复合赋权云模型在户外体育赛事风险研究中的应用_李凯玲.pdf
《复合赋权云模型在户外体育赛事风险研究中的应用_李凯玲.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《复合赋权云模型在户外体育赛事风险研究中的应用_李凯玲.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、文章编号:1009-6094(2023)06-1771-09复合赋权云模型在户外体育赛事风险研究中的应用李凯玲,魏刘阳,屈 璐,蔡佳良,李 瑶(长安大学地质工程与测绘学院,西安 710000)摘 要:为降低户外体育事故发生率,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)、熵权和云模型相结合的方法对户外体育赛事的风险因素进行综合评价。根据安全综合管理四要素,从人、机、环、管 4 个方面出发,构建户外体育赛事风险评价指标体系。利用层次分析法和熵权法计算各指标的主观、客观和综合权重,并基于云模型对比分析评价云图与标准云图,确定优势指标。最后结合事故实例进行风险评价。
2、结果表明复合赋权云模型对各项风险因素指标赋权合理,其分析得到的优势指标与真实事故原因基本一致。相较于其他赋权评价模型,本评价方法在大型复杂体育赛事风险评价中,能实现主客观结合,有利于实现对风险因素指标的精确赋权,使评价结果更加真实可靠。关键词:安全工程;户外体育赛事;风险评价;指标体系;云模型;层次分析法(AHP);熵权法中图分类号:X93 文献标志码:ADOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2022.0611收稿日期:20220411作者简介:李凯玲,副教授,博士,从事安全工程理论、安全评价,地质灾害防治工程设计、结构与围岩动力相互作用理论等研究,dcdgx21 ;屈璐
3、(通信作者),讲师,博士,从事建筑及地下空间消防及应急疏散等研究,。基金项目:国家自然科学基金项目(52008030)0 引 言随着社会的发展及运动知识的普及,户外运动越来越受大众欢迎。2014 年,国务院下发了关于加快发展体育产业促进体育消费的若干意见,鼓励向全社会开放马拉松等群众性体育赛事。随后,全国各地兴起了一股以马拉松、越野跑等赛事为主的体育热潮。随着国内体育赛事级别、规模的不断提升,相关体育事故也呈多发趋势。体育赛事推动了体育产业发展,也带来了更为严峻的挑战。因此,要加强对户外体育赛事风险管理的研究。在了解导致体育赛事风险事件影响因素的同时,构建一套多维度、可操作的指标体系1,进而在
4、赛前制定有针对性的方案和措施。国外学者对体育风险的研究起步较早,1956年,Gallagher2第一次提到“风险管理”一词,随着风险管理的不断发展,其被用在体育赛事的举办之中。国内在该领域的研究开始于 2001 年,张超慧3首次将风险管理理论引入体育领域,提出加强体育经营管理人员风险意识与法律责任感的培养是我国体育行业规范发展的一个重要环节。国内学者对体育赛事风险管理的研究较多,而对风险指标体系的研究较少。且不同研究者对风险评估的构思不同,而风险评估又是决策的基础,加强体育赛事风险评估的研究迫在眉睫4。2003 年,黄银华5最先将评价方法融入体育产业中,提出了相应的规范化风险控制措施。石磊6通
5、过对国内马拉松赛事管理理论与实务领域两轮德尔菲专家的咨询,构建了我国大型马拉松赛事风险评估指标体系。关于户外体育赛事风险评价,常用的方法有改进层次分析法(AnalyticHierarchy Process,AHP)7、头脑风暴法和德尔菲法8等定性研究方法,以及熵值法9、结构方程模型法10、模糊综合评价法等定量研究方法。这些研究方法或主观、或客观,从不同角度对体育赛事风险指标进行了讨论。随着云时代的来临,大数据是我国信息化发展步入深水区后的战略抉择。云模型能够同时处理语义概念的模糊性和评价数据的随机性、有效描述数据的离散程度,使数据模型更贴合工程评价的实际11,已广泛应用于风险等级评估、稳定性评
6、价和数据预测与发掘等方面12。本文将 AHP熵权 云模型结合起来对户外体育赛事进行风险评价,首先用层次分析法计算客观权重,其次采用主客观相结合的组合赋值方式计算综合权重。最后,利用云模型理论,将数值转变为定性语言,利用评价云图直观展示指标的偏离程度。这种复合赋权评价方法,能够使评价结果更加全面、客观、科学,为降低赛事风险、促进体育产业发展服务。1 户外体育赛事风险评价指标体系构建户外体育运动在我国仍处于初步发展阶段,其管理体制和保障机制还不完备。这也使得户外体育运动在迅速发展的同时,安全事故频频发生。户外体育赛事常见的事故类型有自然灾害、人身伤害、管理事故、交通事故、暴恐骚乱、食物中毒等,这些
