基于盲數(shù)理論的我國(guó)海上戰(zhàn)略通道安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)＊

李振福 顏章龍

（大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸管理學(xué)院 大連 116026）

由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在遭遇資源和能源的瓶頸，要實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就必須把眼光投向海外，謀求國(guó)際資源和世界市場(chǎng)［1－2］．所以，利用海上通道進(jìn)行運(yùn)輸是一個(gè)非常重要的戰(zhàn)略問(wèn)題．海上戰(zhàn)略通道的安全面臨著傳統(tǒng)安全因素和非傳統(tǒng)安全威脅的風(fēng)險(xiǎn)［3］．我國(guó)海上戰(zhàn)略通道的安全性研究，目前是一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題．由于通道的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)信息具有未確知性，并且是盲信息，因而本文利用盲數(shù)理論［4］對(duì)通道的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)級(jí)，為解決這一難題提供了一種方法．

1 盲數(shù)理論

1．1 盲數(shù)的概念

設(shè)R為實(shí)數(shù)集，R為未確知有理數(shù)集，G是有理灰數(shù)集．

設(shè)ai∈G，αi∈ ［0，1］，i＝1，2，…，n，f（x）為定義在G上的灰函數(shù)稱為A與B的可能值帶邊 ＊ 矩陣，x1，x2，…，xm和y1，y2，…，ym分別表示A與B的可能值序列，互相垂直的2條直線叫縱軸和橫軸，第一象限元素構(gòu)成的m×n階矩陣稱為A與B在＊運(yùn)算下

若當(dāng)i≠j時(shí)，ai≠aj，且 ＝α，0＜α≤1，則稱函數(shù)f（x）是一個(gè)盲數(shù)，階數(shù)為n．稱αi為f（x）在ai的可信度，稱α為f（x）的總的可信度［5］．

1．2 盲數(shù)的運(yùn)算

設(shè)＊表示G中的一種運(yùn)算，可為＋，－，×或÷中的任一種．

設(shè)盲數(shù)的可能值＊矩陣，簡(jiǎn)稱可能值＊矩陣．稱為A 關(guān)于B 的可信度帶邊積矩陣，α1，α2，…，αm和β1，β2，…，βm分別表示A與B的可信度序列，第一象限元素構(gòu)成的m×n階矩陣稱為A關(guān)于B的可信度矩陣，簡(jiǎn)稱可信度積矩陣［6］．

稱φ（x）為盲數(shù)A與B的＊運(yùn)算，記作

式中：在進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí)要求yj（j＝1，2，…，n）的區(qū)間中不包含有零．

設(shè)A，B，C是盲數(shù)，則盲數(shù)的運(yùn)算具有下列性質(zhì)：（1）A＋B＝B＋A；（2）A×B＝B×A；（3）（A＋B）＋C＝A＋（B＋C）；（4）（A×B）×C＝A×（B×C）．

2 通道評(píng)價(jià)的盲數(shù)模型

2．1 通道單因素的未確知測(cè)度

在通道的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生影響的因素主要是定性指標(biāo)，其確定采用德?tīng)柗品ǎ―elphi），由若干專家進(jìn)行評(píng)價(jià)．

專家可信度，即為專家的可信賴程度，某些程度上體現(xiàn)了專家在該領(lǐng)域的權(quán)威．最值得信任的專家可信度為1，最不值得信任的專家可信度為0，若專家組A1，A2，…，An的可信度分別為，

稱為專家Ai關(guān)于專家組A1，A2，…，An的綜合可信度［7］．

設(shè)C＝ ｛c1，c2，…，cK｝為評(píng)價(jià)空間，其中ck（1≤k≤K）為第k個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)．現(xiàn)將評(píng)價(jià)中的ai1，ai2，…，ain按不同分?jǐn)?shù)重新排列為：aij1，aij2，…，aijk，αijk為x＝aijk時(shí)的專家可信度之和．于是，對(duì)于因素Ai可得盲數(shù)fi（x）：

設(shè)影響海上戰(zhàn)略通道安全有n個(gè)因素F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n，記為F ＝ ｛F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n｝．用xi表示在Fi因素下的評(píng)價(jià)值．設(shè)評(píng)價(jià)值xi處于第k個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)ck的程度為αik＝α（xi∈ck），那么αik是對(duì)程度的一種測(cè)量結(jié)果，其滿足3條測(cè)量準(zhǔn)則，即非負(fù)有界性、可加性、歸一性：（1）0≤αik≤1；

式中：其中：i＝1，2，…，n；k＝1，2，…，K．稱滿足上述3條測(cè)量準(zhǔn)則的αik為未確知測(cè)度．稱

為單因素評(píng)價(jià)矩陣．

2．2 因素權(quán)重的確定

本文采用層次分析法（AHP）確定因素的權(quán)重，通過(guò)對(duì)n個(gè)因素成對(duì)比較，構(gòu)造一個(gè)反映兩兩之間重要程度的判斷矩陣．

判斷矩陣分析法，是把m個(gè)評(píng)價(jià)因素排成一個(gè)m階判斷矩陣，專家通過(guò)相對(duì)比較標(biāo)度（見(jiàn)表1），對(duì)因素兩兩比較，得到判斷矩陣

表1 相對(duì)比較標(biāo)度

求解判斷矩陣B的最大特征根λmax及其對(duì)應(yīng)的特征向量ξ＝ （ξ1，ξ2，…，ξn），進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其中RI的取值見(jiàn)表2．

表2 RI取值

當(dāng)CR≤0．1時(shí)，判斷矩陣基本符合一致性條件；當(dāng)CR≥0．1時(shí)，認(rèn)為所給出的判斷矩陣不符合一致性條件，需要進(jìn)行修正判斷矩陣的元素．

