基于盲數理論的我國海上戰略通道安全風險評價＊

李振福 顏章龍

（大連海事大學交通運輸管理學院 大連 116026）

由于經濟的快速發展，中國經濟正在遭遇資源和能源的瓶頸，要實現中國經濟的可持續發展，就必須把眼光投向海外，謀求國際資源和世界市場［1－2］．所以，利用海上通道進行運輸是一個非常重要的戰略問題．海上戰略通道的安全面臨著傳統安全因素和非傳統安全威脅的風險［3］．我國海上戰略通道的安全性研究，目前是一個熱點問題．由于通道的安全風險評價信息具有未確知性，并且是盲信息，因而本文利用盲數理論［4］對通道的安全風險進行評級，為解決這一難題提供了一種方法．

1 盲數理論

1．1 盲數的概念

設R為實數集，R為未確知有理數集，G是有理灰數集．

設ai∈G，αi∈ ［0，1］，i＝1，2，…，n，f（x）為定義在G上的灰函數稱為A與B的可能值帶邊 ＊ 矩陣，x1，x2，…，xm和y1，y2，…，ym分別表示A與B的可能值序列，互相垂直的2條直線叫縱軸和橫軸，第一象限元素構成的m×n階矩陣稱為A與B在＊運算下

若當i≠j時，ai≠aj，且 ＝α，0＜α≤1，則稱函數f（x）是一個盲數，階數為n．稱αi為f（x）在ai的可信度，稱α為f（x）的總的可信度［5］．

1．2 盲數的運算

設＊表示G中的一種運算，可為＋，－，×或÷中的任一種．

設盲數的可能值＊矩陣，簡稱可能值＊矩陣．稱為A 關于B 的可信度帶邊積矩陣，α1，α2，…，αm和β1，β2，…，βm分別表示A與B的可信度序列，第一象限元素構成的m×n階矩陣稱為A關于B的可信度矩陣，簡稱可信度積矩陣［6］．

稱φ（x）為盲數A與B的＊運算，記作

式中：在進行除法運算時要求yj（j＝1，2，…，n）的區間中不包含有零．

設A，B，C是盲數，則盲數的運算具有下列性質：（1）A＋B＝B＋A；（2）A×B＝B×A；（3）（A＋B）＋C＝A＋（B＋C）；（4）（A×B）×C＝A×（B×C）．

2 通道評價的盲數模型

2．1 通道單因素的未確知測度

在通道的安全風險評價中，對安全風險產生影響的因素主要是定性指標，其確定采用德爾菲法（Delphi），由若干專家進行評價．

專家可信度，即為專家的可信賴程度，某些程度上體現了專家在該領域的權威．最值得信任的專家可信度為1，最不值得信任的專家可信度為0，若專家組A1，A2，…，An的可信度分別為，

稱為專家Ai關于專家組A1，A2，…，An的綜合可信度［7］．

設C＝ ｛c1，c2，…，cK｝為評價空間，其中ck（1≤k≤K）為第k個評價等級．現將評價中的ai1，ai2，…，ain按不同分數重新排列為：aij1，aij2，…，aijk，αijk為x＝aijk時的專家可信度之和．于是，對于因素Ai可得盲數fi（x）：

設影響海上戰略通道安全有n個因素F1，F2，…，Fn，記為F ＝ ｛F1，F2，…，Fn｝．用xi表示在Fi因素下的評價值．設評價值xi處于第k個評價等級ck的程度為αik＝α（xi∈ck），那么αik是對程度的一種測量結果，其滿足3條測量準則，即非負有界性、可加性、歸一性：（1）0≤αik≤1；

