基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价.pdf

第 卷 第 期 年 月武 汉理工大学学报(信息与管理工程版)().文章编号:()文献标志码:基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价李玉飞刘晓云刘 洋梅艳兰(.武汉科技大学 机械自动化学院湖北 武汉.武汉科技大学 资源与环境工程学院湖北 武汉)摘 要:针对高校突发事件应急管理能力评价影响因素的不确定性和单一赋权法具有的片面性和局限性问题基于矩估计理论采用层次分析法、序关系分析法、熵权法和离差最大化法建立高校突发事件应急管理能力评价的组合赋权法 结合可拓理论构建基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价模型并将其应用到实际高校突发事件应急管理能力评价中 结果表明:高校突发事件应急管理能力评价的组合赋权法综合考虑了经验因素和评价指标的固有属性权重计算结果更加科学合理优于单一主观赋权或客观赋权的结果证明了高校突发事件应急管理能力综合评价模型的有效性 本研究可为高校突发事件应急管理提供理论支撑和实际指导关键词:高校突发事件可拓理论矩估计理论应急管理能力综合评价模型中图分类号:./.收稿日期:.作者简介:李玉飞()男讲师研究方向为高校安全管理.通讯作者:刘晓云()男副教授研究方向为安全科学与工程.基金项目:湖北省教育厅哲学社会科学研究项目一般项目()教育部高校思想政治工作队伍培训研修中心(郑州大学)年度思想政治工作队伍专项开放课题()教育部人文社会科学研究项目一般项目().近年来高校安全形势日益严峻复杂处于突发事件易发多发期 高校突发事件往往会对高校师生造成不同程度的伤害严重威胁学校师生的身心健康和生命安全影响学校教育教学秩序和社会的稳定发展因此高校安全问题已成为高校管理者面临的重大难题 高校突发事件应急管理能力评价是高校安全管理的重要内容通过开展高校突发事件应急管理能力评价可以最大限度地防止和降低突发事件产生的危害提高高校突发事件应急管理能力目前学者针对高校突发事件应急管理能力评价开展了研究 徐洋等采用改进的 截集模糊 评价方法对高校公共危机进行预警分级姬浩等构建了高校突发事件应急管理能力成熟度模型并采用变权综合法对模型进行测度周荣喜等基于 和加权集值统计方法确定了高校突发事件预警等级并进行预警发布杨霞等采用 法构建了高校突发事件应急管理能力模糊综合评价模型姬浩等考虑了影响高校突发事件应急管理能力的风险因素采用模糊层次分析法建立了高校突发事件应急管理能力评价模型徐枫等运用灰关联分析方法对高校校园安全进行评价顾剑华等采用层次分析法和模糊评价法建立了高校危机管理预警综合评价模型 以上研究采用不同的方法建立高校突发事件应急管理评价模型为高校突发事件应急管理提供了参考和指导可拓理论作为一种非确定性的分析方法广泛应用于各领域的风险评价研究 高校突发事件应急管理能力评价影响因素具有不确定性这与可拓理论的适用特点相一致故可将可拓理论应用到高校突发事件应急管理能力评价中目前可拓评价模型大多基于单一赋权方法确定评价指标的权重 然而采用单一主观赋权法计算得到的权重存在一定的主观随意性单一客观赋权法确定的权重则全部依靠评价指标的实测值量化计算忽略了决策者的经验等主观定性分析因此采用单一赋权法建立的可拓评价模型具有一定的片面性和局限性 基于此笔者采用矩估计理论将主客观赋权方法相结合进行组合赋权既体现指标权重的主观性又体现指标权重的客观性 并结合可拓理论构建基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价模型 评价指标体系笔者对高校突发事件应急管理能力进行评价评价指标侧重于应急管理能力和制度建设在现有高校突发事件应急管理能力研究中刘洋等 从制度管理能力、物质保障能力、精神保障能力、安全教育能力、事后改进能力 个方面选取了 个评价指标构建了高校突发事件应急管理能力评价指标体系该评价指标体系认可度较高应用性较好且契合本研究对高校突发事件应急管理能力评价指标体系的构建需求因此借鉴已有研究的指标体系构建高校突发事件应急能力评价指标体系如表 