中國(guó)群死群傷火災(zāi)時(shí)空分布規(guī)律及影響因素研究.pdf

1、當(dāng)前我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌、社會(huì)轉(zhuǎn)型的特殊歷史時(shí)期，火災(zāi)隱患大量滋生，消防管理難度不斷加大，火災(zāi)防控壓力前所未有。在政府的高度重視，全社會(huì)的共同努力下，中國(guó)當(dāng)前火災(zāi)形勢(shì)基本平穩(wěn)，但群死群傷火災(zāi)(High-casuatlyFire，HCF)的形勢(shì)較為嚴(yán)峻。為對(duì)我國(guó)的HCF有深入的認(rèn)識(shí)，本文從頻率-尺度冪律分布、影響因素與死亡人數(shù)段的關(guān)系、各省份火災(zāi)特點(diǎn)、火災(zāi)的時(shí)間標(biāo)度性、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，以及特別重大火災(zāi)引起的火災(zāi)防治工作對(duì)火災(zāi)的抑制作用等6個(gè)方面對(duì)

2、中國(guó)HCF開(kāi)展研究。由于火災(zāi)受傷情況相對(duì)難以界定，且數(shù)據(jù)不容易收集，本文用死亡人數(shù)不低于3人的火災(zāi)來(lái)代表HCF。文中使用的火災(zāi)數(shù)據(jù)源自中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒和中國(guó)消防年鑒。
　　 在頻率-尺度冪律分布研究中，無(wú)論尺度使用死亡人數(shù)、直接經(jīng)濟(jì)損失或過(guò)火面積，頻率-尺度都滿足冪律分布。通過(guò)對(duì)國(guó)際數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)頻率-死亡人數(shù)分布在火災(zāi)中是一個(gè)普遍的現(xiàn)象。運(yùn)用標(biāo)度指數(shù)，分析了6種影響因素（火災(zāi)場(chǎng)所、原因、時(shí)段、季節(jié)、年份和地域）對(duì)頻率-死亡人

3、數(shù)分布的影響。一些因素，如非居住類場(chǎng)所、電氣原因、冬季和經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，會(huì)引起火災(zāi)頻率隨著死亡人數(shù)的增加下降較慢，或者說(shuō)，這些因素與高死亡人數(shù)相聯(lián)系。
　　 由于頻率-死亡人數(shù)冪律分布只能從整體分布上研究影響因素與死亡人數(shù)的關(guān)系，本文再運(yùn)用對(duì)應(yīng)分析，研究上述6種影響因素與4個(gè)死亡人數(shù)段（3人、4-5人、6-9人和≥10人）的關(guān)系。結(jié)果表明，火災(zāi)場(chǎng)所中的賓館、福利院和醫(yī)院與死亡人數(shù)≥10人的火災(zāi)強(qiáng)烈地聯(lián)系。生產(chǎn)原因引起的火災(zāi)傾

4、向于造成較大傷亡，與死亡人數(shù)6-9人聯(lián)系緊密。發(fā)生在白天(8:00-19:59)的火災(zāi)比夜晚（20:00-7:59）火災(zāi)更傾向于和高死亡人數(shù)段相聯(lián)系。寒冷季節(jié)的月份，比如冬季和早春，和死亡人數(shù)4-5，6-9和≥10人相聯(lián)系。對(duì)應(yīng)分析還動(dòng)態(tài)地給出了HCF在幾年中的發(fā)展趨勢(shì)，其中2007年傾向于與死亡人數(shù)≥10人相聯(lián)系。各省份的研究結(jié)果表明，北京、山東和吉林傾向于和死亡人數(shù)≥10人相聯(lián)系。為了對(duì)比中美兩國(guó)的HCF，收集了兩國(guó)死亡人數(shù)≥5人的

5、火災(zāi)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，兩國(guó)的影響因素與死亡人數(shù)段的關(guān)系存在較大差異。
　　 運(yùn)用主成分分析、聚類分析對(duì)省份火災(zāi)特點(diǎn)開(kāi)展了研究，在分析中著重考慮了HCF。根據(jù)主成分分析的結(jié)果，采用的四個(gè)主成分為:“綜合火災(zāi)形勢(shì)”、“一般火災(zāi)與HCF的比”、“綜合亡人火災(zāi)形勢(shì)”和“高傷亡火災(zāi)與低傷亡火災(zāi)的比”。使用這四個(gè)主成分作為指標(biāo)來(lái)描述各省份的火災(zāi)特點(diǎn)。為了使結(jié)果更加簡(jiǎn)明和容易理解，運(yùn)用聚類分析對(duì)各省份火災(zāi)特點(diǎn)進(jìn)行了歸類。從上述4個(gè)指標(biāo)來(lái)看，浙江

