海洋標準評估方法研究

吳玥，路文海

（1.國家海洋標準計量中心，天津 300112；2.天津大學，天津 300072；3.國家海洋信息中心，天津 300171）

海洋標準評估方法研究

吳玥1,2，路文海3

（1.國家海洋標準計量中心，天津 300112；2.天津大學，天津 300072；3.國家海洋信息中心，天津 300171）

科學評估海洋標準是提高海洋標準質量的重要手段。分析了影響海洋標準評估因素確定的條件，建立海洋標準評估指標體系與評價集。利用層次分析法和模糊綜合評價法對海洋標準進行評估，定量評估了海洋標準的質量。該方法為建立科學的、操作性強的標準評估體系提供研究基礎，有利于完善對海洋標準質量的控制，提高海洋標準的管理水平。

海洋標準；評估；層次分析法；模糊綜合評價法

海洋標準工作對海洋事業的發展起著重要的支撐作用。隨著我國海洋經濟的持續快速增長，涉海產業對海洋標準的需求日益增加，對海洋標準的質量也提出了更高的要求。中國自20世紀70年代開展海洋標準化工作，經過多年的發展，在構建海洋標準體系，完善海洋標準管理，強化海洋標準的宣傳貫徹和監督執行等方面均取得了較大進展，但是對海洋標準質量的控制還一直是海洋標準管理中的薄弱環節。海洋標準評估是海洋標準化工作的重要環節，應貫穿海洋標準立項、形成、使用等全過程，是海洋標準質量監督保障的基礎。

現在常規的評估方式是專家評審、用戶意見反饋等，缺乏科學系統的方法。數學上可用于評估的方法主要有分數加權法、統計分析法、神經網絡模式識別法、模糊數學評判法等[1]。考慮海洋標準既是海洋領域的技術成果，又是實際工作的經驗總結，其本身就是一個多層次、多要素的復雜體系。因此，本文將運用層次分析法和模糊綜合評價法對海洋標準進行評估，有效地將定性分析與定量計算相結合，科學評估海洋標準的質量。

1 模型與方法

1.1 層次分析法

層次分析法（Analytical Hierarchy Process，AHP）是由美國匹茲堡大學教授A.L.Satty于20世紀70年代提出的[2]。這種方法將決策問題的有關元素分解成目標、準則、方案等層次，用一定標度對人的主觀判斷進行客觀量化，在此基礎上進行定性分析和定量分析，為決策分析提供依據。AHP法主要步驟如下：

步驟一：構造層次分析結構。對問題所涉及的因素進行分類，構造一個各因素之間相互聯結的層次結構模型。

步驟二：構造兩兩比較判斷矩陣。假定目標元素為A，同與之相連的有關元素B1，B2，…，Bn有支配關系。通過向專家詢問在A下元素Bi對元素Bj的優劣比較，構造判斷矩陣。

步驟三：層次單排序。計算判斷矩陣B的最大特征根λmax和其對應的經歸一化后的特征向量W=(w1，w2，…，wn)T作為本層次元素B1，B2，…，Bn對于目標元素A的權值。

當CR＜0.1時，認為判斷矩陣的一致性是令人滿意的。

步驟五：層次總排序。假設已求出元素B1，B2，…，Bm權重為b1，b2，…，bm，又求出了相對上層元素Bk的下層元素C1，C2，…，Cn的權重為c1k，c2k，…，cnk，k=1，2，…，m 其中cik＝0表示Ci與Bk無聯系。可通過確定下層元素C1，C2，…，Cn相對于目標的權重c1，c2，…，cn。

1.2 模糊綜合評價法

模糊綜合評價（Fuzzy Comprehensive Assessment）是模糊數學的一種具體應用方法，最早是由我國學者汪培莊提出的[3]。模糊綜合評價是以模糊數學為基礎，首先建立問題的目標集和評價集，分別確定他們的隸屬度向量。然后在各個單目標評判的基礎上，通過模糊映射得出多目標綜合評估結果[4]。建立模糊綜合評判數學模型步驟如下：

