模糊集值统计理论在灭火救援指挥效能评估中的应用

2006年6月武　警　学　院　学　报Jun . 2006Vol . 22No . 3

第22卷第3期

　JOURNAL OF THE CH I N ESE PEOPLE ’S ARMED POL I CE FORCE ACADE MY

模糊集值统计理论在灭火救援

消防研究　

　指挥效能评估中的应用

●夏登友, 辛　晶, 王　铁

(武警学院消防指挥系, 河北廊坊　065000)

摘　要:在建立评估指标体系的基础上, 将模糊集值统计理论应用于灭火救援指挥效能评估中。该理论方法改变了以

往统计给出一个固定值的做法, 而给出一个区间值, 使某些具有模糊性和随机性的评估指标权值的确定更加符合实际情况。实例研究表明:该方法克服了经典统计法的不足, 提高了效能评估的实用性和科学性。关键词:模糊集值统计理论; 效能评估; 指标体系; 灭火救援指挥中图分类号:D63116　　文献标识码:A 　　文章编号:1008-2077(2006) 03-0017-03

0　引言

灭火救援指挥效能是灭火指挥系统功能和作用的发挥程度。在实际的灭火救援指挥活动中, , 灭火救、质量和效果进行全面评价的活动, 出客观的、正确的评估, 检验灭火救援指挥效能发挥的程度, 总结经验教训, 以便科学地规范灭火救援指挥实践活动, 提高作战指挥效能。特别对于提高指挥员的决策质量、灭火救援指挥能力, 完善灭火救援指挥的运作机制, 有着十分重要的意义。

灭火救援指挥效能是由多种因素共同作用的结果, 各种影响因素的属性值在不断变化, 且它们之间存在着相互影响, 不能用一个或几个函数明确地将各种影响因素与结果的关系表示出来, 是一个典型的非线性动态系统, 具有一定的模糊性、不确定性和随机性。因此, 将模糊数学方法和其他理论应用到灭火救援指挥效能评估就很有必要。鉴于此, 本文提出了用模糊集值统计法进行灭火救援效能评估的基本思想。模糊数学是应用数学方法研究和处理具有模糊性现象的理论, 它应用模糊分析方法来处理问题, 将某些定性描述和人的主观判断用量级形式表达, 通过模糊运算用隶属度的方式确定评估系统的等级。模糊集值统计方法[1]是经典统计和模糊统计的一种拓广, 经典统计在每次试验中得到相空间的一个确定点, 集值统计每次试验得到的是相空间的一个子集, 也就

　　收稿日期:2006-02-24

, ,

, 大约是多, 采用模糊集值统计方法对灭火救援指, 为灭火救援指挥实践活动的科学化、规范化提供切实可行的参考依据。

1　评估指标体系的分析与建立

评估指标体系的建立是对灭火救援指挥效能进行有效评估的前提, 是效能评估中一项非常重要的基础性工作和核心内容。评估指标体系不能太细太复杂, 要简明规范、实施便捷。因此, 灭火救援指挥效能评估指标体系的建立, 应遵循:(1) 客观性、规范化原则; (2) 科学性原则; (3) 可行性原则; (4) 可操作性原则。

根据对灭火救援指挥效能影响因素的分析以及指标体系的建立原则, 笔者设计了若干评估指标, 再通过灭火救援指挥专家测评和问卷抽样调查, 筛选出一系列现实可测的指标, 从而构建出灭火救援指挥效能评估指标体系(见表1) 。

2　模糊集值统计理论在灭火救援指挥效能评估中

的应用

2. 1　模糊集值统计方法

[7, 8]

模糊集值统计理论是一种新的统计思想, 是经典统计与模糊统计的一种推广, 体现了专家对存在模糊性评估指标的处理方式。它不仅可以处理不确切的评估, 而且很方便地集中了多种不同的意见, 减少了评估中的随机误差。

假定某一评估指标体系中评估指标有m 个, 它所构成的

作者简介:夏登友(1973—　) , 男, 安徽庐江人, 讲师, 硕士; 辛晶(1976—　) , 女, 黑龙江绥化人, 讲师, 硕士; 王铁(1973—　) , 男, 黑龙江牡丹江人, 讲师。

