基于大数据技术的单位火灾风险评估系统建设思考.docx

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基于大数据技术的单位火灾风险评估系统建设思考摘要： 随着信息技术和人类生产生活交汇融合，互联网快速普及，数据成为新型生产要素，对社会生活方式和国家治理模式产生了重要影响。大数据技术的诸多特征和风险评估工作存在密切的关联性，将大数据引入火灾风险评估领域，不仅能解决火灾风险评估系统建设的技术瓶颈，而且能够推动基于数据的动态火灾风险评估系统快速发展。本文通过对现阶段消防监督检查数据、政务数据和社会单位监测和管理数据的现状分析，运用大数据技术，就建筑火灾风险评估系统建设的思路和实现途径提出意见和建议。關键词：消防监督；大数据技术；风险评估引言近年来，随着经济的高速发展和城市规模不断扩大，各类建筑和单位快速增加，消防管理难度日益加大，火灾隐患存量大、增量快，隐患风险居高不下，一旦发生火灾将造成重大损失。我国消防工作贯彻“预防为主、防消结合”的方针，消防救援队伍作为“防”的主力军，如何最大限度避免火灾的发生，最有效的方法就是对社会单位存在的风险隐患进行有效识别，并开展分析和评价、预测单位发生火灾及火灾后人员伤亡和财产损失规模的可能性，通过改善消防状况和加强管理来避免或减少火灾的发生。发挥大数据技术优势，建立人工智能算法，深度挖掘消防监督检查数据、政务数据和社会单位监测和管理数据，基于科学的事故致因理论和安全分析方法，构建基于单体建筑的火灾风险评估系统，实现对社会单位存在火灾风险的科学和精准评估。综合运用评估结果，总结分析单位在消防管理、消防设施、人员认知方面存在的薄弱环节，指导监督检查人员精准开展监督检查工作，提出改进消防安全状况的有效措施。准确评价单位消防安全状况，量化评估消防安全等级，为保险行业制定合理的火灾保险费率提供科学依据，加快推进社会化火灾保险工作。一、系统建设背景（一）风险评估的概念 风险评估（RiskAssessment）是以系统安全为目的，按照科学的程序和方法，对系统中的危险因素、发生事故的可能性及损失与伤害程度进行调查研究与分析论证，从而评估系统总体的安全性以及为制定基本预防和防护措施提供科学依据[1]。风险评估是一门综合性学科，广泛应用到很多领域，并得到有效验证，成果颇丰。火灾风险评估是以火灾科学、建筑工程、消防工程、安全管理等科学理论为基础，针对特定对象的火灾风险性进行的科学评估，一般包括四个步骤：风险识别、风险分析、风险评价、风险管理。（二）大数据技术特点及在火灾风险评估中的优势随着信息技术和人类生产生活交汇融合，互联网快速普及，数据成为新型生产要素，对社会生活方式和国家治理模式产生了重要影响。大数据是以规模巨大、类型多样、来源分散、存取速度快、价值密度低为主要特征的数据集合[2]。大数据可以通过数据挖掘技术实现从类型多样、结构差异大、分散多源的海量数据中快速获取有价值信息。大数据技术的诸多特征和风险评估工作存在密切的关联性，将大数据技术引入火灾风险评估领域，可以增加火灾风险评估的数据采集来源和类型，改变传统先收集再处理的现状，实现采集和处理同步进行，同步评估，提升火灾风险评估的准确性和有效性。二、火灾风险评估系统建设思路在现阶段，众多研究机构和学者普遍基于单体建筑开展火灾风险预测和评估，结合建筑本身、消防设施、场所使用性质及其火灾危险性的特点，涉及到社会发展、技术能力、管理水平及可行性等诸多因素，来确定火灾风险评估的技术路线。（一）现阶段数据来源及特点 近几年，信息化在消防领域取得了长足发展。在消防监督检查、火灾事故调查及灭火救援等方面都得到了深度应用。特别是消防监督检查方面，消防监督系统包括单位的基础信息、历次监督检查情况、处罚情况、历史火灾情况等。社会消防技术服务机构系统记录了单位历次消防设施检测信息。建设工程消防设计审查验收政务服务系统存储了改制以来新建工程数据。社会单位陆续投入使用智慧消防、智慧用电、电子巡查系统，实时监测消防设施的运行状态。在信息化时代，各类消防信息化系统的使用，积累了海量的建筑、设施、管理数据，为火灾风险评估的建设可行性提供了支撑。但是由于各系统建设时间不一、缺乏统筹考虑、数据格式和数据结构差异较大，造成各系统存在数据壁垒。随着大数据技术的出现和发展，现有数据的结构、存储方式及表现形式多样性的问题和矛盾都得到了有效解决。（二）风险评估系统构建思路借鉴单体建筑火灾风险体系构建理论和分析方法，参照“木桶理论”原则，把单体建筑风险评估最低值作为单位火灾风险评估值。