水上交通安全預(yù)警信息發(fā)布方式的成本效益分析

張 帆 馬全黨

（武漢理工大學(xué)航運學(xué)院 武漢 430063）

0 引 言

2014年國務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》（國發(fā)2014［39］），標(biāo)志著長江黃金水道建設(shè)正式上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度，長江航運又將迎來新的發(fā)展高峰，船舶流量增加、船舶大型化趨勢明顯.但同時長江水上極端惡劣天氣和地質(zhì)災(zāi)害險情時有發(fā)生，影響水上交通安全的客觀風(fēng)險因素長期存在：2015年6月1日21時30分許，大型旅游客船“東方之星”載乘客及船員共454人行駛至長江中游湖北監(jiān)利水域突遇龍卷風(fēng)瞬間沉沒，造成442人死亡；2015年6月24日18時40分許，重慶巫山大寧河江東寺北岸突發(fā)大面積滑坡并引發(fā)巨大涌浪，造成1名8歲男孩死亡，對岸靠泊的21艘漁船和農(nóng)用船翻沉.這2起水上突發(fā)事件再次引起社會對長江安全預(yù)警的關(guān)注.因此建立高效科學(xué)的長江通航安全預(yù)警體系是保障長江航運科學(xué)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，其中的預(yù)警信息發(fā)布技術(shù)則是重中之重，如何選擇最為合適的預(yù)警信息發(fā)布方式有待進(jìn)一步研究.

1 預(yù)警信息發(fā)布方式

預(yù)警信息發(fā)布是將經(jīng)識別出的預(yù)警類別、等級以及預(yù)控對策進(jìn)行發(fā)布的過程，高效的預(yù)警信息發(fā)布機(jī)制能夠及時準(zhǔn)確的將信息傳遞到接受群體，而全面的信息反饋機(jī)制則能夠確保接收者成功接收預(yù)警信息.

1.1 基于短信平臺的信息發(fā)布技術(shù)

由于手機(jī)的普及，手機(jī)短信已成為一種可靠的預(yù)警信息發(fā)布方式.考慮到短信的長度限制和發(fā)布的成本，需對短信內(nèi)容進(jìn)行提取、凝練之后再進(jìn)行發(fā)布.預(yù)警信息應(yīng)該包括預(yù)警類別、預(yù)警級別、起始時間、可能影響范圍、警示事項、管制措施和發(fā)布機(jī)關(guān)等［1］.這種信息發(fā)布方式成本偏高，需提前建立受眾人群手機(jī)號數(shù)據(jù)庫并保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的實時更新.

1.2 基于AIS的信息發(fā)布技術(shù)

船舶自動識別系統(tǒng)（automatic identification system，AIS）由岸基設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)提供船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態(tài)資料與船名、呼號、吃水及所載貨物等船舶靜態(tài)資料［2］.AIS可以向海事部門提供上述船舶的動、靜態(tài)信息，同時海事部門也可以通過AIS標(biāo)繪禁限航區(qū)域，向船舶發(fā)布航行通（警）告和其他各類安全預(yù)警信息，是實現(xiàn)船—岸即時通信的一種直接高效方式.

1.3 基于手機(jī)客戶端的信息發(fā)布技術(shù)

隨著智能手機(jī)的普及，通過手機(jī)客戶端（APP）接收預(yù)警信息也成為了一種新的趨勢.手機(jī)客戶端安裝方便，維護(hù)低廉，操作簡單，信息更新及時，根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止2014年底，中國的智能手機(jī)用戶已超過5億人，巨大的用戶和潛在用戶數(shù)量保障了預(yù)警信息發(fā)布的廣泛性和全面性.

1.4 基于VHF廣播的信息發(fā)布技術(shù)

VHF（very high frequency）是指頻帶從由30～300MHz的無線電波.船用VHF通信是指采用VHF專用頻段進(jìn)行船舶內(nèi)部、船船之間、船岸之間的無線電通信.這種方式廣泛應(yīng)用于船舶航行聯(lián)系、海事現(xiàn)場巡航監(jiān)管、港口生產(chǎn)調(diào)度、遇險求救等方面，是實現(xiàn)水上交通現(xiàn)場通信的主要手段［3］.

1.5 基于WEB網(wǎng)頁的信息發(fā)布技術(shù)

隨著內(nèi)河無線技術(shù)的發(fā)展，航行船舶上的船員、現(xiàn)場巡航的海事執(zhí)法人員和其他涉水行業(yè)人員通過長江海事政府信息網(wǎng)站實時查詢、快速接受水上交通安全預(yù)警服務(wù)將越來越方便.作為公眾信息發(fā)布平臺，在互聯(lián)網(wǎng)＋技術(shù)日趨成熟的背景下，長江海事政府信息網(wǎng)在安全預(yù)警信息發(fā)布上將發(fā)揮著重要作用.

