論船舶滅火的非確定型決策問題研究

作者簡介：

景華（1976- ），男，漢族，江蘇丹陽人，碩士研究生，講師，研究方向：航海技術。

摘要：

船舶火災撲救中的決策問題是體現指揮者指揮能力的最核心要素?，F實中指揮者面臨的往往是最復雜最不利的決策局面，如火情不明、人員被困、火勢蔓延迅速、獲取火場信息有限等，且需要在極短時間內作出決策，以確定行動方案，迅速展開撲救。因此，掌握非確定型決策下的處理方法，為滅火決策提供數量化、最優化的謀劃方案，才能避免決策的主觀性和隨意性，為滅火行動提供比較準確的指導。

關鍵詞：船舶火災；人為因素；非確定性決策；樂觀法；悲觀法；折中法

一、船舶火災的特點

船舶火災是對船舶安全造成嚴重威脅的海難事故之一。根據對海難事故的不完全統計，船舶火災占海難事故總數的比例不是最高的，但造成的損失排在所有海難事故之首。由于船舶空間狹小，人員、設備、貨物集中，起火源較多且火勢蔓延快，人員疏散不方便，在海上很難得到外援，撲救難度很大。船舶設備、貨物價值高昂，一旦失火損失巨大。

二、船舶火災和消防的人為因素

根據國際海事組織對船舶火災事故的統計，約有80%的火災事故是由人為因素造成的。因此STCW公約馬尼拉修正案提出要提高船員的消防知識和消防技能。使船員從導致火災的人為隱患轉變為消防的有生力量。船舶消防注重“預防為主，防消結合”，因此事后的撲救也很重要。一旦失火，如果能及時發現火災，并盡早展開撲救，就可以最大限度減少火災造成的損失。

三、船舶火災撲救的指揮決策

船舶火災撲救就是一場戰斗。打贏一場戰斗需要正確的指揮、良好的協同、充足的保障等。正確的指揮是決定滅火戰斗成敗的關鍵?？傊笓]船長的指揮能力包括：謀劃能力、思考能力、決策能力、應變能力、協調能力、管理能力等[1]。其中決策能力是指揮者在滅火戰斗中進行滅火指揮的核心要素。因為滅火決策包含了對火場形勢的判斷和對滅火戰術的選擇。決策正確與否對滅火行動的成敗起著決定性作用。只有采取最佳決策方案才能最大程度減少火災損失。

四、船舶滅火中的決策概念

決策是人類活動的日常組成部分之一，任何工作和生活都離不開決策。廣義地說，凡是根據預定目標作出的任何決定，都可以稱之為決策。狹義地說，決策包含策略的選擇，即決定選擇何種最優方案，船舶滅火中包含的決策概念有以下幾點。

（一）決策問題

在船舶滅火中，對于每一次具體的火災，面臨著幾種不同的火災場所：如機艙、貨艙、生活區等。面臨著幾種可供選擇的滅火方案：如邊救人邊救火；先救人后救火；先救火后救人等，這就構成了一個決策問題。

（二）自然狀態

在船舶滅火中，指揮者面臨的每一種場所火災稱之為一個自然狀態，或者簡稱為狀態和條件。

（三）行動方案

在決策問題中，那些可供選擇的滅火方案就稱之為行動方案，或者簡稱為方案和策略。

（四）狀態概率

指決策問題中每一種自然狀態出現的概率，即船舶機艙、貨艙、生活區等不同場所發生火災的概率。

（五）益損值

每一種滅火方案在各種自然狀態（不同場所）下獲得的收益或需要付出的損失代價，船舶滅火主要考慮的是如何減少損失。

（六）最佳決策方案

按照某種決策準則，使決策目標取最優值（受益最大或損失最?。┑哪切┬袆臃桨?。如從救火優先的準則，應選擇先救火后救人的行動方案，如從救人優先的準則，應選擇先救人后救火的行動方案，如從兩者兼顧的準則，應選擇邊救人邊救火的行動方案。

五、非確定型決策的內涵

非確定型決策是指不僅每一種自然狀態的發生是隨機的，而且每一種自然狀態的概率也是未知的或者無法預估的。此時指揮者面臨的決策問題是：既不知道火災發生在船上哪個場所，又不確定在不同場所發生的概率。在所有的滅火決策中，最困難、最冒險的是非確定型決策。此時不但火災發生的場所是隨機的，火災發生的概率也是隨機的。現實中，船舶滅火的指揮者經常面臨的決策問題就是非確定型決策。此時指揮者獲得的火場信息最少，很容易造成對火場形勢的誤判，并作出錯誤的滅火戰術選擇，從而導致整個滅火行動的失敗。

六、非確定型決策的常用方法

（一）樂觀法[2]

樂觀法又叫最大準則法，決策原則是“大中取大”。采取這種決策方法時，決策者持最樂觀的態度，決策時不放棄任何一個獲得最好結果的機會，愿意承擔一定的風險去獲得最大的利益或付出最小的損失。決策時首先選擇各方案在不同自然狀態下的益損值，并找出各方案在最好自然狀態下的益損值，然后進行比較，選擇在最好自然狀態下收益最大或損失最小的方案作為最終方案。

假設船舶火災發生的場所是隨機的，各場所火災發生的概率也是未知的，則該問題就構成了船舶滅火中的非確定型決策問題。有m個行動方案B1，B2，…，Bm；有n個自然狀態1，2，…，n。方案Bi（i=1，2，…，m）在狀態j（j=1，2，…，n）下的益損值為V（Bi，j），該非確定型決策問題列表如下：

