基于集對分析的道路運輸企業(yè)安全評價

周云+熊麗

摘要：采用五元聯(lián)系數(shù)來表示安全系統(tǒng)中存在的各種確定與不確定性因素。運用層次分析法定性分析影響交通運輸安全的指標(biāo)因素，建立相應(yīng)的評價指標(biāo)體系。對每個指標(biāo)因素進行權(quán)重賦值，根據(jù)集對評價模型定量的計算出企業(yè)的安全評價等級。結(jié)果表明：運用多元集對分析方法評價道路運輸企業(yè)的安全狀況客觀、科學(xué)、可行，避免了傳統(tǒng)評價方法中的單一權(quán)重賦值，同時也擴大了集對評價方法的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：安全評價；集對分析；五元聯(lián)系數(shù)；層次分析法

中圖分類號：TB文獻標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.04.085

1引言

歷年交通運輸安全事故每年都位居事故榜首，因此有必要對道路運輸企業(yè)的安全狀況進行全面的分析和評價。目前對道路運輸企業(yè)安全評價的研究方法主要集中在模糊綜合評價法、主成分分析法、聚類分析法等。現(xiàn)有的道路運輸企業(yè)安全評價方法都在主觀賦值上存在片面性。本文針對這一現(xiàn)狀依據(jù)系統(tǒng)安全的思路，對某交通運輸企業(yè)進行客觀的安全評價，引用集對分析中的五元聯(lián)系數(shù)來表征系統(tǒng)中的確定性與不確定性，通過層次分析法確定指標(biāo)體系和權(quán)重，最后運用集對評價模型定量得出該企業(yè)的具體安全狀況等級。

2集對評價模型

集對分析對2個集合的確定性以及不確定性的相互作用所進行的一種系統(tǒng)和數(shù)學(xué)分析。通常包括對集對中2個集合的特性、關(guān)系、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、趨勢以及相互聯(lián)系模式進行分析；通過建立2個集合的聯(lián)系數(shù)進行。其核心是，把整體看成一個不確定系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中存在多種不確定性，確定性與不確定性相互影響、互相制約、在一定條件下相互轉(zhuǎn)換，并用一個能從公式上體現(xiàn)上述思想的聯(lián)系度來表示：

式中：a表示同一度；b表示差異度；c表示對立度，a+b+c=1。i和j分別是差異度系數(shù)和對立度系數(shù)，可以對其進行賦值并計算聯(lián)系度。在計算中，j=-1，而i的取值范圍為[-1，1]。

多元聯(lián)系數(shù)集對分析是在原有基礎(chǔ)上把差異度b進行細分，得到了多元聯(lián)系度，用下面式子表示：

式中b1～bn分別表示不同層次的差異度，n越大表示差異層度越大，i1～in表示差異度系數(shù)，要根據(jù)具體情況進行取值。

在運用集對分析法來進行道路運輸企業(yè)安全評價時，把指標(biāo)評價因素歸為集合X={道路運輸企業(yè)安全評價指標(biāo)因素}，安全等級集合歸位集合Y={道路運輸企業(yè)安全評價等級}。指標(biāo)因素集和安全等級之間存在一定的不確定性。因此可以用集對分析中的多元聯(lián)系數(shù)來表示各級指標(biāo)因素和安全等級之間的這種模糊關(guān)系。

2.1道路運輸企業(yè)安全評價等級劃分

心理學(xué)家米勒認為，人能區(qū)別的屬性在5～9級之間。因此本文將安全評價等級劃分為5個等級，為了便于專家的評分，對每一等級賦予一個具體分值，具體情況見表1。

2.2確定各指標(biāo)聯(lián)系度

依據(jù)安全評價等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，評價標(biāo)準(zhǔn)分為5個等級。為了評價結(jié)果合理，在此基礎(chǔ)上建立道路運輸企業(yè)安全評價的五元聯(lián)系數(shù)集對評價模型。

2.2.1uk等級評定

依據(jù)“均分原則”，將聯(lián)系數(shù)在區(qū)間[-1，1]五等分。

2.2.2方案層五元聯(lián)系數(shù)uij的確定

式中rijn∈＼[0，1＼]，是道路運輸企業(yè)安全評價指標(biāo)Uij相對于Cn等級的聯(lián)系度分量。uij表示方案層綜合評價的五元聯(lián)系數(shù)。式中rij1～rij5依次分別表示5個評價等級的相關(guān)系數(shù)，i1～i3表示準(zhǔn)則層的差異度系數(shù)。

