基于熵權(quán)TOPSIS模型的水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件設(shè)計(jì)

江福才+王晨+張帆+馬全黨+鄒紅兵

DOI：10.13340/j.jsmu.2017.03.006

文章編號(hào)：1672-9498（2017）03003106

摘要：為對(duì)不同類(lèi)型的水上交通風(fēng)險(xiǎn)對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確而高效的評(píng)價(jià)，綜合考慮現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法及軟件的優(yōu)劣，基于熵權(quán)TOPSIS模型，開(kāi)發(fā)一種水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件。通過(guò)分析風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件設(shè)計(jì)需求，對(duì)軟件功能進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，將軟件分為數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)輸出3個(gè)模塊。數(shù)據(jù)處理程序由Visual C++6.0語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，軟件界面通過(guò)MFC框架設(shè)計(jì)。為驗(yàn)證軟件的基本功能和評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性，對(duì)軟件進(jìn)行集成測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試。結(jié)果表明，基于熵權(quán)TOPSIS模型的水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件功能正常、操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確性好，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：

水上交通； 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)； 熵權(quán)； TOPSIS； 軟件設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： U698.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Risk evaluation software design for waterway transportation

based on entropyweight TOPSIS model

JIANG Fucai， WANG Chen， ZHANG Fan， MA Quandang， ZOU Hongbing

（

a. School of Navigation； b. Hubei Key Laboratory of Inland Shipping Technology， Wuhan

University of Technology， Wuhan 430063， China）

Abstract：

To evaluate the risk of different objects in waterway transportation area， considering the advantages and disadvantages of the existing risk evaluation methods and softwares comprehensively， the risk evaluation software based on entropyweight TOPSIS model is developed. By analyzing the design demand of risk evaluation software， the overall design and detailed design of the software function are given， and the system of software consists of three modules， data input， data calculation and data output. The data handling program is realized by Visual C++ 6.0 language and the software interface is designed with the help of MFC framework. To verify the basic function and the evaluation result of the software， the integration testing and acceptance test are implemented. The result shows that the risk evaluation software for waterway transportation based on entropyweight TOPSIS model is of normal function， simple operation， high accuracy and strong practicability.

Key words：

waterway transportation； risk evaluation； entropyweight； TOPSIS； software design

0引言

隨著海上和內(nèi)河航運(yùn)業(yè)的迅速發(fā)展，港口水工建筑物的數(shù)量不斷增加。這在促進(jìn)港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)水上交通安全帶來(lái)一定的影響。因此，科學(xué)地分析水上交通形勢(shì)以及水工建筑物建設(shè)對(duì)水域通航環(huán)境的影響，進(jìn)而有針對(duì)性地采取風(fēng)險(xiǎn)緩解措施，是當(dāng)前水上交通安全領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

根據(jù)交通運(yùn)輸部《中華人民共和國(guó)水上水下活動(dòng)通航安全管理規(guī)定》（交通運(yùn)輸部令2016年第69號(hào)）[1]規(guī)定，水工建筑物建設(shè)或者水上水下活動(dòng)對(duì)通航安全可能造成重大影響，建設(shè)單位或主辦單位應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)海事管理機(jī)構(gòu)水上水下活動(dòng)許可之前進(jìn)行通航安全評(píng)估。

水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是通航安全評(píng)估的重要組成部分。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法可分為定性評(píng)價(jià)方法、定量評(píng)價(jià)方法和綜合評(píng)價(jià)方法，其中定性評(píng)價(jià)方法主要有專(zhuān)家調(diào)查法、核對(duì)表法、SWOT分析等，定量評(píng)價(jià)方法主要有概率評(píng)價(jià)法、數(shù)學(xué)模型評(píng)價(jià)法、安全指數(shù)評(píng)價(jià)法等，綜合評(píng)價(jià)方法主要有綜合安全評(píng)價(jià)、模糊綜合評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

