基于AHP-熵權法的農村火災因素分析

魏明強 龍騰騰 吳為永致 高仲亮 楊雙迎

基金項目：

西南林業大學校級人文社科課題 （WKYB04），云南省大學生創新項目（202110677016）資助。

作者簡介：

魏明強（2002- ），男，甘肅定西人，漢族，本科，研究方向：消防工程。

通訊作者：

龍騰騰（1984- ），女，湖南株洲人，漢族，講師，研究方向：火災安全與評價。

摘要：目前，我國鄉村振興戰略全面實施，廣大農村地區經濟取得飛速發展，但是農村防火安全方面依然存在很大問題，火災事故頻發、火災形勢愈加嚴重，對廣大農村居民的人身安全及財產造成了巨大的威脅，同時這一現狀也與我國鄉村振興戰略背道而馳。筆者通過對滇中地區農村消防安全的調查，分析了該農村地區的防火現狀以及火災影響因素，利用AHP-熵權法，計算出各種火災因素的權重值，得出各火災因素對農村火災的影響力，并提出預防農村火災的建議。

關鍵詞：農村防火；AHP；熵權法；火災影響因素

引言

根據國家消防救援局發布的2022年全國消防救援隊伍接處警與火災情況，農村地區火災占比較大，各類火災風險相對突出，全年共接報農村火災46.2萬起、亡1009人，占全國的56%、49.1%，高于農村人口占總人口不足四成的比重，仍是當前火災防控的重點和難點。由此可見，農村防火安全仍然存在著較大的隱患，農村防火能力需要盡快提升。

目前，國內已有大量學者對農村防火安全進行了探究，洪虹[1]從建筑耐火等級、易燃物與人為因素等方面進行分析，得出農村消防安全現狀，同時側重于消防管理方向，提出農村防火安全對策；趙亭[2]分析農村普遍存在的問題和農村先天性消防安全隱患，強調將消防理念深入人心，做好思想上的防線，從根源治理，防消結合，側重于“防”；楚道龍[3]通過實地調查，綜合調研數據，利用AHP，建立農村防火安全體系，通過計算各因素指標權重，對我國農村地區防火安全進行評價。這些研究大多對農村火災整體情況進行研究，缺乏定量計算以及對各火災影響因素之間關系的研究，同時AHP由于其自身局限性，存在人為主觀因素的影響，會出現一定偏差。因此，本文將基于AHP—熵權法，得出各項指標權重，分析各指標對農村火災的相對重要性，并提出相關防火對策。

一、農村火災影響因素

影響農村火災的因素較多，根據調查結果，文中從農村布局、消防設備、居民防火意識、火災荷載和用電用火五個方面進行分析。

（一）農村布局

滇中農村地區所呈現出的特點是農村布局緊湊，村莊住宅比較密集，房屋及鄉村道路建設相對較落后，并且大多數農村距離縣城較遠，位置較偏，且大型車輛很難進入。如果發生火災，消防救援隊伍不能及時趕到，會使火勢加強，并且可能出現“火燒連營”的情況。

（二）消防設備

該農村地區均不具備各種消防設備，但居民用水比較完備，各戶都貫通自來水，并且各家都有一定的儲備水。儲備水可以通過家用水泵，用于緊急滅火，在處理突發火災時，可以起到關鍵作用。

（三）居民防火意識

通過調查，農村均沒有正規、專業的消防宣傳教育組織，也沒有專職防火宣傳人員。消防安全宣傳不到位，居民消防意識淡薄，同時生活中存在著許多危險行為，容易引發火災。

（四）火災荷載

可燃物種類多、數量大、分布較集中是該農村地區的重要特征。固體可燃物包括磚木結構的建筑、森林植被和建筑內外分布的大量生活用品等，火災荷載密度較大，發生火災時，可引發大規模燃燒，很難撲救。

（五）用電用火安全

該農村在生產生活中大量使用電器和火源，電線老化、亂接情況較多，用火用電安全意識較薄弱，電氣火災和用火不慎導致的火災占農村火災的大部分。

二、利用AHP-熵權法分析火災影響因素

（一）AHP-熵權法

層次分析法（AHP）是結合定性與定量分析的一種決策方法，目前廣泛應用于各種復雜系統問題[4]，但是AHP存在一定的主觀因素影響。熵權法是客觀賦權法，具備較強的客觀性，因此在對指標進行權重分配時，應考慮指標數據之間的內在統計規律和權威值，即采用AHP和熵權法相結合的組合賦權方法，以糾正單一的AHP權重值所帶來的主觀因素影響。利用AHP-熵權法，對影響該農村地區火災發生因素進行比重分析，通過建立層次結構模型、判斷矩陣計算因素權重、根據權重進行分析等步驟，完成AHP-熵權組合計算，得出結論。

（二）構建評估指標體系

評價指標的選取不僅關系到整個評價體系構建的合理性，更關系到最終評價結果的準確性[5]。根據對農村地區消防安全的調查與分析，把影響該地區防火安全的主要因素分為：消防設施建設、建筑物特征、電氣火災因素、群眾防火能力四大類，并對各因素進行細化，得出評價指標如下表所示：

