基于層次分析-模糊綜合評價的海員能力評估模型

唐東帆， 韓 懿

(中遠(yuǎn)海運(yùn)科技股份有限公司，上海 200135)

0 引 言

風(fēng)險防范是保障船舶安全運(yùn)營的重要舉措，關(guān)乎企業(yè)的核心利益[1-2]。海員作為船舶運(yùn)營的重要參與者，對航運(yùn)企業(yè)的船舶運(yùn)營能力和船舶安全管理能力有很大影響。很多中大型航運(yùn)企業(yè)都建立有海員履職評估系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)的評估模型主觀性較強(qiáng)，沒有與海員的基本素質(zhì)和在船表現(xiàn)緊密結(jié)合，導(dǎo)致評估結(jié)果較為滯后，相關(guān)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和評估數(shù)據(jù)無法得到有效利用。因此，本文在對現(xiàn)行海員評估系統(tǒng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合專家的意見，采用層次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)確定海員各級評估指標(biāo)的權(quán)重；對于某些難以制定明確的評價標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，引入模糊綜合評價法(Fuzzy Comprehensive Evaluation, FCE)，建立海員的AHP-FCE模型，并將其與某航運(yùn)企業(yè)現(xiàn)行的海員評估模型相對比，驗證本文所述模型的有效性。

1 海員能力評估指標(biāo)體系

據(jù)統(tǒng)計，80%以上的船舶事故都是人為因素造成的，海員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全意識對船舶安全起決定性作用，但如何對海員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全意識進(jìn)行考察尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[3]。由于獲取海員相關(guān)數(shù)據(jù)的難度較高，導(dǎo)致航運(yùn)企業(yè)在評估船舶風(fēng)險時，對海員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全意識的考察比較粗糙，不能很好地體現(xiàn)海員的真實情況。

我國航運(yùn)企業(yè)的海員評價體系缺乏客觀評價指標(biāo)，過于依賴主觀評價。例如，某航運(yùn)企業(yè)現(xiàn)行的海員評估體系分為履職績效(包括安全管理、成本控制和文檔管理)、履職能力(包括管理能力、崗位技能、應(yīng)變能力和培訓(xùn)學(xué)習(xí))和個人素養(yǎng)(包括個人素質(zhì)、工作態(tài)度和安全意識)等3部分，每部分的評估子項基本上都是一些定性指標(biāo)，可操作性較差，評估工作全由船長或船管公司決定，且只考慮海員的在船表現(xiàn)，沒有引入相對客觀的海員基本情況指標(biāo)。

本文在現(xiàn)行海員能力評估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合業(yè)界專家的意見，引入部分反映海員基本情況的重要參數(shù)，包括年齡、學(xué)歷、英語水平、技能水平、海齡、當(dāng)前職位任職時長、身體狀況、心理狀況、溝通合作能力和管理能力等(見圖1)。該操作的目的是量化、細(xì)化考核指標(biāo)，提高評估的可操作性，降低主觀影響力，結(jié)合海員的歷史表現(xiàn)情況，建立一套科學(xué)易操作的海員能力評估指標(biāo)體系。

圖1 海員評估項構(gòu)成

2 海員能力評估模型

2.1 建模方法

海員能力評估模型涉及到的指標(biāo)較多，各指標(biāo)之間不僅具有重要性差異，而且可能存在明顯的層級關(guān)系[4-5]，比較適合采用AHP確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后逐層匯總得到最終的評價結(jié)果。

在對各指標(biāo)進(jìn)行評價過程中，由于某些指標(biāo)(比如年齡)難以確定評價標(biāo)準(zhǔn)，需引入FCE，確定較為科學(xué)客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 AHP-FCE模型