取ξi作為因素Fi的權(quán)重，必要時(shí)可以對(duì)特征向量ξ進(jìn)行歸一化處理，從而得到所求的盲數(shù)模型各個(gè)因素的權(quán)重向量：

2．3 多因素綜合未確知測(cè)度分析

根據(jù)通道的單因素未確知測(cè)度αik和各因素的權(quán)重向量ξ，可以計(jì)算出通道多因素綜合未確知測(cè)度α：

2．4 評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的確定

由于通道安全評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)目標(biāo)取值為安全風(fēng)險(xiǎn)越小越好，并且評(píng)價(jià)的各個(gè)等級(jí)間有c1＜c2＜…＜cK，即評(píng)價(jià)等級(jí)劃分是有序的，所以不能使用最大測(cè)度識(shí)別準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)價(jià)，適合用置信度識(shí)別準(zhǔn)則代替．由于評(píng)價(jià)空間存在有序性和信息不確定性，為了使評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理，設(shè)置信度為λ（λ＞0．5），通常取0．6或0．7［8－10］．

令：

則判定通道屬于第k0個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)ck0．

3 案例分析

以我國(guó)一個(gè)戰(zhàn)略通道——馬六甲海峽為例，利用盲數(shù)理論對(duì)馬六甲海峽通道進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和分析．

馬六甲海峽目前由新加坡、馬來(lái)西亞和印度尼西亞3國(guó)共同管理．一旦馬六甲海峽形式緊張，一些大國(guó)介入其中，封鎖海峽，將直接影響中國(guó)進(jìn)出口運(yùn)輸?shù)陌踩?，也關(guān)系著中國(guó)未來(lái)的發(fā)展和安全［11］．

通過(guò)分析，得到影響馬六甲海峽的安全因素主要如表3所列．

表3 影響馬六甲海峽的安全因素

建立評(píng)價(jià)空間C．在對(duì)馬六甲海峽進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)，將馬六甲海峽的通道安全性分為5個(gè)等級(jí)，即c1，c2，c3，c4，c5，分別表示非常安全、安全、普通、危險(xiǎn)、非常危險(xiǎn)．評(píng)價(jià)空間C記為：C＝｛c1，c2，c3，c4，c5｝，且有ci∩cj＝ ?（i，j＝1，2，3，4，5且i≠j），實(shí)際上，認(rèn)為ck＋1比ck“危險(xiǎn)程度高”，記為ck＋1＞ck（k＝1，2，3，4）．

由5位專家對(duì)馬六甲海峽通道安全的因素實(shí)施評(píng)價(jià)，專家的具體情況如表4所列，并由式（3）取得專家的綜合可信度值．按非常安全（1分），安全（2分），普通（3分），危險(xiǎn)（4分），非常危險(xiǎn)（5分）進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表5．

表4 評(píng)價(jià)專家情況

表5 影響馬六甲海峽通道安全因素的專家評(píng)價(jià)

設(shè) f1（x），f2（x），…，f14（x）為 F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)14的綜合評(píng)價(jià)值，由公式（4）則可知f1（x），f2（x），…，f14（x）為盲數(shù)，表示如下．

用ν表示影響馬六甲海峽通道安全因素的單指標(biāo)未確知測(cè)度評(píng)價(jià)向量，根據(jù)盲數(shù)理論，由式（5）有

通過(guò)對(duì)這14個(gè)影響因素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造了一個(gè)反映兩兩之間重要程度的判斷矩陣如表6．利用數(shù)學(xué)計(jì)算Matlab工具調(diào)用AHP算法求得影響馬六甲海峽的14個(gè)因素的權(quán)重見(jiàn)表7．

隨機(jī)一致性比率CR＜0．10時(shí)，判斷矩陣才具有滿意的一致性．否則，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，直到滿足一致性條件．在本例中，

表6 基于AHP的屬性層權(quán)重確定

表7 各因素的權(quán)重

說(shuō)明所獲得的指標(biāo)權(quán)重值比較合理，可以作為分析結(jié)果用于評(píng)價(jià)研究．

對(duì)馬六甲海峽安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的未確知測(cè)度α定義為

式中：ξ為影響馬六甲海峽通道安全的14個(gè)因素的權(quán)重；ν為14個(gè)因素的單指標(biāo)測(cè)度．這里

從而由式（7）可以求得，

若取置信度為λ＝0．7，按式（8）即可求得馬六甲海峽的評(píng)價(jià)等級(jí)的k0值：

從而馬六甲海峽的評(píng)價(jià)等級(jí)為c4，即馬六甲海峽的通道安全風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別為：危險(xiǎn)．

設(shè)置信度為λ＝0．6，則可求得馬六甲海峽的評(píng)價(jià)等級(jí)的k0值：

即馬六甲海峽的評(píng)價(jià)等級(jí)為c4．同樣地，在該置信度水平下，馬六甲海峽的通道安全風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別為：危險(xiǎn)．

4 結(jié)束語(yǔ)

本文應(yīng)用盲數(shù)理論，探索了一種將海上戰(zhàn)略通道的研究從定性研究到定量研究的方法，提出了一個(gè)對(duì)海上通道進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的模型，為通道的研究提供一個(gè)新的視角．根據(jù)該模型，研究人員可以對(duì)我國(guó)海上戰(zhàn)略通道的安全風(fēng)險(xiǎn)性能做出評(píng)估和預(yù)測(cè)．本文以馬六甲海峽為例進(jìn)行了安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，研究結(jié)果表明，將盲數(shù)理論用于通道安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)，具有一定的理論可行性和推廣應(yīng)用價(jià)值．

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