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运营船舶综合风险的定量分析(Z.2017.6)

新闻来源:中国船检    浏览量:494 邵文蛟 2017-07-19
        运营船舶的综合风险评估在提高船舶综合安全性能方面有重要意义,长期来研究如何提高和确保船舶安全性的船级社、船舶设计单位、保险公司以及航运公司等单位不断投入大量力量进行研究。由于船舶的综合风险评估,特别要获得定量的结果往往需要完整和长期积累的资料。但有关船舶受损资料的积累并非短期能有良好成果,这样增加了定量分析的难度。
        1970年美国匹兹堡大学T. L.Saaty教授提出层次分析法AHP(Analytic Hierarchy Process)。它是将要分析问题的有关要素分解成目标、准则和要讨论的方案等层次,根据可提供的有关资料和信息,合理地采用定性分析有效部分,进行运算后,得出定量的结果,所以层次分析法是以其定性和定量相结合地处理各种决策要素,具有方法简单结果明确的优点。目前层次分析法在很多领域得到了广泛应用,如科研选题,大到重大项目,小到生活中遇到问题的决策和评估,计划和管理,以及人才选拔和评价等。
        综合风险评估层次结构的建立
        根据运营船舶的事故统计报告以及我们处理船舶事故的经验,运营船舶的事故与人为、环境和设备等因素有关。再细分的话,人为又包括管理者、操作者和人为破坏等;环境又包括恶劣天气、碰撞和搁浅等;设备又包括船体、轮机和导航设备等。为此,运营船舶的综合风险评估的层次结构模型准则层包括:人为——管理、操作和人为破坏;环境——恶劣天气、碰撞和搁浅;设备——船体、轮机和导航设备。
        现在营运船舶基本处于这三种类情况:一是人为好、环境一般和设备较差;二是人为一般、环境较好和设备一般;三是人为较好、环境一般和设备好。
        建立两两比较的判断矩阵群
        有了层次结构后,上下层元素间的隶属关系就被确定了。便于定性到定量的转化,又考虑到心理学家认为成对比较的因素不宜超过9个,Saaty提出1~9尺度-- aij取值1,2……9及其互反数1,1/2……1/9。标度的含义见表1。判断矩阵A 有如下性质:aij〉0,aij=1/aji和aii=1, 即A是正互反矩阵。
表1  标度的含义
  含义
1 i,j两元素相比,具有相同的重要性
3 两个元素相比,i比j稍重要
5 两个元素相比,i比j明显重要
7 两个元素相比,i比j强烈重要
9 两个元素相比,i比j极端重要
  表示上述相邻判断的中间值
        根据我们处理海事案件经验和运营船舶事故数据统计资料,我们选用了各层的判断矩阵如图1。
        由于层次分析法是专家们用两两比较建立判断矩阵的,当判断矩阵的阶数大于2时,通常难以保证已构造的所有判断矩阵都能满足一致性条件。为此,为了保证判断矩阵仅偏离一致性条件在一定范围内,提出了对判断矩阵进行鉴别的不一致的允许范围。本文采用Saaty建议的一致性条件,对每个判断矩阵进行鉴别时,其一致性比例CR≤0.1。本文给出的判断矩阵都满足一致性条件。
        运营船舶综合风险评估计算
        在从判断矩阵得到有用信息时,要计算每个判断矩阵的权重向量和全体判断矩阵的合成权重向量。本文用的是和法,即n价的判断矩阵mij的权重向量vmi
        全体判断矩阵的合成权重向量是从层次结构模型的最下层向上一层层计算。以Bi(i=1,2,3)和A1为例,其权重向量VBi和VA1构成的合成权重向量为
        用类似方法不难计算出其他的合成权重向量以及全体判断矩阵的合成权重向量。经过计算我们可以得到三种类型船舶的综合风险分别是:
        0.2242,0.4727,0.3031
        可见第二类型船舶的综合风险最大,其次是第三类型船舶,而第一类型船舶的综合风险最小。运营船舶综合风险的定量分析是不少单位非常感兴趣问题。众所周知,保险费率是根据风险大小而定的。然而风险的定量分析不是那么容易求得,所以通常根据出险理赔和经验而定。风险的定量分析为科学、合理和公正制定保险费率提供了可能。运营船舶的保险公司还可以根据运营船舶综合风险的定量分析结果对保险的运营船舶进行更有效的风险管理, 降低发生事故的概率。
        根据运营船舶综合风险的定量分析结果,船级社可以有的放矢地补充和/或修改一些船舶建造规范的要求规定。对运营船舶管理单位可从风险的定量分析结果中找到针对本公司在船舶管理中存在的一些关键问题采取更有效措施降低运营船舶的风险。
        考虑到现实世界还有模糊不确定性,如有必要在层次分析法中也可加入模糊不确定性[7-9]。在用层次分析法对运营船舶的综合风险进行了定量分析方面本文仅仅开了一个头。为了解决实际问题还要细化层次结构模型,例如对不同种类船舶(油轮、集装箱船、散货船和邮轮等)要根据它们可能发生事故以及事故的损失大小细化层次结构模型,船体、轮机和导航设备也可作进一步细化等。
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