7、事故极易造成严重的社会影响。因此,有必要对户外体育赛事风险因素评价展开研究。本文采用文献分析1771第 23 卷第 6 期2023 年 6 月 安全 与 环 境 学 报Journal of Safety and Environment Vol.23 No.6Jun.,2023法、数理统计法等研究方法,通过对不同体育赛事的事故类型进行分析,筛选出相应的影响因素作为评价指标,根据 AHP 理论对评价指标进行分层,构建户外体育赛事风险评价指标体系,见图 1。然后采用案例分析的方法,根据真实案例,邀请相关专家对各指标进行打分,运用层次分析法、熵权法和云模型理论对各指标进行评价。并对评价结果进行分析,验
8、证该指标体系的科学性和可靠性。图 2 户外体育赛事风险评价体系Fig.2 Risk assessment system for outdoor sports events1.1 评价体系指标筛选户外体育赛事风险评价指标是赛事各影响因素图 1 户外体育赛事风险评价体系构建示意图Fig.1 Schematic diagram of construction of the riskassessment system for outdoor sports events的有机组合,建立合理的指标体系是得到正确评价结果的前提。首先,划分风险来源,利用安全管理理论,从人、机、环、管 4 个方面对风险源进行分
9、析,将风险源分类。其次,分析了国内外以往体育赛事档案资料及文献资料,特别研究了甘肃白银马拉松事故13、2016 广东清远马拉松事故14和 2022 布鲁克林马拉松事故15的事故原因。研究发现:事故原因大致可分为人的原因、环境原因、组织管理原因等几个方面,其中人的原因主要为风险防范意识弱、指挥效率低、合作能力弱等方面,环境原因主要为气候原因、自然灾害、后勤服务等方面,组织管理原因主要为补给点设置不合理、管理水平低、应急预案和安保措施不足、救援组织不力等方面。结合安全综合管理理论,从人、机、环、管 4 个维度出发,初步确定风险评价指标。为确保评价指标的科学合理,邀请户外体育赛事风险评估领域的专家对
10、得到的评价指标进行调整完善,形成户外体育赛事风险评价指标体系,见图2。指标体系由人的因素、机的因素、环境因素和管理因素四大模块组成,模块层下分 13 个一级指标和35 个二级指标,二级指标说明见表 1。2771 Vol.23 No.6 安全 与 环 境 学 报 第 23 卷第 6 期1.2 评价体系权重确定1.2.1 层次分析法(AHP)层次分析法是运用一种图像将赛事风险逐渐解构成可管理的项目,通过专业人员相关知识积累分析各类风险构成之间的重要情况以得到各因素的权重,并且将全部赛事工程的风险因素比值加权得到一个结论性风险评估值16。具体计算步骤如下。表 1 二级指标说明Table 1 Desc
11、ription of secondary indicators指标指标说明指标指标说明身体因素 C1参赛者身体素质、健康水平设备及时更新 C19设备固件的更新以及更新换代心理因素 C2参赛者紧张、恐慌情绪维修时效性 C20设备零部件的储备水平经验因素 C3参赛者自救、逃生能力气候因素 C21暴雨、暴雪、冰雹、大风等恶劣气候自我管理因素 C4参赛者自我保护意识自然灾害因素 C22地震、火山喷发等自然灾害服务技能 C5志愿者服务知识储备、技能水平安保因素 C23安保人员储备、技能水平心理因素 C6志愿者服务积极性、抗压能力医务因素 C24医务水平、医疗点布置合理性志愿动机 C7参加志愿服务的目的正
12、常性场地因素 C25赛事场地的地形复杂程度团队合作能力 C8相互之间配合、协调能力海拔因素 C26场地海拔高度是否让人身体不适指挥因素 C9管理者指挥正确性及指挥效率计划目标 C27赛前计划完成的任务心理因素 C10面对紧急情况沉着、快速处理能力计划任务 C28赛前预定的任务分配情况决策因素 C11管理者决策的速度赛道规划 C29路径选择的合理性精神因素 C12观赛者精神正常性、情绪稳定性应急预案 C30是否编制应急预案及其详细程度心理因素 C13是否有报复社会、暴恐心理规章制度 C31相关规章制度的完善程度和合理性了解规则因素 C14对赛事规则的了解程度人员物资配备 C32人员物资的充足性及