1軟件設(shè)計(jì)需求分析

隨著計(jì)算機(jī)及信息化技術(shù)的發(fā)展，許多學(xué)者進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件的研究和設(shè)計(jì)，但軟件的設(shè)計(jì)多基于綜合評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)效率不高，如：吳宗之[2]簡(jiǎn)要介紹了國(guó)外風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件的主要類(lèi)型及SAFETI，WHAZAN，EFFECTS，RISKCURVES等軟件的特點(diǎn)和應(yīng)用情況，提出了在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)人的可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)、元件失效數(shù)據(jù)庫(kù)以及事故后果模型研究的建議；吳炎等[34]分別基于層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)方法，開(kāi)發(fā)了AHP評(píng)價(jià)軟件和FCE評(píng)價(jià)軟件，并以風(fēng)險(xiǎn)投資項(xiàng)目決策和企業(yè)質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)為例，對(duì)軟件進(jìn)行了驗(yàn)證；寧航宇[5]結(jié)合國(guó)內(nèi)外安全評(píng)價(jià)項(xiàng)目管理軟件和計(jì)算機(jī)自動(dòng)安全評(píng)價(jià)軟件的優(yōu)勢(shì)，基于HAZOP模型，配合各類(lèi)輔助分析工具，設(shè)計(jì)了一種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)平臺(tái)。endprint

有關(guān)水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件設(shè)計(jì)的研究相對(duì)較少，且多處于理論階段，普適性和可移植性較差，如：嚴(yán)新平等[6]在系統(tǒng)分析風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件的基礎(chǔ)上，借鑒各軟件的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行了海事風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件的核心功能框架設(shè)計(jì)，并通過(guò)案例說(shuō)明了軟件的預(yù)期功能；郭彥斌[7]為分析受限水域平臺(tái)拖帶通航風(fēng)險(xiǎn)，基于云模型構(gòu)建了受限水域鉆井平臺(tái)拖帶作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并利用 MATLAB 編制了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件；楊冬偉[8]在郵船進(jìn)出海港通航安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究中，分別建立了郵船航行通航寬度計(jì)算模型、富余水深計(jì)算模型和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并通過(guò)MATLAB進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)。

考慮到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和高效性，本文在現(xiàn)有評(píng)價(jià)軟件的基礎(chǔ)上，分析各類(lèi)評(píng)價(jià)方法的優(yōu)劣，擬基于逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution， TOPSIS）理論，采用熵權(quán)法確定評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)權(quán)重，開(kāi)發(fā)基于熵權(quán)TOPSIS模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件，用于水上水下活動(dòng)通航安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為船舶航行安全和海事部門(mén)管理決策提供理論參考與支持。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件通過(guò)Visual C++6.0語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，軟件界面通過(guò)MFC框架設(shè)計(jì)，在Windows系統(tǒng)上運(yùn)行。熵權(quán)TOPSIS模型較為簡(jiǎn)單，且主要基于數(shù)據(jù)處理進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，而C++語(yǔ)言是面向?qū)ο缶幊痰闹髁髡Z(yǔ)言，運(yùn)行效率較高，可有效完成軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)工作。

2軟件功能設(shè)計(jì)

2.1總體設(shè)計(jì)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件包括數(shù)據(jù)輸入模塊、數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊等3部分，可對(duì)包括航道、碼頭等水工建筑物建設(shè)和平臺(tái)拖航、船舶引航等水上交通行為在內(nèi)的各類(lèi)水上水下活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。使用者根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的類(lèi)型，選擇相應(yīng)的可以正確反映出待評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)特征的指標(biāo)建立指標(biāo)體系，并將指標(biāo)量化值輸入軟件，即可得到待評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)的大小。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，可提出相應(yīng)的緩解措施，降低風(fēng)險(xiǎn)程度。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件應(yīng)用流程見(jiàn)圖1。

2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.2.1數(shù)據(jù)輸入模塊

數(shù)據(jù)輸入模塊為軟件輸入面板，見(jiàn)圖2。輸入模塊主體為評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值輸入?yún)^(qū)域，綜合考慮軟件各種使用模式，軟件擬設(shè)計(jì)A，B，C，D，E，F(xiàn)共6個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，可同時(shí)對(duì)至多6個(gè)對(duì)象進(jìn)行相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，并能對(duì)1個(gè)對(duì)象進(jìn)行絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象設(shè)置20個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，可建立至多20個(gè)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

在評(píng)價(jià)之前，首先根據(jù)需要確定評(píng)價(jià)對(duì)象類(lèi)型，并建立能切實(shí)反映評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)特征的指標(biāo)體系。其次，選擇評(píng)價(jià)對(duì)象并確定評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值，將其輸入軟件。對(duì)于正向風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，即數(shù)值越大風(fēng)險(xiǎn)越大