所示表 高校突发事件应急能力评价指标体系目标层 准则层 指标层 高校突发事件应急管理能力评价制度管理能力 物质保障能力 精神保障能力 安全教育能力 事后改进能力 保卫制度构建能力 安全管理规章制度预案能力 安保人员应急救援能力 高校监测预警设施 高校防火防爆措施应急管理能力 高校道路交通事故应急预防能力 高校防盗应急管理能力 食堂卫生、食品安全应急管理能力 高校文化建设能力 高校环境保障能力 高校风气构建能力 心理、精神顾问机构组建能力 安全知识宣传、培训能力 应急知识培训能力 应急自救或他救演练能力 事后调査评估能力 及时整改能力 将每个评价指标划分为 个等级即 级、级、级、级分别代表高校突发事件应急管理能力高、中、低和差对应分值为 分、分、分、分评价指标的等级取值范围由专家经验确定 基于矩估计理论的组合赋权方法.主观赋权方法主观赋权方法采用了层次分析法和序关系分析法 层次分析法是一种将定量与定性相结合的多目标决策分析方法序关系分析法是在层次分析法基础上进行改进的一种方法.客观赋权方法.熵权法熵权法是利用各个评价指标的熵值所提供的信息量大小来确定评价指标权重的一种客观赋权方法可避免人为确定权重的随意性 熵权法的计算步骤如下:()计算第 个评价指标的熵值 ()/()式中:为第 个对象的第 个评价指标值 ()计算第 个评价指标的熵权 ().离差最大化法离差最大化法的基本原理是通过计算评价指标体系中某个指标的总离差与所有评价指标总离差的比值大小来体现其重要性比值越大评价指标的重要性越大比值越小评价指标重要性越小离差最大化法的计算过程如下()构造决策矩阵 根据评价指标的类型对评价指标进行无量纲化处理得到标准化的数据进而构造决策矩阵 ()()构造标准化决策矩阵 设评价指标的权重向量为 ()且满足单位化约束条件:从而构造加权后的标准化决策矩阵:()()计算最优加权向量 设()为第 对象与其他所有对象在第 个指标的离差和对于指标 其总离差()为:()()()因此构造的目标函数为:()()()武汉理工大学学报(信息与管理工程版)年 月 于是求解加权向量 等价于求解以下最优化问题:().()求解该最优化模型可得到 则最优加权向量为 ()()().组合赋权方法传统组合赋权法往往采用线性加权组合或乘法合成归一化等对评价指标进行集成存在如何确定加权系数、组合权重不准确等问题 因此基于矩估计理论采用层次分析法、序关系分析法、熵权法和离差最大化法以 种不同赋权方法的偏差最小为目标进行优化集成权重计算结果是对 种赋权方法的协调统一计算得到的组合权重中包含的指标信息更加全面确定权重的方法更加科学合理 组合权重的具体计算过程如下:将 种主观赋权法、种客观赋权法集合分别定义为:其中为种主观赋权法的评价指标权重组合为 种客观赋权法的评价指标权重组合在计算过程中可视为主观赋权法的评价指标权重之和除以 为客观赋权法的评价指标权重之和除以 即熵权法的评价指标权重 和离差最大化法的评价指标权重 之和除以 令评价指标的组合权重向量 对于主观权重而言若决策者数量很大依据大数定理可知其权重组合结果将接近 对于客观权重而言采用不同方法计算得到的结果具有类似性可从统计角度将其视为从总体中抽样来估计 为得到组合权重向量 令各评价指标权重满足 与 个主客观权重的偏差最小 采用矩估计理论构建主客观权重组合模型:()().()式中:、分别为主观和客观权重的相对重要系数评价指标的 和 的期望值为:()()()由式()可计算得到评价指标的相对重要系数 和:()()()()()()()对于多指标决策矩阵中的评价指标可以看作从主观权重总体和客观权重总体中分别抽取 个样本得到主观和客观权重的相对重要系数:()每一个评价指标都追求 的最小化采用线性加权方法将式()中多目标最优化模型转化为单目标最优化模型:()().()采用 乘子法求解式()可得组合赋权法的权重:()()第 卷 第 期李玉飞等:基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价 可拓评价模型.