近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，雖然消防裝備水平有了較大提高，但全國建筑火災(zāi)發(fā)生起數(shù)、經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失卻呈逐年遞增的趨勢。為了有控抑制建筑火災(zāi)的發(fā)生，就需要有針對性的對主要起火原因進(jìn)行重點(diǎn)防控。目前，國內(nèi)主要采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對火災(zāi)起因進(jìn)行分析。

　　摘要：目前，雖消防建設(shè)管理投入不斷加大，但建筑火災(zāi)事故仍頻頻發(fā)生，造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本文依據(jù)全國建筑火災(zāi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，先采用因子分析和綜合評價(jià)的方法，判定出最主要的主起火原因，再運(yùn)用灰色系統(tǒng)預(yù)測的方法，對未來幾年的起火原因變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，從而找出未來幾年內(nèi)最可能引起火災(zāi)的起火原因，為消防管理部門修訂防控措施提供理論支持。

　　關(guān)鍵詞：火災(zāi)起因,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),因子分析,灰色系統(tǒng),綜合評價(jià),預(yù)測

　　0引言

　　如劉芳[1]等采用灰色關(guān)聯(lián)度法對我國2001-2009年之間的火災(zāi)原因進(jìn)行分析，依據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小判斷主要火災(zāi)起因。劉偉鵬[2]采用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對2006-2009年泉州市的火災(zāi)起因、時(shí)段與起數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分析，找出引發(fā)火災(zāi)的主要因素及高發(fā)時(shí)段。目前，國內(nèi)基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對火災(zāi)主要起因的相關(guān)研究并不多，而且都采用灰色關(guān)聯(lián)的分析方法對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尚無采用綜合評價(jià)的方法對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測的先例。

　　1火災(zāi)起因綜合評價(jià)

　　1.1數(shù)據(jù)來源

　　火災(zāi)起因數(shù)據(jù)來源于《中國消防年鑒》（2005-2011年），涵蓋了我國2005-2011年全部建筑火災(zāi)起因統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[3-9]，如表1所示。從數(shù)據(jù)中可以得知，近幾年來，我國共發(fā)生建筑火災(zāi)169568起，其中放火6413起，電氣73082起，違章操作13961起，用火不慎54629起，吸煙8972起，玩火9524起，自燃2491起，雷擊21498起，靜電227起（2005-2007年未統(tǒng)計(jì)該項(xiàng)指標(biāo)），不明496起，其他15336起。為消除不明、其他兩個(gè)起火原因會(huì)對火災(zāi)主要起因的判定造成不確定的影響，以及靜電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不全造成的數(shù)據(jù)波動(dòng)，故在綜合評價(jià)時(shí)將這三個(gè)起火原因剔除。為更加突出各起火原因所占比重的變化趨勢，減少火災(zāi)起數(shù)變動(dòng)的影響，對每年的各個(gè)起火原因進(jìn)行無量綱化處理，處理結(jié)果如表2所示。

　　1.2因子分析

　　因子分析主要思想是：通過研究眾多變量之間的內(nèi)部依賴關(guān)系，探求觀測數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)，從而找出能夠反映樣本主要信息的少數(shù)幾個(gè)假想變量，來表示其基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。原始的變量是可觀測的顯在變量，而假想變量是不可觀測的潛在變量，稱為因子。其數(shù)學(xué)模型為：

　�。�1）

　　式中：Fi（i=1，2，3，‥‥‥，m）是原始變量信息，αij（i=1，2，3，‥‥‥，p；j=1，2，3，‥‥‥，m）是線性組合系數(shù)，Xi（i=1，2，3，‥‥‥，m）是選定的假想變量，即因子。為了確因子分析的有效性，通常選取假想變量的累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%。

　　運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS對表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，所得的特征值及各因子的貢獻(xiàn)率βj，如表3所示。前兩個(gè)因子的累積貢獻(xiàn)率之和僅81.858%，未達(dá)到85%，而前三個(gè)因子的累積貢獻(xiàn)率為95.937%，因此采用選取前三個(gè)因子。

　　三個(gè)因子的載荷矩陣如表4所示。

　　從該表可以看出：

　　（1）第一個(gè)因子由放火、電氣、吸煙、玩火四個(gè)非生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的起火原因構(gòu)成，故可以認(rèn)為是非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)對引發(fā)火災(zāi)可能性的影響，其中電氣因素的載荷為負(fù)值，主要是由于放火、吸煙、玩火這三個(gè)起火原因均為人為主觀因素造成的，而電氣與人的主觀因素關(guān)聯(lián)性很小；

　　（2）第二個(gè)因子由違章操作、用火不慎、自燃三個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的起火原因構(gòu)成，故可以認(rèn)為是生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)對引發(fā)火災(zāi)可能性的影響，其中違章操作的載荷為負(fù)值，也主要是由于其是由人的主觀因素造成的，而其它兩個(gè)起火原因與人的主觀因素關(guān)聯(lián)性較��；

　　（3）第三個(gè)因子僅由雷擊這個(gè)自然因素構(gòu)成，故可以認(rèn)為是自然因素對引發(fā)火災(zāi)可能性的影響。

　　1.3綜合分析

　　計(jì)算因子分析所得3個(gè)因子每年的得分，找出對發(fā)生火災(zāi)影響最大的因子。再利用因子分析所得結(jié)果，采用綜合加權(quán)法（■）計(jì)算各起火原因每年的綜合影響系數(shù)yi。計(jì)算結(jié)果如表5所示。

　　由上表可知：

　�。�1）非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子（X1）與生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子（X2）為最主要的兩個(gè)影響因子，自然因子對全國每年火災(zāi)起數(shù)的影響較��；

