a decision support model of rescue capacity...

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防淹水救災能量超前佈署配置之決策支援模式－以台南市為例

A Decision Support Model of Rescue Capacity Deployment for Typhoon-induced Flood Area – For Example of Tainan, Taiwan

消防淹水救災能量超前佈署配置之決策支援模式－以台南市為例

紀雲曜* 鄭誌峰** 李雅芬***

關鍵字：淹水，消防，救災能量，超前佈署配置，決策支援模式

摘要

台灣近年來由颱風帶來的超大豪雨，每每造成區域嚴重的淹水，尤其是人口密集的都市淹水，常造成嚴重

的災情，因此有效率消防淹水救災能量的超前佈署配置，乃為都市水災防救中重要的人命救援工作之一。有鑑

於目前在都市消防淹水救災能量超前佈署配置的實際決策過程中，仍處於「專家」的個人經驗判斷，因此，本

文乃以台南市為例，透過專家問卷調查法、層級分析法及線性規劃法等系統研究方法，建置一個新的消防救災

能量超前佈署配置之決策支援模式，用以綜整各項資訊，進行最佳化的超前能量配置決策，本文並以 2012 年仁

德區淹水案例及 2013 年新化區淹水案例來進行本文模式的驗證，顯示本文模式具一定程度的可行性及正確性，

可提供消防單位及後續研究之參考。

A Decision Support Model of Rescue Capacity Deployment for Typhoon-induced

Flood Area – For Example of Tainan, Taiwan

Yun-Yao Chi* Chih-Feng Cheng

** Ya-Fen Lee

***

KEYWORDS: Flood, Fire Fighting, Rescuing Capacity, Deployment, Decision Support Model

ABSTRACT

Recently, typhoon-induced heavy rainfalls in Taiwan always caused severe regional inundations often and often,

and led to serious disasters, especially in the densely populated urban areas. It is desirable to develop an effective

deployment of rescuing capacity for saving the life in the mitigating works of urban flood disasters. At present, the

making-decision to deploy the rescuing capacity of flood disasters still relied on individual experience judgments of

experts. This paper aimed to develop a new decision support model of deployment of rescuing capacity to mitigate

flood disasters. The Tainan city was illustrated, and the methods including questionnaire survey, Analytic Hierarchy

Process (AHP) and linear programming (LP) were adopted in this paper. The proposed support model can be used to

integrate systematically all kinds of information and support an optimal decision in the deployment of rescuing capacity.

The findings showed that the proposed model was practical and effective by the verification of two actual records of the

2012 Rend flood and the 2013 Xinhua flood, which can supply a helpful reference for firefighting department.

*長榮大學土地管理與開發學系副教授

Associate Professor, Department of Land Management and Development, Chang Jung Christian University, Taiwan **台南市政府消防局第五大隊副大隊長

Deputy Captain, Fifth Brigade, Tainan City Government Fire Bureau, Taiwan ***稻江科技暨管理學院休閒遊憩管理學系副教授 (通訊作者 Email: [email protected])

Associate Professor, Department of Leisure and Recreation Management, Toko University, Taiwan

DOI:10.3966/101632122017090101007

臺灣建築學會「建築學報」第 101 期，117~131 頁，2017 年 9 月，秋季號

JOURNAL OF ARCHITECTURE, No. 101, pp.117~131, Sep. 2017, Autumn

DOI:10.3966/101632122017090101007

http://ndltd.ncl.edu.tw/cgi-bin/gs32/gsweb.cgi/ccd=FXEJcL/search?q=aue=%22CHENG%2CCHIH-FENG%22.&searchmode=basicmailto:[email protected]

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臺灣建築學會「建築學報」第 101 期，2017 年 9 月，秋季號 JOURNAL OF ARCHITECTURE, No. 101, Sep. 2017, Autumn

