质量管理工具在自然灾害预警中的应用.docx

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质量管理工具在自然灾害预警中的应用

硕士研究生学期论文

题目：

质量管理工具在自然灾害预

警中的应用

课程名称：

＿质量与品牌管理＿＿＿＿

学院名称：

＿工商管理学院＿＿＿

专业：

＿企业管理＿＿＿＿＿＿＿

班级：

＿09企业管理＿＿＿＿＿＿

姓名：

＿张乾＿＿＿＿＿＿＿＿

学号：

＿2009120202161＿＿＿

任课老师：

＿黄怡＿＿＿

＿2010＿─＿2011＿学年第＿一＿学期

质量管理工具在自然灾害预警中的应用

【摘要】目前，我国自然灾害预警方法技术的发展还比较缓慢、落后，通过对最近几年所发生的雪灾、汶川地震、舟曲泥石流、玉树地震等自然灾害的研究，我们可以深刻地认识到自然灾害预警工作的重要性。

因此，越来越多的国内学者也开始研究自然灾害预警的方法技术，和建立健全自然灾害预警机制。

本文首先对我国的自然灾害和预警情况做了介绍，以及质量管理工具的应用作了概述，又着重分析了十种质量管理工具在我国各种地理环境背景下自然灾害预警中的应用。

这将必对我国自然灾害预警工作起到重大的作用。

【关键词】自然灾害预警质量管理工具

一、我国的自然灾害及其预警概况

（一）自然灾害的类型

《中国国家地理》四大无人区考察队成员、科考队专家、中科院可可西里考察队队长李炳元根据直接致灾因子,将自然灾害划分为20种基本类型,即:

火山、地震、海啸、崩塌、滑坡、泥石流、雪崩、洪灾、涝灾、风暴潮、风灾、旱灾、干热风、冰雹、低温、雪灾、生物灾、森林火灾、水土流失和盐渍化等[1]。

对于以上20种类型再根据其所发生的地理圈层及诱发机制等,可划分为气象气候灾害、地质地震灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾五大类。

以上各种灾害对人类社会造成的影响是不同的。

根据王润等对全球20世纪出现的自然灾害分析[2]以及李炳元等对我国近期自然灾害的统计分析[1]可知,洪水、干旱、内涝、地震、滑坡和泥石流是常见的灾害类型。

另外,根据人类对各种自然灾害的认识程度及控制能力,又可将自然灾害分为灰箱型和黑箱型。

灰箱型的比如气象气候类、森林火灾类等人类都有不同程度的认识,并有可能采取有效的预报预防措施。

而黑箱型灾害最显著的即为地震,这种类型的灾害,人类尚不能有效地认知到其发生演变规律。

（二）我国对各类自然灾害预警现状

建国以来，中国与灾害管理有关的部门，加强了灾害监测预报系统建设，各自形成网络。

在减灾中起到了重要的作用。

这些系统包括灾害及其相关要素和现象的观测网络；观测资料实时收集传输和交换的电信系统；资料处理加工、分析诊断、模拟、预报和警报制作系统；预报警报的传播分发和服务系统等。

就整体讲，与突发性灾害关系密切的气象、海洋、水文、地震监测预警系统比较完善，除了建成的各类主要自然灾害的专业观测台（站）网外，相当数量的非专业测报站点和人员，在一定程度上弥补了国家专业站网的不足。

近年来，中国在应用航天（卫星）、航空和陆基遥感监测洪涝、干旱、森林火灾、草原大火、海冰、赤潮、荒漠化、农作物病虫害、滑坡、泥石流等灾害方面取得显著的效果。

目前，各系统实时主干数据传输网络大部分已采用中速（卫星、有线或微波）传输电路，有些观测站数据的收集已采用卫星接收和转发，实时资料的分发与交换已基本实现计算机自动进行。