・1

7・

《武警学院学报》2006年第3期(总第122期)

表1　灭火救援指挥效能评估指标体系[2-6]一级指标

二级指标

判断情况准确、迅速C 1

决心及时并符合上级意图、火场实际、指挥原则C 2

情况处置果断、准确、符合实际C 3组织协调、控制能力强C 4岗位职能和分工合理、明确C 5有效情报信息提供准确、及时C 6建议适时、符合首长意图和决心C 7反馈情况收集及时、准确C 8

传达首长决心和下达命令迅速、准确、清楚C 9

完成任务坚决、正确贯彻指挥员决心C 10处置突发情况正确、迅速C 11行动灵活、协同意识强C 12情况反馈及时、准确C 13信息保障及时、全面、准确C 14通信保障及时、全面、准确C 15警戒保障及时、到位C 16后勤保障及时、可靠C 17

可得出u i 的权值:

w i =

・消防研究・

指挥员

素质B 1

(3)

i =1

w i

　　由此可得某评估体系中各个评估指标的权值向量:

w =(w 1, w 2, …, w i , …, w m )

2. 2　模糊集值统计方法的应用及评估指标权值的确定

灭

火救援指

挥效能

用模糊集值统计方法来确定灭火救援指挥效能评估指标体系中各指标的权值。假定有5位专家(p 1～p 5) , 各专家自身的权值为K ={0. 15, 0. 15, 0. 25, 0. 25, 0. 20}。各专家根据灭火救援指挥效能影响因素的重要程度, 给出指标体系的确认区间。以一级指标指挥员素质(B 1) 为例, 设其下一级各指标权值总和为100, 专家所确定的区间估计值如表3所示。

表3　专家所确认的指标区间估计权值

评估专家

p 1p 2p 34指挥机关状况

B 2

指挥对象能力

B 3

评估专家自身权值

0. 150. 152525评　估　指　标

C 1

C 2

C 3

C 4

[24, 28][28, 32][21, 25][19, 23][26, 30][26, 3022, 26][18, 22][24, 28][20, 24][23, 27], ], ], 23][18, 22][, ][16, 20][21, 25]

指挥保障B 4

集合为u ={u 1, u 2,. . . u i ,. . . , u m }, i =1, 2, …, m 。定指标权值的有关专家有q 个, 其集合为p ={1, p 2,. . , p r ,. . . , p q }, r =1, 2, …, q 。u i , 权值区间为:[a 1i , b 1i ],2i i . , ],.. . , [a qi ,

2。b qi ]。

评估

专家

p 1p 2

u 1[a 11, b 11][a 21, b 21]

, 再经式(3) 归一。指标的相对权值向量和权值向量:

w =(27. 45, 29. 15, 21. 40, 22. 00) w =(0. 274, 0. 292, 0. 214, 0. 220)

　　同理, 对评估指标体系中的其它层次指标的权值利用模糊集值统计方法进行计算, 结果如表4所示。

表4　灭火救援指挥效能评估指标权重

B 1

C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C 11C 12C 13C 14C 15

B 2

B 3

B 4

　　指　　标

u 2u i …

[a 12, b 12][a 1i , b 1i ]

u m

…[a 1m , b 1m ][a 22, b 22][a 2i , b 2i ]…[a 2m , b 2m ][a r 2, b r 2]……

[a ri , b ri ]

层次C 总排序权重w i

()

…

p r

…

[a r 1, b r 1]…

…[a r m , b r m ]…

…[a q m , b q m ]

0. 4190. 2310. 1860. 1640. 2740. 2920. 2140. [**************]0

00000. 1550. 3120. 2430. 1160. [1**********]

0000000000. 2900. 3570. 2080. 1450000

[1**********]000. 3230. 3420. 1290. 206

0. 1150. 1220. 0900. 0920. 0360. 0720. 0560. 0270. 0400. 0540. 0660. 0390. 0270. 0530. 0560. 0210. 034

…

p q

…

[a q 1, b q 1]…

[a q 2, b q 2][a qi , b qi ]