一、前言

全球面對極端氣候的變遷，過去認為異常的「暴

雨」，似已逐漸「常態化」。台灣近幾年來颱風挾帶的

豪大雨量屢創紀錄，重創國土生態環境，淹水、山崩

及土石流等災害頻傳，嚴重影響民眾的生命財產安全

與生計，尤其是在人口密集的都市淹水更是災情慘重，

例如 2009 年莫拉克颱風挾帶豐沛的雨量襲擊台灣，造

成台南縣市嚴重淹水，共有 31 人死亡，總損失高達新

台幣 31.2 億元(中央災害應變中心，2009)。依據目前

台灣的地區災害防救計畫，風災的業務主管機關為消

防單位(署局處)，且由於每年的颱風洪水災害防救災

工作始終為各級政府機關的重點工作之一，所以在颱

風尚未來襲之前，面臨救災第一線的縣市消防局(隊)，

均會進行一系列颱風災害的救災整備；惟在過往的颱

風災害搶救災過程中發現，由原本以火災災害的防救

工作為主要人力、物力配置考量的地區消防分隊，有

些區域並無法完全滿足颱風時災害搶救的需求，因此，

為了能夠彌補此一區域消防救災能量配置不足問題，

使消防分隊能夠在颱風救災任務上適時發揮緊急應變

的救災功用，並免因颱風災害規模擴大而衍生問題，

故此一臨時的重新配置，被稱為消防救災能量的「超

前佈署配置」，即在颱風來襲前，消防單位重新考慮各

區域可能的救災需求，事先評估高潛在淹水危險區域

的消防分隊的救災能量(主要的颱風救災能量為人員、

車輛及船艇)是否足夠，若能量不足，則需調動其他較

不危險區的消防分隊人員、車輛及船艇來預先進駐，

以備因應救災需求。因此，消防救災能量的超前佈署

配置，乃為目前颱風災害防救重要工作之一。

以台南市消防局為例，颱風水災之現行消防救災

能量超前佈署配置方式及步驟為：(1)統整總體救災能

量、(2)判定可能淹水狀況、(3)判定救災的需求人力及

船艇、(4)進行人力及船艇的調度分派；最後，再由台

南市消防局各外勤大隊長於「超前部署會議」中討論

決定超前佈署配置(台南市政府，2011)，可見超前佈

署配置的決策過程中，各種有效資訊的綜整及分析仍

處於「專家」的個人經驗判斷，並沒有一個可用的決

策支援模式。黃鳴毅(2003)利用淹水潛勢圖，建立不

同雨量下之救災能量配置圖，但缺乏資料綜整的理論

方法。台南市為六都之一，且近年來常淹水，因此本

文以台南市為例，透過專家問卷、層級分析法(analytic

hierarchy process, AHP) 及線性規劃法 (linear

programming, LP)，建置一個新的消防救災能量超前佈

署配置之決策支援模式，以綜整各項資訊，進行最佳

化的超前配置決策，最後以 2012 年的仁德區淹水案例

及2013年康芮颱風新化區淹水案例來進行模試驗證，

本文結果可提供消防單位及後續研究之參考。

二、文獻回顧

2.1 災害及搶救定義

台灣災害防救法第九條規定：「下列災難所造成之

禍害：風災、水災、震災、旱災、寒害、土石流等天

然災害，皆稱之為災害」。由此可知，水災屬天然災害

之一種。天然災害具有不確定且無法預測的特性，因

空間與時間之差異，導致同一災害在不同環境與時間

下，其產生之災害現象也不相同。Fritz(1961)把災害

(disaster)定義為：「災害是發生於特定時空的社會事件，

對社會或該社會的某一自足(self-sufficient)區域造成

嚴重損壞，招致人員及物質損失，以致社會結構瓦解，

無法完成重要功能或工作」。Mileti(1999)指出災害構

成要素至少有二種因素，分別為危害的發生、造成生

命財產或資源的損失，兩者缺一不可。綜合上述，可

以瞭解災害為：「危害發生之影響，嚴重破壞社會運作，

造成大規模生命、物質、環境損失，並超出受影響的

社會僅憑自己的資源所能應付的範圍」。

Smith(2001)指出大量降雨為導致水災形成最重

要的因素，且淹水是所有環境災害中最常發生的一種

災害，每年水災幾乎奪走大約兩萬人命。近年來受到

地球暖化及氣候變遷影響，台灣發生颱風災害有擴大

的趨勢，瞬間驚人的豪大雨頻率逐漸增加，淹水、山

崩及土石流災害更是常見(紀雲曜，2010)。黃書禮(2000)

指出氣候、水文與人為因素等都可能為水災的主要形

成原因。王思樺(2003)認為都市發展快速，土地利用

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型態大幅改變，不透水面積越加廣大，土地涵養水分

與滯洪功能的減弱，降雨滲透量減少導致雨水逕流量

增加，使得既有排水管渠無法負荷，水災發生機率也

就相對增加。陳崇賢(2003)指出水災災害具有以下五

點特性：(1)發生與影響之不確定性、(2)發展過程具動

態性與持續性、(3)災害本身具空間性與時間性、(4)