的指標(biāo)，按數(shù)據(jù)原值進(jìn)行輸入；對(duì)于反向風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，即數(shù)值越小風(fēng)險(xiǎn)越大的指標(biāo)，按數(shù)值相反數(shù)輸入。

此外，軟件輸入面板擬設(shè)計(jì)3組功能按鈕，“計(jì)算”按鈕、“初始化”按鈕和“評(píng)價(jià)對(duì)象”按鈕?！坝?jì)算”按鈕用于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)及數(shù)據(jù)計(jì)算，“初始化”按鈕用于清除評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值輸入?yún)^(qū)域的所有數(shù)據(jù)，“評(píng)價(jià)對(duì)象”按鈕用于清除某個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)數(shù)據(jù)。

2.2.2數(shù)據(jù)計(jì)算模塊

數(shù)據(jù)計(jì)算模塊主要進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)及數(shù)據(jù)計(jì)算，通過(guò)功能按鈕“計(jì)算”實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)檢測(cè)包括3類(lèi)：①檢測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值輸入?yún)^(qū)域有無(wú)數(shù)據(jù)；②檢測(cè)各評(píng)價(jià)對(duì)象輸入指標(biāo)個(gè)數(shù)是否相等；③檢測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象輸入指標(biāo)值是否為有理實(shí)數(shù)。如果數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果為“否”，則彈出錯(cuò)誤提示框，并返回軟件輸入面板。

數(shù)據(jù)計(jì)算通過(guò)熵權(quán)TOPSIS模型實(shí)現(xiàn)，求解步驟詳見(jiàn)軟件數(shù)據(jù)處理模型。

2.2.3數(shù)據(jù)輸出模塊

數(shù)據(jù)輸出模塊為軟件輸出面板，見(jiàn)圖3。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入無(wú)誤時(shí)，點(diǎn)擊軟件輸入面板的“計(jì)算”按鈕，就會(huì)彈出軟件輸出面板，顯示熵權(quán)TOPSIS模型評(píng)價(jià)結(jié)果，即各評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)貼近度。風(fēng)險(xiǎn)貼近度越大說(shuō)明該評(píng)價(jià)對(duì)象相比于其他評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)越大；若某評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)貼近度位于某兩個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象之間，則說(shuō)明其風(fēng)險(xiǎn)也位于上述兩個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)之間。

算得結(jié)果后，點(diǎn)擊右上角關(guān)閉按鈕，可關(guān)閉軟件輸出面板。

3軟件數(shù)據(jù)處理模型

TOPSIS是一種通過(guò)計(jì)算有限個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與理想化目標(biāo)的接近程度并進(jìn)行排序，以在現(xiàn)有對(duì)象中進(jìn)行相對(duì)優(yōu)劣評(píng)價(jià)的方法。

評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)熵權(quán)法確定權(quán)重。按照信息論基本原理的解釋?zhuān)厥窍到y(tǒng)無(wú)序程度的一個(gè)度量，信息是系統(tǒng)有序程度的一個(gè)度量。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的多個(gè)對(duì)象中，某個(gè)對(duì)象的某個(gè)指標(biāo)信息熵越小，說(shuō)明該指標(biāo)提供的信息量越大，在綜合評(píng)價(jià)中所起的作用越大，權(quán)重越高。

熵權(quán)TOPSIS模型求解可分為建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣、確定指標(biāo)權(quán)重、計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值等3個(gè)步驟[9]。

3.1建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣

設(shè)有

m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)， xij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的取值，可得風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣

[WTHX]A[WTBX]=（xij）m×n（1）

評(píng)價(jià)指標(biāo)一般具有不同的量綱和單位，因此需要對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量綱歸一化處理，計(jì)算公式為

bij=（xij-mini

xij）/（maxi

xij-mini xij）

（2）

在對(duì)指標(biāo)進(jìn)行量綱歸一化之前，需要進(jìn)行同趨勢(shì)化處理，將反向指標(biāo)值按相反數(shù)輸入公式進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣的同趨勢(shì)化和量綱歸一化處理后，可得標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣

[WTHX]B[WTBX]=（bij）m×n（3）

3.2確定指標(biāo)權(quán)重

首先定義各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵。設(shè)

fij=（bij+1）mi=1（bij+1），

i=1，2，…，m； j =1，2，…，n

（4）

可得各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵為endprint

Hj=-1ln

mmi=1

（fijln fij）

（5）

其次，計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)：

ωj=（1-Hj）n-nj=1Hj，nj=1ωj=1

（6）

由此得到權(quán)重向量

[WTHX]W[WTBX]=（ωj）T， j =1，2，…，n

（7）

標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣與權(quán)重向量相乘可得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣

