模糊綜合評(píng)價(jià)法在艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用*

劉海洋　單春暉　劉文超

(1.海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì)　煙臺(tái)　264001)(2.71770部隊(duì)　泰安　271000)

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模糊綜合評(píng)價(jià)法在艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用*

劉海洋1單春暉2劉文超1

(1.海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì)煙臺(tái)264001)(2.71770部隊(duì)泰安271000)

艦船系統(tǒng)復(fù)雜，內(nèi)外部環(huán)境多樣，影響其安全的因素很多，其安全性受到廣泛關(guān)注。論文根據(jù)系統(tǒng)工程的理論，從人員、設(shè)備、環(huán)境、管理四個(gè)方面構(gòu)建艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并細(xì)化為20個(gè)二級(jí)指標(biāo)。使用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)某型艦船進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，確定艦船安全等級(jí)，查找導(dǎo)致艦船風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，以預(yù)防和減少艦船事故的發(fā)生。

艦船; 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià); 指標(biāo)體系; 模糊綜合評(píng)價(jià)

Class NumberTP391

1　引言

艦船具有系統(tǒng)復(fù)雜、裝備眾多、人員密集、危險(xiǎn)品集中、各項(xiàng)作業(yè)流程危險(xiǎn)性高等特點(diǎn)，這就決定了影響艦船安全因素非常繁多，范圍非常廣。隨著人們對(duì)其重要性認(rèn)識(shí)的不斷深入，艦船安全受到廣泛關(guān)注。

2　艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是通過(guò)對(duì)可能引起艦船危險(xiǎn)的各個(gè)因素進(jìn)行系統(tǒng)分析、篩選，確定能夠反映風(fēng)險(xiǎn)水平的關(guān)鍵性因素，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助定性或定量的模型對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，獲得能夠反映艦船總體風(fēng)險(xiǎn)水平的風(fēng)險(xiǎn)值，并以此為艦船安全管理提供決策支持[1]。根據(jù)系統(tǒng)工程理論，艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立一般從人員、設(shè)備、環(huán)境與管理四個(gè)要素來(lái)考慮。

2.1人員因素

在系統(tǒng)安全中涉及人的因素問(wèn)題時(shí)，采用術(shù)語(yǔ)“人失誤”。人失誤是指人的行為的結(jié)果偏離了預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。人失誤可能造成能量或危險(xiǎn)物質(zhì)的意外釋放，從而造成危險(xiǎn)[2]。人員因素主要包括艦員的敬業(yè)程度、健康狀況、業(yè)務(wù)水平、心理狀態(tài)、新艦員比例等，這些因素都可能給艦船安全帶來(lái)隱患。

2.2設(shè)備因素

物的因素問(wèn)題可以概括為物的故障。故障是指由于性能低下不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的現(xiàn)象，物的不安全狀態(tài)也可以看作是一種故障狀態(tài)。物的故障可能直接使約束、限制能量或危險(xiǎn)物質(zhì)的措施失效而發(fā)生事故。艦船設(shè)備因素主要包括艦型、艦齡、艦體結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備及電氣設(shè)備、航行操縱設(shè)備、艦船液體與氣體管系、應(yīng)急與救生設(shè)備、火工品等[3]。

2.3環(huán)境因素

艦船是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的海上移動(dòng)場(chǎng)所，影響其安全的環(huán)境因素比較復(fù)雜[4]。大量的海難事實(shí)表明，惡劣環(huán)境是造成艦船事故的重要因素。環(huán)境因素大體上可以分為艦船航行環(huán)境與自然環(huán)境。航行環(huán)境一般包括航行海區(qū)交通流、艦船密度、海上敵情等。自然環(huán)境主要包括狹水道、航道、氣象條件等，具體包括航道寬度、水深及風(fēng)、流、浪、能見(jiàn)度等[5]。

2.4管理因素

因管理主體不同而存在不同的管理因素，艦船的管理水平表現(xiàn)在很多方面，高效的管理有助于艦船安全的航行，艦船的管理因素主要包括組織機(jī)構(gòu)、管理制度、應(yīng)急預(yù)案等[6]。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是決定評(píng)價(jià)效果的關(guān)鍵，根據(jù)上述分析，篩選出對(duì)艦船安全影響較大的20個(gè)因素，由此得到艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1。

圖1　艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3　基于模糊綜合評(píng)價(jià)的艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

3.1建立評(píng)價(jià)指標(biāo)的因素集

綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)因素集U是影響評(píng)價(jià)對(duì)象的各個(gè)因素所組成的集合，即U={U1，U2，U3，U4}={人員因素，設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素}，每個(gè)因素再向下劃分，最終細(xì)化為20個(gè)因素集。