　　对于某个指标u i , 各专家所给出的集值区间形成一个集值统计序列, 则评估指标u i 的相对权值为:

w =

r =1q

[b ri -a ri ]

(1)

[b ri -a ri ]

r =1

　　若在此过程中考虑各个专家的学历、职称、从事本行业的工龄等自然情况, 设每位专家自身的权值为k r , 则评估指标u i 的相对权值变为:

w =

k r =1。

r =1

r =q

k r [b ri -a ri ]

(2)

k r [b ri -a ri ]

C 16C 17

r =1

　　按照式(2) 依次求出u i 的相对权值后再将其归一化, 即

2. 3　建立评估指标的评语集

・18・

夏登友等:模糊集值统计理论在灭火救援指挥效能评估中的应用

指标体系中的每一个评估指标对灭火救援指挥效能的影响可划分为4个等级, 组成评语集V, V ={V1, V 2, V 3, V 4}=

评估指标的评语集对应分值的取值为{好, 较好, 一般, 差}。

百分制, 以区间的形式给出, 对应分值分别为:80～100分、70

～80分、60～70分、60分以下。2. 4　效能评估数值计算

采用线性加权模型, 结合专家的评分, 计算灭火救援指挥效能评估数值。假定有q 个专家参与打分, 则:

y =

能等级标准, 此次灭火救援指挥效能等级为B 级, 效能评估结论为较好。

4　结语

本文提出了用模糊集值统计方法进行灭火救援指挥效能评估的基本思想, 将模糊集值统计理论应用到指挥效能的综合评估, 使专家对评估指标的描述表示为一段区间, 从而解决了专家对某些定性评估指标“大约是多少”这一模糊概念的定量化问题。该方法较为简便, 可操作性强, 能使评估结果更为公正、合理, 比较符合客观实际, 适用于多种效能评估。本文将该方法应用于灭火救援指挥效能评估是对消防部队作战指挥效能评估的一次有益的尝试和收获, 为以后更广泛地进行消防部队灭火救援作战指挥效能评估提供了经验。参考文献:

[1]汪培庄. 模糊集与随机集落影[M].北京:煤炭工业出版社, 1985. [2]李建华, 康青春, 商靠定, 等. 灭火战术[M].北京:群众出版社,

2004.

[3]李明军, 张志顺. [J ].火力与指挥控制, (:53.

[4], . [J ].火力与

q 6

m q

(w i

i =1

f ir ) =

r =1

w i ×x i (4)

式中, y 为灭火救援指挥效能评估数值; w i 为各评估指标i 的

合成权重系数; x i 为各评估指标i 的平均评估得分; f ir 为第r 个专家对指标i 的实际评分值。评估计算结果的数值可用来评判灭火救援指挥效能等级。2. 5　指挥效能等级标准

根据评估模型的评语集将灭火救援指挥综合效能等级也划分为4级:A 级, 指挥效能好; B 级, 指挥效能较好; C 级, 指挥效能一般; D 级, 指挥效能差。对应的评估结果分别为:80～100分、70～80分、60～70分、60分以下。

3　评估实例

利用前述评估模型对某次灭火救援指挥的效能进行评估, 由5位专家对照评估指标的评语集, 对17行打分(略) 。值。计算结果为:x . 0, x x . 1=8224x . 4, x . 8, x 8, . . 2x 5=906=7178797710=91. 0, x , x . 4, . 8, x . 6, x 11=127814=6515=58. 8, x . 2, . 6。利用上述线性加权模型(式4) 16=86=, 得:y =77. 14。参照灭火救援指挥效

, 28(5) -], 等. 作战指挥学[M].北京:解放军出版

, . 军队指挥学基础[M].北京:国防出版社, 2002.

[7]王志亮, 吴兵, 刑书仁, 等. 模糊集值统计法在煤矿安全评价指标

权值中的应用[J ].中国安全科学学报, 2004, 14(1) :71-73.

[8]吴宗之, 黄典剑, 蔡嗣经, 等. 基于模糊集值理论的城市应急避难

所应急适应能力评价方法研究[J ].安全与环境学报, 2005, 5

(6) :100-103.

