基于AHP的海上交通安全中人為因素評價指標體系的研究

楊太金

（江蘇海事職業技術學院，江蘇南京 211170）

1 海上交通安全中人為因素影響綜合評價的定性分析

美國運籌學家T.L.Saaty教授提出的層次分析法（Analytic Hierarchy Process簡稱AHP）是對定性問題進行定量分析的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法。筆者把海上交通安全中的人為因素按照AHP定性分析法，在縱軸上分解為子指標層、指標層、準則層和目標層遞進式四階段，在橫軸上對個體因素、管理因素和環境因素逐一細化，如圖1。

圖1 層次分析圖

1.1 個體因素

1.1.1 心理因素

（1）船員心理狀態。眾多學者早就指出，在航海理論知識、實操技能和心理素質三要素中，心理素質是主導，起著舉足輕重的作用，離開心理素質這個根本，就會影響理論的掌握和運用，嚴重的會使操作技能不能正確發揮和船員通常做法的行為頻繁失誤。當船員處于不良的心理狀態下，如緊張、激動、孤獨，就很容易造成對外界刺激的感知錯誤，或判斷錯誤，或操作失誤。

（2）船員認識習慣和行為。航海是實踐性很強的職業，船員在船舶駕駛中，對技術的理解會隨著自我認知和習慣而形成自己的操船方式，長年累月必然忽略了規則和法規的約束，認為自己所做的就是正確的。這種船員認識習慣和行為的產生必然導致交通混亂而引起船舶事故。

1.1.2 生理因素

（1）身體因素。海況瞬息萬變，船舶在大海上猶如一葉扁舟，這就需要船員具備良好的身體素質。但由于船員生活空間的狹窄、工作環境的惡劣，很難使其身體一直處于良好狀態；另外，突發疾病、慢性病以及其他身體缺陷的存在，必然導致其身體素質下降，從而誘發海上事故。

（2）疲勞因素。對于長時間在復雜環境中駕駛船舶的船員來說，容易產生大腦的疲勞，駕駛人員的大腦疲勞在生理上表現為感覺遲鈍，動作不準確且靈敏性降低。在心理上表現為注意力不集中，思維遲緩，反應慢，心情煩躁等，往往造成交通事故。

1.1.3 技術因素

（1）航海專業知識。隨著船舶本身、導航儀器以及通訊方式、通訊工具的不斷復雜化，航運業對航海人員知識要求也越來越高。實踐表明，很多海難事故的發生僅僅是因為船員對避碰規則的不理解或不作為所造成的。

（2）豐富的航海經驗。航海是一種技能型職業，需要一定的理論知識，更需要一定的經驗。沒有理論知識的指導，航海就帶有很大的盲目性和危險性，而缺乏經驗的航海也只能是紙上談兵。

（3）語言交流能力。語言能力主要是指英語交流能力，是船員在航海實踐活動中利用英語進行通話、與其他船員進行日常會話以及收聽航海信息、閱讀航海圖書資料等信息的綜合交流能力。船員，尤其是值班駕駛員的英語交流能力的高低將直接影響到其值班期間接收外界所提供信息的正確與否，從而影響其值班作業的安全水平。

1.2 環境因素

（1）工作環境。船舶工作環境噪音較大、振動大、溫度高、污染嚴重。尤其是在機艙里，大多數船舶機艙內的噪聲都不能符合IMO要求的連續操作不得超過90分貝的標準，有的甚至高達120－130分貝；船舶動力裝置引起的振動，足以使船員的注意力分散，極易疲勞，機艙溫度有時高達50℃以上；長航線的航行中有的在短期內經歷不同季節的變化，以及各種油類、化學品揮發產生的污染，都加重了船員的生理、心理負荷。長時間生活在這樣的環境下，必然會降低船員的生理和心理的承受能力。

（2）生活環境。生活環境指船上的生活空間，由于船上的生活空間狹小，人群單一，角色固定，加上較長時間與社會、家庭分離，使得船員的生活單調、枯燥，缺乏刺激和信息。在這種環境下，人容易煩躁和被激怒。另外，運動不足，缺乏新鮮蔬菜，違反生物節律，這都嚴重地影響了船員的身心健康。因此，創造一個安全、舒適的生活環境可以提高工效，減少疲勞和消除人為的不安全因素、杜絕或減少事故的發生。

1.3 管理因素

總體上看，我國水運經濟的發展屬于粗放型的發展模式，不可避免帶來管理上的滯后，主要體現在以下幾方面：（1）隨著遠洋船隊和水運市場粗放性發展，大量的單船公司出現，內部缺乏專業管理人才，不懂經營，不懂海運業務和船舶安全知識，管理混亂。（2）船員隊伍迅速擴大，但整體素質下降。由于社會下崗人員增加，使各行各業下崗人員通過各種渠道或關系，經短期、臨時、突擊培訓，以速成方式擠入船員隊伍，造成正規航海院校培養的船員占船員隊伍的比例呈下降趨勢，求職與船舶安全的矛盾日益突出。為謀取職業，使船員放松對船舶狀況的正常和合理的要求。（3）通航環境惡化。盡管國家己投入大量的資金改善通航水域環境，但沒有遏制由于市場無序競爭，綜合治理缺乏應有力度而帶來的通航水域環境惡化的趨勢，造成船舶碰撞、觸礁擱淺事故的發生。