2 預(yù)警信息發(fā)布方式成本效益分析模型

成本效益分析（cost－benefit analysis，CBA）是通過比較項目的全部成本和效益評估項目價值的一種方法.這種方法在19世紀(jì)初期由法國經(jīng)濟(jì)學(xué)家朱樂斯·帕帕特首先提出，直到上世紀(jì)40年代，成本效益分析的理論基礎(chǔ)才得以完善，并逐漸運用于政府、企業(yè)活動中［4］.由于信息發(fā)布模式多樣，各有優(yōu)劣，故針對前文提及的5種信息發(fā)布方式進(jìn)行成本效益分析，為水上安全監(jiān)管部門選擇合適的預(yù)警信息發(fā)布方式提供依據(jù).

2.1 評價流程與方法

進(jìn)行信息發(fā)布方式成本效益分析就是選擇適當(dāng)?shù)脑u價方法，建立科學(xué)的評價指標(biāo)體系，對項目的成本和效益兩部分進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的評估，分析投入帶來的效益，以判定投資是否值得.

根據(jù)預(yù)警信息發(fā)布評價內(nèi)涵，制定評估流程，見圖1.

圖1 評估流程

由于安全預(yù)警是對未發(fā)生的事件進(jìn)行預(yù)測、評估和干預(yù)，因此無法單純地對安全預(yù)警實施效果進(jìn)行準(zhǔn)確的定性或定量評估，因此選用能較好融合定性與定量的模糊綜合評價法適合本研究評估.本研究在實施之前，首先要提取指標(biāo)因素構(gòu)建評價體系，利用對偶比較法對統(tǒng)計指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計算，然后利用模糊綜合評價法對信息發(fā)布方式的成本效益進(jìn)行分析評價［5－6］.

2.2 評價指標(biāo)體系

根據(jù)預(yù)警信息方式發(fā)布的特點，分“成本”和“效益”建立6個方面的評價指標(biāo)：建造成本、使用成本、覆蓋面、功能性、使用率、預(yù)警效果，并建立了3層結(jié)構(gòu)的評價體系，見圖2.

圖2 評價指標(biāo)體系

基于評價指標(biāo)體系，設(shè)計了“長江干線預(yù)警信息發(fā)布方式成本效益分析調(diào)查問卷”（略），通過對長江航務(wù)管理局、長江海事局的相關(guān)專家進(jìn)行問卷調(diào)查，利用對偶比較法，從而確定各項指標(biāo)的權(quán)重W＝｛w1，w2，w3，w4，w5，w6｝，見表1.

表1 評價指標(biāo)體系

2.3 評價等級的劃分

由于涉及長江干線水上交通安全的因素復(fù)雜，因此將長江干線水上交通安全預(yù)警信息發(fā)布方式效果評估的標(biāo)準(zhǔn)分為好、中、差3個等級，構(gòu)成一個評價集合：B＝ ｛高，中，低｝.為便于定量計算，將3個等級所對應(yīng)的分?jǐn)?shù)設(shè)定，見表2.

表2 評語等級及分?jǐn)?shù)

依據(jù)表2劃分標(biāo)準(zhǔn)，通過問卷調(diào)查對各級指標(biāo)進(jìn)行評分并計算出的綜合評價指數(shù)，于是將預(yù)警信息發(fā)布效果等級模糊化，劃分為4個等級，見表3.

表3 評價等級和指數(shù)

綜合評價指數(shù)結(jié)果X＝3時，評價等級為很好；當(dāng)3＞X≥2時，評價等級為較好；當(dāng)2＞X＞1時，評價等級為一般；當(dāng)X＝1時，評價為差.

3 案例分析

以長江海事局當(dāng)前預(yù)警信息發(fā)布的各種方式為例，根據(jù)上述的模型，綜合評價預(yù)警信息發(fā)布的效果.

3.1 隸屬度采集

指標(biāo)隸屬度的表達(dá)方式有2種：一種根據(jù)計算公式計算得到或者由經(jīng)驗公式表示；另一種是利用專家打分的方式，對各層指標(biāo)進(jìn)行評判打分，從而確定隸屬度.由于長江水上交通風(fēng)險因素的復(fù)雜性，故本研究采用專家調(diào)查法來確定隸屬度并形成隸屬矩陣，然后通過歸一化處理，得出具有可比性的綜合結(jié)果.本次共發(fā)放問卷35份，回收33份，其中有效問卷32份，占發(fā)放問卷量的91.4%.