各类灾害管理部门一般都设有全国、大区域（流域、海区）、省级、地级甚至县级的预报机构，负责资料加工、处理、分析、诊断、模拟和预报警报的制作等工作。

国家和大区域中心除发布全国范围和大区域范围的灾害预报警报外，一般还向各相关业务系统提供诊断分析资料和各种预报知道服务，同时开展全球或跨国的灾害预报[3]。

在气象预警方面：

气象监测系统除了常规的地面和高空观测外，已有各种性能的自动气象探测以及气象雷达、气象卫星、气象火箭和飞机探测等，探测的范围从地面以下数米到以上数十公里甚至更高。

目前，中国气象监测网共有地面气象站2490个，有测雨站点957个，有无线电探空和雷达测风站（即高空气象观测站）143个，基密度达到了世界气象组织的要求，并有各种天气雷达和卫星接收装置。

预报警报传播分发的主要方式有：

广播电台和电视台播送、城市天气预报和电话自动答询、气象服务专用电话、天气预报警报广播、用户警报接收机、报纸刊登和书面文字材料等。

在海洋灾害预警方面，海洋灾害分析和预报警报业务系统包括国家海洋预报中心、3个海区中心和海南中心、以及中心站和海洋站等上下结合的三级预报机构。

发布的灾害性预报警报包括台风风暴潮、温带风暴潮、海浪、海冰、海啸及海上事故溢油警报等。

海洋环境及灾害监测网经过近年改建和设备更新，部分站已经实现了潮汐、波浪、海温等观测资料采集的自动化。

目前共有沿岸及岛屿海洋站60个、中心海洋站10个，其中30个站有仪器自动测波系统，40个站有自动检潮系统。

在地震预警方面：

对地震前兆的观测手段主要包括测震、地磁、地形变、地下水的物理与化学动态、地电、地位力、重力，以及气象、地温、生物异常等的观测和监测。

中国目前的地震预报水平和状况是：

能对某些类型的地震做出一定程度的预报，但还不能预报所有的地震；较长时间范围的中长期趋势预报已具有一定可信度，但短临预报的成功率还较低。

在农林生物灾害方面，为防止危害性病、虫、草从国外传入或从国内局部地区扩展蔓延，在全国各开放口岸、港口和机场建立了240个动植物检疫站，在国内建立动植物检疫站1800个，拥有技术人员8000余名。

全国已建立森林病虫防治检疫站l898个，有专职测报人员8000余人。

全国森林病虫害测报中心负责指导和协调全国的测报工作，向全国发布灾害情报和预报，并建立以统计方法为主的预测模型，进行病虫害的中、短期预测预预报，取得了良好的效果。

在森林火灾预警方面：

全国重点林区已建成森林防火站400处，防火隙望台（哨）6200座，建立火险天气预报站120处。

各地重点林区和基层单位配备专职和兼职护林员60多万人，配备了森林警察部队1万名。

在东北、内蒙古和西南国有林区共建立13个航空护林站（场），拥有航空护林飞机60架。

在一些重点防火地区配备了卫星资料的接收处理设备，在中央政府和13个省（区）建立了森林防火指挥部。

组织了专业半专业扑火人员1万多人，群众义务扑火人员20万人，并正在逐步建立防火信息管理网络和实现卫星监测彩色图像与资料的微波传输。

随着社会的不断发展，自然环境不断被破坏，特别是20世纪中期以来，由于生产的高速发展，人口的大幅度增加，城市化步伐的加快，人类对自然的开发领域及影响范围也不断增大，使自然环境遭受严重破坏。

人类的进步和发展，都是以耗损资源、破坏环境为代价的。

地球生态环境日益恶化是灾害频繁发生的一个重要原因。

另一方面，自然灾害的相互影响作用逐渐加强，进一步加剧了自然灾害带来的损失程度，亦增加了对防灾减灾工作的难度。

如洪水加剧水土流失和崩塌、滑坡、泥石流，崩塌、滑坡、泥石流反过来又加剧了水土流失和洪水灾害；旱灾加剧了风灾、沙尘暴等灾害，风沙反过来又促使旱灾的发展。

多种自然灾害相互作用，恶性循环，使防灾减灾和自然灾害预警面临着空前的困难。

如前所述，只要地球在运动，自然界在变化，就会出现自然灾害，自然灾害是不可避免的，因此，减灾和对自然灾害的预警是一项长期的社会事业。

只有在对全球变化进行系统监测研究的基础上加强预警工作，采取有效的防范措施，才能最大限度地减少自然灾害造成的损失。

对自然灾害采取科学的防范和预警措施，例如在自然灾害预警中运用质量管理工具，在一定意义上即对各种自然灾害进行严密监视、监测和及时准确的预警，并以此作为制定决策的重要依据。