災害具複雜性與複合性、(5)災害搶救之急迫性。

有關災害搶救之意義，謝水龍(2005)依概念性定

義可界定為「災害發生時，為避免人民生命身體遭受

威脅及財務損失，迅速而確實地利用消防機械器具及

其他消防設施，以從事救助人命、鎮壓災害之行動，

所進行的一連串搶救作為」。葉俊興(2003)也提到：「消

防搶救」應不單指消防機關之搶救，而是要善用人力、

裝備、設施等綜合力量，於最短的時間內防止人命危

害及財物損失。由相關研究可知，水災搶救最主要之

意義即在於消防單位妥善運用救災資源，如人力、器

材及裝備進行救援行為，以有效降低水災所可能造成

之危害。

在水災搶救之內容上，Wallingford (2006)曾協助

英國政府針對河川及海岸溢淹災害完成人命傷亡之水

災風險評估方法，指出水災之危險度係考慮淹水深度、

流速及土石流因子。De Bruijn & Klijn (2009)認為與人

命傷亡相關之洪災危險度因子應考慮洪水機率因子

(flood probability)、水位上升因子(water level rise)及淹

水深度因子(water depth)。許銘熙等(2001)曾研究象神

颱風侵台期間的災害防救工作，指出防救災單位歷經

數次重大災害的經驗，已使得政府相關單位逐漸重視

災害搶救的急迫性，同時，相關單位的災前整備，可

避免更多傷亡情況發生。依陳崇岳(2002)研究，從事

前宣導巡邏廣播民眾防範強風豪雨，到路樹倒塌、廣

告看板飛落的移除，積水地區受困民眾的疏散、山區

土石流受困民眾的搶救、失蹤民眾的搜尋以及積水地

下室的抽水勤務，運送食物及水源等，亦即自災害整

備、災害應變至災後復建等工作，皆須消防人員執行

或協助。由此可知，在現今災害搶救之現場，均可見

到消防人員穿梭其中，進行搶救任務之情況下，水災

搶救雖非消防法法定之消防工作項目，惟為因應現代

之潮流趨勢、民眾之殷切期盼，以及災害之多樣化，

如何做好相關的水災搶救工作，以有效降低水災所可

能造成之危害，將是消防人員必須重視之課題。黃鳴

毅(2003)利用文獻回顧法及淹水潛勢圖，指出台北市

颱風災害可能的危害因子，包括人口、降雨量、歷年

淹水時間、面積及深度、救出案件數、山崩可能性等，

並提出台北市各行政區颱風災害的消防救災能量配置

的基準，其結果雖然可達到台北市消防救災超前佈署

配置的目的，但由於其缺乏資料綜整的理論方法，以

致未能提供一個科學的決策支援系統。

2.2 救災理論與實務

在救災理論的文獻部分，許多學者從減災

(mitigation)、整備(preparedness)、回應(response)、復

原 (recovery)等四大階段來進行防救災管理之區隔

(Comerio, 1998; Comfort, 1988; Elliot & Smith, 2004;

Mileti, 1999; Schneid & Collins, 2000)。前述四階段，

都可以資訊、動員、組織間合作三要素涵蓋，例如，

災情資訊在前述四階段中的每一階段都很重要，因為

有清楚的災情資訊，才知道如何減災，整備什麼，如

何回應，以及如何復原。以八八水災為例，若氣象局

有準確的大雨預報資訊，或水保局有具體的土石流警

戒，並為居民所認同，就可以達到減災，事前整備與

立即回應的效果。或者，災區資訊如果能儘快傳達至

救災體系，也可以達到減災、整備、回應、復原的目

的。如果動員與組織間合作機制不良，在大型災害來

臨時，也難發揮應有的救災效果。Gopalakrishnan &

Okada(2007)以知曉∕接收性(awareness/access)、自主

性 (autonomy) 、可提供性 (affordability) 、課責性

(accountability) 、調適性 ( adaptability) 、效率性

( efficiency )、公平性(equity)、永續發展性(sustainability)

等八項目，用以評估政府防救災的能力。楊永年(2009)

指出前述八項目，亦可以與資訊、動員、組織間合作

進行連結，有了災情資訊，才有知曉或接收性，也才

有其它各項目的回應與結合，若自主性過低，則難以

立即動員搶救災害，在此情形下，課責性、調適性、

效率、公平性與永續發展性，都可能受到質疑，因此，

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以資訊、動員、組織間合作，作為理論架構整理相關

文獻，具有適切性。

在救災的實證研究方面，Yang(2010)以資訊、動

員、組織間合作進行九二一大地震南投縣政府的應對

進行研究，結果發現三者均存在問題。梁景聰(2001)

