基于多层次灰色理论的航空公司应急管理预警机制评价

罗凤娥，彭璐易,张成伟

(中国民用航空飞行学院 空中交通交通管理学院，四川 广汉 618307)

近年来，在国家发展战略的带动下，我国民航业快速发展，行业规模不断扩大，服务能力逐步提升，安全水平也明显的提高，民航业的发展大力推动了整个社会的发展。但随着国家矛盾、民族、地区冲突等现象的日益加剧，国内外航空公司各类突发事件频频发生，带来了重大人员伤亡、财产损失等，严重危害了社会稳定和公共安全[1]。随着近两年国内发生的各类突发事件，表明我国航空公司在应急管理预警上还有很多的不足[2]。

由于航空公司运行受到人、设备、环境和管理方面的影响,当突发事件发生时，将会对整个航空公司运行产生极大的影响。航空公司应急预警机制能够有效减少突发事件对航空公司带来的不利影响，因此本论文主要是针对航空公司应急管理预警机制的评价，采用灰色多层次综合评价理论[3]，结合定性评价方法，建立了航空公司应急管理预警机制评估模型。灰色多层次综合评价是一种直接法，在评价过程中，利用已有的白化信息最大程度地综合考虑每一个样本数据对最终评价结果(综合评价值)的影响，从而减少了人为的误差,所得结论在理论上更符合被评对象的本质属性。综合评价值除用于评定被评对象的等级外，当有多个单位参加评价时，还可以根据它们的综合评价值进行排序选优。

1 灰色层次法模型建立

1.1 指标体系构建

本论文主要把指标体系分成3层：目标层、准则层和指标层[4]。目标层是航空公司应急管理预警机制评估，准则层[5]包含航空公司参与机制、航空公司信息机制、航空公司运行保障机制、航空公司组织机制。指标层[6]主要是结合航空公司应急管理预警机制评估的具体情况用16个指标对4个准则层评价要素进行描述，如表1所示。

1.2 评价指标权重确定

按上述评价指标体系评价时，对于指标权重的确定，本文采用层次分析法(AHP法)，通过成对比较并借助九级标度分层建立互反矩阵，然后求出它的相应于最大特征值的归一化特征向量，把它的分量作为权系数的方法解出[7]。

表1 航空公司应急管理预警机制评估指标体系

(1)构造判断矩阵

当比较第i个元素和第j个元素的重要性时，使用定量相对权重aij来描述它。根据专家的建议，可根据以下比例分配判断矩阵中的aij值表示相对的重要性。aij取1～9与其倒数之间的值。

(2) 一致性检验

理论分析表明，如果矩阵是一个完全一致的成对比较矩阵，那么在构造成对比较矩阵时，应该存在

aijajk=aik，1≤i,j,k≤n

表2 重要度定义表

但事实上，要满足上述许多方程是不可能的，在成对比较矩阵中必须有一定的一致性。从分析中可以看出，完全一致的成对比较矩阵绝对值的最大特征值等于矩阵的维数。对于成对比较矩阵的一致性要求，所需的最大绝对值的特征值与矩阵的维数相差不大。对矩阵A的一致性检查实施步骤如下。

计算衡量一个成对比较矩阵A(n>1阶方阵)不一致程度的指标CI：

(1)

RI只与矩阵的阶数有关，可通过查表3得到。

表3 平均值

按下面公式计算成对比较阵A的随机一致性比率CR：

(2)

判断方法如下：当CR<0.1时，配对比较矩阵A的一致性令人满意，或不一致程度可以接受；否则，对配对比较矩阵A进行调整，直至达到满意的一致性。

在进行标准化处理之后的向量称为权向量，权向量的各个分量决定了各个风险要素的相对重要性。计算最大特征值λmax和特征向量的公式如下

(3)

可以近似地看作对应于最大特征值的特征向量。

(4)

经计算权重如表3所示,其中目标层为：Ai(i=1,2,3)，其中权重向量为ω=(ω1,ω2,ω3)；准则层为：Aij(i=1,2,3)其中权重向量为ωi=(ωi1,ωi2,ωi3)，(i=1,2,3)，如表3。