13、配置合理性人身保护性 C15设施、装备对人的保护能力职能分配 C33相关人员职能分配合理性、准确性环境保护性 C16设施对环境的干扰程度安全监管措施 C34政府部门安全监管措施的执行力度性能保持性 C17设备遇恶劣气候时保持性能的能力安全指导 C35政府部门对赛事安全的建议和指导运行稳定性 C18设备持续稳定运行的能力1)构造判断矩阵。A=(aij)nn i,j=1,2,n(1)式中aij为要素 i 与要素 j 的比较结果,n 为指标数量。2)矩阵的一致性检验。a.矩阵每一列归一化。aij=aijnj=1aij i,j=1,2,n(2)b.按行求和,求得Wi=nj=1aij i=1,2,n(3
14、)将和向量正规化,求得权重为Wi=Wini=1Wi i=1,2,n(4)c.计算最大特征根。max=ni=1(AW)in(W)i(5)一致性指标为IC=max-nn-1(6)式中 n 为指标数量。IC=0 时,矩阵一致;IC越大,矩阵的不一致性程度越大。只要满足 IC/RC 0.1,就认为比较矩阵的判断结果可以接受。RC的取值见表 2。表 2 平均随机一致性指标Table 2 Average stochastic consistency indexn123456789RC000.580.901.121.241.321.411.453771 2023 年 6 月 李凯玲,等:复合赋权云模型在户外
15、体育赛事风险研究中的应用 Jun.,20231.2.2 熵权法熵是一个物理学上的物理量,描述系统混乱程度,其被引入信息论之后,得到了广泛应用17。熵权法通过对主观赋权结果的熵值进行客观分析,能够解决传统赋权方法过于主观的问题,将主观性和客观性结合起来,确定各层级指标之间的内在联系,提高权重的可信度。具体计算步骤如下。1)指标归一化处理。Yij=Bij-(Bij)min(Bj)max-(Bj)min(7)式中 i 为评价者编号;j 为评价指标编号;Yij为归一化后第 j 个评价指标下第 i 位评价者的评价值;Bij为第 j 个评价指标下第 i 位评价者的评价值;(Bij)min为原始数据中的最小
16、值;(Bj)max为第 j 行评价指标中的最大值;(Bj)min为第 j 行评价指标中的最小值。2)计算 Pij。Pij=Yijmi=1Yij(8)式中 Pij为第 j 个指标下第 i 个评价者所占的比重;m 为评价者个数。3)计算指标熵值。ej=-1lnmmi=1PijlnPij(9)式中 ej为第 j 个评价指标的熵值。4)计算指标熵权。Hj=1-ejn-nj=1ej(10)式中 Hj为第 j 个指标的熵权;n 为指标数量。1.2.3 综合权重考虑到主观权重不能反映数据信息,客观权重不能体现决策者的主观意愿,主观权重和客观权重都不是最优权重18。将层次分析法计算所得的主观权重和熵权法计算所
17、得的客观权重进行组合赋值,获得综合权重,见式(11)。Dj=WjHjnj=1WjHj(11)式中 Dj为第 j 个评级指标综合权重;Wj为层次分析法计算所得第 j 个指标的权重;Hj为熵权法计算所得第 j 个指标的熵权。1.3 云模型1.3.1 云模型理论云模型理论由我国学者李德毅等19于 1995 年第一次提出,运用期望 Ex、熵 En和超熵 He,反映评判对象的随机性和关联性,Ex表示云滴的重心,En表示云滴的离散度,He表示云层厚度和离散程度。云的生成算法称为云发生器,分为正向云发生器和逆向云发生器。通过正向云发生器,将输入的云数字特征(Ex,En,He)转化成云滴,实现定性到定量的映射
18、;通过逆向云发生器,实现定量到定性的映射。X条件云发生器是将给定的值转化成在特定概念下对应的云滴,得到 X 对该概念的一个隶属度。云模型能很好地解决隶属函数的随机性和模糊性问题,提高评价结果的直观性、准确性和有效性。1.3.2 户外体育赛事风险评价云模型为实现定量数据与定性概念之间的转变,首先采用逆向云发生器根据评价矩阵生成云数字特征(Ex,En,He),然后采用正向云发生器将云数字特征(Ex,En,He)转化为综合评价云图。具体步骤如下。1)采用专家打分法,邀请 m 位专家对 n 个评价指标进行评价,得到一个 m 行 n 列的矩阵 Z,Zij表示第 i 位专家对第 j 个评价指标的评价结果(
19、i=1,2,3,m;j=1,2,3,n)。矩阵如下。Z=Z11Z1nZm1Zmn|mn(12)2)计算标准云 Cv=(Ex,v,En,v,He,v)。Ex,v=xmax+xmin2(13)En,v=xmax-xmin6(14)He,v=h(15)式中xmax为评价中的最大值;xmin为评价中的最小值;h 为超熵值,反映云滴的凝聚度,因此其取值越小,云滴的离散度越小,正态云越薄,本文中取 h为 0.1En,v20。3)计算第 j 个指标评价云 Cj=(Ex,j,En,j,He,j)(j=1,2,3,n)。Ex,j=1mmi=1Zij(16)En,j=21mmi=1Zij-Ex,j(17)S2j=