AHP的基本思想是：首先,將復(fù)雜的評估因素分解為層狀結(jié)構(gòu)的子因素；其次，根據(jù)同級因素對上級因素的重要程度構(gòu)造成對比較矩陣；最后，計算各因素的權(quán)重值[6-7]。該方法的實質(zhì)是逐層分解上級因素，將多因素的一次性直接評估轉(zhuǎn)化為因素間兩兩比較的多次評估，從而降低評估結(jié)果的主觀性。由海事類高校的教授、資深航運(yùn)從業(yè)者和船舶管理公司的人員對海員各級因素進(jìn)行評估，將人的主觀判斷過程數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化，減小傳統(tǒng)宏觀評估帶來的誤差。

在專家問卷中，許多因素是采用“優(yōu)秀”“良好”“一般”和“差”等定性標(biāo)準(zhǔn)來評價的，屬于模糊問題，需利用FCE進(jìn)行量化。FCE是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價方法，運(yùn)用模糊關(guān)系合成原理，將一些優(yōu)劣邊界不清、不易定量評價的因素定量化，利用多個因素對被評價事物的隸屬等級狀況進(jìn)行綜合性評價[8-9]。

2.2.1 成對比較矩陣的建立

在AHP中，需對同級因素進(jìn)行兩兩比較，aij表示對第i個因素和第j個因素進(jìn)行重要程度比較。表1為重要程度量化表。

表1 重要程度量化表

根據(jù)表1所示的數(shù)字標(biāo)度，兩兩比較因素a1,a2,…,an的重要性，得到成對比較矩陣A的表達(dá)式為

(1)

2.2.2 一致性檢驗

若成對比較矩陣A是完全一致的，應(yīng)滿足

aijajk=aik, 1≤i,j,k≤n

(2)

由于aij是通過兩兩比較得到的，因此在因素較多的情況下，要求構(gòu)造出的成對比較矩陣滿足式(2)是不可能的[10]。對此，僅要求成對比較矩陣滿足給定的一致性，允許存在一定程度的不一致。

檢驗成對比較矩陣A是否滿足一致性要求的步驟如下。

1) 計算成對比較矩陣A(n>1階方陣)的一致性指標(biāo)IC，有

(3)

式(3)中:n為矩陣階數(shù);λmax(A)為成對比較矩陣A的最大特征根。

2) 查表得到平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR(見表2)。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

3) 計算一致性比率RC,有

(4)

當(dāng)RC<0.1時，成對比較矩陣A滿足一致性要求，否則需對成對比較矩陣A進(jìn)行調(diào)整，直到其滿足一致性要求為止。

2.2.3 各因素權(quán)重的計算

對滿足一致性要求的成對比較矩陣A進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化之后的矩陣A′，其表達(dá)式為

(5)

式(5)中：∑An為矩陣A第n列數(shù)據(jù)之和。

各因素權(quán)重的計算式為

(6)

2.2.4 隸屬度矩陣的建立

1) 確定因素集U，即評價項或指標(biāo)的集合，表明從哪些方面進(jìn)行評價。U={ui}，其中:i=1,2,…,n;ui為第i個因素。

2) 構(gòu)造評語集V，即針對某個因素優(yōu)劣等級的集合，其實質(zhì)是被評價對象在該因素維度下優(yōu)劣變化區(qū)間的一個劃分。V={“優(yōu)秀”,“良好”,“一般”,“差”}，分值矩陣WE=[100,85,70,55]。

3) 根據(jù)專家評價情況計算因素的評價隸屬度矩陣R。

2.2.5 模糊綜合評價結(jié)果的計算

在得到因素的權(quán)重向量W和隸屬度矩陣R之后，根據(jù)評估對象的特點選用合適的模糊算子，模糊集運(yùn)算式為

S=W○R

(7)

根據(jù)模糊算子對權(quán)數(shù)的體現(xiàn)程度和利用隸屬度矩陣信息的全面程度，將模糊算子分為主要因素決定型和加權(quán)平均型2種[11]，本文選用加權(quán)平均型模糊算子M(?,⊕)，可較好地體現(xiàn)被評價對象的整體特征，其運(yùn)算式為

