基于模糊灰色綜合評價法的船舶溢油風險評價

郭興華 周旭東 陶季芳

摘要：指出了模糊綜合評價法是廣泛應用于油污溢油風險評估中的一種方法。模糊灰色綜合評價法主要用來評估船舶溢油風險的不確定性，同時用來解決船舶溢油風險評估中“樣本少、信息少”的特性。如果只采用模糊法進行風險評估會引起信息丟失的缺陷，而灰色理論評價法又不能實現重復利用面模糊評價的特點，結合上述兩種方法的優缺點，適當建立一種模糊灰色綜合評價法應用于船舶溢油風險的評估，可為長江沿岸港口主管機關加強船舶溢油風險監控提供有效的建議。

關鍵詞：職業現狀;就業選擇;調查分析

中圖分類號;X55 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）04-0032-02

1 模糊綜合評價法

在風險因素判定存在模糊的情況下，全面考慮各種風險因子的影響，針對船舶溢油風險對風險源進行全方位評估的方法叫做模糊綜合評判方法[1]。參照的工作原理和步驟如下。

設兩個論域U={u₁，u₂，…，u_n}和V={v₁，v₂，…，v_n}，U是需要評價的風險構成因素的集合，即風險因素集;V是評語所組成的集合，即風險評判集。假設R是已知的風險模糊關系，為m×n階模糊評價矩陣，R確定了唯一的一個從U到V的風險模糊變換。風險因素的權重分配A是U上的一個風險模糊子集，B是模糊評價集，用它來表示評價的結果，是V的一個子集。模糊變換關系B=A·R，把一個n維論域U上表現為風險模糊向量A的模糊概念轉換到m維論域上表現風險模糊向量B的模糊概念。綜合評價的步驟如下。

（1）對公式U中涉及的風險要素，可借助于評判集V中的風險因子借助評判方法對公式U中的風險要素作出評判，從而方便得出U和V之間的模糊矩陣關系。

（2）對中的諸因素，從而確定它們的重要程度，即權重。

（3）制定變換關系：B=A·R。

（4）利用加權平均法或最大隸屬度法對結果進行處理。

對于論域中存在的一些復雜系統關系，涉及的因素和變量相對復雜，所以對涉及的因素和變量難以賦予權重，結合綜合評價賦值的方法對風險因素和變量進行權重賦值，可能縮減每個因素的權重，若是再次進行權重賦值分配的話，可能導致沒有價值的結果出現，所以需要采用多級風險模糊評價方法[2]，具體步驟如下。

首先，需要建立因素集U按一定的屬性分為S個子因素集U₁，U₂，…，U_s，其中U_i={U_i1，U_i2，…，U_in}，i=1，2，…，s，且滿足n₁+n₂+…+n_s=n。

然后，針對每一個子因素集U_i分別做出綜合評價，設V={v₁，v₂，…，v_m}為風險評判集，U_i中各因素相對于V的權重分配為A_i={a_i1，a_i2，…，a_in}，假設R_i為單因素評判矩陣，則可以得到一級評價向量：

最后，將每個U;看成一個風險因素，G={U₁，U₂，…，U_s}則為風險因素集，G的單因素評判矩陣為：

每個U_i作為U的一個子集，反映了U的部分屬性，可以對它們進行權重的分配A={a₁，a₂，…，a_n}，得出二級評判向量B=A·R=（b₁，b₂，…，b_m），在具體問題中如果U_i包含較多的風險因素時，還可以將U_i再次進行劃分，必要時可以有三級乃至四級以上的模糊風險綜合評判模型[1～3]。

2 評價模型結構建立

本文采用模糊灰色綜合評價法主要適用于長江江蘇段沿岸港口轄區內船舶溢油風險評估，此種評價法主要借助評價模型來實現，船舶溢油風險評價模型結構運用了三層評價指標，完善了船舶溢油風險評價評估方法。船舶溢油風險因素評價模型結構見圖1所示。

如何對溢油風險作出全面而有效的風險評價？首先要采集風險評價指標因子;其次建立風險評估模型;第三借助船舶溢油風險因素評價結構模型對溢油風險的因素進行權重賦值;第四統計各指標數值，然后計算，建立模糊隸屬度矩陣;第五結合風險評估模型對其進行模糊綜合風險評估。

3 評價模型應用

上述模型中風險指標數據是從南京港轄區水域發生的船舶溢油數據中采集的，在此以長江南京段水域為例，結合船舶溢油風險評價模型結構，對船舶溢油作出風評評估，以驗證模型的有效性[4～6]。

3.1 行業領域專家打分

根據引起船舶溢油風險的因子賦予指標權重系數建立指標集，請相關專家對照各指標風險系數的數值進行評分。相關專家主要來自港口主管機關內的管理人員，經常航行此水域內的引航員、船長等。

3.2 系統各因素權重的確定

根據灰色關聯風險評價模型確定引起船舶溢油風

3.3 計算統計灰數與構造模糊隸屬度矩陣

根據上文關于風險為低、中、高時的白化權函數，計算各指標的灰色統計量，然后利用公式計算可得各個一級因素的模糊隸屬度矩陣如下。

3.4 模糊評價

根據公式計算得：B=[b₁，b₂，b₃]=[0.392，0.602，0.276]，進行歸一化處理后得：B=[0.309，0.474，0.217]，其中b₂最大，因此評價得到長江南京水域的船舶溢油風險為中等。

從數據輸入評價模型結果來看，依據模型評價出的結果來看是符合實際情況的。該評價方法和數據模型對于驗證船舶溢油風險評估是有效的，將模糊灰色綜合評價法應用于船舶溢油風評評價實踐，并且從評價結果來看效果很明顯，可信度也很高，其評價結果可以推薦應用到船舶溢油管理防范風險方面。

4 結論

模型應用中以長江南京段為例進行了船舶溢油風險的評價。結果表明：南京段的船舶溢油風險為中等，需要相關部門加強預防與管理。借助模糊灰色綜合評價法對長江沿岸其他港口水域內發生的溢油事故進行風險評估，找出該方法在應用過程中的缺陷，針對評價的結果及時反饋給長江港口主管當局，對長江江蘇段轄區內的船舶溢油風險防治工作提出一些合理性的建議。

參考文獻：

[1]陸怡.模糊綜合評價方法及其在風險分析中的應用[J].江蘇工業學院學報，2006（4）：46～49.

[2]陳利瓊，張鵬，馬劍林，等.油氣管道風險的模糊綜合評價方法探討[J].天然氣工業，2003（3）：117～119.

[3]昊亮，孫壽偉，李超一種新型充氣快速布放圍油欄的設計與試驗研究[J].綠色科技，2017（18）：62～63，67.

[4]劉一飛，董彬.海洋環境問題及其保護對策[J].綠色科技，2017（8）：56～57.

[5]王玨.黃景貴.循環經濟模式下國內外郵輪旅游污染防治及其海南啟示[J].綠色科技，2015（10）：296～299.

[6]劉時進.綠色制造工藝在船舶結構中的應用[J].綠色科技，2018（16）：271～272.

收稿日期：2019-12-06

基金項目：中國交通教育研究會教育科學研究項目（編號：交教研1802-71）;江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目（編號：201912703005Y）：2018年度南通航運職業技術學院科技類研究項目（編號HYKY/2018203）;南通航運職業技術學院江蘇水運安全工程研究中心項目

作者簡介：郭興華（1984-），男，講師，碩士，主要從事航海教育和船舶交通載運工具研究。