步驟一：確定評價指標及其權重。根據問題確定評價指標集X={x1，…，xm}及各指標的權重集

步驟二：單因素評價。確定評價結果等級（決策集）Z={z1，…，zm}，確定評價對象在各單項指標上的得分ri=(ri1，…，rim) (i=1，…，n)，其中rij是評價對象在第i個指標上隸屬于等級zj的程度。以ri行構成單因素評價矩陣R=（rij）nm。

步驟三：綜合評價。計算模糊合成AoR，合成采用(+，?)，即相當于普通矩陣乘法。對于合成結果可進行歸一化，并按最大隸屬度原則確定評價對象所屬的等級。

2 影響海洋標準評估因素確定的條件

2.1 海洋標準性質

海洋標準分為技術標準、管理標準和工作標準[5]，不同性質的標準，其評估因素應有所不同。技術標準是對標準化領域中需要協調統一的技術事項所規定的標準，評估因素應圍繞是否符合相關法律法規要求，是否滿足產品性能和功能要求，檢驗項目、操作方法流程是否合理等內容設定。管理標準是對企業需要協調統一的管理事務所制定的標準，評估因素應該圍繞能否規范生產、提高生產效率、依法治理企業來設定。工作標準是對每個工作崗位制定的共同和重復使用的規則，評估因素應圍繞崗位目標對企業目標的一致性，與相關崗位工作標準協調性等內容設定。

2.2 海洋標準所屬產業

海洋產業是指人類開發利用海洋空間和海洋資源所形成的生產門類[6]，涉及諸多行業。根據《海洋及相關產業分類代碼》，海洋產業包括：海洋漁業、海洋油氣業、海洋礦業、海洋鹽業、海洋船舶工業、海洋化工業、海洋生物醫藥業、海洋工程建筑業、海洋電力業、海水利用業、海洋交通運輸業、濱海旅游業等12個主要海洋產業和海洋科研教育管理服務業。不同的產業由于其產業特質的不同，評價因素應有所不同。

2.3 海洋標準所處階段

海洋標準可分為立項階段、形成階段和使用階段，不同階段評估目的不同，評估因素應有所不同。立項階段，標準尚未形成，評估的目的是確定標準可否立項。形成階段（包括：征求意見階段、評審階段、報批階段），標準文本已初步形成，評估的目的是確定標準技術內容的科學性、可靠性與可行性，標準的編輯質量等。使用階段，標準經過使用和驗證，人們對標準的可操作性、標準的編寫質量、使用效果均有一定的了解，評估的目的是確定標準的實際效益，以便對標準內容進行進一步調整。

3 海洋標準評估指標體系與評價集

海洋標準評估指標體系分為3個層次，同一層的諸因素從屬于上一層的因素或對上層因素有影響，同時又支配下一層的因素或受到下層因素的作用。最上層為目標層，即海洋標準評估因素。中間層為準則層，分別為技術因素、經濟因素和社會因素，表示衡量是否達到目標的判斷準則。最下層為方案層，表示要選用的解決問題的各種措施、決策、方案等。同時對于每個評判因素都有不同級別的評價，多個評價級別組合形成了評價集，如表1所示。

表 1 海洋標準評估因素與評價集Tab.1 Ocean standard assessment factors and evaluation sets

4 標準評估過程—以企業《SW203海水阻垢分散劑》［7］為例

4.1 建立層次結構圖

企業標準《SW203 海水阻垢分散劑》是2009年發布的技術標準，屬于海水利用業，處于使用的初級階段。根據其特點選定評估因素并建立層次結構圖，如圖1所示。

圖 1 企標《SW203 海水阻垢分散劑》評估因素Fig.1 Enterprise standard assessment factors for ‘SW203 scale inhibitor and dispersant of seawater’