[WTHX]R[WTBX]

[WTHX]R[WTBX]=（ωj·bij）m×n

（8）

令rij=ωj·bij，則

[WTHX]R[WTBX]可表示為

[WTHX]R[WTBX]=（rij）m×n（9）

3.3計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值

設(shè)最

大風(fēng)險(xiǎn)集為S*，最小風(fēng)險(xiǎn)集為S0，則

S*=（r*jj=1，2，…，n）=

（maxi

rijj=1，2，…，n）

（10）

S0=（r0jj=1，2，…，n）=

（mini

rijj=1，2，…，n）

（11）

各評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)評(píng)價(jià)值向量與最大風(fēng)險(xiǎn)集的距離和最小風(fēng)險(xiǎn)集的距離可分別表示為

D*i=nj=1rij-r*jq1/q

（12）

D0i=nj=1rij-r0jq1/q

（13）

式中q可根據(jù)實(shí)際問(wèn)題確定，一般選擇歐氏距離q=2。

最后，計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)評(píng)價(jià)值向量與最大風(fēng)險(xiǎn)集的貼近度Fi，并通過(guò)對(duì)Fi排序來(lái)確定各評(píng)價(jià)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)的大小。

Fi=D0i/（D*i+D0i）， i=1，2，…，m

（14）

4軟件測(cè)試

軟件設(shè)計(jì)完成后需要對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試[10]，考慮到本軟件的設(shè)計(jì)主要為水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)服務(wù)，因此軟件測(cè)試可分為集成測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試。集成測(cè)試基于漸增式測(cè)試?yán)碚?，通過(guò)白盒測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)，重點(diǎn)測(cè)試軟件的基本功能；驗(yàn)收測(cè)試基于Alpha測(cè)試?yán)碚?，通過(guò)黑盒測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)，主要測(cè)試軟件的有效性和實(shí)用性。

4.1集成測(cè)試

4.1.1功能按鈕測(cè)試

打開(kāi)軟件輸入面板，點(diǎn)擊右上角關(guān)閉按鈕，軟件輸入面板正常關(guān)閉。

隨機(jī)輸入若干評(píng)價(jià)對(duì)象、等數(shù)量指標(biāo)值，點(diǎn)擊某“評(píng)價(jià)對(duì)象”按鈕，該對(duì)象指標(biāo)數(shù)據(jù)清零；點(diǎn)擊“初始化”按鈕，所有評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)數(shù)據(jù)清零。

隨機(jī)輸入若干評(píng)價(jià)對(duì)象、等數(shù)量指標(biāo)值，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，彈出軟件輸出面板，顯示軟件計(jì)算結(jié)果。

點(diǎn)擊軟件輸出面板右上角的關(guān)閉按鈕，軟件輸出面板正常關(guān)閉。

4.1.2數(shù)據(jù)檢測(cè)測(cè)試

①無(wú)指標(biāo)數(shù)據(jù)輸入測(cè)試。

在軟件輸入面板的評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值輸入?yún)^(qū)域不輸入數(shù)據(jù)時(shí)，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，彈出錯(cuò)誤提示框，顯示“未檢測(cè)到評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算！”。

點(diǎn)擊錯(cuò)誤提示框的“確認(rèn)”按鈕，錯(cuò)誤提示框關(guān)閉，返回軟件輸入面板。

②輸入指標(biāo)個(gè)數(shù)不等測(cè)試。

在軟件輸入面板的評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值輸入?yún)^(qū)域輸入不等量評(píng)價(jià)指標(biāo)值時(shí)，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，彈出錯(cuò)誤提示框，顯示“評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量不等，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算！”。

點(diǎn)擊錯(cuò)誤提示框右上角的關(guān)閉按鈕，錯(cuò)誤提示框關(guān)閉，返回軟件輸入面板。

③輸入指標(biāo)數(shù)據(jù)非有理實(shí)數(shù)測(cè)試。

在軟件輸入面板的評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值輸入?yún)^(qū)域的數(shù)據(jù)存在非有理實(shí)數(shù)時(shí)，點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，彈出錯(cuò)誤提示框，顯示“評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)存在異常值，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算！”。

