成模糊综合评价结果向量合成模糊综合评价结果向量5确定评价因素的权向量确定评价因素的权向量4权重权重求权重是综合评价的关键。层次分析法是一求权重是综合评价的关键。层次分析法是一种行之有效的确定权系数的有效方法。特别种行之有效的确定权系数的有效方法。特别适宜于那些难以用定量指标进行分析得复杂适宜于
3、那些难以用定量指标进行分析得复杂问题。它把复杂问题中的各因素划分为互相问题。它把复杂问题中的各因素划分为互相联系的有序层使之条理化，根据对客观实际联系的有序层使之条理化，根据对客观实际的模糊判断，就每一层次的相对重要性给出的模糊判断，就每一层次的相对重要性给出定量的表示，再利用数学方法确定全部元素定量的表示，再利用数学方法确定全部元素相对重要性次序的权系数。相对重要性次序的权系数。1、确定评价对象的因素论域个评价指标个评价指标，。v2、确定、确定评语评语等等级论级论域域即等级集合。每一个等级可对应一个模糊子集。3、建立模糊关系矩、建立模糊关系矩阵阵v在构造了等在构造了等级级模糊子模糊子集后，要
4、逐个集后，要逐个对对被被评评事物事物从每个因素从每个因素 上上进进行量化，即确定从行量化，即确定从单单因素来看被因素来看被评评事物事物对对等等级级模糊子集的隶属度模糊子集的隶属度 ，进进而得到模糊关系矩而得到模糊关系矩阵阵：矩矩阵阵R中第中第i行第行第j列元素，表示某个被列元素，表示某个被评评事事物物 从因素来看从因素来看对对 等等级级模糊子模糊子 集的隶属度集的隶属度一个被评事物在某个因素一个被评事物在某个因素方面的表现，是通过模糊向量方面的表现，是通过模糊向量来刻画的，而在其他评价方法中多是由一个来刻画的，而在其他评价方法中多是由一个指标实际值来刻画的，因此，从这个角度讲指标实际值来刻画的
5、，因此，从这个角度讲模糊综合评价要求更多的信息。模糊综合评价要求更多的信息。4、确定、确定评评价因素的价因素的权权向量向量v在模糊在模糊综综合合评评价中，价中，确定确定评评价因素的价因素的权权向量向量 ：。权权向量向量A中中的元素的元素 本本质质上是因上是因素素 对对模糊子模糊子v 的的隶属度。本文使用隶属度。本文使用层层次分次分析法来确定析法来确定评评价指价指标间标间的的相相对对重要性次序。从而确重要性次序。从而确定定权权系数，并且在合成之系数，并且在合成之前前归归一化。即一化。即5、合成模糊、合成模糊综综合合评评价价结结果向量果向量v利用合适的算子将利用合适的算子将A与各被与各被评评事物的
6、事物的B进进行合行合成，得到各被成，得到各被评评事物的模事物的模糊糊综综合合评评价价结结果向量果向量B即：即：其中是由与的第列运算得到的，它表示被评事物从整体上看对等级模糊子集的隶属程度。6、对对模糊模糊综综合合评评价价结结果向量果向量进进行分析行分析v实际实际中最常用的方法是最大隶属度原中最常用的方法是最大隶属度原则则，但，但在某些情况下使用会有些很勉在某些情况下使用会有些很勉强强，损损失信息很多，失信息很多，甚至得出不合理的甚至得出不合理的评评价价结结果。提出使用加果。提出使用加权权平均平均求隶属等求隶属等级级的方法，的方法，对对于多个被于多个被评评事物并可以依事物并可以依据其等据其等级级
7、位置位置进进行排序。行排序。二、二、层层次分析法确定次分析法确定权权重的步重的步骤骤v1、确定目、确定目标标和和评评价因素价因素个评价指标，。2 2、构造判断矩阵、构造判断矩阵v3、计计算判断矩算判断矩阵阵三、三、模糊模糊综综合合评评估法在建筑火灾中的估法在建筑火灾中的应应用用v建筑火灾建筑火灾风险风险本身是一个模糊概念本身是一个模糊概念,即本身不存在确定的数量界限即本身不存在确定的数量界限,同同时时建筑建筑的火灾的火灾风险风险受多个因素的影响受多个因素的影响,其影响因素有着其影响因素有着较较多的多的关关联联性、性、层层次性和多目次性和多目标标性性,并在火灾不同并在火灾不同阶阶段起着不同的作用
