船舶安全等级模糊综合评价.doc

船舶安全等级模糊综合评价一、引言船舶评定安全等级牵涉到诸多因素，而船舶安全检查情况是评定船舶安全状况的一个核心指标。二、模糊综合评判的建模方法(1)建立因素集。因素集是影响评判对象的各种因素所组成的一个普通集合。即U=,其中Ui代表各个影响因素。依据船舶安全检查通知书中的内容，分为“航行安全”、“救生设备”、“消防设备”等13个检查项目，这些大项目即为第一级影响因素；我们再将这13个检查大项目按照其检查属性进行归类，可分为“证书类”、“设备类”、“操作性检查”这三类，构成第二级影响因素，这就形成了船舶安全检查状况的二级模糊因素集，示意图如下：船舶安全检查状况安全管理体系知识实操作货物积载稳性结构辅助机械无线电设备操作性检查类航行安全载重线防污染设备消防设备救生设备证书类船员证书船舶证书船舶设备类(2)建立权重集。在上述的各因素集中，各因素的重要程度不同，而这些因素的重要性、影响性只能做出一个定性的分析，难以作出量化，所以有必要将这些定性的分析，应用模糊数学的方法转化为定量值。权重的分配可以采用经验法、集值统计和专家意见确定。(3)建立评判集。评判集是由评判者对评判对象可能作出的各种总的评判结果所组成的集合，通常表示为V=其中各元素Vi即代表了各种可能的评判结果。由于我们把评判对象分为两级，所以评判集有两个，第一个是各检查项目和类别的评判等级标准，可分为三个等级，即一类安全状态（在评判的时限范围内没有出现过缺陷）、二类安全状态（在评判的时限范围内出现过一般严重缺陷）、三类安全状态（在评判的时限范围内出现过导致滞留等特别严重缺陷）；第二个是船舶最终的安全检查状况评判等级标准，即A类船舶（安全状况良好）、B类船舶（安全状况一般）、C类船舶（安全状况不良）；（4）模糊综合评判。首先进行单因素评判，即单独从一个因素出发进行评判，以确定评判对象相对评判集中元素的隶属程度，称为单因素评判，其评判矩阵记作因此，首先对每个检查大项目因素进行综合评判，根据其权重乘上其评判集，得到其综合评判。但是，单因素综合评判，只是计及一个因素对评判集的影响，是不全面的，所以我们要考虑所有因素的综合影响，才能得出合理的评判结果，所以再进行三个检查类别的第二级综合评判，得出船舶最后的安全状况评价，这就是模糊综合评判，采取B=A*R的计算模式，是权重向量A和单因素评判矩阵R的合成，其公式可以表示为B=A*R=*=其中，bj称为评判模糊综合评判指标，其含义为综合考虑所有的因素影响后，被评判对象对评判集中第j个元素的隶属度。三、船舶安全检查模糊综合评判的实现（一） 评价体系的建立影响船舶评级的各种评价指标组成因素集U=，其中ui(x)为船舶某个检查大项目因素，x为反映该因素缺陷程度的分值。假设u1(x)为救生设备因素，x为反映救生设备安全状态的分值，由评级人员根据“船舶动态管理系统”中该船检查历史数据及上次评级后该船是否出现过该因素的缺陷情况并结合经验给出分值。当该救生设备因素完全正常时取65x100，对应一类运行状态；当该因素基本正常时，取35x65，对应于二类运行状态，当该因素不能正常运行并威胁船舶与人命安全时，取0x35，对应三类运行状态。评判集由救生设备的等级组成，即一类、二类、三类，记为V=。（二）隶属函数的建立 根据前面的描述可知，X为反映因素缺陷程度的分值，其值的不同区间对应了不同的等级，为了简便起见，将x的取值范围定为。被评判对象按照因素集中每一个因素ui(x)对评判集中三个等级的隶属程度rij(ri=)与X的值有关，建立如下的隶属度函数解析式（1） 当0x35时， （2）当35x50时 （3）当50x65时， （4）当65x100时 当给x定后，可以用公式求出某一个因素对各等级的隶属程度，并且由此确定模糊函数的关系矩阵R。(三)实例分析假设一艘船舶在评判的时限内经船舶安全检查后，“船舶设备类”得到的评级因素集为U=(90,82,80,70,75,60,80,70,90)，设A=(0.2,0.2,0.15,0.1,0.1,0.1,0.05,0.05,0.05)，由上述公式（1）-（4）得到进而得到由此计算得出，归一化得到B = A*R=，采用加权平均法，将评判集量化，由于隶属度函数的分界点为35，50，65，于是得到V=，由此得到的评价结果V=0.69*80+0.31*50=70.765，评判结果为该船舶的“船舶设备类”属于一类安全状态。同理，在对其他分因素如“证书类”和“操作性检查类”进行等级评定之后（计算机取相应的量化分值），利用以上的步骤，计算出某艘船舶安全检查状况的综合评分，给出全船的评定等级，评定结果作为海事机构对船舶进行选船检查和船舶安全等级评定的基础数