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摘要：紧急避震疏散场所的选址直接影响城市避震水平，寻找一个简单有效的选址评价方法是关键。传统的AHP法判决矩阵主观因素较高，为提高其客观性，本文用AHP-FUZZY法以南京市原白下区公园例，增加对隶属度的使用，以隶属度的比值代替了在AHP中通过主观直接给定的矩阵元素的方法，从而给出科学的城市紧急避震疏散场所选址条件评价方法。
关键词：选址，AHP-FUZZY法，紧急避震疏散场所
0 引言
我国地质灾害非常多，尤其地震危害更大，一旦大型城市发生地震，危害将十分严重。比如1976年的河北唐山市大地震，人员伤亡及经济损失在全世界灾害史上也是十分罕见的[1]。开展防震减灾的研究在我国就显得十分必要。
传统AHP法中判决矩阵的主观因素较强，如果不能通过一致性检验需要重新运行分析模型，效率低下，并且矩阵元素是通过主观直接给定的，人为主观因素影响大。为降低人为主观因素，本文采用AHP/FUZZY模型对城市应急避震疏散场所的选址进行研究，使用隶属度的比值代替传统AHP法中的矩阵元素，提高一致性检验通过的可能性，提高了决策效率[2]。
1 研究区域
南京市原白下区是南京市人口密度最大的地区之一，常住人口65万，面积27.76平方公里。国家标准《城市抗震防灾规划标准》（GB50413-2007）中要求紧急避震疏散场所面积不小于0.1hm2[2]，一般选择城市的小型公园、小型花园、小型广场、城市绿地以及高层建筑中的避难层（间）等等[2]。
经调研，区域内有7个公园满足条件，故有7个紧急避震疏散场所选址备选方案，设为S，S1明故宫遗址公园、S2午朝门公园、S3西安门公园、S4建邺路滨河游园、S5朝天宫广场公园、S6东水关遗址公园、S7郑和公园。
2 研究方法
2.1 AHP法
AHP法即层次分析法，设定决策为目标层，与决策有关的因素准则层、因子层，构造有序递阶层次结构，并通过各个层之间两两因素的比较来确定层级中各个因素的相对重要性，通过专家打分的方式判断影响因素之间的相对重要性，最后得出各个因子层的权重[4]。
城市紧急避震疏散场所选址为目标层A，依据国家标准《城市抗震防灾规划标准》（GB50413-2007），下分三个准则层，B1安全,B2容灾能力,B3选址环境;九个因子层[2]，C1出入口数量，C2疏散主通道有效宽度，C3危险源，C4高耸建（构）筑物，C5容灾系数，C6人均有效面积，C7交通便利，C8选址效率，C9易接近性。
2.2 FUZZY法
FUZZY法即模糊综合分析法，此决策方法在评价影响因素之间有不确定性的事物效果显著，将多种模糊关系定量化，评价该方案的可行性[5][6]。
2.3 AHP-FUZZY法
2.3.1 用AHP法确定紧急避震疏散场所选址评价指标体系中各因素的权重
应用专家打分的方法对紧急避震疏散场所选址评价指标体系中各因素打分，按其对目标层影响力的大小，各个因素两两之间互相比较，采取1-9标度表示，9为极其重要，7为重要的多，5为重要，3为稍重要，1为同等重要，8、6、4、2为重要性介于两相邻奇数之间。
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2.3.2 构造判断矩阵
根据专家打分的统计结果，对两两因素之间的相对重要性量化处理，构建判断矩阵A。第一步要构造由准则层的相对重要性而建立的判断矩阵，其次再根据每个准则层所隶属的因子层构造相对重要性而建立的判断矩阵[5]。
2.3.3 计算权重和一致性检验
采用求和法计算权重问题，首先对矩阵的各列求和，然后对每一列进行归一化处理：
Bij=Aij/∑Aij
其中∑Aij的值为各列的和。
用上式得到的结果构造一个新矩阵B，矩阵的每一列和为1，再对新矩阵的每一行进行求和，得出特征向量，再进行归一化处理[6]：
Wi=Bi/∑Bj
最后得出的就是各个指标的权重。但是得出的权重有可能误差，比如得出的结论A比B重要，B比C重要，C比A重要，这样明显是矛盾的，为了杜绝这种现象发生，我们需要进行矩阵的一致性检验。
一致性指标CI (consistency index)越小，说明一致性越大。考虑到一致性的偏离可能有多种原因，所以在检验所得矩阵的一致性，还要将CI和RI进行比较，得出CR的值，只有CR的值小于0.1 ，该判断矩阵才具有满意一致性。其中，判断矩阵的阶数直接影响随机一致性指标RI （random index）的结果，矩阵阶数越大，矩阵越容易发生一致性随机偏离。