6、和廣東兩省的火災(zāi)形勢(shì)最為嚴(yán)峻。最后，通過(guò)省份的地域信息獲得的相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)等信息，進(jìn)而研究了GDP、人均GDP、人口、每百萬(wàn)人口公安消防站的數(shù)量和年代等5個(gè)因素對(duì)4個(gè)火災(zāi)特點(diǎn)指標(biāo)的影響。
　　 運(yùn)用FanoFactor(FF)，AllanFactor(AF)和去趨勢(shì)波動(dòng)分析(DFA)對(duì)HCF序列的時(shí)間標(biāo)度性進(jìn)行了研究。FF和AF表明，死亡人數(shù)≥3和≥4人時(shí)火災(zāi)表現(xiàn)出了明顯的時(shí)間標(biāo)度性。隨著死亡人數(shù)閾值的增加，標(biāo)度性逐漸減弱，這意味

7、著火災(zāi)序列隨著閾值的增加逐漸轉(zhuǎn)變成泊松序列。通過(guò)將FF(AF)曲線與95％泊松置信曲線相比較，可以認(rèn)為死亡人數(shù)≥6人的火災(zāi)序列為泊松序列。死亡人數(shù)≥3人火災(zāi)的DFA標(biāo)度指數(shù)為0.551±0.005，表明該序列呈現(xiàn)長(zhǎng)程相關(guān)。隨著死亡人數(shù)閾值的增加，DFA標(biāo)度指數(shù)逐漸減小，意味著序列逐漸變得不相關(guān)。死亡人數(shù)≥6人火災(zāi)的DFA標(biāo)度指數(shù)為0.496±0.003，可以認(rèn)為該序列是不相關(guān)的。
　　 根據(jù)時(shí)間標(biāo)度性研究的結(jié)果，對(duì)死亡人數(shù)不低于

8、6人的HCF和死亡人數(shù)非常高的極端HCF(EHCF)開(kāi)展了風(fēng)險(xiǎn)分析。以貝葉斯層次模型為框架，通過(guò)廣義Pareto分布(GPD)模型和泊松序列模型，求出火災(zāi)的危害程度和發(fā)生頻率，進(jìn)而得到火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。本章涉及到風(fēng)險(xiǎn)分析中的一個(gè)重要問(wèn)題:評(píng)估極端事件的風(fēng)險(xiǎn)。由于數(shù)據(jù)的缺乏，極端事件的風(fēng)險(xiǎn)具很大的不確定性，只能通過(guò)接近極端事件的現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行外推來(lái)計(jì)算。中國(guó)、美國(guó)、中國(guó)非居住類和中國(guó)居住類HCF的風(fēng)險(xiǎn)分別為162.26、91.67、120.23和4

9、0.72人/年。EHCF的風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)1％超過(guò)數(shù)和年發(fā)生頻率的乘積來(lái)衡量。中國(guó)、美國(guó)、中國(guó)非居住類和中國(guó)居住類EHCF的風(fēng)險(xiǎn)分別為511.51、292.64、391.48和142.50人/年。
　　 在發(fā)生特別重大火災(zāi)后，消防部門一般會(huì)集中開(kāi)展火災(zāi)防治工作?；馂?zāi)防治工作的有效性受到人們的關(guān)注。運(yùn)用時(shí)間序列干預(yù)模型研究了由特別重大火災(zāi)引起的6起火災(zāi)防治工作對(duì)月份火災(zāi)起數(shù)(1997-2010)、死亡人數(shù)(1997-2010)和HCF起數(shù)

10、(2000-2010)序列的抑制作用。干預(yù)模型檢測(cè)出由洛陽(yáng)東都商廈火災(zāi)和央視新配樓火災(zāi)引起的防治工作的抑制效果。洛陽(yáng)東都商廈引起的防治工作對(duì)火災(zāi)起數(shù)和死亡人數(shù)都有抑制作用，而央視火災(zāi)引起的防治工作只對(duì)火災(zāi)起數(shù)有抑制作用。防治工作對(duì)火災(zāi)起數(shù)的抑制效果呈指數(shù)衰減模式。在防治工作開(kāi)始后，火災(zāi)起數(shù)有一個(gè)“脈沖”的下降，然后抑制效果呈指數(shù)衰減，抑制效果隨時(shí)間變化逐漸消失。東都商廈火災(zāi)引起的防治工作對(duì)死亡人數(shù)的抑制效果呈正弦阻尼振蕩的模式，最終的抑