基于LEC法的航道作業(yè)單元風(fēng)險評價方法

方達 鄒文沛

摘 要：目前，船舶航道作業(yè)的范圍以及執(zhí)行要求在逐漸增多，這也就意味著在實際應(yīng)用的過程中存在的問題以及缺陷也在不斷出現(xiàn)。因此，對基于LEC法的航道作業(yè)單元風(fēng)險評價方法進行設(shè)計與研究。進行航道安全評價指標權(quán)重的計算，建立重疊航道風(fēng)險評價指標體系，采用LEC法創(chuàng)建熵權(quán)模糊的評價模型，結(jié)合變異差值法與LEC法實現(xiàn)航道作業(yè)單元風(fēng)險評價，最終的測試結(jié)果表明：在不同的單元測試評價熵值情況下，對比于傳統(tǒng)測算單元風(fēng)險評價測試法，本文所設(shè)計的LEC單元風(fēng)險評價測試法最終得出的單元模糊風(fēng)險評價概率誤差相對較小，表明其評價的效果更佳，評價的范圍也相對較大，說明其模糊的實際質(zhì)數(shù)有所延伸，具有實際的使用意義。

關(guān)鍵詞：航道作業(yè);作業(yè)單元;LEC法;航標設(shè)定

中圖分類號：U676? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）02-0037-03

最近幾年，我國水域的作業(yè)工作逐漸增加，在這樣的環(huán)境之下，相對應(yīng)的航道作業(yè)難度也在不斷攀升。而航道作業(yè)最為重視的就是船舶四周的通航環(huán)境以及目標工作的處理。由于工作環(huán)境的不明確以及執(zhí)行結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，這也使得船舶日常的通航密度逐漸升高、船舶會遇態(tài)勢和情況多樣，進而導(dǎo)致引航道作業(yè)在不同的區(qū)域之中頻繁發(fā)生事故，進而產(chǎn)生大面積的關(guān)聯(lián)性水域損害。所以，航道單元作業(yè)實際上是一項重要且較為繁雜的目標[1]。水域監(jiān)視的重點是單元航向的控制程度以及實際控制范圍。一般情況下，傳統(tǒng)的航道作業(yè)單元控制需要先對其風(fēng)險安全作出對應(yīng)的評價，這樣才可以更好地確保對應(yīng)其實際的評價結(jié)果[2]。傳統(tǒng)的風(fēng)險評價方法主要是采用對航道標準以及數(shù)據(jù)信息的測算來實現(xiàn)風(fēng)險以及安全的控制與實踐[3]。這種方法雖然可以達到預(yù)期的目標，但是在實際應(yīng)用的過程中仍然存在較多的問題及缺陷，進而造成大面積的關(guān)聯(lián)性損害，對航道作業(yè)的安全生產(chǎn)還產(chǎn)生重大且深遠的意義[4]。

對于航道的風(fēng)險評價一般是通過查找、分析以及預(yù)測的方式來對水域中船舶通航﹑靠離泊、錨泊等作業(yè)中的風(fēng)險值進行預(yù)測，將存在的風(fēng)險以及有害因素一一歸納，制定具有針對性的風(fēng)險評價措施，以此來提升整體的評價效果[5]。其實，現(xiàn)如今，隨著我國航運事業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)的作業(yè)事故通常是隨著航道的波動以及航行情況的變化導(dǎo)致的，這些事故的發(fā)生具有較強的間接性，大部分是與航道作業(yè)有著關(guān)聯(lián)性的關(guān)系，對比于傳統(tǒng)的風(fēng)險評價方法，本文設(shè)計的方法需要更具一定的靈活性，同時在應(yīng)用的過程中穩(wěn)定程度也需要有所保證，在初始的水域中，對相應(yīng)的環(huán)境因素進行了解，并在設(shè)計評價方法的同時將相關(guān)因素考慮進去，形成更加全面、系統(tǒng)的風(fēng)險評價效果，以此來確保最終航道出現(xiàn)的相關(guān)安全問題以及情況的變化[6]。LEC法是一種應(yīng)用較為廣泛的數(shù)據(jù)評價方法，被廣泛應(yīng)用在社會中的相關(guān)領(lǐng)域，尤其是航道作業(yè)單元的風(fēng)險評價，更是取得了相對較好的效果。因此，對基于LEC法的航道作業(yè)單元風(fēng)險評價方法進行設(shè)計與分析。在較為真實的環(huán)境之下，依據(jù)合理的范圍以及標準，進行風(fēng)險評價層級的判定，以此來提升整體的評價效果與效率。

