海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估方法研究

吳玥，路文海

（1.國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，天津 300112；2.天津大學(xué)，天津 300072；3.國(guó)家海洋信息中心，天津 300171）

海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估方法研究

吳玥1,2，路文海3

（1.國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，天津 300112；2.天津大學(xué)，天津 300072；3.國(guó)家海洋信息中心，天津 300171）

科學(xué)評(píng)估海洋標(biāo)準(zhǔn)是提高海洋標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重要手段。分析了影響海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估因素確定的條件，建立海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)集。利用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，定量評(píng)估了海洋標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量。該方法為建立科學(xué)的、操作性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估體系提供研究基礎(chǔ)，有利于完善對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的控制，提高海洋標(biāo)準(zhǔn)的管理水平。

海洋標(biāo)準(zhǔn)；評(píng)估；層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)法

海洋標(biāo)準(zhǔn)工作對(duì)海洋事業(yè)的發(fā)展起著重要的支撐作用。隨著我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，涉海產(chǎn)業(yè)對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)的需求日益增加，對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量也提出了更高的要求。中國(guó)自20世紀(jì)70年代開展海洋標(biāo)準(zhǔn)化工作，經(jīng)過多年的發(fā)展，在構(gòu)建海洋標(biāo)準(zhǔn)體系，完善海洋標(biāo)準(zhǔn)管理，強(qiáng)化海洋標(biāo)準(zhǔn)的宣傳貫徹和監(jiān)督執(zhí)行等方面均取得了較大進(jìn)展，但是對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的控制還一直是海洋標(biāo)準(zhǔn)管理中的薄弱環(huán)節(jié)。海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估是海洋標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)貫穿海洋標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)、形成、使用等全過程，是海洋標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量監(jiān)督保障的基礎(chǔ)。

現(xiàn)在常規(guī)的評(píng)估方式是專家評(píng)審、用戶意見反饋等，缺乏科學(xué)系統(tǒng)的方法。數(shù)學(xué)上可用于評(píng)估的方法主要有分?jǐn)?shù)加權(quán)法、統(tǒng)計(jì)分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別法、模糊數(shù)學(xué)評(píng)判法等[1]。考慮海洋標(biāo)準(zhǔn)既是海洋領(lǐng)域的技術(shù)成果，又是實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，其本身就是一個(gè)多層次、多要素的復(fù)雜體系。因此，本文將運(yùn)用層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，有效地將定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合，科學(xué)評(píng)估海洋標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)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(guó)匹茲堡大學(xué)教授A.L.Satty于20世紀(jì)70年代提出的[2]。這種方法將決策問題的有關(guān)元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，用一定標(biāo)度對(duì)人的主觀判斷進(jìn)行客觀量化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性分析和定量分析，為決策分析提供依據(jù)。AHP法主要步驟如下：

步驟一：構(gòu)造層次分析結(jié)構(gòu)。對(duì)問題所涉及的因素進(jìn)行分類，構(gòu)造一個(gè)各因素之間相互聯(lián)結(jié)的層次結(jié)構(gòu)模型。

步驟二：構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。假定目標(biāo)元素為A，同與之相連的有關(guān)元素B1，B2，…，Bn有支配關(guān)系。通過向?qū)＜以儐栐贏下元素Bi對(duì)元素Bj的優(yōu)劣比較，構(gòu)造判斷矩陣。

步驟三：層次單排序。計(jì)算判斷矩陣B的最大特征根λmax和其對(duì)應(yīng)的經(jīng)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(duì)于目標(biāo)元素A的權(quán)值。

當(dāng)CR＜0.1時(shí)，認(rèn)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(shè)已求出元素B1，B2，…，Bm權(quán)重為b1，b2，…，bm，又求出了相對(duì)上層元素Bk的下層元素C1，C2，…，Cn的權(quán)重為c1k，c2k，…，cnk，k=1，2，…，m 其中cik＝0表示Ci與Bk無聯(lián)系。可通過確定下層元素C1，C2，…，Cn相對(duì)于目標(biāo)的權(quán)重c1，c2，…，cn。

