距離綜合評價法在應急避難場所找尋中的研究

文/王玉庭，魏祎璇，倪旻睿，吳金順，潘嵩

（1.華北科技學院安全工程學院,北京065201; 2.北京科技大學，北京100083；3.寧波諾丁漢大學，浙江寧波315100；4.北京工業大學，北京100000）

應急避難場所是應對突發公共事件的一項災民安置措施，是現代化大城市用于民眾躲避火災、爆炸、洪水、地震等重大突發公共事件的安全避難場所。隨著近年來地震等自然災害的不斷頻發，人員傷亡情況的不斷出現，我國對應急避難場所的建設也日益重視。本研究旨在模擬地震等自然災害發生時，通過測試人員佩戴眼動儀在真實場景中的找尋過程進行分析，進而判斷該地區應急避難場所的可達性，并通過距離綜合評價法對測試人員的結果進行排序，從而總結出相關結論。

1.距離綜合評價方法

1.1 距離綜合評價方法的基本原理

綜合評價的功能主要體現在利用綜合評價方法解決分類或排序問題，而距離綜合評價方法的基本思想是描述被評價事物的多個指標。若將該指標看成變量，則在幾何上將會形成一個高維空間，而每個被評價事物由反映它的多個指標值在該空間中決定一個點。因此從幾何角度來看，綜合評價的對象就是高維空間中的一些點，以虛擬的最優樣本點、最劣樣本點作為參考點，然后計算各樣本點到參考點的距離，距最優樣本點越近越好，距最劣樣本點越遠越好。

1.2 距離綜合評價方法分析步驟

（1）設用p個指標對n個被試者的實驗時長進行綜合評價，并將原始數據構成矩陣X'。

（2）指標同向化：若p個指標中存在逆指標或適度指標，則將其轉化為正指標，轉化后構成數據矩陣X。

（3）無量綱化：可采用比重法等方法對數據進行無量綱化，變換后數據矩陣可記為Y'。

（4）構造加權數據矩陣。以各指標權重作為主對角線元素構造對角矩陣，記為W，其中，各指標權重可采用變異系數法確定，則加權數據矩陣為：

（5）確定參考樣本。由于指標已正向化，所以可用所有參評樣本中各指標的最大值構成最優樣本，用各指標的最小值構成最劣樣本，分別用Y+和Y-表示。

（6）計算距離。計算各樣本點與最優樣本及最劣樣本的距離和計算樣本點距最優樣本點的相對接近度：

根據相對接近度Ci的大小對樣本評價對象進行排序，Ci越大，表明樣本評價對象的排名越靠前。

2.實例分析

2.1 案例介紹

本研究旨在模擬突發事件發生時居民找尋應急避難場所的應急疏散行為，實驗地點為北京元大都城垣遺址公園附近，參與實驗的所有被試者對該區域的熟悉程度完全相同。實驗過程中采用Tobii Pro Glass2眼動儀對18名被試者進行記錄。由于實驗總體找尋時長能反映出居民到達應急避難場所的效率高低，即實驗總時長越短，該附近應急避難場所的可達性越好，因此對影響實驗總時長的指標—注視電子導航總時長、注視電子導航次數、手機旋轉次數與折返行為次數進行整理分析，其原始數據指標如表1所示。

表1 18位被試者的4項影響指標原始數據

2.2 指標同向化

由于注視電子導航總時長、注視電子導航次數、手機旋轉次數、折返行為次數均為逆指標，將前兩項指標用倒數法將其正向化，后兩項指標利用轉換公式，即max-x將其轉化成極大型指標。為了減少計算誤差，研究人員對注視電子導航總時長、注視電子導航次數數值乘以100，可得轉化矩陣X，如上所示。

2.3 無量綱化

對上面矩陣采用比重法進行無量綱化，即X中每一元素除以其所在列所有元素平方和的算術平方根，得數據矩陣如下所示：

2.4 構造加權數據矩陣

采用變異系數法確定各評價指標權重，構成對角矩陣如下：

則加權矩陣為：

將各指標中最大（小）值構成的最優（劣）樣本分別表示如下：

2.5 計算距離

計算各樣本點與最優樣本及最劣樣本的距離D+i和D-i，并計算相對接近度Ci，按Ci的大小進行排序，結果如表2所示。

表2 被試者距離綜合評價法排序

3.結果分析

本研究以找尋應急避難場所中影響找尋時長的各指標為基礎進行評價，體現出各指標對找尋過程中的影響程度。由于實驗存在較強個人主觀性，因此實驗結果可在一定程度上表明如下：

（1）按實驗完成時長排序時，前9位被試者中僅有1位女性用時較短，占11.1%，其余全為男性，占88.9%。且根據距離綜合評價法得出的排序中，前9名中77.8%為男性；而后一半被試者中，僅有2位男性相對用時較長，占22.2%，其余全為女性，占77.8%。

（2）根據距離綜合評價法得出的排序中，按應急避難場所可達性分析，排名前2位被試者均處于前一半范圍內且均為男性，排名后2位被試者均處于后一半范圍中且均為女性。也就是說，在參與實驗測試的人員中，男性在找尋應急避難場所過程中的效率相對較高。

（3）18位被試者共在3個方向上找尋到目的地，其中到達西方向的有14位，到達東方向的有3位，到達北方向的僅有1位。同時，通過距離綜合評價法得出的排序表明，排名在前2位的分別到達東方向及西方向的應急避難場所，說明這兩處應急避難場所可達性相對較好。同時，77.8%的被試者最終都到達西方向應急避難場所，可見該處應急避難場所可達性相較更高。