(8)

由于實際評估模型是多層次結(jié)構(gòu)，需進(jìn)行多級模糊綜合評價，下級因素計算得到的模糊評價結(jié)果S是其上級因素的單因評價矩陣。

2.3 海員基本情況

本文考慮的海員基本情況包括年齡、學(xué)歷、英語水平、技能水平、海齡、當(dāng)前職位任職時長、身體狀況、心理狀況、溝通合作能力和管理能力。

對于難以擬定評判標(biāo)準(zhǔn)的因素，比如心理狀況，可檢查是否有心理疾病史，結(jié)合當(dāng)前的心理狀況，采用“優(yōu)秀”(100)、“良好”(85)、“一般”(70)和“差”(55)等4個等級評價，若有心理疾病史，該項評價最高等級只能為“良好”(85)。當(dāng)前的心理狀況可通過海員互評或船舶管理公司評估來得到，綜合評估公式為

(9)

式(9)中：Gpsy為心理狀況評分;Gm為海員互評等級對應(yīng)的分值；N為參與海員互評的人數(shù)；Wm為海員互評權(quán)重;Gc為船舶管理公司評價等級對應(yīng)的分值;Wc為船舶管理公司權(quán)重。

類似的，比如溝通合作能力，也可根據(jù)海員互評情況和船舶管理公司評估結(jié)果，按上述方法進(jìn)行綜合評估;比如管理能力，主要評價對象是高級船員，可在海員互評和船舶管理公司評估的基礎(chǔ)上，以附加分的形式額外考慮個人是否持有管理類證書。

對于能擬定評價條目，但優(yōu)劣界限比較模糊的因素，比如年齡、學(xué)歷、英語水平和技能水平等，首要任務(wù)是確定一個科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)；對于與時間相關(guān)的因素，比如年齡、海齡和當(dāng)前職位任職時長等，可以年為單位建立評判標(biāo)準(zhǔn)；對于其他因素，比如英語水平和技能水平等，可根據(jù)相應(yīng)證書確定評價標(biāo)準(zhǔn)。在確定評價標(biāo)準(zhǔn)之后，采用FCE確定對應(yīng)的評價分值。以年齡因素為例,取18～55歲年齡段的人員進(jìn)行評價。

采用專家問卷調(diào)查的方式，按“優(yōu)秀”(100)、“良好”(85)、“一般”(70)和“差”(55)等4個等級對各年齡段的人員進(jìn)行評價。評價隸屬度矩陣R的計算式為

(10)

式(10)中：N為專家總?cè)藬?shù)；NA55為認(rèn)定55歲海員為“優(yōu)秀”(100)的專家數(shù)；NB55為認(rèn)定55歲海員為“良好”(85)的專家數(shù)；以此類推。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)檔次分值矩陣WE計算年齡檔次的模糊評價矩陣μ，有

μ=WER,WE=[100,85,70,55]

(11)

計算得到的各年齡對應(yīng)評分見表3。

表3 各年齡對應(yīng)評分表

其他類似因素，比如學(xué)歷,可按博士、碩士、本科、大專、中專和初中分類；比如英語水平，可按是否持有六級證書和四級證書分類；比如技能水平，可按是否持有遠(yuǎn)洋海員證和沿海海員證分類。在此基礎(chǔ)上，按上述方法得到各檔次的評分。

在得到各因素的評價標(biāo)準(zhǔn)之后，需確定各因素的權(quán)重。通過專家問卷調(diào)查的方式建立各因素間的成對比較矩陣并作一致性檢驗，采用幾何平均法對檢驗通過的比較矩陣進(jìn)行處理，得到基于年齡、學(xué)歷、英語水平、技能水平、海齡、當(dāng)前職位任職時長、身體狀況、心理狀況、溝通合作能力和管理能力的綜合比較矩陣As=