式中：其中：i＝1，2，…，n；k＝1，2，…，K．稱滿足上述3條測量準則的αik為未確知測度．稱

為單因素評價矩陣．

2．2 因素權重的確定

本文采用層次分析法（AHP）確定因素的權重，通過對n個因素成對比較，構造一個反映兩兩之間重要程度的判斷矩陣．

判斷矩陣分析法，是把m個評價因素排成一個m階判斷矩陣，專家通過相對比較標度（見表1），對因素兩兩比較，得到判斷矩陣

表1 相對比較標度

求解判斷矩陣B的最大特征根λmax及其對應的特征向量ξ＝ （ξ1，ξ2，…，ξn），進行一致性檢驗，其中RI的取值見表2．

表2 RI取值

當CR≤0．1時，判斷矩陣基本符合一致性條件；當CR≥0．1時，認為所給出的判斷矩陣不符合一致性條件，需要進行修正判斷矩陣的元素．

取ξi作為因素Fi的權重，必要時可以對特征向量ξ進行歸一化處理，從而得到所求的盲數模型各個因素的權重向量：

2．3 多因素綜合未確知測度分析

根據通道的單因素未確知測度αik和各因素的權重向量ξ，可以計算出通道多因素綜合未確知測度α：

2．4 評價準則的確定

由于通道安全評價的評價目標取值為安全風險越小越好，并且評價的各個等級間有c1＜c2＜…＜cK，即評價等級劃分是有序的，所以不能使用最大測度識別準則進行評價，適合用置信度識別準則代替．由于評價空間存在有序性和信息不確定性，為了使評價結果更加合理，設置信度為λ（λ＞0．5），通常取0．6或0．7［8－10］．

令：

則判定通道屬于第k0個評價等級ck0．

3 案例分析

以我國一個戰略通道——馬六甲海峽為例，利用盲數理論對馬六甲海峽通道進行安全風險評價和分析．

馬六甲海峽目前由新加坡、馬來西亞和印度尼西亞3國共同管理．一旦馬六甲海峽形式緊張，一些大國介入其中，封鎖海峽，將直接影響中國進出口運輸的安全，也關系著中國未來的發展和安全［11］．

通過分析，得到影響馬六甲海峽的安全因素主要如表3所列．

表3 影響馬六甲海峽的安全因素

建立評價空間C．在對馬六甲海峽進行安全風險分析時，將馬六甲海峽的通道安全性分為5個等級，即c1，c2，c3，c4，c5，分別表示非常安全、安全、普通、危險、非常危險．評價空間C記為：C＝｛c1，c2，c3，c4，c5｝，且有ci∩cj＝ ?（i，j＝1，2，3，4，5且i≠j），實際上，認為ck＋1比ck“危險程度高”，記為ck＋1＞ck（k＝1，2，3，4）．

由5位專家對馬六甲海峽通道安全的因素實施評價，專家的具體情況如表4所列，并由式（3）取得專家的綜合可信度值．按非常安全（1分），安全（2分），普通（3分），危險（4分），非常危險（5分）進行打分評價，評價結果見表5．

表4 評價專家情況

表5 影響馬六甲海峽通道安全因素的專家評價

設 f1（x），f2（x），…，f14（x）為 F1，F2，…，F14的綜合評價值，由公式（4）則可知f1（x），f2（x），…，f14（x）為盲數，表示如下．

用ν表示影響馬六甲海峽通道安全因素的單指標未確知測度評價向量，根據盲數理論，由式（5）有

通過對這14個影響因素進行兩兩比較，構造了一個反映兩兩之間重要程度的判斷矩陣如表6．利用數學計算Matlab工具調用AHP算法求得影響馬六甲海峽的14個因素的權重見表7．

隨機一致性比率CR＜0．10時，判斷矩陣才具有滿意的一致性．否則，需要對判斷矩陣進行調整，直到滿足一致性條件．在本例中，

表6 基于AHP的屬性層權重確定

表7 各因素的權重

說明所獲得的指標權重值比較合理，可以作為分析結果用于評價研究．

對馬六甲海峽安全風險評價的未確知測度α定義為

式中：ξ為影響馬六甲海峽通道安全的14個因素的權重；ν為14個因素的單指標測度．這里

從而由式（7）可以求得，

若取置信度為λ＝0．7，按式（8）即可求得馬六甲海峽的評價等級的k0值：

從而馬六甲海峽的評價等級為c4，即馬六甲海峽的通道安全風險級別為：危險．

設置信度為λ＝0．6，則可求得馬六甲海峽的評價等級的k0值：

即馬六甲海峽的評價等級為c4．同樣地，在該置信度水平下，馬六甲海峽的通道安全風險級別為：危險．

4 結束語

本文應用盲數理論，探索了一種將海上戰略通道的研究從定性研究到定量研究的方法，提出了一個對海上通道進行安全風險評價的模型，為通道的研究提供一個新的視角．根據該模型，研究人員可以對我國海上戰略通道的安全風險性能做出評估和預測．本文以馬六甲海峽為例進行了安全風險評價，研究結果表明，將盲數理論用于通道安全風險的評價，具有一定的理論可行性和推廣應用價值．

［1］李 兵．海上戰略通道安全透視［J］．人民論壇，2010（1）：36－37．

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