基于物元可拓的機場飛行區防汛保障水平評估

□ 北京首都國際機場股份有限公司 張 碩/文

受太平洋東南季風以及印度洋西南季風影響，我國東部地區、西南地區、華南地區、長江中下游地區、黃河中下游地區夏季降雨較大，為我國夏季主要降雨帶。2018年民航運輸機場中，旅客吞吐量一千萬以上機場共計37個，其中除烏魯木齊地窩堡機場、蘭州中川機場外，其余35個機場均在夏季降雨帶范圍，占千萬級以上機場的94.6%。與此同時，我國民航運輸需求逐年遞增，運輸規模急劇擴大，國內很多民航運輸機場均進行了改擴建，部分機場因前期規劃設計部分滯后，改擴建后機場防汛保障水平在一定程度上受到影響。因此，對機場防汛保障水平，尤其是核心運作區域防汛保障水平進行科學準確評價，對機場建設管理及可持續發展具有重要的現實意義。

在機場防汛過程中，有專家分析了人工智能在防汛應急指揮過程中的重要意義，并從智能決策、智能指揮、智能調度等多個層面系統分析了防汛智能化業務未來的建設路線和推進設想；有專家根據防汛物資配送系統及洪澇災害的特點，建立了多供應點、多需求點的防汛物資配送系統動力模型，提高物資配送效率；還有的專家對防汛物資管理特點及物資未來管理方向進行了分析研究，提出高素質水平隊伍建設、防汛物資保養及社會化、科技化管理模式；另外，有專家對水電站防汛保障重要指標進行梳理，重點對機電設備、防汛電源及天氣預報等指標進行了評估并根據指標現狀提出了改進方向。

目前，機場夏季防汛工作已經得到民航業的重視，但是科學準確評估機場防汛保障水平的分析較少。本文提出基于物元可拓模型的機場防汛保障水平的分析方法，從防汛保障關鍵指標出發，進行量化賦值分析，準確評估機場防汛保障水平的同時，找出影響機場防汛保障水平提升的指標，進而針對性改進提升。

基于物元可拓理論的防汛水平評估模型

物元是以事物、特征以及事物關于該特征的量值三者組成的有序三元組，記為R＝（事物，特征，量值）＝（N，C，V），評估模型建立如下：

（一）設定待評價物元

如果有待評估的影響因素是n個，每種因素的評定指標有m個。依照物元定義，那么評價標準能夠以n維物元來體現。

公式（1）中，N是有待評價的物元對象，C是影響有待評價物元的因素，V是將物元進行量化的量值域。

（二）設定節域和經典域

依據物元概念，可設置評價機場防汛水平等級的模型。將機場防汛水平的評價等級指標設為m個，即c1，c2，…，cm，將這些等級指標作為評價依據，把機場防汛水平等級，進行量化并根據量值分成n個等級，將其轉化為可以進行定量以及定性的物元模型，即為經典域。

其中V0jk的全體取值范圍即節域〈api，bpi〉。

（三）確定待評物元

將有待評價的物元相關特征歸納起來，并記為物元 R0，即

上述公式中的參數是歸納的有待評價物元，相對于影響因素C的詳細量值。

（四）計算各評價指標的關聯度

根據物元的可拓集以及相應前提條件，構建出下列關聯度：

在上面公式中，xi為待評價物元的量值；xji為經典域物元的量值范圍；xpi為節域物元的量值范圍；ρ（xi，xji）為點xi與有限區間xji的距離；ρ（xi，xpi）為點xi與有限區間xpi的距離。kj（xi）為第i項特征值，體現出第j級的關聯度。再通過上面公式，運算有待評價物元對于各評價等級的關聯度。

（五）確定各項指標權重

根據專家打分法對各項指標進行賦值，如評分范圍可選擇0～4的整數，分值越高，說明專家認為該項指標對于防汛整體水平的影響越大。根據專家打分整理為打分矩陣，并將打分矩陣進行歸一化處理，得到各評價指標的權重因子ωi。