　�。�2）自然因子（X3）的得分比較穩(wěn)定，受年份的影響很小，維持在0.30左右；

　　（3）在2008年前，生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)因子（X2）為最主要的影響因子，2008年后，非生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)因子（X1）為最主要的影響因子；

　�。�4）在非生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)因子（X2）中，電氣為最主要的影響因素，且對因子得分的影響系數(shù)非常大；在生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)因子（X1）中，用火不慎是最主要的影響因素，且對因子得分的影響系數(shù)也非常大。

　　2主要火災(zāi)起因的預(yù)測

　　火災(zāi)發(fā)展趨勢預(yù)測是消防安全工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。利用2005-2011年我國建筑火災(zāi)起因的分析結(jié)果，進(jìn)行未來幾年火災(zāi)起因的變化趨勢預(yù)測，可以為確定未來消防管理工作的重點(diǎn)提供理論指導(dǎo)。由于選取的樣本量較少，而一般的統(tǒng)計(jì)分析方法所需樣本量很大，故本文采取適用于小樣本量的灰色系統(tǒng)方法進(jìn)行預(yù)測。

　　2.1灰色預(yù)測模型

　　灰色系統(tǒng)預(yù)測是通過鑒別系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成有較強(qiáng)規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，然后建立相應(yīng)的微分方程模型，尋找系統(tǒng)變動(dòng)的規(guī)律，從而預(yù)測事物未來發(fā)展趨勢的狀況。其數(shù)學(xué)模型為：

　　（1）取因子分析所得結(jié)果為原始數(shù)列，對其進(jìn)行處理，產(chǎn)生生成序列：

　　原始時(shí)間序列為：■（2）

　　生成列為：

　　■（3）

　　（2）確立相應(yīng)微分方程：

　　■（4）

　　利用最小二乘法求得a、u后，求解該微分方程，既得預(yù)測序列：

　　■（5）

　�。�3）對預(yù)測序列進(jìn)行累減處理，得到預(yù)測原始序列的結(jié)果：

　　■（6）

　　2.2灰色預(yù)測模型的運(yùn)用

　　因雷擊因素隨年份變化不大，故不對其進(jìn)行趨勢預(yù)測。采用灰色系統(tǒng)預(yù)測模型，對放火、電氣、吸煙、玩火、違章操作、用火不慎、自燃7個(gè)起火原因的綜合影響系數(shù)及非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子、生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子的得分進(jìn)行變化趨勢預(yù)測，，應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件matlab進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測結(jié)果如表6所示。

　　從表6的結(jié)果可以看出：

　　（1）在未來幾年里，非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)仍為引發(fā)火災(zāi)最主要的影響因素；

　�。�2）在非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子中，電氣為最主要的起火原因，且對因子得分的影響非常大；在生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子中，用火不慎是最主要的起火原因，且對因子得分的影響也非常大。

　　2.3灰色預(yù)測模型的檢驗(yàn)

　　本文采用后驗(yàn)殘差法對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，計(jì)算方法如下：

　　（1）計(jì)算原始序列標(biāo)準(zhǔn)差：

　　■（7）

　�。�2）計(jì)算絕對誤差序列的標(biāo)準(zhǔn)差：

　　■（8）

　�。�3）計(jì)算均方差比值C：

　　■（9）

　�。�4）計(jì)算小誤差概率P：

　　■（10）

　　檢驗(yàn)精度評價(jià)分級(jí)見表7。

　　預(yù)測結(jié)果的均方差比值及小誤差概率計(jì)算結(jié)果見表8。與表7對照，可知該灰色預(yù)測模型精度好或合格，故可以認(rèn)為該預(yù)測結(jié)果具有較高可信度。

　　3結(jié)論

　�。�1）通過對2005-2011年全國建筑火災(zāi)起因統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，找出了非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)、生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)與自然因素三個(gè)主要起火因素，電氣和用火不慎兩個(gè)最主要的火災(zāi)起因。

　　（2）通過對放火、電氣、吸煙、玩火、違章操作、用火不慎、自燃7個(gè)主要起火原因的影響系數(shù)及非生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子、生產(chǎn)經(jīng)營性活動(dòng)因子的得分進(jìn)行灰色預(yù)測，得出在未來幾年，電氣和用火不慎仍將是兩個(gè)最主要的火災(zāi)起因，消防安全管理部門應(yīng)針對這兩個(gè)起火原因修訂相應(yīng)的消防安全管理制度和滅火救援預(yù)案，加大防控力度。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]劉芳，蔡康旭，肖艷.火災(zāi)原因分析中的灰色關(guān)聯(lián)度分析法[J].礦業(yè)工程研究，2013，28（1）：77-80.

　　[2]劉偉鵬.基于灰色關(guān)聯(lián)分析法對火災(zāi)成因及高發(fā)時(shí)段的研究[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2011，6：31-33.

　　[3]公安部消防局.中國消防年鑒（2005）.北京：國際文化出版社，2006.

　　[4]公安部消防局.中國消防年鑒（2006）.北京：國際文化出版社，2007.

　　[5]公安部消防局.中國消防年鑒（2007）.北京：國際文化出版社，2008.

　　[6]公安部消防局.中國消防年鑒（2008）.北京：國際文化出版社，2009.

　　[7]公安部消防局.中國消防年鑒（2009）.北京：國際文化出版社，2010.

　　[8]公安部消防局.中國消防年鑒（2010）.北京：國際文化出版社，2011.

　　[9]公安部消防局.中國消防年鑒（2011）.北京：國際文化出版社，2012.

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