多层次灰色综合评价法FSC选船模型研究

    高方朝

    摘 要：基于我国目前FSC选船现状和结合已有研究成果，根据灰色系统理论和层次分析法，本文从船舶、历史检查因素、船员、船公司和航行环境五个方面提出了FSC目标船选择多层次灰色综合风险评价数学模型，并利用MATLAB计算程序进行实例验证，计算结果表明该模型是有效的并具有一定的参考价值。

    关键词：FSC目标船选择；层次分析法；风险评价；多层次灰色综合评价

    中图分类号：U691 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）08-0045-03

    船舶安全检查，一般可以从检查的目标上分为港口国监督（PSC）和船旗国监督（FSC）。现阶段，一些发达国家（如美国和澳大利亚），和备忘录组织（如巴黎备忘录和东京备忘录）都有自己的选船机制。我国FSC检查的选择目标船主要法律依据是（1997《船舶安全检查规则》）、《重点跟踪船舶监督检查管理规定》和《中华人民共和国“安全诚信船舶”评选规定》。具体实施则是根据港务当局提供的船舶靠离泊信息，码头巡查获得的信息和检查员的经验，这样一来就容易造成船舶检查的盲目性、随意性和不公平性，同时检查效率低下，并且达不到检查的目的。目前我国专家学者在这方面的研究主要有基于神经网络的FSC选船模型和基于层次分析法和模糊综合评价方法的FSC选船模型。为提高我国FSC选船的科学性和客观性，现结合船舶管理方面所涉及的各项法律法规，同时参考一些发达国家和各备忘录组织的选船标准以及国内已有的研究成果，从船舶、历史检查因素、船员、船公司和船舶航行环境五个方面确定目标因素，建立一个3层次的综合指标评价体系，结合灰色系统理论，并利用层次分析法确定各评价指标的权重分配，建立了FSC选船多层次灰色综合评价模型。

    1 评价模型的构建

    1.1 建立目标船选择综合评价指标体系

    文中建立的综合评价体系如表1所示，由最高层（评价目标U）、第二层（第一级评价指标Ui）和最底层（第二级评价指标uij）共15个指标组成。这种指标关系可表示如下：

    （1）建立层次结构模型，如表1所示。

    （2）通过对指标的重要性进行两两比较来构造判断矩阵A，构建方法和含义如表2所示：

    结果显示，上述各权重向量都满足一致性检验，可以使用。

    1.3 确定评分等级标准

    确定目标船舶评价等级是为了更好地判断船舶的“危险程度”，即该船舶可能发生水上财产安全事故和对水域造成污染的可能性大小。文中将FSC目标船风险评价划分为5个等级，即“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ”级，分别代表风险程度极高、较高、一般、较低和极低，若船舶评价结果为Ⅰ、Ⅱ级则必须安排检查人员进行检查，若结果为Ⅲ、Ⅳ级则视当时具体情况确定是否对船舶进行检查，若结果为Ⅴ级则不需要进行检查。为了进行定量计算，对等级分别赋予分值“9，7，5，3，1”。

    1.4 确定样本评价矩阵

    设共有s个经验丰富的专家学者参与评价，分别对第i个指标下的第j个指标进行打分，其结果填入评分表（评分表文中省略），从而确定受评对象的样本评价矩阵D：

    1.5 确定评价灰类

    1.6 计算灰色评价系数

    1.7 确定灰色评价权向量、灰色评价矩阵

    1.8 计算灰色综合评价值及结果处理

    2 实例分析

    现根据上述建立的模型对某船舶进行实例验证（以下数据截止2016年6月）。

    船名：长航福海；船舶呼号：BSIT；总吨位：27986；总载重吨：46303；船舶类型：散货船；建造日期：2014年1月；船舶检验机构：CCS；FSC检查频率：前6个月未检查；FSC检查滞留次数和缺陷数：1次/3项；遗留项目纠正情况：5项；年内船员更换频率：40%；在船船员证书都合格有效，累计扣分3分；公司NSM和船舶SMS体系运行情况：已通过审核并实施2年；上次外审及内审不符合项2项目前已关闭；上航次（扬州至黄骅）航程途中风力小于6级，航经水域有长江航段和我国沿海区域，没有遇到大风大浪及海冰等情况，属于国内航线。

    （1）结合上述船舶数据邀请了7位专家和检查官员进行评分，评分依据按照之前建立的模型进行。得到长航福海的样本评价矩阵D如下：

    （2）经计算，得到各二级指标Uij灰色评价矩阵R1，R2，R3，R4，R5分别为：

    （3）对一级指标作综合评价：

    （4）对评价目标U作综合评价：C=w*B=（0.1226，0.1577，0.2168，0.2839，0.2429）单值化处理得到Z=CT*de=4.3859），根据白化权函数关系得到f1（Z）=0.4873，f2（Z）=，0.6266，f3（Z）=00.8772，f4（Z）=0.8088，f5（Z）=0.6238。

    根据最大隶属原则可见Z属于第三个评价灰类，故可认定长航福海号的风险评价为“Ⅲ”级，表示船舶危险性为“一般”，因此，检查人员可根据实际情况对船舶进行抽检。

    3 结论及建议

    （1）和模糊综合评价相比，灰色综合评价法更能有效地消除评价专家在打分时由于知识水平，相关经验，个人色彩等差异所造成的评价信息不确定性和灰色性，充分利用了灰色系统处理“贫信息，少数据”的优势。文中建立的选船模型将船舶风险值进行了科学量化，能够有效地排除检查的随意性和盲目性，同时减轻检查人员和船员的工作负担，提高检查效率，避免了盲目频繁的检查给船舶营运带来不利影响。在利用文中建立的模型进行目标船选择时，可以根据最后到港船舶风险值的计算结果来确定船舶的危险程度，从而确定是否要安排安检人员进行登船检查，继而有效的实现目标船的选择。

    （2）虽然悬挂我国国旗的船舶数量庞大，但是我国却没有一套完整的选船系统和具体操作规定，各地方机构、海事部门的执法标准层次不齐和执法的随意性，导致船舶的不当滞留给船舶所有人和经营人带来巨大的经济损失，给船舶财产安全，船员生命安全和水域清洁环保带来了巨大的潜在威胁，这样往往有失公平而又没有达到检查的目的。据此给出以下建议：

    ①国家海事部门应尽量建立一套完善的选船机制，建议对船舶和船公司设立信用等级制度。②完善国内有关法律法规，完善海事监管制度的建设，明确各级海事局之间的责任，从而保证执法的协调一致。同时，各海事监管部门可以合理的共享数据，从而为船舶检查提供强有力的依据。③建设一支高水平的检查队伍。检查官员素质的层次不齐容易给执法带来盲目性和随意性，我国应加强检查官员素质的培养，多向国外学习和交流经验，定期进行知识更新培训，要求熟悉船舶各方面的知識，不断提高检查水平。

    参考文献：

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    [2] 魏栋，陈露玲，曾青山等.基于神经网络的FSC检查选船模型研究[J].中国海事，2010，（8）：43-44，

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