1.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)（Fuzzy Comprehensive Assessment）是模糊數(shù)學(xué)的一種具體應(yīng)用方法，最早是由我國(guó)學(xué)者汪培莊提出的[3]。模糊綜合評(píng)價(jià)是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，首先建立問題的目標(biāo)集和評(píng)價(jià)集，分別確定他們的隸屬度向量。然后在各個(gè)單目標(biāo)評(píng)判的基礎(chǔ)上，通過模糊映射得出多目標(biāo)綜合評(píng)估結(jié)果[4]。建立模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型步驟如下：

步驟一：確定評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重。根據(jù)問題確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集X={x1，…，xm}及各指標(biāo)的權(quán)重集

步驟二：?jiǎn)我蛩卦u(píng)價(jià)。確定評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)（決策集）Z={z1，…，zm}，確定評(píng)價(jià)對(duì)象在各單項(xiàng)指標(biāo)上的得分ri=(ri1，…，rim) (i=1，…，n)，其中rij是評(píng)價(jià)對(duì)象在第i個(gè)指標(biāo)上隸屬于等級(jí)zj的程度。以ri行構(gòu)成單因素評(píng)價(jià)矩陣R=（rij）nm。

步驟三：綜合評(píng)價(jià)。計(jì)算模糊合成AoR，合成采用(+，?)，即相當(dāng)于普通矩陣乘法。對(duì)于合成結(jié)果可進(jìn)行歸一化，并按最大隸屬度原則確定評(píng)價(jià)對(duì)象所屬的等級(jí)。

2 影響海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估因素確定的條件

2.1 海洋標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)

海洋標(biāo)準(zhǔn)分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)[5]，不同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，其評(píng)估因素應(yīng)有所不同。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域中需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一的技術(shù)事項(xiàng)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估因素應(yīng)圍繞是否符合相關(guān)法律法規(guī)要求，是否滿足產(chǎn)品性能和功能要求，檢驗(yàn)項(xiàng)目、操作方法流程是否合理等內(nèi)容設(shè)定。管理標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)企業(yè)需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一的管理事務(wù)所制定的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估因素應(yīng)該圍繞能否規(guī)范生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、依法治理企業(yè)來設(shè)定。工作標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)每個(gè)工作崗位制定的共同和重復(fù)使用的規(guī)則，評(píng)估因素應(yīng)圍繞崗位目標(biāo)對(duì)企業(yè)目標(biāo)的一致性，與相關(guān)崗位工作標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)性等內(nèi)容設(shè)定。

2.2 海洋標(biāo)準(zhǔn)所屬產(chǎn)業(yè)

海洋產(chǎn)業(yè)是指人類開發(fā)利用海洋空間和海洋資源所形成的生產(chǎn)門類[6]，涉及諸多行業(yè)。根據(jù)《海洋及相關(guān)產(chǎn)業(yè)分類代碼》，海洋產(chǎn)業(yè)包括：海洋漁業(yè)、海洋油氣業(yè)、海洋礦業(yè)、海洋鹽業(yè)、海洋船舶工業(yè)、海洋化工業(yè)、海洋生物醫(yī)藥業(yè)、海洋工程建筑業(yè)、海洋電力業(yè)、海水利用業(yè)、海洋交通運(yùn)輸業(yè)、濱海旅游業(yè)等12個(gè)主要海洋產(chǎn)業(yè)和海洋科研教育管理服務(wù)業(yè)。不同的產(chǎn)業(yè)由于其產(chǎn)業(yè)特質(zhì)的不同，評(píng)價(jià)因素應(yīng)有所不同。