1 LEC法下航道作業(yè)單元風(fēng)險評價方法設(shè)計

1.1航道安全評價指標權(quán)重計算

在進行航道作業(yè)單元風(fēng)險評價方法設(shè)計之前，需要先進行安全評價指標權(quán)重的計算?？紤]船舶在行駛的過程中存在不同程度的突發(fā)狀況，極其容易受到海洋、人群等外部因素的影響，這些也會增加航道的風(fēng)險等級，同時還會造成大面積的關(guān)聯(lián)性船舶事故，所以，在對其單元風(fēng)險做出評價的過程中，需要對應(yīng)的安全指標以及關(guān)聯(lián)權(quán)重值進行明確與計算，首先，根據(jù)航道安全的日常評價指標以及對應(yīng)的原則，設(shè)定可應(yīng)用的航道安全評價指標結(jié)構(gòu)[7]。通常情況下，航道安全指標大致可以劃分為三個等級，其一是基礎(chǔ)安全等級，主要是對初始的安全參數(shù)以及指標體系進行測定與計算的，具有較強的實際應(yīng)用價值[8]。其二是中級指標，其三是頂級指標，這兩部分一般是相關(guān)聯(lián)的，具有相互影響的特征，一部分受到影響或者發(fā)生變化，另一層級就會隨之變化，所以，在經(jīng)過初級數(shù)據(jù)的處理之后，依據(jù)對應(yīng)的層級，以此進行安全風(fēng)險評價數(shù)據(jù)信息的處理。根據(jù)航道作業(yè)的實際需求，進行對應(yīng)指標的明確與組合，完成之后，計算出單元權(quán)重值，具體如下公式1所示：

（1）

公式（1）中：表示單元權(quán)重值，表示目標單元評價范圍，表示模糊作用系數(shù)，表示單元誤差。通過上述計算，最終可以得出實際的單元權(quán)重值。單元權(quán)重值的指標作用范圍是雙向的，并且具有模糊評價的能力，與數(shù)據(jù)判斷矩陣相關(guān)聯(lián)，為后續(xù)航道單元風(fēng)險評價的工作奠定基礎(chǔ)。

1.2重疊航道風(fēng)險評價指標體系建立

在完成對航道安全評價指標權(quán)重的計算，需要進行重疊航道風(fēng)險評價指標體系的建立。傳統(tǒng)的航道指標體系一般是通過對評價的風(fēng)險因子來實現(xiàn)判定的，具有較強的主觀性質(zhì)，很容易出現(xiàn)評價誤差以及問題，所以，面對這種狀況，需要依據(jù)實際情況，進行整體重疊風(fēng)險評價指標體系的構(gòu)建。首先，對需要進行測試且存在的風(fēng)險指標作出匯總整合，依據(jù)平臺實現(xiàn)指標參數(shù)的測算和辨識，為后續(xù)重疊指標體系的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。在Reason匯總處理模型中將指標信息導(dǎo)入，得出對應(yīng)的安全的因子，并實現(xiàn)對安全因子種類的相應(yīng)辨識。其次，依據(jù)重疊風(fēng)險因素的作用鏈以及自行演化事故，進行對應(yīng)指標體系的設(shè)計，在原始的重疊指標體系的基礎(chǔ)之上，依據(jù)實際的需求，進行等級評語標準的設(shè)定，具體如表1所示：

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)信息，最終可以完成風(fēng)險評語等級標準的設(shè)定。在上述設(shè)定的范圍以及標準之內(nèi)，對不同的指標進行重新設(shè)定，消除風(fēng)險因子的作用程度，最終完成對重疊航道風(fēng)險評價指標體系的建立。

1.3 LEC法下熵權(quán)模糊評價模型構(gòu)建

在完成重疊航道風(fēng)險評價指標體系建立之后，接下來，需要進行熵權(quán)模糊評價模型的構(gòu)建。這部分主要是依據(jù)熵權(quán)模糊矩陣的設(shè)立來進行風(fēng)險評價模型的創(chuàng)建。利用LEC法來進行模糊評價環(huán)境的設(shè)立，同時設(shè)計出對應(yīng)的LEC熵權(quán)模糊評價模型的結(jié)構(gòu)，具體如圖1所示：

根據(jù)圖1中結(jié)構(gòu)的設(shè)計，最終可以得出實際評價結(jié)果，將其二次置于評價模型中，測算航道評價的模糊概率，得出不同區(qū)域的模糊概率對比分析，以此來進一步完善LEC法下熵權(quán)模糊評價模型的整體評價效果。

1.4變異差值法與LEC法實現(xiàn)航道作業(yè)單元風(fēng)險評價

在完成LEC法下熵權(quán)模糊評價模型的構(gòu)建，接下來，結(jié)合變異差值法與LEC法實現(xiàn)航道作業(yè)單元風(fēng)險的評價與分析。先利用LEC法計算出各個航道作業(yè)時存在單元風(fēng)險數(shù)值，將其匯總整合，與此同時，利用變異差值法進行風(fēng)險因子差值的統(tǒng)計測算與對比，得出的差值可以設(shè)定為評價模型中的極限差值，依據(jù)差值實現(xiàn)評價的標準以及誤差標準的設(shè)定。但是需要注意的是，LEC法下為了避免變化差值對最終評價結(jié)果產(chǎn)生影響，還應(yīng)該設(shè)定限制評價區(qū)域，主要是針對變化情況下，單元風(fēng)險評價結(jié)果的精準性與可靠性。