（三）計算權重

1.利用AHP求權重

（1）判斷矩陣。按兩兩比較結果構成的矩陣稱作判斷矩陣，xij為要素i與要素j重要性比較結果，表2列出9個重要性等級及其標度[6]。

根據評分標準，分析調查結果，并邀請西南林業大學消防工程專業專家對評價體系中各項指標進行兩兩比較打分，得到各因素相應分數，構建判斷矩陣，得出農村防火安全各因素權重[7]。

（2）權重計算

利用SPSSAU進行AHP層次分析，計算該模型特征向量、最大特征根（λmax），進行一致性檢驗分析，利用和積法得出各評價指標的權重值（aj）。

CR值越小，說明判斷矩陣一致性越好。當CR＜0.1時，表示判斷矩陣通過一致性檢驗；一級指標和二級指標的CR值皆小于0.1，因此皆滿足一致性檢驗[8]。

2.利用熵權法求權重

（1）數據標準化：將判斷矩陣（aij）m×n進行標準化，得標準矩陣記為（aij）m×n。

（2）計算各指標的信息熵：

（3）通過信息熵計算各指標的權重[9]：

3.指標組合權重

AHP層次分析具有較強的主觀性，而熵權法具有較強客觀性，因此將AHP與熵權法結合，構建指標組合權重，使得分析評價更加準確[10]。

通過AHP-熵權法組合運算，得出農村火災各影響因素的組合權重，從結果數據分析，U11，U12，U21，U22，U32，U41，U42幾項指標對農村火災的影響較大。滅火器安裝、消防水源、火災荷載、房間耐火等級、短路過負荷、群眾防火意識以及火災自救能力在農村火災中起關鍵性作用，同時這些因素對火災的發生以及是否能夠成功撲救起決定性作用。

三、防火建議

根據AHP-熵權法得出的農村火災重點因素，結合農村實際情況，必須從以下幾個方面做好農村防火工作。

（一）完善消防設施

加強農村消防基礎設施建設，提高農村抵御火災的能力。各村應配備一定消防設施，保證消防通道暢通，消防水源時刻保持充足，提高農村火災初期救援的成功率。同時，在農村進行消防宣傳、防火和緊急逃生演練，科普消防設備使用方法，讓群眾時刻保持警惕，防患于未然[11]。

（二）防范電氣火災

對村民進行用電安全宣傳，政府應重視農村群眾用電情況，及時更換老舊線路，排查電氣火災故障，指導居民購買有安全質量保證的電器。完善村中空氣開關的裝配，確保在電線短路等情況下，迅速切斷電源，減少火災事故發生的概率。

（三）關注重點人群

老年人和兒童在緊急情況下的逃生自救能力較差，應重點培養老年人和兒童的消防安全理念，提高老人兒童在緊急情況下的自救能力；將學校、社區作為消防安全宣傳的平臺，讓消防走進校園、走進社區，對老人兒童進行防火安全培訓。

（四）加快新農村建設

我國已經在廣泛普及新農村建設，但是仍然存在著大量的舊建筑，其火災危險性較高。新農村建設中，由于采用了更好的建筑材料以及用電設備等，耐火等級較高，火災危險性大大降低，而且新農村分布較整齊，用水用電相對規范，道路建設較完善。因此，加快新農村建設，可以加速推進農業農村現代化，對降低農村火災發生率有較大的作用。

結語

文章從消防設施建設、建筑物特征、電氣火災和群眾防火能力四個方面展開分析，利用AHP-熵權法組合計算權重，得到影響農村火災的幾個重要指標，并提出農村防火的建議，對于農村防火工作具有指導性意義。同時，基于AHP-熵權法組合的模型，解決了AHP層次分析法帶來的主觀性影響，使得分析數據權威可靠，AHP-熵權法的組合可以使用到更多復雜場景的火災風險評估與分析中。

參考文獻

[1]洪虹.農村消防安全管理存在的問題及對策[J].消防界（電子版），2022，8（09）：84-85.

[2]趙亭.我國農村消防安全存在的問題與解決對策[J].消防界（電子版），2022，8（06）：126-128.

[3]楚道龍.農村消防安全現狀調查與消防投入效益模型研究[D].中南大學，2013.

[4]韋相宇，田世祥，代張音.基于魚骨圖-AHP法高層住宅建筑火災風險評估[J].住宅科技，2023，43（02）：55-58.

[5]徐志勝，劉頂立，曹歡歡，等.基于AHP的古建筑火災風險評估方法研究[J].鐵道科學與工程學報，2015，12（03）：690-694.

[6]馬礪，劉晗，白磊.基于AHP和熵權法的古建筑火災風險評估[J].西安科技大學學報，2017，37（04）：537-543.

[7]楊雅娟，閆超，馬峻.基于ISM和AHP地下批發商城火災危險影響因素研究[J].安全，2020，41（11）：16-20.

[8]李會榮.基于層次分析法的桂西北古村寨火災風險評估研究[J].武警學院學報，2011，27（04）：41-43.

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[10]劉鈞迪.基于AHP-熵權法賦權的水電廠安全性可拓評價[D].鄭州大學，2019.

[11]鈕英建，楊玲.北京地區村鎮建筑防火現狀調查與分析[J].中國安全生產科學技術，2011，7（10）：138-142.