20、1m-1mi=1(Zij-Ex,j)2(18)He,j=S2j-E2n,j(19)式中 Ex,j为第 j 个指标的期望,En,j为第 j 个指标的4771 Vol.23 No.6 安全 与 环 境 学 报 第 23 卷第 6 期熵,He,j为第 j 个指标的超熵,S2j为第 j 个指标的方差,m 为指标数量。4)将综合权重 Dj代入 Cj,得到综合评价云 C=(Ex,En,He)。Ex=nj=1(Ex,jDj)(20)En=nj=1(E2n,jDj)(21)He=nj=1(He,jDj)(22)式中 Ex为期望,En为熵,He为超熵。通过上式可以将综合权重与云模型指标评价云结合起来,实现对户外
21、体育赛事风险等级的综合评价。2 案例分析2.1 赛事基本情况2021 年5 月22 日,第四届黄河石林山地马拉松百公里越野赛暨乡村振兴健康跑在白银市景泰县黄河石林大景区举行,比赛期间遭遇突发恶劣天气(降水、降温、大风),造成 21 名参赛选手死亡,8 人受伤。这是一起由于极限运动项目百公里越野赛在强度最高、难度最大赛段遭遇恶劣天气,赛事组织管理不规范、运营执行不专业,导致重大人员伤亡的公共安全责任事件。事故调查报告显示:该次事故的直接原因为天气原因和工作原因,包括天气突变、风险防范意识弱、赛事标准不达标、补给点设置不合理、通讯设施落后、赛事主办方管理水平低、应急预案和安保措施不足、前期救援组织
22、不力等方面;间接原因包括赛事组织管理不规范、安全监管措施不落实、救援力量准备不到位和安全保障条件不充分 4 个方面。2.2 各指标权重确定采用专家打分法将各评价指标对户外体育赛事成功举办的影响程度用具体的数值表示出来,共邀请 10 位专家,为了保证评价结果的有效性,采用背对背打分的方法得出每个指标的分值。利用层次分析法计算各指标的主观权重 Wj,利用熵权法计算出各指标的客观权重 Hj,进而将两种方法计算所得的权重组合起来计算出综合权重。2.2.1 基于层次分析法的各指标权重确定根据专家打分,构造判断矩阵 A,包括人的因素(A1)、机的因素(A2)、环境因素(A3)、管理因素(A4)4 个模块。
23、利用 MATLAB 软件计算模块层的各指标权重,计算得到人的因素(A1)、机的因素(A2)、环境因素(A3)、管理因素(A4)4 个模块的权重分别为0.263 3、0.056 9、0.121 9、0.573 9。利用式(5)计算判断矩阵的最大特征根 max。max=4.1170检验一致性指标,利用式(6)计算 IC。IC=0.0390查表得 RC取 0.90,IC/RC=0.0433 0.1,因此矩阵的一致性满足要求。同理,利用上述方法计算一级指标、二级指标的权重及层次总排序,见表 3。2.2.2 基于熵权法的各指标权重确定按照百分制对各指标进行打分,根据打分结果,将评价等级划分为 4 个级别
24、:高风险80,100、较高风险60,80)、较低风险40,60)和低风险0,40)。根据熵权法计算步骤计算指标层相对于准则层的评估数据的客观权重,见表 3。2.2.3 综合权重计算利用式(11)进行综合赋权,得到 Dj及各指标对模块层的权重,见表 3。图 3 指标权重对比Fig.3 Comparison of indicator weights以模块层4 个指标为例,将 AHP、熵权及两种方法结合计算得出的权重 Wj、Hj、Dj进行对比,见图 3。由图 3 可知,AHP、熵权法计算得出的权重在某个指标上差别较大,而结合两种方法综合赋权得到的权重 Dj介于 Wj和 Hj之间,可使主客观权重实现良
25、好结合。2.2.4 云模型综合评价云模型综合评价与熵权法采用相同的百分制计分方式和相同的风险等级分级标准,首先计算得到标准云图,然后根据专家打分情况计算各指标评价云,最后根据层次分析法、熵权法计算得出的综合权重和专家打分结果确定综合评价云,利用 MATLAB软件绘制云图,最终得到评价结果。5771 2023 年 6 月 李凯玲,等:复合赋权云模型在户外体育赛事风险研究中的应用 Jun.,2023表 3 主观权重、客观权重和综合权重Table 3 Subjective weight,objective weight and comprehensive weight指标A1A2A3A4B1B2B3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 复合 赋权云 模型 在户外 体育赛事 风险 研究 中的 应用 李凯玲
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。