2方法測試

本次主要是對LEC下的航道作業(yè)單元風(fēng)險評價效果進行驗證，測試分為兩個小組，一組為傳統(tǒng)的測算單元風(fēng)險評價方法，將其設(shè)定為傳統(tǒng)測算單元風(fēng)險評價測試組;另一組為本文所設(shè)計的方法，將其設(shè)定為LEC單元風(fēng)險評價測試組。兩種方法同時進行測試，并將得出的測試結(jié)果進行對比分析，最終完成驗證。

2.1測試準備

在進行測試之前，需要先做對應(yīng)的測試準備，搭建測試環(huán)境。本次測試選取Q航道作為測試的主要目標，并將航道劃分為不同的測試區(qū)域，完成之后，利用相關(guān)的設(shè)備對港口的航道以及對應(yīng)航標進行定位與設(shè)置，去掉原本多余的港口航標，關(guān)聯(lián)剩余的航標，應(yīng)用在測試之中，為了確保測試結(jié)果的一致性，需要依據(jù)實際的需求以及情況，設(shè)定符合測試環(huán)境的單元風(fēng)險評價標準，具體如表2所示：

根據(jù)上述表2中的數(shù)據(jù)信息，最終可以完成對單元風(fēng)險評價標準的設(shè)計與設(shè)定。完成之后，根據(jù)測試的實際范圍以及航道作業(yè)的實際，完成對航向的通航環(huán)境風(fēng)險評價等級標準的設(shè)定，具體如表3所示：

根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)信息，最終可以完成實際的通航環(huán)境風(fēng)險評價等級標準的設(shè)定與評定。完成之后，在上述所搭建的測試環(huán)境之中，進行評價矩陣的設(shè)定，并計算出相對應(yīng)的風(fēng)險評價單元系數(shù)，具體如下公式2所示：

公式（2）中：表示風(fēng)險評價單元系數(shù)，表示執(zhí)行評價標準范圍，表示綜合作業(yè)預(yù)期成本，表示單元權(quán)重比值。通過上述計算，最終可以得出實際的風(fēng)險評價單元系數(shù)。在得出的單元系數(shù)范圍之內(nèi)，進行信息熵值的計算，具體如下公式3所示：

公式（3）中：表示信息熵值，表示變異權(quán)重數(shù)值，表示應(yīng)變范圍。通過上述計算，最終可以得出實際的信息熵值。將其設(shè)定在評價的模型之中。核查測試的設(shè)備是否處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，同時確保不存在影響最終測試結(jié)果的外部因素，核查無誤后，開始測試。

2.2測試過程及結(jié)果分析

在上述搭建的測試環(huán)境之中，進行測試。測試的區(qū)域會通過安裝監(jiān)控設(shè)備來進行情況的預(yù)測與判斷。利用專業(yè)的設(shè)備獲取航道作業(yè)過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)以及安全風(fēng)險信息，將其添加在LEC風(fēng)險評價模型之中，隨后，利用模型進行風(fēng)險評價單元模糊風(fēng)險評價概率的計算，具體如下公式4所示：

公式（4）中：K表示單元模糊風(fēng)險評價概率，表示預(yù)測風(fēng)險范圍，表示執(zhí)行變化風(fēng)險值，表示風(fēng)險評價誤差。通過上述計算，最終可以得出實際的單元模糊風(fēng)險評價概率。依據(jù)得出的數(shù)據(jù)信息，進行對比研究探討，具體如下表4所示。

根據(jù)表4中的數(shù)據(jù)信息，最終可以得出實際的測試結(jié)果：在不同的單元測試評價熵值情況下，對比于傳統(tǒng)測算單元風(fēng)險評價測試法，本文所設(shè)計的LEC單元風(fēng)險評價測試法最終得出的單元模糊風(fēng)險評價概率誤差相對較小，表明其評價的效果更佳，評價的范圍也相對較大，說明其模糊的實際質(zhì)數(shù)有所延伸，具有實際的應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

綜上所述，完成了基于LEC法的航道作業(yè)單元風(fēng)險評價方法的設(shè)計與分析。在不同的環(huán)境之下，對航道作業(yè)單元存在的不同情況歸納總結(jié)，同時還需要從航道作業(yè)的航道條件、自然環(huán)境以及交通環(huán)境等三方面進行分析與論述，通過所創(chuàng)建的風(fēng)險評價指標體系，結(jié)合得出的對應(yīng)評價數(shù)據(jù)，最終獲取突變級評價的風(fēng)險數(shù)據(jù)，完成航道作業(yè)風(fēng)險評價環(huán)境的搭建。在此基礎(chǔ)之上，對比于傳統(tǒng)的風(fēng)險評價方法，本文所設(shè)計的方法具有更強的靈活性，且在應(yīng)用的過程中可以靈活應(yīng)變，最大程度地降低了評價的實際誤差，同時也克服了傳統(tǒng)評價方法自身所具備的主觀賦權(quán)局限性，以此來進一步提高航道作業(yè)風(fēng)險評價的精確性以及可靠性。

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