由式(3)得一致性指標(biāo)為

(12)

各因素權(quán)重Wi為：年齡9.5%;學(xué)歷13.7%;英語水平3.5%;技能水平20.9%;海齡9.5%;當(dāng)前職位任職時長8.7%;身體狀況9.0%;心理狀況7.5%;溝通合作能力8.3%;管理能力9.5%。

海員基本情況評分Gs的計算式為

(13)

式(13)中:m為因素總數(shù);Gi為第i個因素的評分。

2.4 海員歷史表現(xiàn)

海員歷史表現(xiàn)是業(yè)務(wù)素質(zhì)和操作技能的具體體現(xiàn)，具有重要的參考價值。航運(yùn)企業(yè)都有內(nèi)部考評規(guī)則，在每個航次結(jié)束之后，會從履職績效、履職能力和個人素養(yǎng)等3個方面對海員進(jìn)行評分。船上高級船員一般由岸上的船舶管理部門評分，其余船員由船長評分、岸上船舶管理部門復(fù)核。

距今越近的航行評價越具有參考價值，本文只考慮海員近3 a內(nèi)的航行評分，由近及遠(yuǎn)的權(quán)重依次為50%、30%和20%，采用百分制，得到海員歷史表現(xiàn)評分Gh為

Gh=0.5G1+0.3G2+0.2G3

(14)

式(14)中：G1為距今0～1 a內(nèi)的航行評分，若該時間跨度內(nèi)有多次評分，則取平均值;G2和G3以此類推。若某個時間段內(nèi)的航行評分缺失，需按比例調(diào)整剩余時間段的權(quán)重。若某位海員不存在歷史表現(xiàn)記錄，則默認(rèn)評分為85分。

2.5 海員因素的綜合評價

根據(jù)專家意見賦予海員基本情況40%權(quán)重和海員歷史表現(xiàn)情況60%權(quán)重，則海員因素綜合評分G為

G=0.4Gs+0.6Gh

(15)

式(15)中:Gs為海員基本情況評分;Gh為海員歷史表現(xiàn)評分。

3 實 例

采用本文所述評估模型對某航運(yùn)公司15 000多名海員進(jìn)行評價，得到評分分布情況，并將其與該公司現(xiàn)行的海員評估體系評分分布情況相對比，結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 本文海員能力評估模型評分分布圖

圖3 某航運(yùn)公司現(xiàn)行海員評分體系評分分布圖

從圖2和圖3中可看出:某航運(yùn)公司現(xiàn)行的海員能力評估模型的評分整體偏高，88分以上的“高分檔”海員占比過大，“低分檔”海員占比過小，原因可能是其評價標(biāo)準(zhǔn)比較寬松或評價者礙于情面，導(dǎo)致評價結(jié)果不準(zhǔn)確;采用本文所述海員能力評估模型，海員評分集中分布在80～90分，屬于“良好”檔次，整體分布近似呈正態(tài)分布，符合現(xiàn)實情況。

4 結(jié) 語

目前國內(nèi)的海員評估體系評估指標(biāo)不全面，評價的主觀性較強(qiáng)，導(dǎo)致評估結(jié)果不能體現(xiàn)海員的真實水平，不利于航運(yùn)企業(yè)選拔優(yōu)秀海員。本文從該實際問題出發(fā)，深入分析海員評估項的構(gòu)成，細(xì)化考評指標(biāo)，量化評價標(biāo)準(zhǔn)，建立了基于AHP-FCE的海員評估體系，與現(xiàn)行海員評估系統(tǒng)相比，評估結(jié)果區(qū)分度大、客觀性強(qiáng)。以后可考慮引入公司內(nèi)部檢查、PSC(Population Society of China)檢查和FSC(Flag Stage Control)檢查等，根據(jù)檢查結(jié)果持續(xù)更新海員評價，動態(tài)調(diào)整相關(guān)人員的能力評分。