基于多層次灰色理論的航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)價(jià)

羅鳳娥，彭璐易,張成偉

(中國(guó)民用航空飛行學(xué)院 空中交通交通管理學(xué)院，四川 廣漢 618307)

近年來(lái)，在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的帶動(dòng)下，我國(guó)民航業(yè)快速發(fā)展，行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，服務(wù)能力逐步提升，安全水平也明顯的提高，民航業(yè)的發(fā)展大力推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。但隨著國(guó)家矛盾、民族、地區(qū)沖突等現(xiàn)象的日益加劇，國(guó)內(nèi)外航空公司各類突發(fā)事件頻頻發(fā)生，帶來(lái)了重大人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失等，嚴(yán)重危害了社會(huì)穩(wěn)定和公共安全[1]。隨著近兩年國(guó)內(nèi)發(fā)生的各類突發(fā)事件，表明我國(guó)航空公司在應(yīng)急管理預(yù)警上還有很多的不足[2]。

由于航空公司運(yùn)行受到人、設(shè)備、環(huán)境和管理方面的影響,當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，將會(huì)對(duì)整個(gè)航空公司運(yùn)行產(chǎn)生極大的影響。航空公司應(yīng)急預(yù)警機(jī)制能夠有效減少突發(fā)事件對(duì)航空公司帶來(lái)的不利影響，因此本論文主要是針對(duì)航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制的評(píng)價(jià)，采用灰色多層次綜合評(píng)價(jià)理論[3]，結(jié)合定性評(píng)價(jià)方法，建立了航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估模型。灰色多層次綜合評(píng)價(jià)是一種直接法，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，利用已有的白化信息最大程度地綜合考慮每一個(gè)樣本數(shù)據(jù)對(duì)最終評(píng)價(jià)結(jié)果(綜合評(píng)價(jià)值)的影響，從而減少了人為的誤差,所得結(jié)論在理論上更符合被評(píng)對(duì)象的本質(zhì)屬性。綜合評(píng)價(jià)值除用于評(píng)定被評(píng)對(duì)象的等級(jí)外，當(dāng)有多個(gè)單位參加評(píng)價(jià)時(shí)，還可以根據(jù)它們的綜合評(píng)價(jià)值進(jìn)行排序選優(yōu)。

1 灰色層次法模型建立

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

本論文主要把指標(biāo)體系分成3層：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層[4]。目標(biāo)層是航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估，準(zhǔn)則層[5]包含航空公司參與機(jī)制、航空公司信息機(jī)制、航空公司運(yùn)行保障機(jī)制、航空公司組織機(jī)制。指標(biāo)層[6]主要是結(jié)合航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估的具體情況用16個(gè)指標(biāo)對(duì)4個(gè)準(zhǔn)則層評(píng)價(jià)要素進(jìn)行描述，如表1所示。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

按上述評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于指標(biāo)權(quán)重的確定，本文采用層次分析法(AHP法)，通過(guò)成對(duì)比較并借助九級(jí)標(biāo)度分層建立互反矩陣，然后求出它的相應(yīng)于最大特征值的歸一化特征向量，把它的分量作為權(quán)系數(shù)的方法解出[7]。

表1 航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估指標(biāo)體系

(1)構(gòu)造判斷矩陣

當(dāng)比較第i個(gè)元素和第j個(gè)元素的重要性時(shí)，使用定量相對(duì)權(quán)重aij來(lái)描述它。根據(jù)專家的建議，可根據(jù)以下比例分配判斷矩陣中的aij值表示相對(duì)的重要性。aij取1～9與其倒數(shù)之間的值。

(2) 一致性檢驗(yàn)

理論分析表明，如果矩陣是一個(gè)完全一致的成對(duì)比較矩陣，那么在構(gòu)造成對(duì)比較矩陣時(shí)，應(yīng)該存在

aijajk=aik，1≤i,j,k≤n

表2 重要度定義表

但事實(shí)上，要滿足上述許多方程是不可能的，在成對(duì)比較矩陣中必須有一定的一致性。從分析中可以看出，完全一致的成對(duì)比較矩陣絕對(duì)值的最大特征值等于矩陣的維數(shù)。對(duì)于成對(duì)比較矩陣的一致性要求，所需的最大絕對(duì)值的特征值與矩陣的維數(shù)相差不大。對(duì)矩陣A的一致性檢查實(shí)施步驟如下。

計(jì)算衡量一個(gè)成對(duì)比較矩陣A(n>1階方陣)不一致程度的指標(biāo)CI：

(1)

RI只與矩陣的階數(shù)有關(guān)，可通過(guò)查表3得到。

表3 平均值

按下面公式計(jì)算成對(duì)比較陣A的隨機(jī)一致性比率CR：

(2)

判斷方法如下：當(dāng)CR<0.1時(shí)，配對(duì)比較矩陣A的一致性令人滿意，或不一致程度可以接受；否則，對(duì)配對(duì)比較矩陣A進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到滿意的一致性。

在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理之后的向量稱為權(quán)向量，權(quán)向量的各個(gè)分量決定了各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)要素的相對(duì)重要性。計(jì)算最大特征值λmax和特征向量的公式如下

(3)

可以近似地看作對(duì)應(yīng)于最大特征值的特征向量。

(4)

經(jīng)計(jì)算權(quán)重如表3所示,其中目標(biāo)層為：Ai(i=1,2,3)，其中權(quán)重向量為ω=(ω1,ω2,ω3)；準(zhǔn)則層為：Aij(i=1,2,3)其中權(quán)重向量為ωi=(ωi1,ωi2,ωi3)，(i=1,2,3)，如表3。