針對九二一大地震救災體系進行研究，以組織、團體、

個人團體之架構進行研究，指出南投縣政府救災體系

之領導、應變中心、工作承諾均存在問題。林志信等

(2002)針對桃芝颱風地方政府救災體系進行研究，探

討南投縣水里鄉與鹿谷鄉面對風災，如何應對，指出

鄉公所在救災所發揮的功能相當有限，反而是消防與

警察發揮救災功能。丘昌泰等(2004)針對台北市政府

面對納莉風災組織與功能進行研究，發現台北市政府

的基層民間防災組織亟待建立，災害應變中心的功能

亦非常薄弱。余易祐(2005)以山難為例進行山難搜救

體系研究，指出指揮、後勤支援、規劃等均存在協調

整合的問題；林雨調(2005)針對敏督利颱風，進行土

石流災害救治體系之研究，指出預警系統、通報系統

(程序)、對民眾之防災宣導、鄉鎮公所防救災能力、

資訊整合上均有改善空間；胡水旺(2005)則針對南投

縣政府救災體系，在敏督利颱風或七二水災的救災過

程進行研究，指出缺乏防災專責單位、直升機申請繁

鎖、國軍與警察在救災體系扮演角色薄弱、正式與非

正式溝通管道待強化。楊永年(2003)曾進行社區防救

災組織之研究，主要在協助受九二一大地震與桃芝颱

風影響的竹山鎮木屐寮，成立社區防救災團隊，並將

政府資源與社區作連結。楊永年(2009)曾再綜整過往

文獻論述，建構八八水災突顯的救災體系問題之相關

文獻與理論基礎，強調資訊、動員、組織間合作等為

攸關救災的關鍵因素，資訊系統應作整體規劃，建立

政府(官方)資訊整合平台，讓大型災害資訊作更有效

率、有系統的傳輸。從八八水災及九二一大地震的經

驗，政府應思考或因應整個通訊系統中斷，應有備用

或可立即使用之資訊傳輸系統(例如衛星電話，包括使

用與維護)。在組織動員方面，災害應變中心之動員功

能，可透過專責而非任務編組的方式設計；亦可透過

現有之機制，如防汛演習，強化防救災之功能。在組

織間合作機制建立方面，應就中央與地方政府間、地

方政府與地方政府間、政府與非營利組織(含民間團

體)，以及進行防救災國際(含兩岸)之合作機制。另外，

社區為救災體系最底層的單位，如果有社區自主救災

團隊，包括緊急撤離與動員救災，都可以立即發揮防

救災的效果，因此，政府有必要投入相關資源，提升

社區防救災意識與功能，包括資訊、動員、組織間合

作等進行設計，並與政府防救災體系作適當連結，以

備大型災難不時之需。綜合上述，關於救災體系之理

論與實際研究並不缺乏，唯理論與實際運用結合上，

仍需有更多之研究。

三、研究方法

本文首先透過文獻及專家問卷調查，探討颱風災

害可能在台南市造成災害的影響因子，以層級分析法

(Saaty, 2005)進行影響因子的災害影響權重，再藉由著

以往的颱風淹水案例，檢討台南市那些區域受災較嚴

重，需進行超前佈署配置；其次，建置一個新的消防

救災能量配置的決策支援模式，並利用案例及線性規

劃法來進行修正，以獲得最佳決策方式，最後以台南

市 2012 年及 2013 年的實際案例來進行模式驗證。

本文專家問卷調查共分為二階段：第一階段調查，

本文首先拜訪台南市消防局各消防大隊及分隊之單位

主管(即颱洪救災指揮官)，初步擬定「淹水地區救災

能量配置評估指標」時所需考量之評估因子及其因子

階層，再據之建立第一階段問卷，以檢討因子項目，

利用因子重要程度者來確立「淹水地區救災能量配置

評估指標」時所需考量之評估因子，建立影響因子的

因子階層。第二階段為對偶比較的問卷，其目的為獲

得評估影響因子階層各項目間的因子權重(W)，用以

建立一個淹水地區之救災能量配置需求指數(IND)，公

式如下：

INDj = WiYi,j (1)

上式中

Wi = 1 (2)

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Yi,j =

0, when Xi,j < X i,min

(X i ,j−X i ,min )

(X i ,max −X i ,min )

m

1, when Xi,j > X i,max

, when Xi,min ≤ Xi,j ≤ Xi,max (3)

上式中，INDj 為第 j 個地區之救災能量配置需求

指數，Xi,j 為第 j 個地區第 i 個因子的觀察值(量測值)，

Wi 為第 i 個因子權重，Yi,j 為第 j 個地區第 i 個因子觀

察值 Xi,j 對應的因子救災需求評值。Xi,max 及 Xi,min 分別

為第 i 個因子觀察值(量測值)的上下閥值(threshold)，

此係假設觀察值與救災需求評值呈一線性關係。閥值

可透過實際案例的經驗或統計來加以獲得，一般設定

Xi,min 為零。m 為一待定係數。本文乃利用案例經驗及

線性規劃法(LP)來率定各因子的上閥值。由於超前配

置的結果是希望滿足救災的需求，因此茲將最佳模式

的目標訂為超前配置(P)與實際救災需求(D)的差異

(Err)最小化，則目標函數可以表示如下：

𝑀𝑖𝑛 Err = Dj − Pj (4)

上式中

Pj = T ×IND j

IND j (5)

Dj = T (6)

上式中，Dj 及 Pj 分別為第 j 個地區的實際救災需

求及預測救災需求，T 為總救災能量；Dj、Pj 及 T 代

表人員(或船艇)的超前配置數量，則其必須為整數數

值。式(5)為決策所面臨的限制條件，可將其轉為不等

式如下：

T − Dj ≤ 0.1 (7)