指標(biāo)分為多種，本文所述指標(biāo)是效益型指標(biāo)，即指標(biāo)越大為越優(yōu)，根據(jù)聯(lián)系度系數(shù)的計算方法，以方案層中一個指標(biāo)因素U11為例計算其聯(lián)系數(shù)u11。

（1）當(dāng)t1≥C11時，u11=1；

（2）當(dāng)C12≤t11

（3）當(dāng)C13≤t11

（4）當(dāng)C14≤t11

（5）當(dāng)C15≤t11

（6）當(dāng)t11

其中i=1，2，3，4，C11-C15分別取每個等級的最小值。t11為方案層指標(biāo)因素U11的實測值。

根據(jù)以上計算規(guī)則，就可以推測計算全部目標(biāo)層指標(biāo)體系的安全聯(lián)系度。i的取值在[-1，1]之間。

2.3確定指標(biāo)聯(lián)系度

假設(shè)五元聯(lián)系分量矩陣為E=（1i1i2i3j）T，五元評價矩陣為rij，那么就可以得到集對聯(lián)矩陣

即為總指標(biāo)綜合評價n元聯(lián)系數(shù)主值uk的具體結(jié)果。

2.4綜合評價

綜合聯(lián)系數(shù)ui取值為[-1，1]。以0為中點，若ui取負值，則表示樣本i同最優(yōu)評價等級k間存在“對立”關(guān)系，越接近-1，則被評價指標(biāo)與最優(yōu)等級的差距就越大，ui取正值，則表示樣本i與最優(yōu)評價等級看k之間存在“同一”關(guān)系，越接近1，被評價的指標(biāo)與最優(yōu)等級的差距就越小。綜合聯(lián)系度的取值在[-1，1]之間，越大則表示安全等級越高。

3應(yīng)用實例

3.1指標(biāo)體系及權(quán)重的確定

以某省高速客運有限公司的安全評價為例，采用五元聯(lián)系度的集對安全評價法對其進行安全評價。參照文獻運用層次分析法建立了指標(biāo)體系，根據(jù)文獻，建立指標(biāo)體系及組合權(quán)重表，具體情況見表3。

3.2集對綜合評價

確定評價指標(biāo)的五元聯(lián)系：

（1）評價指標(biāo)值的確定。

為確定評價指標(biāo)值，25位專家根據(jù)自己豐富的知識與經(jīng)驗，結(jié)合該客運公司的實際情況進行打分。最后對專家的打分結(jié)果進行統(tǒng)計，得到每個指標(biāo)對應(yīng)等級的頻率。匯總計算后的最終結(jié)果如表4所示。

（2）評價指標(biāo)的五元聯(lián)系數(shù)。

根據(jù)前面得到的二級指標(biāo)體系權(quán)重值，并參考公式2-4和uij來確定二級指標(biāo)因素的五元聯(lián)系數(shù)。將得到的評價值和各評價指標(biāo)的權(quán)重代入公式計算，得到各指標(biāo)的聯(lián)系度分量，并對照安全評價等級表得到各評價指標(biāo)在本公司道路運輸安全評價中的安全等級，具體結(jié)果表5所示。

安全通過準(zhǔn)則層評價結(jié)果表可以看出在對該企業(yè)的道路運輸評價結(jié)果中駕駛員是較為安全，車輛因素和管理因素都為一般安全。

4結(jié)論

交通運輸工程是一個系統(tǒng)工程，涉及到人、車、管理等多個因素，各因素互相影響。本文運用多元集對分析方法評價了道路運輸企業(yè)的安全狀況。用聯(lián)系度表達式表示各影響因素與各安全等級的特征關(guān)系，通過聯(lián)系主值數(shù)和等級劃分表來判斷各影響因素和整個企業(yè)交通運輸狀況的安全等級，客觀、科學(xué)、可行，避免了傳統(tǒng)方法中的單一權(quán)重賦值的評價方法。也擴大了集對評價方法的應(yīng)用范圍。

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