2.3 海洋標(biāo)準(zhǔn)所處階段

海洋標(biāo)準(zhǔn)可分為立項(xiàng)階段、形成階段和使用階段，不同階段評(píng)估目的不同，評(píng)估因素應(yīng)有所不同。立項(xiàng)階段，標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，評(píng)估的目的是確定標(biāo)準(zhǔn)可否立項(xiàng)。形成階段（包括：征求意見階段、評(píng)審階段、報(bào)批階段），標(biāo)準(zhǔn)文本已初步形成，評(píng)估的目的是確定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的科學(xué)性、可靠性與可行性，標(biāo)準(zhǔn)的編輯質(zhì)量等。使用階段，標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和驗(yàn)證，人們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性、標(biāo)準(zhǔn)的編寫質(zhì)量、使用效果均有一定的了解，評(píng)估的目的是確定標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際效益，以便對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。

3 海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)集

海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估指標(biāo)體系分為3個(gè)層次，同一層的諸因素從屬于上一層的因素或?qū)ι蠈右蛩赜杏绊懀瑫r(shí)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(biāo)層，即海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估因素。中間層為準(zhǔn)則層，分別為技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素和社會(huì)因素，表示衡量是否達(dá)到目標(biāo)的判斷準(zhǔn)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(shí)對(duì)于每個(gè)評(píng)判因素都有不同級(jí)別的評(píng)價(jià)，多個(gè)評(píng)價(jià)級(jí)別組合形成了評(píng)價(jià)集，如表1所示。

表 1 海洋標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估因素與評(píng)價(jià)集Tab.1 Ocean standard assessment factors and evaluation sets

4 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估過程—以企業(yè)《SW203海水阻垢分散劑》［7］為例

4.1 建立層次結(jié)構(gòu)圖

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《SW203 海水阻垢分散劑》是2009年發(fā)布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，屬于海水利用業(yè)，處于使用的初級(jí)階段。根據(jù)其特點(diǎn)選定評(píng)估因素并建立層次結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

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

4.2 構(gòu)成判斷矩陣并計(jì)算綜合權(quán)重

4.2.1 根據(jù)下式構(gòu)造判斷矩陣

bij表示對(duì)于A來說，Bi相對(duì)于Bj重要程度的數(shù)值體現(xiàn)。通常bij取1，2， …，9以及它們的倒數(shù)作為標(biāo)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(jié)果為：

對(duì)判斷矩陣A-B,有

4.2.2 層次總排序 計(jì)算出C1-C12的綜合權(quán)重，層次總排序的計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表 2 C層評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)企標(biāo)《SW203 海水阻垢分散劑》效益的綜合權(quán)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(píng)價(jià)等級(jí)和相應(yīng)尺度

由10名專家組成的評(píng)價(jià)小組（產(chǎn)業(yè)專家4名、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用部門6名）確定評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別代表標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用價(jià)值很高、較高、一般、比較差、很差，相應(yīng)評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)矩陣

由專家組評(píng)定分?jǐn)?shù)，并計(jì)算單因素評(píng)價(jià)矩陣R。

4.5 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)綜合分值

確定標(biāo)準(zhǔn)的模糊綜合評(píng)定向量

4.6 評(píng)價(jià)結(jié)論

由表3可看出，本標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)分為0.886，根據(jù)最大隸屬度原則，該標(biāo)準(zhǔn)處于第Ⅰ級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用價(jià)值很高。

表 3 《SW203 海水阻垢分散劑》標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估結(jié)果Tab.3 Assessment results of enterprise standard for ‘SW203 scale inhibitor and dispersant of seawater’

5 結(jié) 語

海洋標(biāo)準(zhǔn)是個(gè)復(fù)雜體系，影響因素繁多，利用層次分析法和模糊綜合評(píng)判法可以定量評(píng)估其質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)用該方法可對(duì)分類型、分產(chǎn)業(yè)、分階段的海洋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，為建立科學(xué)的、操作性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估體系提供研究基礎(chǔ)，有利于完善對(duì)海洋標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的控制，提高海洋標(biāo)準(zhǔn)的管理水平。

[1]賈旭, 王欣.模糊數(shù)學(xué)在石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估中的應(yīng)用 [J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化, 2007, (7): 52-54.

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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(shù)經(jīng)濟(jì)、海洋管理方向研究。電子郵箱：tjwuyue@sina.com。