上式中，因為 Dj 及 T 為整數數值，所以 0.1 為一

個相對的小值。上述公式中m及Xi,max均為待定係數，

本文乃利用 EXCEL 軟體中之「規劃求解」工具，設

定目標函數及條件，來進行搜尋達到最小化目標函數

值之待定係數值。

四、研究區及案例說明

4.1 研究區概況

近年來因氣候變遷因素，降雨條件亦超越以往甚

多，因此淹水災害發生機會較過去頻繁，台南地區重

大淹水的颱風豪雨包括 612 豪雨、海棠颱風、卡玫基

颱風、莫拉克颱風及凡那比颱風等，其中，卡玫基颱

風、莫拉克颱風及凡那比颱風最大 24 小時暴雨量均大

於 200 年重現期距降雨強度，尤其以 2009 年莫拉克颱

風時為最，淹水面積達 550 平方公里，淹水村里位置

如圖 1 所示。表 1 為近年來台南市主要颱洪災害統計

表，顯示 2009 年莫拉克颱風所造成的災情最為嚴重。

122


圖 1 台南市莫拉克颱風淹水村里位置圖(取自台南市政府，2012)

表 1 台南市主要颱洪災害統計表

年代颱風

名稱

災情

主要受災地區淹水面積

(Km2)

死亡

人數淹水戶數

(>50cm)

搶救人

數

2001 納莉 65.5 2 2,103 2,166 大內、麻豆

2005 612 豪雨 200 4 155 372 北門、七股

2008 卡玫基 46.7 4 1,690 583 玉井、左鎮、官田、東山、新化、大內、

後壁、楠西、白河

2009 莫拉克 550 28 96,074 2,223 麻豆、下營、大內、永康、官田、後壁、

善化、仁德、新化、學甲

2010 凡那比 50 1 3,843 159 麻豆、永康、新市、善化、仁德、新化、

歸仁、安南

2013 康芮 18 0 2,095 278 新化、左鎮、柳營

台南市政府消防局於亦針對莫拉克颱風所造成重

大淹水災害，訂定了「大台南淹水潛勢地區消防整備

力及防救策略報告」(台南市政府，2011)，針對臺南

市 22 區 72 里之易淹水地區(臺南市政府消防局，2012)

進行相關資料彙整統合，包括(1)救災能量集結點：可

提供救災人員物資、休息及整備之地點。(2)民力聯絡

資料：包含義消、區長、里長、里幹事等聯繫機制。

(3)救災裝備機具：消防車輛、救生艇、橡皮艇、水上

摩托車及人力等。(4)淹水潛勢分析：針對該區域淹水

進行分析探討。(5)淹水處置辦法：若遇豪大雨時，提

出相關因應對策及處置方案。(6)弱勢團體分析：對於

獨居老人、安養中心、養護中心等弱勢避難者，進行

重點優先搶救疏散。(7)車輛支援路徑：提出各集結點

及淹水區域所能到達之路徑。

4.2 案例說明

本文茲以 2009 年莫拉克颱風為研究案例，在颱風

期間的實際超前佈署如表 2 所示，共計有東山區、後

壁區、北門區、學甲區、安定區、新市區、新化區、

仁德區等 8 個區 28 個里，分別派遣 13 個消防分隊的

救災能量。表 2 中所列超前佈署配置之人員數及船艇

數，總計共有 200 個人員及 75 駕船艇可供超前調度，

此係由台南市消防局各外勤大隊長於「超前部署會議」

中討論所決定之超前佈署配置，可視為專家決策之實

際救災需求；本文乃以此案例為基礎，來建置一個決

策支援模式，可以模擬專家之決策。

123



表 2 研究案例之消防分隊救災能量超前佈署配置(2009 年莫拉克颱風)