3.2建立評(píng)價(jià)集并確定權(quán)重

評(píng)價(jià)集是由評(píng)價(jià)對(duì)象可能做出的評(píng)價(jià)結(jié)果組成的集合，可以表示為V={V1，V2，V3，V4，V5}，V1為安全，V2為較安全，V3為一般，V4為危險(xiǎn)，V5為很危險(xiǎn)[7]。

評(píng)價(jià)因素的權(quán)重大小表明各因素在因素集合中的重要程度。權(quán)重的確定通常有三種方法，即德?tīng)柗品ā㈧刂捣ê蛯哟畏治龇ǎ@里采用層次分析法來(lái)獲取各指標(biāo)權(quán)重[8]。目標(biāo)層為第一層，即艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。準(zhǔn)則層為第二層，即人員因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素和管理因素，指標(biāo)層為第三層，是評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全的具體指標(biāo)或參量，是各個(gè)子系統(tǒng)的影響因素。準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重和指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重通過(guò)構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣來(lái)確定[9]，表1給出了準(zhǔn)則層兩個(gè)指標(biāo)比較標(biāo)度取值。

表1　準(zhǔn)則層兩個(gè)指標(biāo)比較標(biāo)度取值

由表1，可以得到判斷矩陣為

采用和積法計(jì)算權(quán)重向量，對(duì)A按列規(guī)范化得到下列矩陣。

按行相加求得和向量，再進(jìn)行歸一化處理得到準(zhǔn)則層各指標(biāo)的權(quán)重值。

從權(quán)重值可以看出，設(shè)備因素是影響艦船安全的主要因素，在艦船安全管理中必須加以重視。

同理，求出各指標(biāo)層的比較矩陣和權(quán)重分配集合Ai。

采用和積法，計(jì)算指標(biāo)層的各權(quán)重分配集合為

A2={0.1320.0580.0280.2960.058

0.2960.132}

3.3建立評(píng)價(jià)矩陣

以某型艦船為例，請(qǐng)專家對(duì)各子因素狀況進(jìn)行投票，建立各子因素的評(píng)分等級(jí)，表2～表5分別給出了各因素的評(píng)價(jià)表。

表2　人員因素評(píng)價(jià)表

表3　設(shè)備因素評(píng)價(jià)表

表4　環(huán)境因素評(píng)價(jià)表

表5　管理因素評(píng)價(jià)表

由表2～表5，可以得到指標(biāo)層各因素的評(píng)價(jià)矩陣Ri。

3.4得出各因素評(píng)價(jià)結(jié)果

得到指標(biāo)層各因素評(píng)價(jià)矩陣后，根據(jù)Bi=Ai°Ri，通過(guò)歸一化處理后，可以得到各因素綜合評(píng)價(jià)結(jié)果[10]。

從指標(biāo)層各因素的評(píng)價(jià)結(jié)果可知，根據(jù)最大隸屬度原則：人員因素最終評(píng)價(jià)結(jié)果為

安全狀態(tài)等級(jí)為安全；設(shè)備因素最終評(píng)價(jià)結(jié)果為

安全狀態(tài)等級(jí)為較安全；環(huán)境因素最終評(píng)價(jià)結(jié)果為

安全狀態(tài)等級(jí)為較安全；管理因素最終評(píng)價(jià)結(jié)果為

安全狀態(tài)等級(jí)為較安全。

3.5綜合評(píng)價(jià)

4　結(jié)語(yǔ)

本文分析了影響艦船風(fēng)險(xiǎn)的因素，構(gòu)建了艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用了模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行艦船風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，其計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，并且對(duì)多因素、多層次的復(fù)雜問(wèn)題具有良好的評(píng)價(jià)效果，但其在隸屬度和權(quán)重的確定過(guò)程中有較大的主觀性，而且不能解決評(píng)價(jià)因素間的相關(guān)性所造成的評(píng)價(jià)信息重復(fù)的問(wèn)題。

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Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation in Warship Risk Evaluation

LIU Haiyang1SHAN Chunhui2LIU Wenchao1

(1.Graduate Students’ Brigade, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai264001)(2.No.71770 Troops of PLA, Taian271000)

There are lots of factors affecting the safety of warship because of complex system and internal and external environment of warship. The safety of the warship attracts wide attention. Based on theory of systems engineering, this paper sets up assessment index system of the warship from personnel, equipment, environment and management, and divides into 20 secondary factors. This paper researches risk evaluation of a type warship by using fuzzy comprehensive evaluation, determines security levels of the warship, finds out the key point of the warship safety, prevents the warship accidents.

warship, risk evaluation, target system, fuzzy comprehensive evaluation

2016年4月10日,

2016年5月13日

劉海洋，男，碩士研究生，研究方向：裝備安全管理。單春暉，男，碩士，研究方向：裝備綜合保障。劉文超，男，碩士研究生，研究方向：裝備安全管理。

TP391

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.10.029