4.2 構成判斷矩陣并計算綜合權重

4.2.1 根據下式構造判斷矩陣

bij表示對于A來說，Bi相對于Bj重要程度的數值體現。通常bij取1，2， …，9以及它們的倒數作為標度。

（1）判斷矩陣A-B

A B1 B2 B3 B1 1 3 5 B2 1/3 1 3 B3 1/5 1/3 1

（2）判斷矩陣B1-C

B1 C1 C2 C3 C4 C5 C1 1 3 5 7 1/3 C2 1/3 1 2 3 1/5 C3 1/5 1/2 1 2 1/7 C4 1/7 1/3 1/2 1 1/9 C5 3 5 7 9 1

（3）判斷矩陣B2-C

B2 C6 C7 C8 C9 C6 1 7/9 2 3 C7 9/7 1 2 3 C8 1/2 1/2 1 2 C9 1/3 1/3 1/2 1

（4）判斷矩陣B3-C

B3 C10 C11 C12 C10 1 5 2 C11 1/5 1 1/3 C12 1/2 3 1

層次單排序結果為：

對判斷矩陣A-B,有

4.2.2 層次總排序 計算出C1-C12的綜合權重，層次總排序的計算結果如表2所示。

表 2 C層評價指標對企標《SW203 海水阻垢分散劑》效益的綜合權重Tab.2 Beneficial synthetic weights of C level assessment indicators to the enterprise standards - SW203 scale inhibitor and dispersant of seawater

4.3 確定評價等級和相應尺度

由10名專家組成的評價小組（產業專家4名、標準應用部門6名）確定評價等級為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別代表標準的應用價值很高、較高、一般、比較差、很差，相應評價尺度集為：E={e1，e2，e3，e4，e5}={1.0，0.8，0.6，0.4，0.2}

4.4 確定單因素評價矩陣

由專家組評定分數，并計算單因素評價矩陣R。

4.5 計算標準綜合分值

確定標準的模糊綜合評定向量

4.6 評價結論

由表3可看出，本標準綜合評分為0.886，根據最大隸屬度原則，該標準處于第Ⅰ級，標準應用價值很高。

表 3 《SW203 海水阻垢分散劑》標準評估結果Tab.3 Assessment results of enterprise standard for ‘SW203 scale inhibitor and dispersant of seawater’

5 結 語

海洋標準是個復雜體系，影響因素繁多，利用層次分析法和模糊綜合評判法可以定量評估其質量。同時，應用該方法可對分類型、分產業、分階段的海洋標準進行評估，為建立科學的、操作性強的標準評估體系提供研究基礎，有利于完善對海洋標準質量的控制，提高海洋標準的管理水平。

[1]賈旭, 王欣.模糊數學在石油工業標準評估中的應用 [J].中國標準化, 2007, (7): 52-54.

[2]孟林.層次分析法在草地資源評價中的應用研究 [J].草業科學, 1998, 15(6): 1-4.

[3]杜棟, 龐慶華, 吳炎.現代綜合評價方法與案例精選 [M].清華大學出版社, 2008: 34-35.

[4]吳育華, 劉喜華, 郭均鵬.經濟管理中的數量方法 [M].經濟科學出版社, 2008: 25-35.

[5]李春田.中國標準化基礎知識 [M].中國標準化出版, 2003: 6-7.

[6]陳可文.中國海洋經濟學 [M].海洋出版社, 2003: 73-76.

[7]侯純揚, 武杰, 成國辰, 等.Q/HDS 203-2008 SW203海水阻垢分散劑 [S].天津: 天津市塘沽中海防腐技術開發公司, 2008.

Research on the ocean standard assessment method

WU Yue1,2, LU Wen-hai3

(1.National Center of Ocean Standard and Metrology, Tianjin 300112, China; 2.Tianjin University, Tianjin 300072, China; 3.National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, China)

Scientific assessment of ocean standards is an important means to improve the ocean standard quality.This paper analyzes the influence of the factors determining the terms of standard assessment and establishes assessment indicator system of ocean standards and evaluation of the collection.It assesses ocean standards with AHP and fuzzy comprehensive assessment method, which provides quantitative means for ocean standards quality.The method provides research foundation for the establishment of scientific and practical evaluation system.It improves the standard of quality control and the standard of management.

ocean standard; assessment; analytical hierarchy process; fuzzy comprehensive assessment

F062.4

A

1001-6932(2011)03-0241-05

2010-04-16；收修改稿日期：2011-02-22

吳玥 ( 1983－ )，女，主要從事技術經濟、海洋管理方向研究。電子郵箱：tjwuyue@sina.com。