2 海上交通安全中人的因素影響的定量綜合評價

在多指標綜合評價中，權重的確定是一項最基本也是最重要的工作。權重值的大小直接影響到綜合評價的結果，權數值的變動可能引起被評價對象優劣順序的改變。因而，科學地確定指標權重在多指標綜合評價體系中的地位是舉足輕重的。

把層次分析法應用于人為因素評價指標體系中的基本思路是：首先，按照總目標、子目標、評價準則的三層順序結構，依次分析各指標的相互關系，按照表1中AHP比例標度的準則對同一層指標兩兩比較，確定其相對重要性，從而建立判斷矩陣；然后，利用求判斷矩陣的最大特征根以及對應的正交化特征向量的辦法，求出每一層次各指標在該層次的權重。由于求解判斷矩陣的最大特征根和對應的正交化特征向量的計算量較大，在使用中一般采用近似計算法確定，本文中采用和積法；最后，逐層次對每一層次的權重向量進行一致性檢驗，利用一致性指標CI和同階矩陣平均一致性指標RI（見表2）計算一致性比率CR（CR＝CI／RI），當CR＝0時，判斷矩陣具有完全一致性；當CR＜0.1時，判斷矩陣具有滿意一致性；當CR＞0.1時，判斷矩陣具有非滿意一致性，應予以調整或舍棄，權重向量只有通過一致性檢驗，才被認為是合理的。

表1 AHP比例標度及其含義

表2 平均隨機一致性指標RI

接下來，為表3海上交通安全中人為因素評價指標體系各指標計算分配權重。

（1）構造判斷矩陣

為了得到相對真實、客觀的權重分配結果，筆者設計了一份調查表，取得15位專家的信息反饋，指標個體因素評價與管理因素評價、環境因素評價之間的權重計算為例，如表3。

表3 一級評價指標判斷矩陣

即得判斷矩陣A：

（2）計算一級指標權重及一致性檢驗

a.計算判斷矩陣每一列元素的列和

b.將比較判斷矩陣A中的各個要素除以該要素所在列的列和，得到一個歸一化了的新矩陣Anom

c.計算新矩陣Anom中每一行的均值Wi，得到特征向量W，它就是A矩陣中各要素的層次單排序權值

d.計算比較判斷矩陣的最大特征值λmax

e.一致性檢驗

查表得到同階矩陣平均一致性指標RI＝0.52；

一致性比率 CR＝ CI／RI＝0.003／0.52＝0.0058＜0.1，判斷矩陣具有滿意一致性；則（u1，u2，u3）的權重為（0.4663，0.4330，0.1007）。

（3）計算二級指標及三級指標權重并進行一致性檢驗

依照以上方法逐一計算各指標的權重，并進行一致性檢驗。

U1的各項指標權重 A1（0.1038，0.2311，0.6651），計算CR＝0.083＜0.1矩陣具有滿意一致性。

U2的各項指標權重 A2（0.7500，0.2500），計算CR＝0＜0.1矩陣具有完全一致性。

U3的各項指標權重 A3（0.3333，0.6667），計算CR＝0＜0.1矩陣具有完全一致性。

三級指標計算在此不再羅列，綜上可以得到海上交通安全中的人為因素影響評價因素權重，見表4。

從以上結果看，船員隊伍的職業素養（綜合權重0.2166）是海上交通安全中人為因素影響的首要因素，其次是航海專業知識（0.1783），而船員認識習慣（0.0121）排在最后。

表4 海上交通安全中的人為因素影響評價指標體系權重

另外，通過所有因素的層次總排序看出，15個主要指標對人為因素的貢獻先后次序為：船員隊伍的職業素養（0.2436）、航海專業知識（0.1783）、豐富的航海經驗（0.1064）、船員疲勞（0.0898）、ISM 規則實施的有效性（0.0866）、船舶管理級船員的領導力（0.0812）、船員心理狀態（0.0363）、長時間與社會家庭隔離（0.0336）、運動、飲食等違反生物節律（0.0336）、語言交流能力（0.0254）、船公司的船舶管理能力（0.0217）、船員身體健康狀況（0.0180）、海上溫度和濕度的影響（0.0168）、振動、噪音及污染的影響（0.0168）、船員認識習慣（0.0121）。可見，船員隊伍的職業素養和航海專業知識是影響海上交通安全中人為因素的關鍵指標。

上述分析說明，要提高海上交通安全，降低海事事故中人為因素影響，一方面要全面提升船員的職業素養，另一方面要加強航海教育和培訓，提高船舶和船員管理，克服船員疲勞等。

3 結 語

通過AHP模型得出了人為因素各指標的優先級系數，矩陣一致性好，確定的權重精確度較高，分析認為船員職業素養和航海專業知識是影響海上交通安全的人為因素中的2大因素，能基本反映海上交通安全中人為因素影響的實際情況。為降低海上事故中人為因素影響，必須全面提高船員職業素養和專業水平，所得結論對實際工作有很高的參考價值。當然，由于影響海上交通安全的人為因素的復雜性與多變性，文中只是選取了人為因素的幾個主要指標，在實際應用中應針對具體企業和具體船舶、船員的特點，根據實際需要進行隨機調整。

1 曾華嵐.影響海上交通安全的人為因素分析與評價［D］.大連：大連海事大學，2000

2 吳兆麟.海上交通工程［M］.大連：大連海事大學出版社，1993，3

3 龍升照.人－機－環境系統工程研究進展［M］.北京：北京科學技術出版社，1991

4 王有權.航海心理學［M］.大連：大連海事大學出版社，2000