多層次灰色綜合評價法FSC選船模型研究

高方朝

摘 要：基于我國目前FSC選船現(xiàn)狀和結(jié)合已有研究成果，根據(jù)灰色系統(tǒng)理論和層次分析法，本文從船舶、歷史檢查因素、船員、船公司和航行環(huán)境五個方面提出了FSC目標船選擇多層次灰色綜合風(fēng)險評價數(shù)學(xué)模型，并利用MATLAB計算程序進行實例驗證，計算結(jié)果表明該模型是有效的并具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：FSC目標船選擇；層次分析法；風(fēng)險評價；多層次灰色綜合評價

中圖分類號：U691 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）08-0045-03

船舶安全檢查，一般可以從檢查的目標上分為港口國監(jiān)督（PSC）和船旗國監(jiān)督（FSC）?，F(xiàn)階段，一些發(fā)達國家（如美國和澳大利亞），和備忘錄組織（如巴黎備忘錄和東京備忘錄）都有自己的選船機制。我國FSC檢查的選擇目標船主要法律依據(jù)是（1997《船舶安全檢查規(guī)則》）、《重點跟蹤船舶監(jiān)督檢查管理規(guī)定》和《中華人民共和國“安全誠信船舶”評選規(guī)定》。具體實施則是根據(jù)港務(wù)當局提供的船舶靠離泊信息，碼頭巡查獲得的信息和檢查員的經(jīng)驗，這樣一來就容易造成船舶檢查的盲目性、隨意性和不公平性，同時檢查效率低下，并且達不到檢查的目的。目前我國專家學(xué)者在這方面的研究主要有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的FSC選船模型和基于層次分析法和模糊綜合評價方法的FSC選船模型。為提高我國FSC選船的科學(xué)性和客觀性，現(xiàn)結(jié)合船舶管理方面所涉及的各項法律法規(guī)，同時參考一些發(fā)達國家和各備忘錄組織的選船標準以及國內(nèi)已有的研究成果，從船舶、歷史檢查因素、船員、船公司和船舶航行環(huán)境五個方面確定目標因素，建立一個3層次的綜合指標評價體系，結(jié)合灰色系統(tǒng)理論，并利用層次分析法確定各評價指標的權(quán)重分配，建立了FSC選船多層次灰色綜合評價模型。

1 評價模型的構(gòu)建

1.1 建立目標船選擇綜合評價指標體系

文中建立的綜合評價體系如表1所示，由最高層（評價目標U）、第二層（第一級評價指標Ui）和最底層（第二級評價指標uij）共15個指標組成。這種指標關(guān)系可表示如下：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型，如表1所示。

（2）通過對指標的重要性進行兩兩比較來構(gòu)造判斷矩陣A，構(gòu)建方法和含義如表2所示：

結(jié)果顯示，上述各權(quán)重向量都滿足一致性檢驗，可以使用。

1.3 確定評分等級標準

確定目標船舶評價等級是為了更好地判斷船舶的“危險程度”，即該船舶可能發(fā)生水上財產(chǎn)安全事故和對水域造成污染的可能性大小。文中將FSC目標船風(fēng)險評價劃分為5個等級，即“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ”級，分別代表風(fēng)險程度極高、較高、一般、較低和極低，若船舶評價結(jié)果為Ⅰ、Ⅱ級則必須安排檢查人員進行檢查，若結(jié)果為Ⅲ、Ⅳ級則視當時具體情況確定是否對船舶進行檢查，若結(jié)果為Ⅴ級則不需要進行檢查。為了進行定量計算，對等級分別賦予分值“9，7，5，3，1”。

1.4 確定樣本評價矩陣

設(shè)共有s個經(jīng)驗豐富的專家學(xué)者參與評價，分別對第i個指標下的第j個指標進行打分，其結(jié)果填入評分表（評分表文中省略），從而確定受評對象的樣本評價矩陣D：

1.5 確定評價灰類

1.6 計算灰色評價系數(shù)