編號消防分隊行政區 2009 年超前佈署配置

人員數船艇數

1 東山分隊東山區聖賢里 4 2

2 後壁分隊後壁區

新嘉里 3 1

3 關嶺分隊竹新里 12 2

4 北門分隊北門區錦湖里 18 6

5 佳里分隊學甲區

豐和里 14 6

6 學甲分隊新達里 18 4

7 安定分隊安定區港南里、港口里、海寮里、港尾里、蘇厝里、蘇林里 17 5

8 新市分隊新市區豐華里、社內里、大營里、永就里 24 7

9 新化分隊新化區北勢里、太平里、知義里、崙頂里 18 6

10 仁德分隊

仁德區

一甲里、太子里、土庫里 22 12

11 復興分隊田厝里、上崙里 9 4

12 文賢分隊保安工業區、中生里 22 9

13 救生分隊保安里、三甲里 19 11

合計 200 75

五、結果與討論

5.1 問卷調查概要

本文專家問卷採郵寄問卷及電子郵寄問卷兩種方

式同時進行，調查的對象包括(1)學者：大學校院颱風

防災領域之教授，(2)專家：台南市消防局各外勤大隊

及分隊之單位主管(從事防救災實務工作之指揮官)。

防災領域研究學者係在 2011 年 10 月期間，利用網際

網路搜索引擎，以「颱風+淹水+防災」及「颱風+淹

水+救災」為關鍵字進行搜索，彙整曾經有學術著作

發表的教授學者為問卷之寄發對象。第 1 階段的調查

時間自 2011 年 11 月至 2012 年 1 月，第 2 階段的調查

時間在 2012 年 2~4 月，兩階段的問卷回收統計如表 3

所示，若將回收問卷中扣除填答不完整或未通過 AHP

之一致性檢定者(CI > 0.1)視為有效問卷，則第 1 階段

及第 2 階段的有效問卷率分別為 52.9%及 31.4%，此

乃因第 2 階段 AHP 對偶比較問卷的填答較第 1 階段問

卷更為困難所致。

表 3 問卷調查統計表

調查階段受訪對象別發放數回收數有效問卷數回收率(%) 有效問卷率(%)

第 1 階段

問卷

學者 58 22 22 37.9 37.9

專家 44 32 32 72.7 72.7

小計 102 54 54 52.9 52.9

第 2 階段

問卷

學者 58 20 11 34.5 19.0

專家 44 37 21 84.1 47.7

小計 102 55 32 51.0 31.4

124


5.2 評估因子階層

雨量是誘發淹水災害的關鍵因子之一，然而土地

利用、下水道設計排洪量、淹水深度、淹水面積、保

全對象的不同會有不同程度的淹水災害衝擊，受淹水

災害衝擊愈大的地區，救災能量需求愈大，如淹水深

度愈高及常淹水嚴重地區均需投入較多的救災能量

(黃鳴毅，2003)，區域內保全對象愈多者，尤其弱勢

族群，受淹水災害影響較大(潘宗毅等，2012)，因此，

本文參考上述文獻，並根據台南市消防局各消防大隊

及分隊之單位主管(即颱洪救災指揮官)意見，初步擬

定「淹水地區救災能量配置評估指標」時所需考量之

評估因子及其因子階層，如表 4 所示，階層一為目標

層：淹水地區之救災能量配置需求指數(IND)；階層二

為評估項目層─包括保全對象、淹水戶數、淹水範圍、

淹水時間及淹水歷史等 5 個評估項目；階層三為影響

因子層─包括有弱勢避難者、行動不便者、一般避難

者；老人醫療機構、透天住宅、工作場所、集合住宅；

淹水深度 0.5-1.5 公尺、淹水深度 1.5-3 公尺、淹水深

度 3 公尺以上；淹水時間 0.5 天以內、淹水時間 0.5-1.0

天、淹水時間 1-2 天、淹水時間 2-3 天、淹水時間 3

天以上；5 年內淹水三次以上、5 年內淹水二次、5 年

內淹水一次等 18 個影響因子。在表 4 中亦顯示因子的

評量說明，此評量可獲得第 j 個地區第 i 個因子的觀

察值(量測值)，即公式(3)中之 Xi,j。

表 4 評估因子階層表

目標層項目層(代碼) 因子層(代碼) 評量說明

淹水地區

之救災能

量配置需

求指數

(IND)

保全對象(A1)

弱勢避難者(A1-1) 係指淹水區域內高齡者老人、年幼小孩等避

難能力較弱的對象人的口數

行動不便者(A1-2) 係指安養機構、養護機構等受照顧的對象的

人口數

一般避難者(A1-3) 居民的人口數

淹水戶數(A2)

老人醫療機構(A2-1) 安養機構或養護機構之數量

透天住宅(A2-2) 家(戶)住宅數量

工作場所(A2-3) 工廠或公司數量

集合住宅(A2-4) 集合住宅公寓數量

淹水面積(A3)

淹水深度 3.0 公尺以上(A3-1) 依淹水的高度而分別計算其面積，單位為平

方公里，淹水深度越深則越須要救災能量之

調派

淹水深度 1.5-3.0 公尺(A3-2)

淹水深度 0.5-1.5 公尺(A3-3)

淹水時間(A4)

淹水時間 3.0 天以上(A4-1) 指淹水地區人車無法正常通行之時間，並以

淹水區域之最長淹水時間為基準，淹水時間

越長則越須要救災能量之調派，故此項目中

單選一因子設其值為 1，其他因子則為 0

淹水時間 2-3 天(A4-2)

淹水時間 1-2 天(A4-3)

淹水時間 0.5-1.0 天(A4-4)

淹水時間 0.5 天以內(A4-5)

淹水頻率(A5)

5 年內淹水三次以上(A5-1) 指該區域曾發生淹水深度達 50 公分以上而

影響人車通行之歷史淹水紀錄次數，頻度越

高則越須要救災能量之調派，故此項目中單

選一因子設其值為 1，其他因子則為 0

5 年內淹水二次(A5-2)