二、质量管理工具在预警中的应用

众所周知，借用适当的工具运用于管理工作将会获得事半功倍的效果。

同样对于自然灾害的预警工作，可根据实际情况，运用质量管理工具和技术，对日常工作的有关信息进行收集、研究、分析、诊断，最后做出决策，以达到提高自然灾害预警准确度的目的。

常用的质量管理工具有：

关联图法、KJ法、矩阵图法、PDPC法、排列图、直方图、散布图、控制图、系统图法、头脑风暴法、箭条图法、调查表、分层图、水平对比法、故障树法等。

而笔者认为适合自然灾害预警采用的质量改进工具和技术主要有以下一些[4][5]：

（一）调查表。

调查表用于系统地收集数据，以获取对事实的明确认识。

一般适用于非数字数据的工具和技术。

它主要适用于自然灾害预警部门对其相关数据或者某一特定自然环境灾害的调查，如对某地区发生自然灾害的数量、危害程度、灾害类别等的调查。

（二）分层图。

分层图用于将大量的有关某一特定主题的观点、意见或想法按组归类。

通常在收集到有关某一特定主题的大量观点、意见或其他想法等信息之后。

用此工具把这些信息按他们之间的相互关系进行分组。

此工具常用于归纳由头脑风暴法所产生的观点。

适用于自然灾害预警部门根据自然灾害监测人员收集的地质信息，气候变化情况等信息，进行预警系统改进意见的调查。

可设立意见箱，然后把收集到的意见进行分类和归纳。

（三）水平对比法。

水平对比法（Benchmarking）又称标杆法，就是把一个过程与那些公认的占领先地位的过程进行对比，找出差距，以识别质量改进的机会。

水平比较法包括两个重要的方面，一方面制订计划，不断地寻找和树立国内、国际先进水平的标杆，通过对比和综合思考发现自己的差距；并不断地采取相应的改进措施，取人之长、补已之短，不断提高技术水平，超过所有的竞争对手，达到和保持世界先进水平。

如将自然灾害预警系统与处于领先地位的国外其它预警系统就自身预警的时效性和功能进行比较，以明确需要改进的项目。

（四）因果图。

因果图也称鱼刺图，是用于考虑并展示已知结果（如某质量特性波动）与其潜在原因之间的一种工具。

通过识别症状、分析原因、寻找措施，从而促进问题的解决。

鱼刺图如图1所示：

图1：

鱼刺图

在自然灾害预警日常工作中，运用此工具来分析，并找出原因的事例很多。

如长江发生洪涝灾害的原因有：

人为因素（一是中上游地区的水土流失，泥沙大量淤积，造成河床抬高，河床的通过能力减小。

二是容纳能力的破坏）、自然因素（梅雨、台风雨、西南暖湿气流）等；又如舟曲泥石流发生原因有：

地貌和特殊地质构造、降水量较大，暴雨频率和降水强度大，“山大沟深”是舟曲地区主要的地形特征、人为活动也是造成本区滑坡、汶川地震的影响等。

（五）流程图。

流程图是用图的形式将一个过程的步骤表示出来，通过对过程实际情况的详细了解，调查改进的机会，并设计新的过程。

在自然灾害预警工作中，许多业务工作都是按一定的流程进行的。

如对干旱、暴雨、连阴雨、干热风、冷暖灾害等多种气候灾害的预警系统结构流程如图2所示：

图2：

预警系统结构流程如

（六）故障树图。

树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。

逻辑门的输入事件是输出事件的"因"，逻辑门的输出事件是输入事件的"果"。

故障树如图3所示：

图3：

故障树图

如对于自然灾害预警工作就可以用故障树图来分析，针对某一个特定的自然灾害，深入分析引起它发生的所有相关联的原因，然后按照故障树的方法画出故障树图。

把这些因果关系添加到像此类的自然灾害预警系统中，从而提高预警的准确度。

（七）控制图。

控制图又叫管理图，是一种过程控制的工具，用来表示一个过程特性的图像。

它是用于分析和判断工序是否处于控制状态所使用的带有控制界限线的图。

控制图应用于：

a.诊断，评估过程的稳定性；b.控制，决定某一过程何时需要调整，何时需要保持原有状态；c.确认，确认某一过程的改进。

可用于过程、产品任何输出的所有计量或计数特性。

控制图按其用途可分为两类，一类是供分析用的控制图，用来控制生产过程中有关质量特性值的变化情况，看工序是否处於稳定受控状；再一类的控制图，主要用于发现生产过程是否出现了异常情况，以预防产生不合格品。