F i ref i ghti n g &Rescue Co mmand Eff i c i ency A ssess m en t Ba sed

on Fuzzy Cen tra li za ti on St a tisti ca l Theory X I A Deng -you, X I N J ing,WANG Tie

(D epa rt m en t of F ire Co mm and, The A r m ed Police A cade m y, L angfang, Hebei P rovince 　065000, China )

Abstract:On the basis of establishing evaluati on index syste m , the paper app lies fuzzy centralizati on statistical theory

t o efficiency assess ment of firefighting &rescue command . The method has changed s ome fixed values fr om classical statistics t o bound values, which makes s ome fuzzy and random indexes ’weights more suitable t o the p ractice . Ex 2e mp lified case indicates that the method could overcome the shortage of traditi onal statistical method and make effi 2ciency assess ment of fire supp ressi on &rescue more p racticable and scientific .

Key words:fuzzy centralizati on statistics theory; efficiency assess ment; index syste m; firefighting &rescue com 2mand

(本栏责任编辑、校对　马　龙)

・1

9・

2006年6月武　警　学　院　学　报Jun . 2006Vol . 22No . 3

第22卷第3期

　JOURNAL OF THE CH I N ESE PEOPLE ’S ARMED POL I CE FORCE ACADE MY

模糊集值统计理论在灭火救援

消防研究　

　指挥效能评估中的应用

●夏登友, 辛　晶, 王　铁

(武警学院消防指挥系, 河北廊坊　065000)

摘　要:在建立评估指标体系的基础上, 将模糊集值统计理论应用于灭火救援指挥效能评估中。该理论方法改变了以

0　引言

　　收稿日期:2006-02-24

, ,

, 大约是多, 采用模糊集值统计方法对灭火救援指, 为灭火救援指挥实践活动的科学化、规范化提供切实可行的参考依据。

1　评估指标体系的分析与建立

2　模糊集值统计理论在灭火救援指挥效能评估中

的应用

2. 1　模糊集值统计方法

[7, 8]

假定某一评估指标体系中评估指标有m 个, 它所构成的

作者简介:夏登友(1973—　) , 男, 安徽庐江人, 讲师, 硕士; 辛晶(1976—　) , 女, 黑龙江绥化人, 讲师, 硕士; 王铁(1973—　) , 男, 黑龙江牡丹江人, 讲师。

・1

7・

《武警学院学报》2006年第3期(总第122期)

表1　灭火救援指挥效能评估指标体系[2-6]一级指标

二级指标

判断情况准确、迅速C 1

决心及时并符合上级意图、火场实际、指挥原则C 2

传达首长决心和下达命令迅速、准确、清楚C 9

可得出u i 的权值:

w i =

・消防研究・

指挥员

素质B 1

(3)

i =1

w i

　　由此可得某评估体系中各个评估指标的权值向量:

w =(w 1, w 2, …, w i , …, w m )

2. 2　模糊集值统计方法的应用及评估指标权值的确定

灭

火救援指

挥效能

表3　专家所确认的指标区间估计权值

评估专家

p 1p 2p 34指挥机关状况

B 2

指挥对象能力

B 3

评估专家自身权值

0. 150. 152525评　估　指　标

C 1

C 2

C 3

C 4

[24, 28][28, 32][21, 25][19, 23][26, 30][26, 3022, 26][18, 22][24, 28][20, 24][23, 27], ], ], 23][18, 22][, ][16, 20][21, 25]

指挥保障B 4

2。b qi ]。

评估

专家

p 1p 2

u 1[a 11, b 11][a 21, b 21]

, 再经式(3) 归一。指标的相对权值向量和权值向量:

w =(27. 45, 29. 15, 21. 40, 22. 00) w =(0. 274, 0. 292, 0. 214, 0. 220)

　　同理, 对评估指标体系中的其它层次指标的权值利用模糊集值统计方法进行计算, 结果如表4所示。

表4　灭火救援指挥效能评估指标权重

B 1

C 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C 11C 12C 13C 14C 15

B 2

B 3

B 4

　　指　　标

u 2u i …

[a 12, b 12][a 1i , b 1i ]

u m

…[a 1m , b 1m ][a 22, b 22][a 2i , b 2i ]…[a 2m , b 2m ][a r 2, b r 2]……

[a ri , b ri ]