利用大数据挖掘技术，基于消防监督检查、社会消防技术服务机构系统、智慧消防、智慧用电、安保巡查以及建设工程消防设计审查验收系统的数据，发挥大数据技术优势，实现对数据存储、挖掘、清洗和分析，建立风险评估数据结构体系，如图1所示。（三）风险评估系统的实现方法1.火灾风险评估因素分析火灾从初期增长、充分发展到衰减是一个多因素互相作用的复杂过程。存在的风险隐患能否会引发火灾并蔓延成灾，受到多因素、多条件相互影响。在建筑内，火灾的发生是可燃物和点火源在一定条件下相互作用的结果，是否会蔓延成灾造成事故，受到建筑物被动防火、主动防火能力、人员疏散和扑救能力多种因素影响。事件树分析法[3]（ETA）是运筹学中的决策树分析在防火安全系统中的具体应用。事故树分析法[3]（FTA）是一种从结果到原因描述事故发生的树形模型图，经常用于安全性分析和可靠性分析。假定一种火灾场景，运用事件树和事故树相结合的安全分析方法，对建筑存在的火灾危险源进行辨析，对存在的火灾风险因素，运用事故致因理论和安全分析方法寻找各指标之间的层次关系，建立火灾风险评估指标体系。各主要因素相互作用火灾过程事故事件树图，如图2所示。 2.火灾风险评估指标分析火灾风险评估是一个复杂的系统，涉及到火灾科学、消防工程学、安全管理学等多个学科。博德事故因果连锁理论认为：“人的不安全行为”和“物的不安全状态”是导致事故的直接原因，而其根本原因是对人和物的管理失误。基于这种观点，这些物质的、管理的、环境的以及人为的原因就构成了风险评估中的危险因素[4]。由于火灾事故本身具有确定性和随机性的双重规律，要求建立的评估指标体系一方面必须全面、客观，另一方面又必须突出主要矛盾，弱化次要矛盾，找到影响火灾发生、发展及引起事故的主要因素，确保评估结果的实用性和准确性。结合火灾发生发展蔓延过程，参考《建筑防火通用规范》GB55037-2022、《消防设施通用规范》GB55036-2022技术要求，从建筑物防火能力、灭火能力、安全疏散能力、安全管理能力四个方面，细化出若干类一级指标和二级指标构建评估指标体系。3.权重的确定和计算在火灾风险评估体系中，权重表示每一种单项指标在总评估中影响程度大小的度量，也代表了单项指标评定等级的能力。指标权重的确定是火灾风险评估的基础，会直接影响评估的结果[5]。目前计算权重的方法有很多种，常用的有专家评估打分法、数理统计法、层次分析法。层次分析法（简称AHP）是美国匹兹堡大学教授ThomasL.Saaty于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的多因素决策分析方法[6]。面对多目标、多准则复杂决策问题，可基于决策者的经验判断进行量化，提供实用有效、简单快捷的决策方法。考虑到火灾风险评估系统复杂性、因素多样性，选择定性与定量相结合的层次分析法（AHP）来实现权重计算具有现实意义。一般步骤是建立层次结构模型，构造判断矩阵，通过求解判断矩阵，得出特征值和特征向量，并检验每个矩阵的一致性。如果判断矩阵不能通过一致性检验，可以通过改进的AHP，采用最优传递矩阵对原矩阵进行修改，以拟由传递矩阵代替原矩阵，该矩阵自然满足一致性要求，可以直接求取权重值[7]。 4.火灾风险评估方法的选择火灾风险评估方法很多，可分为定性、半定量和定量三类。无论是定性還是定量分析方法，每种评估方法都有自己独特的优势和不足，需要根据火灾发生发展的特点来选择合适的评估方法。火灾风险评估受到多因素、多层次的影响，每个因素又单独成为一^个事件链，受到多种因素相互作用，最终都会影响风险评估结果。建筑火灾综合评估方法以数据统计为基础，建立评估对象的影响因素集，确定他们的影响程度等级和权重实施计算，通过系统工程方法，考察各系统组成要素的相互作用以及对建筑物火灾发生发展的影响，做出对整个建筑物的消防安全性能评价[8]。根据建筑火灾风险评估的特点，基于对消防领域现有数据，运用大数据技术，进行数据统计分析，建立评估对象的影响因素集，利用隶属度对风险因素进行排序，采用定性与定量相结合的层次分析法构建风险递阶层次结构，并确定各因素的影响程度等级和权重，发挥综合评估方法的优势，建立风险评估模型。结束语火灾风险评估工作要充分利用大数据技术的发展成果，基于消防领域现有数据，建立科学的火灾风险评估模型，实现对消防监管单位的消防安全水平动态评估，改善单位消防安全状况，最大限度防范火灾的发生。