基于物元可拓的機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平評(píng)估

□ 北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司 張 碩/文

受太平洋東南季風(fēng)以及印度洋西南季風(fēng)影響，我國(guó)東部地區(qū)、西南地區(qū)、華南地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)、黃河中下游地區(qū)夏季降雨較大，為我國(guó)夏季主要降雨帶。2018年民航運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)中，旅客吞吐量一千萬以上機(jī)場(chǎng)共計(jì)37個(gè)，其中除烏魯木齊地窩堡機(jī)場(chǎng)、蘭州中川機(jī)場(chǎng)外，其余35個(gè)機(jī)場(chǎng)均在夏季降雨帶范圍，占千萬級(jí)以上機(jī)場(chǎng)的94.6%。與此同時(shí)，我國(guó)民航運(yùn)輸需求逐年遞增，運(yùn)輸規(guī)模急劇擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)很多民航運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)均進(jìn)行了改擴(kuò)建，部分機(jī)場(chǎng)因前期規(guī)劃設(shè)計(jì)部分滯后，改擴(kuò)建后機(jī)場(chǎng)防汛保障水平在一定程度上受到影響。因此，對(duì)機(jī)場(chǎng)防汛保障水平，尤其是核心運(yùn)作區(qū)域防汛保障水平進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，對(duì)機(jī)場(chǎng)建設(shè)管理及可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在機(jī)場(chǎng)防汛過程中，有專家分析了人工智能在防汛應(yīng)急指揮過程中的重要意義，并從智能決策、智能指揮、智能調(diào)度等多個(gè)層面系統(tǒng)分析了防汛智能化業(yè)務(wù)未來的建設(shè)路線和推進(jìn)設(shè)想；有專家根據(jù)防汛物資配送系統(tǒng)及洪澇災(zāi)害的特點(diǎn)，建立了多供應(yīng)點(diǎn)、多需求點(diǎn)的防汛物資配送系統(tǒng)動(dòng)力模型，提高物資配送效率；還有的專家對(duì)防汛物資管理特點(diǎn)及物資未來管理方向進(jìn)行了分析研究，提出高素質(zhì)水平隊(duì)伍建設(shè)、防汛物資保養(yǎng)及社會(huì)化、科技化管理模式；另外，有專家對(duì)水電站防汛保障重要指標(biāo)進(jìn)行梳理，重點(diǎn)對(duì)機(jī)電設(shè)備、防汛電源及天氣預(yù)報(bào)等指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)估并根據(jù)指標(biāo)現(xiàn)狀提出了改進(jìn)方向。

目前，機(jī)場(chǎng)夏季防汛工作已經(jīng)得到民航業(yè)的重視，但是科學(xué)準(zhǔn)確評(píng)估機(jī)場(chǎng)防汛保障水平的分析較少。本文提出基于物元可拓模型的機(jī)場(chǎng)防汛保障水平的分析方法，從防汛保障關(guān)鍵指標(biāo)出發(fā)，進(jìn)行量化賦值分析，準(zhǔn)確評(píng)估機(jī)場(chǎng)防汛保障水平的同時(shí)，找出影響機(jī)場(chǎng)防汛保障水平提升的指標(biāo)，進(jìn)而針對(duì)性改進(jìn)提升。

基于物元可拓理論的防汛水平評(píng)估模型

物元是以事物、特征以及事物關(guān)于該特征的量值三者組成的有序三元組，記為R＝（事物，特征，量值）＝（N，C，V），評(píng)估模型建立如下：

（一）設(shè)定待評(píng)價(jià)物元

如果有待評(píng)估的影響因素是n個(gè)，每種因素的評(píng)定指標(biāo)有m個(gè)。依照物元定義，那么評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能夠以n維物元來體現(xiàn)。

