AHP在引航風險控制中的應用

張銅寧

摘 要：引航風險是指在引航全過程中可能導致不利后果的因素或條件，需要及早采取特別控制措施予以防范，否則可能導致事故。本文擬用層次分析法建立模型，進行定量化的分析，推導出控制引航風險的具體措施。

關鍵詞：層次分析法;引航風險;定量化分析;控制

中圖分類號：U675? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）10-0087-03

隨著航運經濟的發展，海運承擔著90%的貨物運輸量。在長江不搞大開發，共抓大保護的背景下，長江航行安全刻不容緩。進江船舶的大型化，尤其是超大型船舶日益增多，都對港口及航道安全提出了新的要求。引航作為專業的船舶駕引，是一項復雜且系統的工作，引航過程中要充分發揮引航員、船員、拖輪船長和碼頭作業人員的團隊合作。

為了確保港口水域交通安全，筆者擬用層次分析法建立模型[1]，進行定量化的分析，推導出控制引航風險的具體措施[6]。

1AHP簡介

在20世紀70年代初，美國運籌學家T.L.Saaty提出了一種定性分析和定量分析相結合的多準則決策方法，命名為層次分析法（以下簡稱AHP）[2]。該方法操作簡單、使用方便，最常用于解決人員對系統定性判斷后，難以做出決策的情況[3]。AHP主要用矩陣運算得出結論。

1.1應用AHP解決問題的思路

AHP擬將系統先分后總的思路，整理并匯總專家的主觀判斷，將定性分析轉化為定量分析，實現定量化的決策。第一步將系統層次化，按照問題的要求和目標，將問題分解成幾個不同的因素，按照因素間的隸屬關系，將因素按照不同層次進行聚類，構建成多層次分析的結構模型，最終形成相對于目標重要程度權重的最底層方案[4-6]。

1.2層次分析決策法的步驟

用AHP進行決策時，一般是以下4個步驟：

（1）建立系統的遞階層次結構;

（2）構造判斷矩陣;

（3）權重計算;

（4）進行一致性檢驗。

2? 應用AHP進行引航風險控制具體分析

下面是利用AHP對引航風險評估具體的分析過程[7]。

2.1建立系統的遞階層次結構

2.1.1引航風險控制指標

引航之所以存在風險，關鍵在于我們身邊存在風險源[8]。影響引航安全的因素諸多，有人的因素、船的因素、環境的因素、管理的因素等[9-10]。經過引航機構多年的實踐，提煉出引航安全管理[11]“2+4”，即“兩個提高”安全責任意識、實際操作水平和“四個重點”重點航段、重點時段、重點船舶、重點人員，是對控制引航風險有效的長效安全管理機制。如下表1：

2.1.2制定解決方案

上述6個引航風險控制指標[12]，可以通過加強引航力量，加強職工培訓和加強船舶監控達到控制的目的，從而對引航風險進行控制。如下表2：

2.1.3建立層次結構模型

據此，可以建立下列層次結構模型，有一個引航風險需要控制的決策類問題，要在加強引航力量、加強職工培訓、加強船舶監控之間選擇一個最佳的方案，影響準則因素包含安全責任意識、實際操作水平、重點航段、重點時段、重點船舶、重點人員等。繪制出分析模型，如下圖1：

筆者將引航風險控制的這個問題，模型結構分三層。最高為目標層，即引航風險控制;中間為準則層，即“2+4”：安全責任意識、實際操作水平、重點航段、重點時段、重點船舶和重點人員;最低層是方案層， 即可供選擇的方案。

建立具體問題的層次結構是AHP最重要的一步。一般而言，建立的層次結構為三層，最高層是決策者要達到的目標;中間層是判斷目標能否達到的若干判斷準則;最低層為具體方案。

上一層次的元素能夠支配全部或部分相鄰下一層次的元素。方案層，每個元素至少受準則層一個元素支配;準則層，每個元素至少支配方案層一個元素;同一層的元素不存在支配關系。

2.2構造判斷矩陣

構造判斷矩陣依據是有經驗、能判斷的專家打分。根據專家各項評測值，進行重要程度描述，權重的分配具體見本文2.3權重計算。

2.2.1準則層的判斷矩陣

按照引航風險控制的層次結構模型，以下形成準則層的判斷矩陣。

2.2.2方案層的判斷矩陣

按照引航風險控制的層次結構模型，以下形成方案層的判斷矩陣。

2.3權重計算

AHP的重要程度描述，可以按照權重進行計算。如下表3：

通過權重計算，可以得出如下數據：

判斷矩陣A的最大特征值為? ：

同理：

2.4一致性檢驗

有關資料顯示，判斷矩陣A一致性的標準稱之為：是平均隨機一致性的指標，只與矩陣階數n表4有關。如下表4：

按下面公式計算判斷矩陣A的隨機一致性比率? ? ?：

判斷方法如下： 當? ? ? ? ? ? ? 時，判定判斷矩陣A具有滿意的一致性，或者說該判斷矩陣A的不一致程度是可以接受的;否則就調整判斷矩陣A，直到有滿意的一致性為止。

判斷矩陣A的一致性值計算：

這說明判斷矩陣A不是一致陣，但判斷矩陣A具有滿意的一致性，判斷矩陣A的不一致程度是可接受的。

同理可得：

所以，方案層的判斷矩陣、、、、、，CR均<0.1，通過一致性檢驗。