基于专家问卷系统建立动物疫病半定量风险评估技术

摘要：为使动物疫病传播风险评估工作更加科学，在现有条件下尽量减少人员主观因素给风险评估带来的不良影响，从而有效提高动物卫生风险分析水平，在定性风险评估原则基础上，构建了基于专家问卷系统（experts questionnaire system，EQS）的动物疫病半定量风险评估模型。该评估模型利用层次分析法（analytic hierarchy process，AHP），把专家对动物疫病传入的定性风险评估结果进行量化加权，将定性评估转化为半定量评估。在风险评估时，该系统将专家对相关领域的熟悉程度也进行量化处理，从而提升了风险打分的合理性。本研究建立的半定量风险评估模型，提高了定性风险评估结论的准确性和可重复性，同时结合了专家对于专业知识的把握程度，很好地解决了定性风险评估科学性和客观性不足的问题，能够从实际应用层面提升动物疫病风险分析水平，使我国动物疫病风险管理模式更加科学、合理、高效。

对动物及动物产品传播疫病的风险进行评估是防范外来动物疫病传入，保障农牧渔业健康发展的重要环节。近年来，我国初步建立了动物疫病风险评估体系，并在我国动物卫生管理决策制定方面发挥了重要作用。但我国的动物卫生风险评估工作大多为定性风险评估，主要依靠风险分析人员的专业知识、主观经验以及其他国家的相关先例进行风险评估，当评估对象的背景信息不充分，缺乏必要的评估材料时，可能因未知因素较多而造成风险分析的科学性、一致性和灵活性降低。

为使动物疫病传播风险评估工作更加科学，在现有条件下尽量减少人员主观因素给风险评估带来的不良影响，从而有效提高动物卫生风险分析水平，本研究综合运用现代数据库技术、计算机技术、互联网技术等，引入层次分析法（analytichierarchy process，AHP）模型，基于专家问卷系统（experts questionnaire system，EQS），建立了动物疫病半定量风险评估专家系统。

1　系统架构及工作流程

如图1 所示，该系统主要由动物疫病半定量风险评估专家打分平台、动物疫病半定量风险评估后台管理系统和半定量风险分析数据库三部分组成。

后台管理系统主要承担用户信息管理、疫病风险因子库构建、层次结构模型和因子权重问卷生成、半定量风险评估数据计算、基础信息维护等工作。

专家登录专家打分平台后，通过数据库应用接口与半定量风险分析数据库相连，读取有关疫病和国家的基础信息，对正在进行中的风险分析项目进行风险评分。相关数据在数据库中存储并计算。

半定量风险分析数据库是动物疫病半定量风险评估专家系统的数据基础，内有 3 个子数据库：（1）风险分析资料库。该数据库主要存储开展动物疫病半定量风险分析所需要的基础数据，包括国家信息和疫病信息两类。国家信息主要有基本概况、疫病流行状况、动物卫生管理体系、动物疫病防控措施等；疫病信息主要有病原学信息、流行病学信息、公共卫生意义、检测诊断方法等。同时，已完成的半定量风险分析报告也存储于该数据库中，以备随时读取或继续修订。

图1　动物疫病半定量风险评估专家系统架构

（2）风险分析 AHP 模型库。该数据库存储了利用动物疫病半定量风险评估专家系统构建的层次结构模型。模型均采用 AHP 法构建，由专家组根据因子的重要程度逐层两两比较后进行逻辑一致性检验，计算出每个因子的权重赋值后存入模型库，供风险分析时调用。

（3）风险因子库。该数据库存储了风险评估过程中的风险因子，包括 4 类 14 组共计 98 个风险因子。数据库中的全部风险因子可以根据实际情况进行修改，并可以随时被调用，参与构建 AHP 层次分析模型。