确定经典域根据可拓理论确定高校突发事件应急管理能力等级的经典域 ()()式中:为高校突发事件应急管理能力各个等级为高校突发事件应急管理能力的第 个评价指标 为高校突发事件应急管理能力等级 关于评价指标 的取值范围.确定节域根据评价指标 在高校突发事件应急管理能力评价体系中取值范围构建高校突发事件应急管理能力等级的节域 ()()式中:为高校突发事件应急管理能力的全部等级 为高校突发事件应急管理能力全部等级 条件下关于评价指标 的取值范围.确定待评物元根据待评样本的评价指标 实际值建立待评高校物元 ()()式中:为待评高校为 关于评价指标的具体量值.选取关联函数高校突发事件应急管理能力各评价指标的关联函数()为:()()()()()()()()()()式中:()表示 与 的距离如式()所示()表示 与 的距离如式()所示()()()().计算可拓关联度待评高校关于突发事件应急管理能力等级的可拓关联度为关联函数与其对应的权重系数乘积之和因此可拓关联度为:()()().判定待评样本等级根据关联度最大识别原则判定待评高校突发事件应急管理能力等级即:()()实例应用.计算评价指标权重.构造决策矩阵以文献中的样本数据为例该数据是根据专家打分法确定将 个定性评价指标定量化样本数据如表 所示 对评价指标数据进行标准化处理将其转化为在区间的标准化数据.组合权重计算由于篇幅有限只介绍组合权重值的计算过程 由式()和式()可计算得到评价指标的相对重要系数为:(.武汉理工大学学报(信息与管理工程版)年 月表 样本数据高校高校 高校 高校 高校 高校 高校 高校 高校 高校 高校 高校 高校.)(.)进而根据式()计算得到主观权重的相对重要系数 .客观权重的相对重要系数.最后由式()计算获得组合权重值(.).权重结果分析将不同方法得到的权重值与样本评价指标的决策矩阵相乘获得样本高校的突发事件应急管理能力评价结果如表 所示表 不同赋权方法获得的高校突发事件应急管理能力评价结果高校层次分析法结果排序序关系分析法结果排序熵权法结果排序离差最大化法结果排序组合赋权法结果排序高校.高校.高校.高校.高校.高校.高校.高校.高校.高校.高校.高校.()主观赋权法与组合赋权法差异分析 从主观赋权结果排序来看采用层次分析法得到的高校突发事件应急管理能力评价结果排序与组合赋权结果排序只有高校、高校、高校 和高校相同基于序关系分析法的评价结果排序与组合赋权结果排序只有高校、高校、高校、高校 和高校 一致利用主观赋权方法建立的评价结果排序与组合赋权结果排序大多不一致主观赋权法受决策者的实际经验、知识储备、个人偏好等影响较大 以高校 为例该高校发生过学生财物被盗的突发事件案例因此采用主观赋权法确定评价指标权重时决策者主观认为高校 在突发事件应急管理能力上存在疏漏和不足确定的评价指标高校防盗应急管理能力 权重较低导致采用主观赋权法计算得到的高校应急管理能力评价结果排序与组合赋权结果排序不同 而采用组合赋权法确定指标权重除了考虑决策者的意见也更真实反映各个评价指标的固有第 卷 第 期李玉飞等:基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价风险即关注高校 对 的后续整改 因此组合赋权法对高校 的突发事件应急管理能力评价结果更加合理()客观赋权法与组合赋权法差异分析 从客观赋权结果排序来看利用客观赋权方法得到的高校突发事件应急管理能力评价结果排序与组合赋权结果排序大多一致这是由于熵权法和离差最大化法属于客观赋权是依靠评价对象的指标值计算评价指标的权重反映了评价指标之间的固有属性使得评价结果较为客观 在评价结果排序中采用熵权法得到的高校突发事件应急管理能力评价结果中高校、高校 与组合赋权结果排序不同基于离差最大化法的评价中高校、高校 与组合赋权结果排序不同客观赋权法是根据各个评价指标所提供的信息量来确定权重未考虑各个评价指标之间的信息关联 以评价指标高校环境保障能力、高校风气构建能力 的权重确定为例在考虑两个评价指标提供信息量的基础上对两个评价指标的信息关联进行分析 根据实践经验可知对起到促进和推动作用故 具有更高的相对重要度 而客观赋权法仅考虑评价指标提供的信息量判断出 具有更高的相对重要度导致采用客观赋权法和组合赋权法得到的评价结果排序存在差异 而组合赋权法综合了 和的信息量和信息关联情况评价结果更贴合实际结合以上分析基于矩估计理论利用主客观组合赋权确定的组合权重结果优于单一主观赋权或客观赋权结果这是因为组合赋权方法既考虑了经验因素也考虑了评价指标的固有属性兼顾了主客观因素使得权重结果更加合理可靠.