8、段起着不同的作用,这时这时候候,将模糊数学方法将模糊数学方法应应用到建筑用到建筑的火灾的火灾风险评风险评估就很有必要。常用的建筑火灾估就很有必要。常用的建筑火灾风险风险模糊模糊综综合合评评估方法估方法,是在确是在确定了定了评评估指估指标标体系和指体系和指标权标权重后重后,对对建筑的火灾建筑的火灾风险进风险进行行评评估估,得到得到结结果反映果反映出建筑的火灾出建筑的火灾风险风险状况状况,这这种方法种方法简单简单易行易行,实实用性用性强强,能能较较好反映火灾好反映火灾结结果。果。然而然而,这这种方法种方法对对火灾火灾过过程的描述很少程的描述很少,不能很好的反映出火灾不能很好的反映出火灾发发生、生、
9、发发展、展、熄熄灭灭的的过过程中的情况程中的情况,对对火灾的描述不火灾的描述不够详细够详细。如果能。如果能对对火灾的各个火灾的各个过过程程进进行行评评估估,就能很好的反映出火灾中的各就能很好的反映出火灾中的各环节环节情况情况,方便分析出方便分析出较较差的差的环节环节,为为科学科学决策提供重要依据决策提供重要依据,选择选择有有针对针对性的方案性的方案,更有效地减小建筑火灾更有效地减小建筑火灾风险风险。所以。所以,本文提出一种按照火灾本文提出一种按照火灾进进展展阶阶段段进进行行风险评风险评估的方法。从建筑估的方法。从建筑发发生火灾开始生火灾开始,按照事故的按照事故的时时序序发发展展过过程程,可以分
10、可以分为为以下以下阶阶段段:火灾火灾发发生生阶阶段、自段、自动报动报警警阶阶段、段、自自动动扑救扑救阶阶段、消防段、消防员员手手动动扑救扑救阶阶段。采用段。采用这这种分种分阶阶段的段的评评估方法估方法,能能评评估出估出火灾火灾发发生、生、发发展的各展的各阶阶段的情况段的情况,对对火灾情况做出更火灾情况做出更详详尽的描述。通常尽的描述。通常,衡量衡量风险时风险时主要考主要考虑虑三种后果三种后果类类型型:人人员风险员风险,财产风险财产风险,环环境境风险风险,本文本文仅进仅进行了行了财产风险财产风险的研究。的研究。1建筑火灾建筑火灾风险评风险评估模型估模型v对对建筑火灾安全建筑火灾安全进进行行综综合
11、合评评估是估是对对一个复一个复杂杂系系统统的的评评估估,涉及的内容涉及的内容较较多多,考考虑虑的因素也比的因素也比较较广泛。广泛。建立的建立的评评估指估指标标体系是否合理和科学体系是否合理和科学,关系到能否关系到能否发挥评发挥评估的作用和功能。本文遵循系估的作用和功能。本文遵循系统统性、性、综综合合性、科学性和适用性等原性、科学性和适用性等原则则,在借在借鉴鉴了以往建筑火了以往建筑火灾灾评评估指估指标标体系的大量研究基体系的大量研究基础础上上,根据根据专专家意家意见见和笔者的研究和笔者的研究,按照火灾按照火灾发发展不同的展不同的时间阶时间阶段段,分分别别确定了四个确定了四个阶阶段段评评估模型的
12、指估模型的指标标体系体系,并用并用层层次次分析法确定了分析法确定了权权重。重。1.1火灾火灾发发生生阶阶段模型段模型 v对这对这个个阶阶段段进进行行评评估估,有助有助于了解火灾于了解火灾发发生生时时的有关的有关情况情况,可以反映出所可以反映出所评评价建价建筑火灾筑火灾发发生的生的难难易程度和易程度和频频繁程度。繁程度。1.2自自动报动报警警阶阶段模型段模型v通通过对过对火灾自火灾自动报动报警警阶阶段段的的评评估估,可以知道火灾自可以知道火灾自动动报报警系警系统统的运行状况及工的运行状况及工作作结结果。因素中果。因素中,火灾火灾发发生生阶阶段火灾段火灾发发展情况是指在展情况是指在上上阶阶段段评评
13、估中得到的估中得到的结结果果,也就是所也就是所评评价建筑火灾价建筑火灾发发生的生的难难易程度和易程度和频频繁程度繁程度,它反映的是自它反映的是自动报动报警警阶阶段段评评估的火灾初始状估的火灾初始状态态。1.3自自动动扑救扑救阶阶段模型段模型v自自动动扑救扑救阶阶段模型是段模型是为为了了评评估自估自动动扑救扑救阶阶段段结结束束时时的火灾的火灾发发展情况而建立的。展情况而建立的。因素中因素中,自自动报动报警警阶阶段火灾段火灾发发展情况是指在上展情况是指在上阶阶段段评评估中得到的估中得到的结结果果,也就是所也就是所评评价建筑火灾价建筑火灾发发生后自生后自动动报报警警阶阶段的火灾段的火灾发发展后果展后