图2　动物疫病半定量风险评估专家系统工作流程

图2 所示为系统工作流程。在对疫病进行风险评估时，首先根据疫病情况从因子库中选取风险因子，构建层次结构并生成模型问卷，由专家填写问卷后，对疫情因子进行两两比较。根据专家比较的结果，通过一致性检验，计算出各风险因子权重，完成 AHP 层次模型的构建。在进行疫病风险评估时，后台管理系统根据疫病特点和专家信息推荐相应的专家，组建专家组，由每个专家对问卷内的风险因子逐项评分，并对该领域的熟悉程度进行自评，完成全部打分后进行加权计算，生成风险值。

2　半定量风险分析模型建立

层次分析法的分析步骤如下：（1）建立层次分析结构模型，包括目标层、准则层和措施层；（2）根据被评项目的具体情况，经过调查、咨询、讨论，确定评价各层次的准则因素，建立评价指标体系；（3）通过构造判断矩阵，对指标进行两两比较，计算权重系数；（4）进行一致性检验，如果通过就说明判断矩阵有效，确定的权重合理。

2.1　风险因子库构建

模型构建的目标层为动物疫病传播风险。通过梳理动物疫病、出口国动物卫生状况、动物产品和国内动物卫生状况 4 个方面的相关风险因子（表1），确定 I 层（准则层）风险因子 14 个、Ⅱ层风险因子（措施层）98 个。在评估不同动物疫病 风险时，从中选择相应的风险因子来构建模型。

2.2　构建判断矩阵，确定权重

根据选择的风险因子，对各层次的因素分别进行两两比较，得到判断矩阵，由系统生成模型问卷后发送给专家；专家对各项风险因子的重要程度进行两两比较。具体使用数字标度定义判断矩阵A=（aij）n×n，采用 1~9 标度法 标注判断的程度（表 2），将专家的定性分析转化为定量分析，依据比 较结果求解特征向量，进行归一化处理后确定各指标的权重系数。因为这种量化所得的判断是近似的，所以权重的有效性需通过一致性检验进行判断。

2.3　判断一致性，总体排序

AHP 法是基于专家的主观判断进行的。当需要判断的风险因子较多时，易导致成对判断矩阵的逻辑不一致。为消除逻辑错误对风险因子权重准确性的影响，该系统通过计算一致性比值 CR 来测量总体的一致性程度，CR=CI（一致性指数）/RI（平均随机一致性指标）。根据 CR 值，判断各层要素权重是否合理。当专家比较结果的 CR ＜ 0.1，系统认为该结果逻辑一致；当 CR ≥ 0.1，则认为该专家的判断具有逻辑性错误，系统将给出具体提示，辅助专家对相应的风险因子重要程度重新进行两两比较，直到一致性可接受为止。

       3　半定量风险评估过程

3.1　选择模型并生成风险分析问卷

根据评价目标选择相应的 AHP 模型后，系统根据模型中的风险分析要素生成风险分析问卷。专家对项目的熟悉程度也是风险评估的关键指标，专家对项目熟悉程度越高，对项目的理解程度越深， 给出的评价分值越合理。所以本研究引入了对专家打分的合理性评价，每个因子打分后都需对该项的熟悉程度进行评估，从而减少主观判断造成的影响，增强风险评估的可靠性和专业性。

3.2　组建专家组

后台管理系统将根据疫病特点和专家的专业领域信息匹配程度推荐合适的专家，形成相应的风险评估专家组，同时将疫病参考资料和风险分析问卷发送到专家打分平台。专家的选择基于对动物疫病传播、扩散和产业影响全链条的风险因子梳理， 覆盖相关政府主管部门、高等院校、科研院所及产业从业者等利益相关方，以科学反映相关风险因子的权重。

3.3　专家打分

每个专家在专家打分平台对问卷内的风险因子逐项评分。风险因子的打分范围为1~5分（表3），其中 1 分为风险最低，5 分为风险最高。专家熟悉程度采用 4 档制评分（表 4），其中 1 档为“知之甚少”，2 档为“略知一二”，3 档为“驾轻就熟”， 4 档为“了如指掌”。依据等间隔分级法（equalinterval classification），将每档相对权重依次设置为 0.25、0.50、0.75、1.00。

