AHP在引航风险控制中的应用
2019-11-14张铜宁
张铜宁
摘 要：引航风险是指在引航全过程中可能导致不利后果的因素或条件，需要及早采取特别控制措施予以防范，否则可能导致事故。本文拟用层次分析法建立模型，进行定量化的分析，推导出控制引航风险的具体措施。
关键词：层次分析法;引航风险;定量化分析;控制
中图分类号：U675 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2019）10-0087-03
随着航运经济的发展，海运承担着90%的货物运输量。在长江不搞大开发，共抓大保护的背景下，长江航行安全刻不容缓。进江船舶的大型化，尤其是超大型船舶日益增多，都对港口及航道安全提出了新的要求。引航作为专业的船舶驾引，是一项复杂且系统的工作，引航过程中要充分发挥引航员、船员、拖轮船长和码头作业人员的团队合作。
为了确保港口水域交通安全，笔者拟用层次分析法建立模型[1]，进行定量化的分析，推导出控制引航风险的具体措施[6]。
1AHP简介
在20世纪70年代初，美国运筹学家T.L.Saaty提出了一种定性分析和定量分析相结合的多准则决策方法，命名为层次分析法（以下简称AHP）[2]。该方法操作简单、使用方便，最常用于解决人员对系统定性判断后，难以做出决策的情况[3]。AHP主要用矩阵运算得出结论。
1.1应用AHP解决问题的思路
AHP拟将系统先分后总的思路，整理并汇总专家的主观判断，将定性分析转化为定量分析，实现定量化的决策。第一步将系统层次化，按照问题的要求和目标，将问题分解成几个不同的因素，按照因素间的隶属关系，将因素按照不同层次进行聚类，构建成多层次分析的结构模型，最终形成相对于目标重要程度权重的最底层方案[4-6]。
1.2层次分析决策法的步骤
用AHP进行决策时，一般是以下4个步骤：
（1）建立系统的递阶层次结构;
（2）构造判断矩阵;
（3）权重计算;
（4）进行一致性检验。
2 应用AHP进行引航风险控制具体分析
下面是利用AHP对引航风险评估具体的分析过程[7]。
2.1建立系统的递阶层次结构
2.1.1引航风险控制指标
引航之所以存在风险，关键在于我们身边存在风险源[8]。影响引航安全的因素诸多，有人的因素、船的因素、环境的因素、管理的因素等[9-10]。经过引航机构多年的实践，提炼出引航安全管理[11]“2+4”，即“两个提高”安全责任意识、实际操作水平和“四个重点”重点航段、重点时段、重点船舶、重点人员，是对控制引航风险有效的长效安全管理机制。如下表1：
2.1.2制定解决方案
上述6个引航风险控制指标[12]，可以通过加强引航力量，加强职工培训和加强船舶监控达到控制的目的，从而对引航风险进行控制。如下表2：
2.1.3建立层次结构模型
据此，可以建立下列层次结构模型，有一个引航风险需要控制的决策类问题，要在加强引航力量、加强职工培训、加强船舶监控之间选择一个最佳的方案，影响准则因素包含安全责任意识、实际操作水平、重点航段、重点时段、重点船舶、重点人员等。绘制出分析模型，如下图1：
笔者将引航风险控制的这个问题，模型结构分三层。最高为目标层，即引航风险控制;中間为准则层，即“2+4”：安全责任意识、实际操作水平、重点航段、重点时段、重点船舶和重点人员;最低层是方案层， 即可供选择的方案。
建立具体问题的层次结构是AHP最重要的一步。一般而言，建立的层次结构为三层，最高层是决策者要达到的目标;中间层是判断目标能否达到的若干判断准则;最低层为具体方案。
上一层次的元素能够支配全部或部分相邻下一层次的元素。方案层，每个元素至少受准则层一个元素支配;准则层，每个元素至少支配方案层一个元素;同一层的元素不存在支配关系。
2.2构造判断矩阵
构造判断矩阵依据是有经验、能判断的专家打分。根据专家各项评测值，进行重要程度描述，权重的分配具体见本文2.3权重计算。
2.2.1准则层的判断矩阵
按照引航风险控制的层次结构模型，以下形成准则层的判断矩阵。
2.2.2方案层的判断矩阵
按照引航风险控制的层次结构模型，以下形成方案层的判断矩阵。
2.3权重计算
AHP的重要程度描述，可以按照权重进行计算。如下表3：
通过权重计算，可以得出如下数据：
判断矩阵A的最大特征值为 ：
同理：
2.4一致性检验
有关资料显示，判断矩阵A一致性的标准称之为：是平均随机一致性的指标，只与矩阵阶数n表4有关。如下表4：
按下面公式计算判断矩阵A的随机一致性比率 ：
判断方法如下： 当 时，判定判断矩阵A具有满意的一致性，或者说该判断矩阵A的不一致程度是可以接受的;否则就调整判断矩阵A，直到有满意的一致性为止。
判断矩阵A的一致性值计算：
这说明判断矩阵A不是一致阵，但判断矩阵A具有满意的一致性，判断矩阵A的不一致程度是可接受的。
同理可得：
所以，方案层的判断矩阵、、、、、，CR均<0.1，通过一致性检验。