表3 航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估權(quán)重

1.3 評(píng)價(jià)等級(jí)及指標(biāo)

在航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估中，將評(píng)價(jià)等級(jí)分成：優(yōu)秀、良好、中等、合格、不合格[8]，為Q=[Q1,Q2,Q3,Q4,Q5]。

1.4 專家評(píng)價(jià)矩陣

假設(shè)有r位專家進(jìn)行評(píng)價(jià)，第m個(gè)專家對(duì)第Aij個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)給出了分值為dijm，得到樣本矩陣：

(5)

1.5 確定評(píng)價(jià)灰類

確定評(píng)價(jià)灰類需要確定評(píng)價(jià)灰類的等級(jí)、灰類灰數(shù)以及白化權(quán)函數(shù)[10]。假定評(píng)級(jí)的灰類為5級(jí)，定性確定灰數(shù)?=(9,7,5,3,1)，對(duì)應(yīng)的白化函數(shù)為：第一類“優(yōu)秀”灰數(shù)為?1∈[0,9,10]，白化函數(shù)為[11]：

(6)

第二類“良好”灰數(shù)為?2∈[0,7,10]，白化函數(shù)為：

(7)

第三類“中等”灰數(shù)為?3∈[0,5,10]，白化函數(shù)為：

(8)

第四類“合格”灰數(shù)為?4∈[0,3,6]，白化函數(shù)為：

(9)

第五類“不合格”灰數(shù)為?5∈[0,1,2]，白話函數(shù)為：

(10)

1.6 計(jì)算灰色評(píng)價(jià)系數(shù)

1.7 計(jì)算灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量

對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)Aij，專家的第q個(gè)評(píng)價(jià)灰類的灰色評(píng)價(jià)權(quán)為rijq，則：

(11)

評(píng)價(jià)灰類有5個(gè)，評(píng)價(jià)指標(biāo)Aij對(duì)于各灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量記為rij，則rij=(rij1,rij2,…,rij5)，因此，由rijq構(gòu)成的灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣為

(12)

1.8 綜合評(píng)判矩陣

指標(biāo)層指標(biāo)Ai的評(píng)價(jià)向量記為Ci，則有：

Ci=wi*Ri=(bi1,bi2,bi3,bi4,bi5)

(13)

同理可得出：

C=W·R=(b1,b2,b3,b4,b5)

(14)

1.9 計(jì)算綜合評(píng)價(jià)

因素成熟度評(píng)判值為：

Ai=Ci×QT(i=1,2,…,5)

(15)

綜合成熟度評(píng)判值為:

A=C×QT

(16)

2 應(yīng)用

本文以某航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制為例，運(yùn)用上文所建立的多層次灰色理論模型，對(duì)某航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)，并得出相應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)[13]。

首先邀請(qǐng)航空公司5位專家為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，主要為航空公司資深簽派員，高等學(xué)校航空運(yùn)行控制教授等5位專家。評(píng)分等級(jí)為5個(gè)等級(jí)，分別是：優(yōu)秀、良好、中等、合格、不合格[14]。即H=[9,7,5,3,1]

評(píng)分等級(jí)如表4所示。

表4 評(píng)分等級(jí)

根據(jù)5位專家對(duì)某航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制的各個(gè)指標(biāo)指標(biāo)層的Aij的打分情況[15]，得到樣本矩陣：

確定評(píng)價(jià)灰類，根據(jù)第(6)到(12)可以得到Aij相對(duì)決策層指標(biāo)Ai各個(gè)灰色的評(píng)價(jià)矩陣Ri(i=1,2,…,5):

評(píng)價(jià)值的計(jì)算，根據(jù)(13)至(16)可得指標(biāo)層評(píng)價(jià)向量

B1=[0.2934 0.3425 0.2905 0.04600]

B2=[0.2570 0.2985 0.3265 0.11800]

B3=[0.2864 0.3419 0.2856 0.08530]

B4=[0.1494 0.1920 0.2689 0.3371 0.0525]

經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的Bi向量可以得出總灰色評(píng)價(jià)矩陣R：

則有，B=W*R

B=[0.2490 0.2965 0.2925 0.1424 0.0124]

A=C·QT=6.2186

根據(jù)以上結(jié)果，得到的A航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制評(píng)估系數(shù)是6.2186，表明A航空公司的航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制等級(jí)是中等。說(shuō)明各個(gè)航空公司應(yīng)急管理預(yù)警的水平還不夠完善。因此A航空公司應(yīng)該加強(qiáng)航空公司應(yīng)急管理水平，提高應(yīng)對(duì)航空公司突發(fā)事件的能力。

3 結(jié)論

本文探討了航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制的灰色多層次綜合評(píng)價(jià)方法，所設(shè)定的指標(biāo)體系基本上反映了影響應(yīng)急管理預(yù)警的主要因素，并針對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型給出了評(píng)價(jià)的量化過(guò)程，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果表明該方法能較充分地利用每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息，綜合評(píng)價(jià)值能用于描述所評(píng)價(jià)航空公司的應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制，運(yùn)用灰色多層次理論的方法研究航空公司應(yīng)急管理預(yù)警機(jī)制具有廣泛的實(shí)用性和良好的可操作性，對(duì)實(shí)際工作具有良好的參考價(jià)值。