层次C 总排序权重w i

()

…

p r

…

[a r 1, b r 1]…

…[a r m , b r m ]…

…[a q m , b q m ]

0. 4190. 2310. 1860. 1640. 2740. 2920. 2140. [**************]0

00000. 1550. 3120. 2430. 1160. [1**********]

0000000000. 2900. 3570. 2080. 1450000

[1**********]000. 3230. 3420. 1290. 206

0. 1150. 1220. 0900. 0920. 0360. 0720. 0560. 0270. 0400. 0540. 0660. 0390. 0270. 0530. 0560. 0210. 034

…

p q

…

[a q 1, b q 1]…

[a q 2, b q 2][a qi , b qi ]

　　对于某个指标u i , 各专家所给出的集值区间形成一个集值统计序列, 则评估指标u i 的相对权值为:

w =

r =1q

[b ri -a ri ]

(1)

[b ri -a ri ]

r =1

　　若在此过程中考虑各个专家的学历、职称、从事本行业的工龄等自然情况, 设每位专家自身的权值为k r , 则评估指标u i 的相对权值变为:

w =

k r =1。

r =1

r =q

k r [b ri -a ri ]

(2)

k r [b ri -a ri ]

C 16C 17

r =1

　　按照式(2) 依次求出u i 的相对权值后再将其归一化, 即

2. 3　建立评估指标的评语集

・18・

夏登友等:模糊集值统计理论在灭火救援指挥效能评估中的应用

指标体系中的每一个评估指标对灭火救援指挥效能的影响可划分为4个等级, 组成评语集V, V ={V1, V 2, V 3, V 4}=

评估指标的评语集对应分值的取值为{好, 较好, 一般, 差}。

百分制, 以区间的形式给出, 对应分值分别为:80～100分、70

～80分、60～70分、60分以下。2. 4　效能评估数值计算

采用线性加权模型, 结合专家的评分, 计算灭火救援指挥效能评估数值。假定有q 个专家参与打分, 则:

y =

能等级标准, 此次灭火救援指挥效能等级为B 级, 效能评估结论为较好。

4　结语

[1]汪培庄. 模糊集与随机集落影[M].北京:煤炭工业出版社, 1985. [2]李建华, 康青春, 商靠定, 等. 灭火战术[M].北京:群众出版社,

2004.

[3]李明军, 张志顺. [J ].火力与指挥控制, (:53.

[4], . [J ].火力与

q 6

m q

(w i

i =1

f ir ) =

r =1

w i ×x i (4)

式中, y 为灭火救援指挥效能评估数值; w i 为各评估指标i 的

3　评估实例

, 28(5) -], 等. 作战指挥学[M].北京:解放军出版

, . 军队指挥学基础[M].北京:国防出版社, 2002.

[7]王志亮, 吴兵, 刑书仁, 等. 模糊集值统计法在煤矿安全评价指标

权值中的应用[J ].中国安全科学学报, 2004, 14(1) :71-73.

[8]吴宗之, 黄典剑, 蔡嗣经, 等. 基于模糊集值理论的城市应急避难

所应急适应能力评价方法研究[J ].安全与环境学报, 2005, 5

(6) :100-103.

F i ref i ghti n g &Rescue Co mmand Eff i c i ency A ssess m en t Ba sed

on Fuzzy Cen tra li za ti on St a tisti ca l Theory X I A Deng -you, X I N J ing,WANG Tie

(D epa rt m en t of F ire Co mm and, The A r m ed Police A cade m y, L angfang, Hebei P rovince 　065000, China )

Abstract:On the basis of establishing evaluati on index syste m , the paper app lies fuzzy centralizati on statistical theory

Key words:fuzzy centralizati on statistics theory; efficiency assess ment; index syste m; firefighting &rescue com 2mand

(本栏责任编辑、校对　马　龙)

・1

9・

模糊集值统计理论在灭火救援指挥效能评估中的应用

相关内容

热门内容

标签