如图4所示：

图4：

控制图

在自然灾害预警工作中，控制图主要用于预防洪涝灾害的江河水位监测数据信息的计量工作上,当水位超过警戒线时，自然灾害预警部门就要制定相应的控制措施和发预警信号。

（八）直方图。

直方图能显示质量波动的形态；直观地传达有关过程质量情况的信息；便于识别和决定在何处集中力量进行改进。

直方图是用一系列等宽不等高的长方形来表示数据。

宽度表示数据范围的间隔，高度表示在给定间隔内数据的数目，变化的高度表示数据的分布情况。

如图5所示：

图5：

直方图

自然灾害预警部门可以利用直方图来分析灾害分布情况以及各类自然灾害发生率分布情况，有利于针对性地、定期地做出检测及预防改进。

（九）排列图。

排列图的全称是“主次因素排列图”，也称为Pareto图。

它是用来寻找影响产品质量的各种因素中主要因素的一种方法，由此可以用来确定质量改进的方向。

它将经济学上80/20原则用到管理领域，区分“关键的少数”和“次要的多少”，从而抓住关键因素，解决主要问题。

排列图用双直角坐标系表示，左边纵坐标表示频数，右边纵坐标表示频率。

分析线表示累积频率，横坐标表示影响质量的各项因素，按影响程度的大小（即出现频数多少）从左到右排列，通过对排列图的观察分析可以抓住影响质量的主要因素。

如图6所示：

图6：

排列图

自然灾害预警工作中可用排列图来表示森林火灾的原因，如：

通过调查，发现森林火灾的最主要原因是季节性气候干燥，这样森林防护部门应该考虑适当增加增加人工降雨的频率，以改进自然灾害预警的质量。

（十）散布图。

散布图又叫相关图，它是将两个可能相关的变数资料用点画在座标图上，用成对的资料之间是否有相关性。

散布图是用非数学的方式来辨认某现象的测量值与可能原因因素之间的关系。

这种图示方式具有快捷，易于交流，和易于理解的特点。

用来绘制散布图的数据必须是成对的（X,Y）。

通常用垂直轴表示现象测量值Y，用水平轴表示可能有关系的原因因素X。

推荐两轴的交点采用两个数据集（现象测量值集，原因因素集）的平均值。

这种成对的资料或许是“特性——原因”，“特性——特性——原因”的关系。

通过对其观察分析，来判断两个变数之间的相关关系。

自然灾害预警部门通过使用这种方法，把自然灾害和相关原因制作成散布图，当某一相关原因因素发生时，自然灾害预警部门就要对该原因因素向对应的系列自然灾害做出相应的预警。

三、结论

上述质量改进工具与技术对自然灾害预警部门做好预警和防灾工作有着举足轻重的作用。

自然灾害预警部门应根据地区的实际情况，运用上述工具和技术，对各项工作进行质量分析，针对问题，加以改进，使自然灾害预警工作做得更好，从而提高自然灾害预警的准确率，及时发布预警信号，确保人与自然的可持续发展。

【参考文献】

[1]王铮，张丕远，刘啸雷;中国自然灾害的空间分布特征[J];地理学报;1995年03期

[2]李炳元，李矩章，王建军;中国自然灾害的区域组合规律[J];地理学报;1996年01期

[3]尚春明，翟宝辉主编.城市综合防灾理论与实践.中国建筑工业出版社,2006.12.

[4]尤建新，杜学美，张建同编著.质量管理学.科学出版社,2008.1

[5]胡铭主编.现代质量管理学.武汉大学出版社，2010.3