5 年內淹水一次(A5-3)

125



5.3 評估因子權重

表 5 為評估項目的整體權重值，其通過一致性檢

定(CR

126


宅」、「工作場所」、「集合住宅」等影響因子權重值分

別為 0.189、0.117、0.164，其值差異性較少。就「淹

水面積」評估項目而言，顯示出專家學者對不同淹水

深度(分級)之權重值(定量)的看法，淹水深度範圍大且

深度深者，須動用較多的救災能量。而「淹水時間」

及「淹水頻度」評估項目部份，亦都顯示出專家學者

對影響因子時間之定量式的看法，時間越長、頻度越

高所須救災能量亦越多。

在表 6 中的「相對權重標準化」欄位，係將單選

之「淹水時間」及「淹水頻率」項目因子之相對權重

標準化，係以除以其同項目中最高相對權重者所獲得，

故在這些項目的計算中，同項目被選擇因子評值為1，

其他非被選擇之因子則為 0。其他非單選項目因子之

相對權重標準化則不變，等同於相對權重。「絕對權重」

欄位係將因子的「項目權重」乘以「相對權重標準化」，

即可獲得為上述公式(1)之因子權重 Wi。

5.4 最佳化決策模式

根據上述，可建置本文研究案例，即表 6 中 13

個消防分隊的救災能量之評估因子權重 Wi 及因子評

量 Xi,j，再利用 EXCEL 軟體中之「規劃求解」工具，

設定目標函數(公式 4)及條件(公式 6-7)，來進行搜尋

達到最小化目標函數值之待定係數值中 m 及 Xi,max(公

式 3)。本文模式為最佳化的結果，其 m=3.9，Xi,max

列於表 7 中「本文模式之上閥值」欄位中，此閥值亦

代表一個消防分隊的淹水救災能力的最大極限值。表

7 為 13 個淹水地區(里)的各因子之資料列表，表中各

因子欄位知名稱及單位請參照表 6，表中資料來源為

台南市政府消防局(2012)。表 8 為本文模式對案例超

前佈署能量之模式值與超前佈署能量之比較表，兩者

總差異百分比，在人員配置上為 18%，在船艇的配置

上為 16%。

5.5 模式驗證及討論

2012 年 5 月 20 日因急速大量降雨造成台南市仁

德區(一甲里、太子里及土庫里)淹水，超過 300 家廠

商淹水，導致原物料及產品受損，臺南市政府仁德分

隊在災中實際出動救災人員計有 40 人，船艇 10 艘，

此實際救災能量與表 8 中標號 10 之本文模式之結果

(人員 32 人，船艇 12 艘)相當接近，其人員的配置誤

差量小於表 8 中超前配置所列之配置值(人員 22 人，

船艇 12 艘)。另 2013 年 8 月 29 日康芮颱風造成新化

地區嚴重淹水，就新化區北勢里部份臺南市消防局動

用實際救災能量計有人員 16 人，船艇 7 艘，此實際救

災能量與表8中標號9之本文模式之結果(人員17人，

船艇 6 艘)相當接近，其人員的配置誤差量亦小於表 8

中超前配置所列之配置值(人員 18 人，船艇 6 艘)。由

此可顯示本文模式具一定水準的正確性，可做為現行

消防救災能量的「超前部署會議」的決策支援。茲建

議本文模式之應用步驟為：(1)統整總體救災能量，(2)

