城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施布局優(yōu)化模型研究

張磊 王征

摘 要：中國(guó)幅員遼闊，美麗的山川河流，廣闊的森林海洋，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供著充沛的自然資源。然而，我們也應(yīng)看到，我國(guó)也是世界上自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，地域廣、種類(lèi)多、頻率高、損失重等特征，對(duì)各地的應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng)是一項(xiàng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的布局關(guān)系著救災(zāi)、救險(xiǎn)工作的效率，決定著物流網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)和營(yíng)運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，直接影響防災(zāi)控制水平，關(guān)系著人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。本文從城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的基本架構(gòu)入手，闡述其重要作用和影響因素，進(jìn)而分析一個(gè)科學(xué)合理的布局模型對(duì)應(yīng)急系統(tǒng)效率的重要作用，通過(guò)直觀的模型進(jìn)行研究分析，旨在探索一個(gè)高效率、低成本的城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施布局模式。

關(guān)鍵字：應(yīng)急服務(wù)設(shè)施影響因素布局模型優(yōu)化研究

1.突發(fā)公共事件分類(lèi)及其新型特點(diǎn)

隨著社會(huì)模式的變化和城區(qū)的擴(kuò)張，原有的應(yīng)急服務(wù)設(shè)施顯現(xiàn)出諸多弊端，難以滿足種類(lèi)繁多、險(xiǎn)情復(fù)雜的突發(fā)公共事件特點(diǎn)，因此，優(yōu)化應(yīng)急服務(wù)設(shè)施布局迫在眉睫，建立合理模型之前，了解目前城市面臨的突發(fā)公共事件類(lèi)型，及其新型特點(diǎn)是前提和基礎(chǔ)。

應(yīng)急服務(wù)設(shè)施一般針對(duì)的是突發(fā)的災(zāi)害和緊急事件、危機(jī)事件，此類(lèi)事件時(shí)間緊迫、難以預(yù)測(cè)、需要緊急處理，對(duì)社會(huì)影響相對(duì)較大。根據(jù)突發(fā)性公共事件的性質(zhì)、引發(fā)機(jī)制、發(fā)展過(guò)程，我們主要把突發(fā)性公共事件分為以下四種類(lèi)型：自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件。

近些年，突發(fā)公共事件呈現(xiàn)出一些新型特點(diǎn)，主要有：首先，頻發(fā)性。城市范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)財(cái)富聚集，來(lái)來(lái)福利的同時(shí)也增大了突發(fā)事件產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。自然環(huán)境在工業(yè)化和城市化的排擠下，遭到破壞，各類(lèi)災(zāi)害的頻發(fā)度不斷增強(qiáng)。

其次，放大性。城市是一個(gè)行政區(qū)劃的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，人口密度越大其影響范圍越廣，加之惡劣地質(zhì)地理壞境的影響，突發(fā)事件造成的損失日益擴(kuò)大化。

再次，多樣性與復(fù)雜性。各類(lèi)災(zāi)害作用方式日益交融，形成復(fù)雜性的破壞形式，特別相對(duì)于農(nóng)村，城市的突發(fā)性事件種類(lèi)更多，防范工作面臨更為重要的挑戰(zhàn)。

最后，難以防范性。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、新型交通工具層出不窮，各行各業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)防范意識(shí)和群眾自我防護(hù)能力差異較大，給防災(zāi)、控災(zāi)帶來(lái)了難度，很難尋求一個(gè)統(tǒng)一的布局模式。

2.我國(guó)應(yīng)急服務(wù)設(shè)施布局的影響因素及主要問(wèn)題

2.1 應(yīng)急設(shè)施的分類(lèi)及選址特點(diǎn)

一般情況，我們將應(yīng)急服務(wù)設(shè)施按性質(zhì)區(qū)分為三種類(lèi)型——緊急性應(yīng)急服務(wù)設(shè)施、應(yīng)急避難設(shè)施及戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備設(shè)施。

緊急性應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的主要考慮目標(biāo)是時(shí)效性，它必須有效地滿足其覆蓋范圍內(nèi)的需求，才能切實(shí)保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。該類(lèi)設(shè)施有兩大建設(shè)目的：一是預(yù)防衍生的次生災(zāi)害的發(fā)生；二是滿足應(yīng)急需求的基本要求。常見(jiàn)的該類(lèi)設(shè)施主要有消防站、醫(yī)院救護(hù)中心以及警察局等。

應(yīng)急避難設(shè)施是為突發(fā)事件時(shí)人群疏散和避難提供場(chǎng)所的設(shè)施，主要利用城市的公園、廣場(chǎng)、學(xué)校操場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)綠地等，通過(guò)科學(xué)合理的規(guī)劃，發(fā)揮其最大容納度和安全度。此類(lèi)設(shè)施一般沒(méi)有時(shí)效限制，具有大眾化和普及化特點(diǎn)。

戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備設(shè)施是物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施，主要用于戰(zhàn)略應(yīng)急救援物資的生產(chǎn)儲(chǔ)備、調(diào)撥及緊急配送，確保應(yīng)急救援所需物資的及時(shí)供應(yīng)。在地震救援、抗洪搶險(xiǎn)、礦難救災(zāi)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備設(shè)施同時(shí)肩負(fù)著對(duì)物資儲(chǔ)備的監(jiān)督管理，要做到及時(shí)補(bǔ)充和更新。

2.2 應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的選址特點(diǎn)