确定评价等级.计算评价指标关联度结合式()和式()依次确定高校突发事件应急管理能力等级的经典域和节域 依据表 和式()得到高校突发事件应急管理能力的待评物元 基于式()式()计算出各评价指标的关联函数.确定待评价样本等级由式()可计算得出高校关于突发事件应急管理能力等级的可拓关联度由式()可以获得各高校突发事件应急管理能力等级如表 所示 根据不同评价结果可有针对性地开展高校突发事件预防管理制定应急管理提升对策表 高校突发事件应急管理能力等级高校评价结果高校.高高校.高高校.高高校.高高校 .中高校 .低高校 .低高校 .低高校 .低高校 .低高校 .差高校 .中 结论()基于矩估计理论采用层次分析法、序关系分析法、熵权法和离差最大化法构造了组合权重计算方法 结合可拓理论构建了基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价模型为高校突发事件应急管理能力评价提供了一种新的思路()实例应用结果表明基于矩估计理论的组合赋权方法的结果优于单一主观赋权方法或客观赋权方法计算得到的结果证明了该方法在高校突发事件应急管理能力评价中的合理性 组合赋权法综合考虑了主观和客观因素包括实际经验因素和评价指标的固有属性权重结果更为科学合理()将基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力可拓评价模型应用于实际高校对高校突发事件应急管理具有重要的现实意义和实际指导作用 下一步将完善高校突发事件应急管理能力评价指标体系采用更加全面的样本数据和对比方法进一步验证模型的有效性和适用性参考文献:蒋樟生.高校突发事件应急管理问题及对策研究.中国安全生产科学技术():.徐洋于丽英林晨艳.基于改进 截集模糊 方法的高校公共危机预警分级.上海大学学报(自然科学版)():.姬浩苏兵吕美等.高校突发事件应急管理能力成熟度模型研究.中国安全生产科学技术():.武汉理工大学学报(信息与管理工程版)年 月 周荣喜李守荣杨敏等.基于 和加权集值统计的高校突发事件预警评估.运筹与管理():.杨霞何涛.基于 法的高校突发事件应急管理能力评价研究.价值工程():.姬浩苏兵吕美.基于风险因素的高校突发事件应急管理能力评价研究.西安工业大学学报():.徐枫张特曼.基于灰关联分析的高校校园安全评价方法及应用.南阳理工学院学报():.顾剑华石奎.基于层次模糊评价法的高校危机管理预警综合评价模型研究.经济研究导刊():.林立.基于物元可拓模型的中国地方政府融资平台风险研究.经济理论与经济管理():.刘玲陈娟娟徐代忠.基于可拓云理论的施工安全综合评价.土木工程与管理学报():.曾宪云宗霏李远富等.基于可拓理论的城市高架路运营风险评价研究.科技管理研究():.刘洋刘晓云李玉飞.基于改进物元可拓模型的高校突发事件应急管理能力评价.中国管理科学():.孙康柴瑞瑞陈静锋等.校园公共安全突发事件应急管理能力评价的组合优化模型.数学的实践与认识():.蒋永康梅强.基于鱼骨图和层次分析法的知识转移粘滞影响因素研究.科技管理研究():.许铭赫高扬.基于序关系分析法和自适应噪声完备集合经验模态分解法的直升机飞行培训安全风险评估指标权重分析.科学技术与工程():.章穗张梅迟国泰.基于熵权法的科学技术评价模型及其实证研究.管理学报():.王应明.运用离差最大化方法进行多指标决策与排序.系统工程与电子技术():.纪昌明李荣波刘丹等.基于矩估计灰靶模型的梯级水电站负荷调整方案综合评价.系统工程理论与实践():.沈阳武彭晓涛施通勤等.基于最优组合权重的电能质量灰色综合评价方法.电力系统自动化():.:.:.第 卷 第 期李玉飞等:基于矩估计理论的高校突发事件应急管理能力综合评价