判定可能淹水狀況，(3)初擬各區救災的需求(人力及船

艇)(4)利用各區最新資料及所初擬之救災需求，輸入本

文模式，並進行最佳化，以獲得各區消防人員及船艇

的配置數 (5)決定超前佈署配置，進行人力及船艇的

調度分派。

在實務中消防單位執行淹水救災任務，有諸多影

響變數與當下之時空環境因素相關，其影響動態救災

能量配置之變數複雜，例如淹水區域實際的保全人數

的變化(日、夜間的人口、上班日及休假日的人口均會

改變)，消防人員、船艇設備的妥善率、區域排水滲透

環境的改變，區域排水工程之增設、修繕及阻塞等環

境變化等等；多數現場救災指揮官仍需就有限之能量

審慎評估指揮調度之準則，將救災能量發揮到最大之

功效。由於本文模式所考量影響因素雖然並無法完全

涵蓋這些變數，但仍提供一個可行的系統方法，以供

超前佈署決策之參考。

六、結論

嚴重淹水地區人命的即時救援為目前各級政府的

首要救災目標，因此消防淹水救災能量的超前佈署配

置乃為目前都市災害防救重要的救援工作之一。有鑑

於目前在超前佈署配置的實際決策過程中，仍處於「專

家」的個人經驗判斷的模糊決策過程，並沒有一個可

用的決策支援模式，因此，本文乃以台南市為例，透

127



表 7 台南市淹水案例之評估因子資料統整表

編號淹水區 A1-1 A1-2 A1-3 A2-1 A2-2 A2-3 A2-4 A3-1 A3-2

1 聖賢里 10 40 82 1 16 0 0 0 1

2 新嘉里 39 10 11 0 7 0 0 0 0.5

3 竹新里 16 3 18 0 9 0 0 0 0

4 錦湖里 25 6 1,259 0 495 0 0 0 2

5 豐和里 35 179 1,610 3 486 0 0 0 0.5

6 新達里 8 20 802 0 263 0 0 0 0.25

7 港南里 92 0 9,472 0 3,637 235 0 0 1.75

8 豐華里 5 103 3,444 2 1,009 15 0 0 3.5

9 北勢里 3 165 89 2 42 0 1 0 0.5

10 一甲里 6 5 260 0 20 80 1 0.25 0.25

11 田厝里 4 6 220 0 110 0 0 0 0.25

12 保安工業 0 1 220 0 60 50 0 0 1.25

13 保安里 8 16 320 0 80 80 2 0 1

註：各因子欄位知名稱及單位請參照表 6。資料來源為台南市消防局(2012)。

(續)表 7 台南市淹水案例之評估因子資料統整表

編號淹水區 A3-3 A4-1 A4-2 A4-3 A4-4 A4-5 A5-1 A5-2 A5-3

1 聖賢里 1 0 0 0 0 1 0 1 0

2 新嘉里 1 0 0 0 1 0 0 0 1

3 竹新里 1 0 0 0 1 0 0 0 1

4 錦湖里 8.5 0 0 1 0 0 0 1 0

5 豐和里 4.5 0 1 0 0 0 0 0 1

6 新達里 7.25 0 1 0 0 0 0 0 1

7 港南里 3.75 0 1 0 0 0 0 0 1

8 豐華里 2.5 0 1 0 0 0 1 0 0

9 北勢里 0.5 0 1 0 0 0 0 1 0

10 一甲里 1 1 0 0 0 0 1 0 0

11 田厝里 0.5 0 0 1 0 0 0 1 0

12 保安工業 1 0 1 0 0 0 0 1 0

13 保安里 2 0 1 0 0 0 0 1 0

註：各因子欄位知名稱及單位請參照表 6。資料來源為台南市消防局(2012)。

表 8 台南市淹水案例超前佈署比較表

編號分隊淹水地區 IND 本文模式超前配置(2009)

差異百分比(%)公

式(4)×100%

人員船艇人員船艇人員船艇

1 東山分隊聖賢里 0.087 7 2 4 2 1.5 0.0

2 後壁分隊新嘉里 0.062 5 2 3 1 1.0 1.3

3 關嶺分隊竹新里 0.062 5 2 12 2 3.5 0.0

4 北門分隊錦湖里 0.205 17 6 18 6 0.5 0.0

5 佳里分隊豐和里 0.202 16 6 14 6 1.0 0.0

6 學甲分隊新達里 0.181 15 5 18 4 1.5 1.3

7 安定分隊港南里 0.224 17 6 17 5 0.0 1.3

8 新市分隊豐華里 0.288 24 9 24 7 0.0 2.7

9 新化分隊北勢里 0.206 17 6 18 6 0.5 0.0

10 仁德分隊一甲里 0.404 32 12 22 12 5.0 0.0

11 復興分隊田厝里 0.135 11 4 9 4 1.0 0.0

12 文賢分隊保安工業 0.242 17 6 22 9 2.5 4.0

13 救生分隊保安里 0.241 19 7 19 11 0.0 5.3

合計 1.000 200 75 200 75 18 16

128


過專家問卷調查、層級分析法及線性規劃法等系統方

法，建置一個新的消防救災能量超前佈署配置之決策

支援模式，用以綜整各項資訊，進行最佳化的超前配

置決策。本文並以 2012 年的仁德區淹水案例及 2013

年康芮颱風新化區淹水案例來進行本文模式的驗證，

顯示本文模式具一定程度的可行性及正確性，可提供

消防單位及後續研究之參考。

另外，讀者需注意在實務中消防單位執行淹水救

災任務，有諸多影響變數與當下之時空環境因素相關，

其影響動態救災能量配置之變數複雜，並無法在本文

模式中一一列入，例如實際人數變化、消防人員、船

艇設備妥善率、排水滲透環境的改變、排水工程之增

設、修繕及阻塞等環境變化等等；多數現場救災指揮

官仍需就有限之能量審慎評估指揮調度之準則，將救

災能量發揮到最大之功效。

誌謝

本文承蒙科技部研究經費補助(計畫編號：MOST

103-2119-M-464-001 及 MOST 104-2119-M464-001)，

謹此致謝。

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Search and Rescue System- Taking Wu Ming

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Executive Master of Public Affair, Tunghai University,

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a decision support model of rescue capacity...

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