公式（1）中，N是有待評(píng)價(jià)的物元對(duì)象，C是影響有待評(píng)價(jià)物元的因素，V是將物元進(jìn)行量化的量值域。

（二）設(shè)定節(jié)域和經(jīng)典域

依據(jù)物元概念，可設(shè)置評(píng)價(jià)機(jī)場(chǎng)防汛水平等級(jí)的模型。將機(jī)場(chǎng)防汛水平的評(píng)價(jià)等級(jí)指標(biāo)設(shè)為m個(gè)，即c1，c2，…，cm，將這些等級(jí)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，把機(jī)場(chǎng)防汛水平等級(jí)，進(jìn)行量化并根據(jù)量值分成n個(gè)等級(jí)，將其轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)行定量以及定性的物元模型，即為經(jīng)典域。

其中V0jk的全體取值范圍即節(jié)域〈api，bpi〉。

（三）確定待評(píng)物元

將有待評(píng)價(jià)的物元相關(guān)特征歸納起來，并記為物元 R0，即

上述公式中的參數(shù)是歸納的有待評(píng)價(jià)物元，相對(duì)于影響因素C的詳細(xì)量值。

（四）計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度

根據(jù)物元的可拓集以及相應(yīng)前提條件，構(gòu)建出下列關(guān)聯(lián)度：

在上面公式中，xi為待評(píng)價(jià)物元的量值；xji為經(jīng)典域物元的量值范圍；xpi為節(jié)域物元的量值范圍；ρ（xi，xji）為點(diǎn)xi與有限區(qū)間xji的距離；ρ（xi，xpi）為點(diǎn)xi與有限區(qū)間xpi的距離。kj（xi）為第i項(xiàng)特征值，體現(xiàn)出第j級(jí)的關(guān)聯(lián)度。再通過上面公式，運(yùn)算有待評(píng)價(jià)物元對(duì)于各評(píng)價(jià)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度。

（五）確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)專家打分法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值，如評(píng)分范圍可選擇0～4的整數(shù)，分值越高，說明專家認(rèn)為該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于防汛整體水平的影響越大。根據(jù)專家打分整理為打分矩陣，并將打分矩陣進(jìn)行歸一化處理，得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重因子ωi。

圖1：機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障指標(biāo)體系

（六）綜合關(guān)聯(lián)度

待評(píng)價(jià)機(jī)場(chǎng)防汛保障能力綜合關(guān)聯(lián)度為

其中，n為總的評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。

某機(jī)場(chǎng)防汛水平實(shí)例分析

本文以我國(guó)某民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)為例，對(duì)其防汛保障水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體評(píng)價(jià)過程如下：

（一）確定待評(píng)物元

機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平主要受防汛物資、防汛制度、防汛實(shí)施、防汛總結(jié)提升等多個(gè)方面的影響，通過對(duì)上述因素各指標(biāo)進(jìn)行分解，共計(jì)14項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)、45項(xiàng)三級(jí)指標(biāo)。如圖1 所示。

根據(jù)機(jī)場(chǎng)防汛保障工作狀態(tài)，通過對(duì)機(jī)場(chǎng)防汛保障實(shí)際調(diào)查，研究并識(shí)別出七項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，具體為：防汛設(shè)備設(shè)施、防汛保障經(jīng)驗(yàn)、防汛平臺(tái)建設(shè)、防汛預(yù)案培訓(xùn)、防汛演練開展、防汛預(yù)警、信息通報(bào)。

（二）各物元評(píng)價(jià)分值

把防汛水平評(píng)價(jià)的結(jié)果分成五等級(jí)，分別是“優(yōu)”、“良”、“一般”、“差”、“極差”，所有等級(jí)有對(duì)應(yīng)的量化分值區(qū)間，總分是100，按照專家主觀評(píng)定方法，結(jié)合行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜乙庖?，每個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)和相應(yīng)區(qū)間如表1所示。

根據(jù)表1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，某機(jī)場(chǎng)防汛保障評(píng)分表見表2所示。

表1：某機(jī)場(chǎng)防汛保障影響因素及打分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)表2的機(jī)場(chǎng)評(píng)分情況，以物元的形式表達(dá)，如下式所示：

表2：某機(jī)場(chǎng)防汛保障評(píng)分情況

（三）各指標(biāo)權(quán)重值

打分矩陣為：

整合上述分析計(jì)算結(jié)果，獲得各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的權(quán)重表，如表3所示。