1.7 確定灰色評價權(quán)向量、灰色評價矩陣

1.8 計算灰色綜合評價值及結(jié)果處理

2 實例分析

現(xiàn)根據(jù)上述建立的模型對某船舶進行實例驗證（以下數(shù)據(jù)截止2016年6月）。

船名：長航福海；船舶呼號：BSIT；總噸位：27986；總載重噸：46303；船舶類型：散貨船；建造日期：2014年1月；船舶檢驗機構(gòu)：CCS；FSC檢查頻率：前6個月未檢查；FSC檢查滯留次數(shù)和缺陷數(shù)：1次/3項；遺留項目糾正情況：5項；年內(nèi)船員更換頻率：40%；在船船員證書都合格有效，累計扣分3分；公司NSM和船舶SMS體系運行情況：已通過審核并實施2年；上次外審及內(nèi)審不符合項2項目前已關(guān)閉；上航次（揚州至黃驊）航程途中風(fēng)力小于6級，航經(jīng)水域有長江航段和我國沿海區(qū)域，沒有遇到大風(fēng)大浪及海冰等情況，屬于國內(nèi)航線。

（1）結(jié)合上述船舶數(shù)據(jù)邀請了7位專家和檢查官員進行評分，評分依據(jù)按照之前建立的模型進行。得到長航福海的樣本評價矩陣D如下：

（2）經(jīng)計算，得到各二級指標Uij灰色評價矩陣R1，R2，R3，R4，R5分別為：

（3）對一級指標作綜合評價：

（4）對評價目標U作綜合評價：C=w*B=（0.1226，0.1577，0.2168，0.2839，0.2429）單值化處理得到Z=CT*de=4.3859），根據(jù)白化權(quán)函數(shù)關(guān)系得到f1（Z）=0.4873，f2（Z）=，0.6266，f3（Z）=00.8772，f4（Z）=0.8088，f5（Z）=0.6238。

根據(jù)最大隸屬原則可見Z屬于第三個評價灰類，故可認定長航福海號的風(fēng)險評價為“Ⅲ”級，表示船舶危險性為“一般”，因此，檢查人員可根據(jù)實際情況對船舶進行抽檢。

3 結(jié)論及建議

（1）和模糊綜合評價相比，灰色綜合評價法更能有效地消除評價專家在打分時由于知識水平，相關(guān)經(jīng)驗，個人色彩等差異所造成的評價信息不確定性和灰色性，充分利用了灰色系統(tǒng)處理“貧信息，少數(shù)據(jù)”的優(yōu)勢。文中建立的選船模型將船舶風(fēng)險值進行了科學(xué)量化，能夠有效地排除檢查的隨意性和盲目性，同時減輕檢查人員和船員的工作負擔(dān)，提高檢查效率，避免了盲目頻繁的檢查給船舶營運帶來不利影響。在利用文中建立的模型進行目標船選擇時，可以根據(jù)最后到港船舶風(fēng)險值的計算結(jié)果來確定船舶的危險程度，從而確定是否要安排安檢人員進行登船檢查，繼而有效的實現(xiàn)目標船的選擇。

（2）雖然懸掛我國國旗的船舶數(shù)量龐大，但是我國卻沒有一套完整的選船系統(tǒng)和具體操作規(guī)定，各地方機構(gòu)、海事部門的執(zhí)法標準層次不齊和執(zhí)法的隨意性，導(dǎo)致船舶的不當滯留給船舶所有人和經(jīng)營人帶來巨大的經(jīng)濟損失，給船舶財產(chǎn)安全，船員生命安全和水域清潔環(huán)保帶來了巨大的潛在威脅，這樣往往有失公平而又沒有達到檢查的目的。據(jù)此給出以下建議：

①國家海事部門應(yīng)盡量建立一套完善的選船機制，建議對船舶和船公司設(shè)立信用等級制度。②完善國內(nèi)有關(guān)法律法規(guī)，完善海事監(jiān)管制度的建設(shè)，明確各級海事局之間的責(zé)任，從而保證執(zhí)法的協(xié)調(diào)一致。同時，各海事監(jiān)管部門可以合理的共享數(shù)據(jù)，從而為船舶檢查提供強有力的依據(jù)。③建設(shè)一支高水平的檢查隊伍。檢查官員素質(zhì)的層次不齊容易給執(zhí)法帶來盲目性和隨意性，我國應(yīng)加強檢查官員素質(zhì)的培養(yǎng)，多向國外學(xué)習(xí)和交流經(jīng)驗，定期進行知識更新培訓(xùn)，要求熟悉船舶各方面的知識，不斷提高檢查水平。

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