假設(shè)回收有效的問卷中，某項指標(biāo)的評分結(jié)果為70%的好，20%的一般，10%的差，則這個結(jié)果可用模糊集合b＝［0.7，0.2，0.1］來描述，稱為評價結(jié)果模糊行向量.多個同級指標(biāo)的評價結(jié)果模糊行向量組合，可得到對應(yīng)上層指標(biāo)的隸屬度矩陣，即R（Bi）

3.2 評價指標(biāo)合成

根據(jù)調(diào)查問卷的評分，對5種預(yù)警信息發(fā)布方式進(jìn)行整理，分別計算得出5種方式其各自的成本、效益隸屬度矩陣Ri（B1），Ri（B2）.根據(jù)各發(fā)布方式的隸屬度矩陣，結(jié)合表2進(jìn)行平均分計算，可得計算結(jié)果見表4.其中，平均分計算公式為

表4 評價表

根據(jù)上述表格，可分別獲得各種方式成本與效益2部分的評價結(jié)果.但由于在進(jìn)行成本分析時，一般以低成本為目的，故需要對評價結(jié)果進(jìn)行逆向修正：以4減去評價分?jǐn)?shù)，得到成本評價的修正分?jǐn)?shù).結(jié)果見表5.

表5 修正后評價表

對修正后的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)計算，即可得到成本和效益的評分.計算公式為

經(jīng)計算，結(jié)果見表6.

表6 成本效益評價結(jié)果

由表6可知，網(wǎng)頁發(fā)布方式在成本上優(yōu)勢最為明顯，而AIS的預(yù)警效益最好.

3.3 結(jié)果分析和比較

根據(jù)專家意見，目前對信息發(fā)布方式的成本與效益同樣看重，故各取50%的權(quán)重，因此，最終評價結(jié)果見表7.

表7 評價結(jié)果（成本∶效益＝0.5∶0.5）

由表7可知，VHF與AIS可更好的達(dá)到預(yù)警效果，手機(jī)APP有發(fā)展?jié)摿κ志薮?，手機(jī)短信發(fā)布方式的成本效益評價排名最后.但隨著今后資金投入的增加，為保證預(yù)警質(zhì)量，效益比重增大，成本比重減少，分析結(jié)果將發(fā)生變化.見表8，如果將成本∶效益的比值調(diào)整為0.25∶0.75.

表8 評價結(jié)果（成本∶效益＝0.25∶0.75）

雖然成本效益比重發(fā)生變化，但是VHF與AIS的評價結(jié)果依然最好，短信發(fā)布上升到第三位.

4 結(jié)束語

長江干線水上交通環(huán)境復(fù)雜，影響水上交通安全的風(fēng)險眾多，在不同時間段、不同通航環(huán)境下，選取正確的預(yù)警信息發(fā)布方式直接決定預(yù)警效果.本文就預(yù)警信息發(fā)布方式進(jìn)行了研究，對目前的5種發(fā)布方式進(jìn)行了成本效益分析.結(jié)果顯示，網(wǎng)頁發(fā)布方式的成本最小，而VHF和AIS的發(fā)布方式效益最突出.綜合評價，VHF與AIS將在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)作為預(yù)警信息發(fā)布的主要方式，而手機(jī)短信與手機(jī)APP則有一定的發(fā)展空間，可作為輔助手段強(qiáng)化預(yù)警效果.目前長江干線水上VHF、AIS信號未實現(xiàn)全覆蓋，船舶AIS實際上線率未滿足要求，長江水上無線寬帶尚未建設(shè).因此，建議長江海事部門一是繼續(xù)加強(qiáng)沿江VHF和AIS基站建設(shè)，進(jìn)一步提高VHF、AIS信號覆蓋率；二是持續(xù)強(qiáng)化船舶AIS上線率的檢查力度，嚴(yán)厲打擊蓄意關(guān)閉AIS船用終端行為，切實提升船舶AIS上線率；三是迅速啟動長江水上無線寬帶的建設(shè)，盡快實現(xiàn)在航船舶的無線寬帶連接.

［1］劉 威，馮金巧，盧國棟.交通信息短信發(fā)布系統(tǒng)研發(fā)［J］.交通信息與安全，2010（1）：43－46.

［2］趙學(xué)俊，董曉永，趙麗寧.AIS與船舶航行安全［J］.世界海運，2003（2）：24－26.

［3］蘇作靖，關(guān) 巍，丁相濤.長江下游水道大型海船的通信［J］.航海技術(shù)，2014（6）：40－43.

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