（四）各指標(biāo)關(guān)聯(lián)度分析

計(jì)算關(guān)聯(lián)度，并將影響因子的作用考慮在內(nèi)，得出最終各參數(shù)的關(guān)聯(lián)度如表4所示。

關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果中的數(shù)值，代表該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平的影響力度，數(shù)值越大，說明該指標(biāo)對(duì)該等級(jí)的保障水平影響力度越大。根據(jù)最大隸屬度原則，表4中關(guān)聯(lián)性的計(jì)算結(jié)果中，ma x kj（p）＝k2＝-0.036，即該機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛整體位于良好水平，整體評(píng)價(jià)水平與該機(jī)場(chǎng)近幾年防汛保障整體狀況基本一致，說明建立的指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型具有可靠性。

表3：指標(biāo)與權(quán)重表

雖然待評(píng)價(jià)飛行區(qū)防汛保障水平等級(jí)較高，但仍有部分指標(biāo)處于較低狀態(tài)（詳見表4），如防汛智能平臺(tái)建設(shè)、防汛預(yù)警信息，這兩項(xiàng)指標(biāo)是影響機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平為“良”的最主要因素，需盡快制定相應(yīng)管控措施，優(yōu)先解決上述兩個(gè)問題。

表4：各參數(shù)的關(guān)聯(lián)度情況

此外，防汛保障經(jīng)驗(yàn)、防汛保障預(yù)案培訓(xùn)及防汛信息通報(bào)與防汛整體水平保持一致，如防汛整體水平更進(jìn)一步，需對(duì)該三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行專項(xiàng)提升。經(jīng)過實(shí)地分析，防汛隊(duì)伍人員流失，尤其是關(guān)鍵崗位人員離職是影響防汛保障經(jīng)驗(yàn)降低的根本原因，因此加大防汛經(jīng)驗(yàn)編制成冊(cè)，建立防汛保障案例庫，避免人才流失導(dǎo)致的經(jīng)驗(yàn)斷檔；同時(shí)加強(qiáng)預(yù)案學(xué)習(xí)、依靠預(yù)案開展工作、嚴(yán)格執(zhí)行信息上傳下達(dá)，是提升防汛預(yù)案培訓(xùn)、信息通報(bào)短板的方向。

綜上，影響機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平的關(guān)鍵因素需要根據(jù)機(jī)場(chǎng)特點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)分析，同時(shí)進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)，若不改善“一般”及以下等級(jí)指標(biāo)項(xiàng)的狀態(tài)，將可能成為限制機(jī)場(chǎng)防汛保障的因素，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致飛行區(qū)防汛事故的發(fā)生，從而降低飛行區(qū)整體防汛保障水平。因此，管理者應(yīng)該高度重視評(píng)價(jià)等級(jí)較低的指標(biāo)項(xiàng)，發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)等級(jí)有向“低”方向發(fā)展的趨向時(shí)，應(yīng)該及時(shí)采取有效措施加以控制。此外，應(yīng)該對(duì)影響防汛保障的關(guān)鍵因素進(jìn)行持續(xù)跟蹤，加大投入力度，完善防汛保障等級(jí)提升機(jī)制，不斷提升機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)的整體防汛水平。

結(jié)語：

（1）根據(jù)因素分析圖譜，抓住關(guān)鍵因素，梳理分析了影響機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平的關(guān)鍵指標(biāo)，并建立了三級(jí)指標(biāo)體系。

（2）建立了機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平的物元可拓模型，建立了多指標(biāo)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度分析了機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障水平，同時(shí)基于專家評(píng)分法確定了不同指標(biāo)間的不同權(quán)重，考慮了指標(biāo)的差異性，進(jìn)一步避免了指標(biāo)權(quán)重分配的主觀隨意性，提高了評(píng)價(jià)的科學(xué)性水平。

（3）應(yīng)用物元可拓模型，一方面可以得到機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)防汛保障整體水平，另一方面可以得到各個(gè)指標(biāo)的等級(jí)，從整體評(píng)價(jià)及縱向指標(biāo)分析兩個(gè)維度，全面分析機(jī)場(chǎng)防汛保障水平，抓住防汛保障短板，制定針對(duì)性的改進(jìn)提升措施，提升防汛保障水平。