面向综合安全评估的多属性专家决策模型研究

摘要

综合安全评估(FSA)在国际海事组织(IMO)规则制定过程中的潜力已逐步得到认同，国内已将FSA列入长期跟踪和研究的IMO热点问题之一。论文针对FSA发展中面临的一些问题进行了研究，发现FSA研究具有对专家评价依赖度高、历史数据不完善、模型有待健全、评估方法存在一定的不确定性、评估依据的充分性有待提高、过程脱节有待改善等特点，重点研究了专家评价质量的度量方法、人为失误、专家语义评价聚合方法及多指标风险控制方案选择方法等问题，提出了解决问题的思路、方法和模型。
　　 针对专家评价度量方法，认为专家评价具有主观、模糊和不确定性，提出应从复现性和准确性角度进行度量。论文使用了传递熵对专家评价的不确定性进行度量，提出了改善评价一致度的方法。使用了传递熵模型和欧式距离矩阵模型对专家赋权，构造了离差函数进行专家权重聚合，建立了针对性强的专家评价评定及客观赋权模型。
　　 就缺乏人为失误历史数据及有效的定量分析模型问题，论文使用专家问卷调查法获得了有关人为失误的发生频率。为确定人为失误的发生概率，论文将专家的语义评价转换成梯形模糊数。专家个人背景和资历对主观评价具有影响，为体现这一特点，论文使用了全局快速K-均值聚类算法对专家进行聚类，并利用复现性和准确性关系理论，以各簇心为基础，以最优专家为参照，利用欧式距离矩阵模型确定以簇为单位的专家整体权重。为了对簇内专家语义评价结果进行聚合，基于专家评价的模糊性，使用了模糊相似度分析模型确定簇内各专家语义评价的模糊权重。在此基础上，先对专家语义评价实施簇内聚合，再簇间聚合以获得最终的专家语义评价梯形模糊数，建立了基于聚类算法和模糊相似度模型的系统的专家赋权模型，提高了专家赋权的客观性。同时借助于经验公式确定人为失误的发生概率。
　　 提出了基于优势度的风险控制方案选择模型。为体现海上安全政策制定过程中管理者主观决策的倾向性，借鉴层次分析法的思想，通过对FSA专家的问卷调查，获得了专家对风险控制方案选择指标重要性的认识，并利用一定的算法得到了各指标的权重，在此基础上利用模型计算了各风险控制方案的优势度。模型不但充分利用了样本在各指标上的序关系，而且还考虑了差异程度，解决了FSA研究中风险控制方案选择过程中主观因素强的不足。模型给出的计算结果具有直观、明显的特点，利于决策者决策。研究发现在双指标风险控制方案排序中，总灾难转移费作为首选参考指标的筛选作用明显；但在多指标风险控制方案排序中，总灾难转移费作为首选参考指标的筛选作用不明显，需要借助于模型提高筛选效果。