4.2驗(yàn)收測(cè)試

驗(yàn)收測(cè)試也稱(chēng)為確認(rèn)測(cè)試，主要目的是驗(yàn)證軟件的有效性。為進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試，擬從現(xiàn)有水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究文獻(xiàn)中選取評(píng)價(jià)對(duì)象、指標(biāo)體系和指標(biāo)值，針對(duì)多個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象和單一評(píng)價(jià)對(duì)象的情況，分別使用熵權(quán)TOPSIS模型軟件進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)比原結(jié)果與軟件計(jì)算結(jié)果，以對(duì)軟件評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行測(cè)試。

4.2.1多對(duì)象評(píng)價(jià)實(shí)例

吳定勇等[11]為確定不同航道的安全程度，建立了定量評(píng)價(jià)航道水域通航環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的熵權(quán)物元模型，并選取5條航道作為實(shí)例，進(jìn)行了評(píng)價(jià)。本文決定選取該文獻(xiàn)中的評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)值，對(duì)熵權(quán)TOPSIS模型軟件進(jìn)行多對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性驗(yàn)證。

將待評(píng)價(jià)對(duì)象

A，B，C，D，E的評(píng)價(jià)指標(biāo)值輸入軟件，其中離航道最近的礙航物與航道的距離C7，導(dǎo)助航設(shè)施完善率C11和VTS覆蓋率C12為反向風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，故輸入時(shí)以相反數(shù)輸入；點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕，彈出風(fēng)險(xiǎn)貼近度計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)圖4。

航道A，B，C，D，E風(fēng)險(xiǎn)貼近度的輸出結(jié)果

分別

為0.462 284，0.640 433，0.329 654，0.455 361，0.314 055，得到5條航道通航風(fēng)險(xiǎn)狀況為BADCE，與原文通過(guò)熵權(quán)物元模型評(píng)價(jià)的結(jié)果一致。

4.2.2單對(duì)象評(píng)價(jià)實(shí)例

周品江等[12]為確

保LNG碼頭的安全，對(duì)影響LNG碼頭安全的因素進(jìn)行了辨識(shí)，建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過(guò)熵權(quán)云模型處理風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)指標(biāo)的隨機(jī)性和模糊性，并減少各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重分配中主觀因素的影響，最后以海南LNG碼頭為例，進(jìn)行了實(shí)例應(yīng)用。本文選取該文獻(xiàn)中的評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)值，對(duì)熵權(quán)TOPSIS模型軟件進(jìn)行單對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性驗(yàn)證。

將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中各等級(jí)下限值作為虛擬評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值，代表各風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，與待評(píng)價(jià)LNG碼頭評(píng)價(jià)指標(biāo)值一同輸入軟件，由于其指標(biāo)均為反向風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，故輸入時(shí)均以相反數(shù)輸入；點(diǎn)擊“計(jì)endprint

算”按鈕，彈出風(fēng)險(xiǎn)貼近度計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)圖5。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)貼近度輸出結(jié)果，待評(píng)價(jià)LNG碼頭風(fēng)險(xiǎn)貼近度為0.070 456，處于“比較安全”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下限0.116 347與“安全”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下限0.012 400

之間，且更偏向于“比較安全”風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下限，屬“比較安全”，與原文利用熵權(quán)云模型得到的評(píng)價(jià)結(jié)果一致。

5結(jié)束語(yǔ)

為對(duì)水上水下活動(dòng)的通航安全進(jìn)行評(píng)價(jià)，綜合考慮現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和軟件的優(yōu)劣，開(kāi)發(fā)了基于熵權(quán)TOPSIS模型的水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件。通過(guò)分析水上交通風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件需求，對(duì)軟件功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)，基于Visual C++6.0語(yǔ)言編寫(xiě)了數(shù)據(jù)處理程序，基于MFC框架設(shè)計(jì)了軟件界面，最后對(duì)軟件進(jìn)行了集成測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試，驗(yàn)證了軟件的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。

在軟件中，通過(guò)熵權(quán)法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。熵權(quán)法是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域較為常用的方法，但在實(shí)際應(yīng)用中，可能會(huì)受異常值干擾。因此，如何在軟件的數(shù)據(jù)處理模型中對(duì)權(quán)重的計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，保證評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)權(quán)重的精確，是后續(xù)的研究工作之一。

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（編輯賈裙平）endprint