為了提高應(yīng)急服務(wù)的水平和工作效率，盡可能降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，在設(shè)置應(yīng)急服務(wù)設(shè)施之前，要充分考慮到應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的合理布局，正確地選擇應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的地理位置。

總的來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮以下影響因素：

（1）考慮法律政策及社會(huì)效益。城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的布局是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要考慮多方面因素，既要考慮國(guó)家政策法律、安全標(biāo)準(zhǔn)，又要顧及建設(shè)成本和社會(huì)效益。

（2）考慮區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)及多重設(shè)置。合理布局時(shí)，要采用風(fēng)險(xiǎn)分析方法逐個(gè)分析各個(gè)區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)測(cè)各區(qū)域應(yīng)急資源需求情況，例如人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)重要性等；同時(shí)注意布局需要分散并多重設(shè)置，能夠在短期內(nèi)提供大量的應(yīng)急設(shè)施。

（3）考慮選址目標(biāo)及覆蓋區(qū)域。突發(fā)事件的發(fā)生事先很難預(yù)測(cè)，而后果往往嚴(yán)重，因此城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施應(yīng)該盡可能的覆蓋相應(yīng)的區(qū)域；在考慮應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的選址目標(biāo)時(shí)，要從公平性和使用效率的角度考量。

3.城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的布局模型研究

20 世紀(jì)70 年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施的布局研究越來(lái)越關(guān)注，既涉及科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，也涉及計(jì)劃管理、政策等部門(mén)。其中，Oded Berman 和 Dmitry Krass 提出了廣義最大覆蓋模型，MJohn Hodgson指出求解 P-中值模型需要兩方面的數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步優(yōu)化布局模式提供了理論基礎(chǔ)。

（1）P- 中心問(wèn)題 。P- 中心模型即在設(shè)施點(diǎn)給定的情況下，求任一需求點(diǎn)到與它最近設(shè)施的最小最大距離 P- 中心模型。取決于所選設(shè)施位置的不同，總體來(lái)說(shuō)，離設(shè)施點(diǎn)距離最遠(yuǎn)的需求點(diǎn)位置也就可能不同，最大需求距離隨著設(shè)施點(diǎn)位置的改變而變化，因此也叫極小化極大問(wèn)題。

（2）P- 中值問(wèn)題。這類(lèi)模型是指在一個(gè)給定的數(shù)量和位置的需求集合和一個(gè)候選設(shè)施位置的集合下。本質(zhì)上說(shuō)，就是為P個(gè)設(shè)施找到合適的位置，然后指派每個(gè)需求點(diǎn)到一個(gè)特定的設(shè)施，盡量達(dá)到設(shè)施點(diǎn)和需求點(diǎn)間的最小目標(biāo)值，故又稱為最小和問(wèn)題。

（3）最大覆蓋模型。這是在給定的物流設(shè)施數(shù)量的前提下設(shè)置的模型，要求覆蓋盡可能多的需求點(diǎn)，其中蘊(yùn)含的假設(shè)是當(dāng)決策者沒(méi)有足夠的資源去滿足所有的需求時(shí)，他們不得不尋求變通的方法，選擇最大化所能滿足的需求。

（4）集合覆蓋模型。用最小數(shù)量的設(shè)施去覆蓋所有的需求點(diǎn)是其根本目標(biāo)，因?yàn)樵谀Ｐ椭锌紤]了建立服務(wù)設(shè)施的成本，因此不需要限定建立的設(shè)施數(shù)目。換句話說(shuō)，如果每個(gè)設(shè)施建設(shè)費(fèi)用相同，就達(dá)到了修建設(shè)施的最小數(shù)量。

通過(guò)總結(jié)、分析以上幾種布局模型，我們發(fā)現(xiàn)了其優(yōu)缺點(diǎn)：中心模型具有能夠最快的服務(wù)最遠(yuǎn)端的需求點(diǎn)面積是最害的情況下，也最優(yōu)。但其也有顯著的缺點(diǎn)，若一需求點(diǎn)偏遠(yuǎn)且需求量少，按照方法，將至少有一點(diǎn)靠近，浪費(fèi)較嚴(yán)重。中值模式的優(yōu)點(diǎn)在于考慮成本、總距離最小，但是要求設(shè)施點(diǎn)必須布置在與需求點(diǎn)特定距離之內(nèi)才可。集合覆蓋模型能夠覆蓋到所有需求點(diǎn)，卻導(dǎo)致系統(tǒng)資源消耗太大，沒(méi)有重點(diǎn)考慮。而最大覆蓋模型，做到了最大化利用資源，卻沒(méi)有考慮需求規(guī)模。

在實(shí)際進(jìn)行布局工作時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的目的、投資的金額，充分考慮覆蓋范圍、救災(zāi)時(shí)限等約束條件，選擇最科學(xué)合理的布局模式，優(yōu)化城市應(yīng)急服務(wù)設(shè)施布局。

參考資料：

[1]黎青松，楊偉，曾傳華.中心問(wèn)題與中位問(wèn)題的研究現(xiàn)狀[J].系統(tǒng)工程， 2005, （5）： 11- 16.

[2]計(jì)雷，池宏，陳安.突發(fā)事件應(yīng)急管理[M〕.北京:高等教育出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介：

張磊 1979.04 男 河北唐山 本科 中級(jí) 唐山曹妃甸新區(qū)規(guī)劃建設(shè)局，河北理工大學(xué)在職研究生