3.4　风险值确定

完成全部打分后，将问卷提交至数据库，由后台管理系统综合风险因子得分和熟悉程度分数进行加权计算，生成风险值。

4　实践应用

按照已建立的半定量评估体系和方法，对欧洲某国进口活猪传带非洲猪瘟的风险进行评估，选取 I 层风险因子 14 个，包括：病原学，流行病学，临床与病理，诊断、预防、控制措施，出口国官方兽医机构组织，出口国动物疫病状况，出口国疫病防控情况，出口国动物养殖和贸易情况，动物 / 产品本身对生态环境的影响，我国动物养殖和贸易情况，动物 / 产品进境过程中可能的风险暴露途径，动物产品进境后暴露给国内易感动物的途径，疫病随动物进境后的影响，我国动物卫生状况。II 层风险因子 98 个用于模型构建，由 5 位专家进行两两比较，确定权重。第一轮打分后，专家的 II 层风险因子权重值一致性检验结果为0.048 ≤ CR ≤ 0.134，经专家进行第二轮修正后为0.051 ≤ CR ≤ 0.095，一致性检验通过，AHP 模型构建完成。在 I 层风险因子中，“出口国动物疫病状况”“出口国疫病防控情况”和“流行病学”因子权重值最高，分别为 0.279、0.214、0.205；II层风险因子中，“出口国家养动物的疫病流行历史与现状”“疫病根除计划及实施情况及效果”和“病原理化环境抵抗力”因子权重最高，分别为 0.107 8、0.102 5 和 0.100 9。通过系统将 AHP 模型生成的风险分析问卷分别发给 3 位专家进行打分，同时在风险分析资料库中上传相关国家和非洲猪瘟有关数据信息供专家参考。系统回收问卷后，将专家打分结果与专家熟悉程度进行加权计算，得出从欧洲某国进口活猪传入非洲猪瘟的风险值为 4.236 2。

4　讨论

本研究通过设计和引入层次分析法构建评估模型，将风险因子进行分级和量化，将定性风险评估转化为半定量风险评估，从而提高了定性风险评估结论的准确性和可重复性，同时结合专家对于专业知识的把握程度，很好地解决了定性风险评估科学性和客观性不足的问题。

在很难客观、定性地评估风险时，建立某种类型的评估框架，将专家意见系统纳入决策过程，可能会对其有所帮助。层次分析法是一种具有条理性和科学性的权重确定方法，可以把复杂问题中的各因素划分成相关联的有序层次，使之条理化的多目标、多准则决策方法，较合理地解决了定性问题定量化。迄今为止，AHP 已被用于确定业务战略或国家行政机构制定政策、决策等方面。本研究初步筛选了 98 个风险评估有关风险因子用于构建 AHP 模型。这些风险因子不能完全涵盖动物疫病风险评估的所有要素，需在实际应用中根据评估对象增加或剔除。虽然与传统的定性风险评估相比，本研究可以将定性风险评估进行量化，但在选择专家时，仍受主观因素影响，与定量风险评估相比，半定量风险评估的公正性和客观性还需进一步加强。

此外，该系统进行了风险交流程序设计。风险交流是在风险分析过程中，从所有相关方面收集与风险相关的信息，并把危害确认、风险评估过程和结果以及初步的风险管理措施草案传达给决策者和利益相关方的过程。它把风险交流贯穿于风险分析全过程，是风险分析客观、公正、透明的重要保障。它扩大了风险交流范围，提高了信息传递效率，综合考虑了风险因素概率范围和权重，能够为决策的制定和管理提供客观的建议和科学的依据，从而保障了我国畜牧业健康可持续发展和国门生物安全。