表3 航空公司应急管理预警机制评估权重

1.3 评价等级及指标

在航空公司应急管理预警机制评估中，将评价等级分成：优秀、良好、中等、合格、不合格[8]，为Q=[Q1,Q2,Q3,Q4,Q5]。

1.4 专家评价矩阵

假设有r位专家进行评价，第m个专家对第Aij个风险评估指标给出了分值为dijm，得到样本矩阵：

(5)

1.5 确定评价灰类

确定评价灰类需要确定评价灰类的等级、灰类灰数以及白化权函数[10]。假定评级的灰类为5级，定性确定灰数⊗=(9,7,5,3,1)，对应的白化函数为：第一类“优秀”灰数为⊗1∈[0,9,10]，白化函数为[11]：

(6)

第二类“良好”灰数为⊗2∈[0,7,10]，白化函数为：

(7)

第三类“中等”灰数为⊗3∈[0,5,10]，白化函数为：

(8)

第四类“合格”灰数为⊗4∈[0,3,6]，白化函数为：

(9)

第五类“不合格”灰数为⊗5∈[0,1,2]，白话函数为：

(10)

1.6 计算灰色评价系数

1.7 计算灰色评价权向量

对于评价指标Aij，专家的第q个评价灰类的灰色评价权为rijq，则：

(11)

评价灰类有5个，评价指标Aij对于各灰色评价权向量记为rij，则rij=(rij1,rij2,…,rij5)，因此，由rijq构成的灰色评价权矩阵为

(12)

1.8 综合评判矩阵

指标层指标Ai的评价向量记为Ci，则有：

Ci=wi*Ri=(bi1,bi2,bi3,bi4,bi5)

(13)

同理可得出：

C=W·R=(b1,b2,b3,b4,b5)

(14)

1.9 计算综合评价

因素成熟度评判值为：

Ai=Ci×QT(i=1,2,…,5)

(15)

综合成熟度评判值为:

A=C×QT

(16)

2 应用

本文以某航空公司应急管理预警机制为例，运用上文所建立的多层次灰色理论模型，对某航空公司应急管理预警机制的优劣进行评价，并得出相应的评价等级[13]。

首先邀请航空公司5位专家为评价指标进行打分，主要为航空公司资深签派员，高等学校航空运行控制教授等5位专家。评分等级为5个等级，分别是：优秀、良好、中等、合格、不合格[14]。即H=[9,7,5,3,1]

评分等级如表4所示。

表4 评分等级

根据5位专家对某航空公司应急管理预警机制的各个指标指标层的Aij的打分情况[15]，得到样本矩阵：

确定评价灰类，根据第(6)到(12)可以得到Aij相对决策层指标Ai各个灰色的评价矩阵Ri(i=1,2,…,5):

评价值的计算，根据(13)至(16)可得指标层评价向量

B1=[0.2934 0.3425 0.2905 0.04600]

B2=[0.2570 0.2985 0.3265 0.11800]

B3=[0.2864 0.3419 0.2856 0.08530]

B4=[0.1494 0.1920 0.2689 0.3371 0.0525]

经过计算得到的Bi向量可以得出总灰色评价矩阵R：

则有，B=W*R

B=[0.2490 0.2965 0.2925 0.1424 0.0124]

A=C·QT=6.2186

根据以上结果，得到的A航空公司应急管理预警机制评估系数是6.2186，表明A航空公司的航空公司应急管理预警机制等级是中等。说明各个航空公司应急管理预警的水平还不够完善。因此A航空公司应该加强航空公司应急管理水平，提高应对航空公司突发事件的能力。

3 结论

本文探讨了航空公司应急管理预警机制的灰色多层次综合评价方法，所设定的指标体系基本上反映了影响应急管理预警的主要因素，并针对所建立的数学模型给出了评价的量化过程，结合实例进行了计算,结果表明该方法能较充分地利用每一个评价指标的信息，综合评价值能用于描述所评价航空公司的应急管理预警机制，运用灰色多层次理论的方法研究航空公司应急管理预警机制具有广泛的实用性和良好的可操作性，对实际工作具有良好的参考价值。