圖1：機場飛行區防汛保障指標體系

（六）綜合關聯度

待評價機場防汛保障能力綜合關聯度為

其中，n為總的評價指標個數。

某機場防汛水平實例分析

本文以我國某民用運輸機場飛行區為例，對其防汛保障水平進行評價。具體評價過程如下：

（一）確定待評物元

機場飛行區防汛保障水平主要受防汛物資、防汛制度、防汛實施、防汛總結提升等多個方面的影響，通過對上述因素各指標進行分解，共計14項二級指標、45項三級指標。如圖1 所示。

根據機場防汛保障工作狀態，通過對機場防汛保障實際調查，研究并識別出七項關鍵指標，具體為：防汛設備設施、防汛保障經驗、防汛平臺建設、防汛預案培訓、防汛演練開展、防汛預警、信息通報。

（二）各物元評價分值

把防汛水平評價的結果分成五等級，分別是“優”、“良”、“一般”、“差”、“極差”，所有等級有對應的量化分值區間，總分是100，按照專家主觀評定方法，結合行業相關領域專家意見，每個評價等級和相應區間如表1所示。

根據表1評價標準，某機場防汛保障評分表見表2所示。

表1：某機場防汛保障影響因素及打分標準

根據表2的機場評分情況，以物元的形式表達，如下式所示：

表2：某機場防汛保障評分情況

（三）各指標權重值

打分矩陣為：

整合上述分析計算結果，獲得各項風險指標的權重表，如表3所示。

（四）各指標關聯度分析

計算關聯度，并將影響因子的作用考慮在內，得出最終各參數的關聯度如表4所示。

關聯度分析結果中的數值，代表該項指標對于機場飛行區防汛保障水平的影響力度，數值越大，說明該指標對該等級的保障水平影響力度越大。根據最大隸屬度原則，表4中關聯性的計算結果中，ma x kj（p）＝k2＝-0.036，即該機場飛行區防汛整體位于良好水平，整體評價水平與該機場近幾年防汛保障整體狀況基本一致，說明建立的指標體系和評價模型具有可靠性。

表3：指標與權重表

雖然待評價飛行區防汛保障水平等級較高，但仍有部分指標處于較低狀態（詳見表4），如防汛智能平臺建設、防汛預警信息，這兩項指標是影響機場飛行區防汛保障水平為“良”的最主要因素，需盡快制定相應管控措施，優先解決上述兩個問題。

表4：各參數的關聯度情況

此外，防汛保障經驗、防汛保障預案培訓及防汛信息通報與防汛整體水平保持一致，如防汛整體水平更進一步，需對該三項指標進行專項提升。經過實地分析，防汛隊伍人員流失，尤其是關鍵崗位人員離職是影響防汛保障經驗降低的根本原因，因此加大防汛經驗編制成冊，建立防汛保障案例庫，避免人才流失導致的經驗斷檔；同時加強預案學習、依靠預案開展工作、嚴格執行信息上傳下達，是提升防汛預案培訓、信息通報短板的方向。

綜上，影響機場飛行區防汛保障水平的關鍵因素需要根據機場特點進行專項分析，同時進行針對性改進，若不改善“一般”及以下等級指標項的狀態，將可能成為限制機場防汛保障的因素，嚴重時可能導致飛行區防汛事故的發生，從而降低飛行區整體防汛保障水平。因此，管理者應該高度重視評價等級較低的指標項，發現評價等級有向“低”方向發展的趨向時，應該及時采取有效措施加以控制。此外，應該對影響防汛保障的關鍵因素進行持續跟蹤，加大投入力度，完善防汛保障等級提升機制，不斷提升機場飛行區的整體防汛水平。

結語：

（1）根據因素分析圖譜，抓住關鍵因素，梳理分析了影響機場飛行區防汛保障水平的關鍵指標，并建立了三級指標體系。

（2）建立了機場飛行區防汛保障水平的物元可拓模型，建立了多指標的評價系統，從定性和定量兩個角度分析了機場飛行區防汛保障水平，同時基于專家評分法確定了不同指標間的不同權重，考慮了指標的差異性，進一步避免了指標權重分配的主觀隨意性，提高了評價的科學性水平。

（3）應用物元可拓模型，一方面可以得到機場飛行區防汛保障整體水平，另一方面可以得到各個指標的等級，從整體評價及縱向指標分析兩個維度，全面分析機場防汛保障水平，抓住防汛保障短板，制定針對性的改進提升措施，提升防汛保障水平。