2.3.4 定义评判集
本文对城市紧急避震疏散场所选址的评价分数可分为4个档次，即60、70、80、90，分别对应着评价结果为差、中、良、优。表示为V1=90，V2=80，V3=70，V4=60，构造评判集V=|V1,V2,V3,V4|
2.3.5 构造模糊矩阵
确定评价指标与其所对应的评价集V的隶属度，隶属度指的是评价指标隶属于V某一等级的可能性程度，用R表示[7]。按因子层、准则层、目标层的顺序，层层递进，求出各评价指标的模糊评价向量，用T表示，则T=W·S，计算F=T·ST，其中F为评价对象的综合得分，通过F的得分评判各个选址方案的优劣。
3 AHP-FUZZY法在紧急避震疏散场所选址中的应用
3.1 权重的计算
经过专家打分统计各个因子层重要度，得出准则层的权重W=（0.63，0.11，0.26），由表5得出C1、C2、C3、C4隶属于B1下的权重W1=（0.54，0.10，0.17，0.19），由表6得出C5、C6隶属于B2下的权重W2=（0.25，0.75），由表7得出C7、C8、C9隶属于B3下的权重W3=（0.26，0.63，0.11）。
3.2 一致性检验
（1）λmax=3.06，即通过一致性检验。
（2）λmax=4.17，即通过一致性检验。
（3）W2，无需进行一致性检验。
（4）λmax=3.06，即通过一致性检验。
3.3 传统AHP法评价备选地址
由于权重向量W、W1、W2、W3均通过一致性检验，综合得分Ti=Si·W`（其中i=1，2，……，7）。S1明故宫遗址公园6.5350分，S2午朝门公园6.5049分，S3西安门公园6.5905分，S4建邺路滨河游园6.7091分，S5朝天宫广场公园8.3304分，S6东水关遗址公园7.2756分，S7郑和公园6.6660分。
得分最高的是朝天宫广场公园，其次是东水关遗址公园，其他五个公园得分相差不大，所以如果通过AHP法分析城市紧急避震疏散场所备选地址，第一是朝天宫广场公园，第二是东水关遗址公园，往后依次是建邺路滨河游园、郑和公园、西安门公园、明故宫遗址公园、午朝门公园。
3.4 模糊判断矩阵的应用
隶属度有多种确定方法，参考刘宁的相关研究后，本研究拟采用隶属函数确定各个方案中准则层、因子层的隶属程度[4]，方案S1明故宫遗址公园中准则层对目标层的模糊评价向量TS1=（0.121，0.182，0.385，0.312）
方案S1明故宫遗址公园综合得分为71.12
同样可以算出：
F2=74.32
F3=72.11
F4=78.90
F5=90.49
F6=91.09
F7=80.67
4 结论
使用传统AHP法得出的紧急避震疏散场所选址中7个备选公园的得分依次为S5朝天宫广场公园、S6东水关遗址公园、S4建邺路滨河游园、S7郑和公园、S3西安门公园、S1明故宫遗址公园、S2午朝门公园。
结合FUZZY法后，按各个备选公园综合得分，依次是S6东水关遗址公园、S5朝天宫广场公园、S7郑和公园、S4建邺路滨河游园、S2午朝门公园、S3西安门公园、S1明故宫遗址公园。
传统的AHP法判决矩阵主观因素较高，为提高其客观性，本文用AHP-FUZZY法以南京市原白下区公园例，增加对隶属度的使用，以隶属度的比值代替了在传统AHP中通过人为打分给定的矩阵元素的方法，故本研究拟采用AHP-FUZZY法的研究结果，方案S6东水关遗址公园为最佳紧急避震疏散场所选址方案，方案S5朝天宫广场公园也属于“优”层次，其次方案S7郑和公园刚刚达到“良”层次，最后S4建邺路滨河游园、S2午朝门公园、S3西安门公园、S1明故宫遗址公园均处于“中”层次。
参考文献
[1]陈运泰，吴忠良，吴苑苑.地震与板块大地构造[J]城市与减灾，2002（5），14-18.
[2]《城市抗震防灾规划标准》（GB50413-2007）
[3]刘强，阮雪景，会碧东.特大地震灾害应急避难场所选址原则与模型研究[J]中国海洋大学学报（自然科学版），2010，40（8），129-135.
[4]王景恒，王春芝.物流系统供货商选择的AHP评价与决策方法[J]长春理工大学学报，2003，26（3），63-66，78.
论文作者:储帅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/5
标签：公园论文; 矩阵论文; 遗址论文; 权重论文; 故宫论文; 避震论文; 场所论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;