樂觀法決策的步驟如下：

①計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最小損失值minj{V（Bi，j）}；

②計算各方案在各場所使用時的最小損失值的最小值mini minj{V（Bi，j）}；

③選擇最佳決策方案。如果V（Bi*，j*）=mini minj{V（Bi，j）}；

則Bi*為最佳決策方案。

用樂觀法對表1的非確定性問題求解：

①計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最小損失值minj{V（Bi，j）}；

minj{V（B1，j）}=min{-100，-80，-60，-40，-20}=-20

minj{V（B2，j）}=min{-120，-100，-80，-60，-40}=-40

minj{V（B3，j）}=min{-140，-120，-100，-80，-60}=-60

②計算各方案在各場所使用時的最小損失值的最小值mini minj{V（Bi，j）}；

mini minj{V（Bi，j）}=min{-20，-40，-60}=-20=V（B1，5）

③選擇最佳決策方案。因為mini minj{V（Bi，j）}=V（B1，5），所以方案B1邊救人邊救火為最佳決策方案。

（二）悲觀法

悲觀法又叫最大最小準則法，決策原則是“小中取大”。采取這種決策方法時，決策者持最悲觀的態度，他總是把事情估計得很不利。決策時首先選擇各方案在不同自然狀態下的益損值，并找出各方案在最差自然狀態下的益損值，然后進行比較，選擇在最差自然狀態下收益最大或損失最小的方案作為最終方案。悲觀法決策的步驟如下：

①計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最大損失值maxj{V（Bi，j）}；

②計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最大損失值的最小值mini maxj{V（Bi，j）}；

③選擇最佳決策方案。如果V（Bi*，j*）=mini maxj{V（Bi，j）}；

則Bi*為最佳決策方案。

用悲觀法對表1的非確定性問題求解：

①計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最大損失值maxj{V（Bi，j）}；

maxj{V（B1，j）}=max{-100，-80，-60，-40，-20}=-100

maxj{V（B2，j）}=max{-120，-100，-80，-60，-40}=-120

maxj{V（B3，j）}=max{-140，-120，-100，-80，-60}=-140

②計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最大損失值的最小值mini maxj{V（Bi，j）}；

mini maxj{V（Bi，j）}=max{-100，-120，-140}=-100=V（B1，1）

③選擇最佳決策方案。因為mini maxj{V（Bi，j）}=V（B1，1），所以方案B1邊救人邊救火為最佳決策方案。

（三）折中法

折中法既不樂觀也不悲觀，而是在兩種決策方案之間進行平衡，以希望決策更符合實際。折中法考慮的信息較多，可以一定程度上避免決策的片面性。它是通過一個系數a（0≤a≤1）表示決策者對客觀形勢估計的樂觀程度，折中法決策的步驟如下：

①計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最大損失值maxj{V（Bi，j）}；

②計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最小損失值minj{V（Bi，j）}；

③計算每一種滅火方案的折中損失值Vi=a maxj{V（Bi，j）}+（1-a）minj{V（Bi，j）}

④計算各方案的折中損失值的最小值mini{Vi}；

⑤選擇最佳決策方案。如果Vi*=mini{Vi}，則Bi*為最佳決策方案。

用折中法對表1的非確定性問題求解：

①計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最大損失值maxj{V（Bi，j）}；

maxj{V（B1，j）}=max{-100，-80，-60，-40，-20}=-100

maxj{V（B2，j）}=max{-120，-100，-80，-60，-40}=-120

maxj{V（B3，j）}=max{-140，-120，-100，-80，-60}=-140

②計算每一種滅火方案在不同場所使用時的最小損失值minj{V（Bi，j）}；

minj{V（B1，j）}=min{-100，-80，-60，-40，-20}=-20

minj{V（B2，j）}=min{-120，-100，-80，-60，-40}=-40

minj{V（B3，j）}=min{-140，-120，-100，-80，-60}=-60

③計算每一種滅火方案的折中損失值（如取a=0.5）：

V1=0.5×（-100）+（1-0.5）×（-20）=-60

V2=0.5×（-120）+（1-0.5）×（-40）=-80

V3=0.5×（-140）+（1-0.5）×（-60）=-100

④計算各方案的折中損失值的最小值mini{Vi}；

mini{Vi}=min{-60，-80，-100}=-60=V1

⑤選擇最佳決策方案，由于mini{Vi}=V1，所以方案B1邊救人邊救火為最佳決策方案。

結語

船舶滅火中的非確定型決策問題是由于船上不同場所火災的發生是隨機的，且發生的概率也是隨機的，因而是指揮者面臨的最困難、最復雜的決策。這種決策主要取決于指揮者的素質、經驗和決策風格等，不同的指揮者面對同一個決策問題，可能會采取不同的處理方法。但由于獲得的信息較少，決策面臨很大的風險性，不宜做主觀估計。利用非確定型的決策方法，可以制定出定量化的決策方案，為指揮者提供比較客觀的決策依據，減少決策的主觀性和片面性。

參考文獻

[1]

單浩明，杜林海，陳永盛.淺談船舶消防指揮[C].船舶碰撞與應急處置，2007：5.

[2]高技師.非確定型決策在企業中的應用[J].合作經濟與科技，2015（21）：70-72.