14、果,它反映的是自它反映的是自动动扑救扑救阶阶段段评评估的火灾初始状估的火灾初始状态态。1.4消防消防员员手手动动扑救扑救阶阶段模型段模型v影响因素中影响因素中,自自动动扑救扑救阶阶段火灾段火灾发发展情况是指在展情况是指在上上阶阶段段评评估中得到的估中得到的结结果果,也就是所也就是所评评价建筑火灾价建筑火灾经经过过了自了自动动扑救扑救阶阶段后的火段后的火灾灾发发展情况展情况,它反映的是消它反映的是消防防员员手手动动扑救扑救阶阶段段评评估的估的火灾初始状火灾初始状态态。2、具体具体实际应实际应用用v选选用某百用某百货货大厦作大厦作为为实实例例,应应用本文建立的基于用本文建立的基于多多层层次模糊次模
15、糊综综合合评评判的建判的建筑火灾筑火灾风险评风险评估模型估模型对该对该建筑建筑进进行行评评估估,以下以下为为各各评评估指估指标标的大小。的大小。v根据表根据表5中的数中的数值值,得到各得到各单单因素因素评评价集的模糊矩价集的模糊矩阵阵Ri,再求出再求出Bi,然后得到火然后得到火灾灾发发生生阶阶段的段的评评判矩判矩阵阵R。根据最大隶属度原则根据最大隶属度原则,该建筑火灾发生阶段的火灾风险为一该建筑火灾发生阶段的火灾风险为一般。以下各阶段的计算方法、过程均与此相同般。以下各阶段的计算方法、过程均与此相同。R R(0.13,0.28,0.34,0.15.0.1),根据最大隶属度原则根据最大隶属度原则
16、,该建筑该建筑火灾自动报警阶段的火灾风险为一般。火灾自动报警阶段的火灾风险为一般。RR(0.10,0.18,0.28,0.30,0.14),根据最大隶属度原则根据最大隶属度原则,该建筑火灾自该建筑火灾自动扑救阶段的火灾风险为较差。动扑救阶段的火灾风险为较差。R R(0.11,0.21,0.31,0.26,0.11),根据最大隶属度原则根据最大隶属度原则,该建筑火灾消防员手动该建筑火灾消防员手动扑救阶段的火灾风险为一般。扑救阶段的火灾风险为一般。3、结论结论分析分析v通通过现场检查过现场检查、试验试验和和调调试试等手段等手段,利用上述的建筑利用上述的建筑火灾火灾风险评风险评估模型估模型,对该对该
17、建建筑火灾筑火灾风险风险的各的各项项指指标标分分别进别进行模糊行模糊综综合合评评判判,得出得出各各单单元、各元、各阶阶段的火灾段的火灾风风险险情况情况,从而确定了从而确定了该该建筑建筑火灾火灾风险评风险评估的估的结结果果为为“一般一般”,该该建筑可以建筑可以继续继续使使用。用。v评评估估结结果也可以用果也可以用图图1表示表示,1、2、3、4分分别别表示火灾表示火灾发发生、自生、自动报动报警、自警、自动动扑救、消防扑救、消防员员手手动动扑救几个扑救几个阶阶段的段的结结束束时时刻刻,a、b、c、d、e表示建筑火灾表示建筑火灾风险评风险评估估结结果果为为好、好、较较好、一般、好、一般、较较差、差的隶
18、属度差、差的隶属度变变化曲化曲线线。根据曲。根据曲线线的的变变化可以看出化可以看出,在火灾自在火灾自动动扑救扑救阶阶段内段内,由于自由于自动动扑救系扑救系统统响响应应效率、在效率、在线线可用性、可靠性可用性、可靠性较较差差,阻燃、防火阻燃、防火结结构构和建筑构造和建筑构造较较差差,自自动动扑扑v救系救系统统不能有效遏制火灾的不能有效遏制火灾的发发展和蔓延展和蔓延,火灾火灾发发展很快展很快,评评语语好、好、较较好、一般的隶属度好、一般的隶属度变变小小,而差、而差、较较差的隶属度大差的隶属度大幅增加。所以幅增加。所以对对于于该该建筑建筑,自自动动扑救系扑救系统统是最弱的是最弱的环节环节,在在自自动动扑救系扑救系统统上增加消防投上增加消防投资资,是提高是提高该该建筑火灾安全的建筑火灾安全的最最经济经济有效的方法。有效的方法。