船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估的層次分析法應(yīng)用

田玉杰

摘 要：本文考慮到影響船舶維修風(fēng)險(xiǎn)的多因素，采用層次分析法展開對(duì)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估，在對(duì)層次分析法概述基礎(chǔ)上，層次分析法船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估建模，結(jié)合仿真分析劃分船舶維修風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)，分析量化評(píng)估樣本獲得仿真結(jié)果，得出了船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估運(yùn)用層次分析法可以在95%以上，較船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在實(shí)際應(yīng)用的要求更高。

關(guān)鍵詞：船舶維修;風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估;層次分析法

中圖分類號(hào)：U672.7+1? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）03-0098-03

船舶運(yùn)行中的保養(yǎng)維修作用重大，在船舶維修保養(yǎng)過程中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為關(guān)鍵環(huán)境，需要怎樣準(zhǔn)確、科學(xué)地評(píng)估船舶維修風(fēng)險(xiǎn)，在現(xiàn)有研究中有學(xué)者展開對(duì)多種有效船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究，分類為定量、定性兩種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法[1]。在定性分析中以專家系統(tǒng)應(yīng)用為主，結(jié)合收集的歷史資料建立船舶維修歷史資料專家?guī)?，評(píng)估未來的船舶維修風(fēng)險(xiǎn)，這種分析方法無法保證評(píng)估結(jié)果的穩(wěn)定性[2]。定量評(píng)估分析中采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，能夠模擬人體大腦伸進(jìn)系統(tǒng)，建立船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，運(yùn)用這種方法的維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估效果最終較專家系統(tǒng)明顯更優(yōu)，但是對(duì)于現(xiàn)有研究中存在如何確定船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估等問題[3]，本文將引用層次分析法展開對(duì)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估研究。

1層次分析法

層次分析法作為可以量化處理評(píng)估系統(tǒng)具體評(píng)估指標(biāo)的一種方法，能夠?qū)Ω髦笜?biāo)存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)充分考慮，有較好評(píng)估安全穩(wěn)定性，對(duì)各評(píng)估指標(biāo)權(quán)重完成計(jì)算。圖1為層次分析法的計(jì)算結(jié)構(gòu)[4]。

基于各風(fēng)險(xiǎn)因素fuzzy對(duì)比判斷矩陣所得風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)單排序基礎(chǔ)上展開進(jìn)一步計(jì)算，為了對(duì)比獲得的相同層次全部評(píng)估指標(biāo)元素，相較船舶維修最高層的風(fēng)險(xiǎn)因素重要性，需要基于單排序基礎(chǔ)上完成全部船舶維修風(fēng)險(xiǎn)的因素排序。就是說對(duì)同層次元素，各自相較船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估目標(biāo)層的相對(duì)重要性權(quán)重排序，該過程作為最高至最低逐層完成。假若A層次內(nèi)共計(jì)含有因素共m個(gè)（），那么總層次的單排序權(quán)重各自為（），B作為A層的下一個(gè)層次，共計(jì)包含n個(gè)因素表示為（），相較A層次的單排序權(quán)重（），這時(shí)B層的各風(fēng)險(xiǎn)元素相較層單排序，各自權(quán)重為，如果兩元素之間并無明顯聯(lián)系，可得。這種情況下在風(fēng)險(xiǎn)B層次為總權(quán)重向量，可得公式。對(duì)以上過程逐一重復(fù)直至最低層，所獲全部風(fēng)險(xiǎn)因素相較船舶維修風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)層的相應(yīng)權(quán)重排序，這樣也就實(shí)現(xiàn)了全部風(fēng)險(xiǎn)因素重要性排序[5]。

2基于層次分析法船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估

2.1確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重

本文對(duì)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估采用層次分析法，步驟如下：

（1）首先對(duì)評(píng)估目標(biāo)函數(shù)確定;

（2）建立評(píng)估指標(biāo)集合;

（3）建立評(píng)估判斷矩陣

（4）確定評(píng)估指標(biāo)權(quán)重，完成鉅元素總和計(jì)算處理如下：

（5）計(jì)算基于的最大特征值，可得公式如下：

（6）進(jìn)行評(píng)估指標(biāo)CI一致性檢驗(yàn)可得[6]

2.2建立船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估模型

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為廣泛應(yīng)用性能優(yōu)異的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，本部分建立本文研究的船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估模型，步驟包括如下：

（1）建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始模型結(jié)構(gòu)，例如各層節(jié)點(diǎn)數(shù)。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將各評(píng)估指標(biāo)作為輸入向量，處理BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層數(shù)據(jù)如下[7]：

（3）對(duì)輸入層作激活處理公式如下：

（4）對(duì)評(píng)估結(jié)果所獲實(shí)際值和期望值之間存在誤差進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

（5）計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層、輸出層的兩節(jié)點(diǎn)連接權(quán)和閾值公式如下：

（6）最終可得輸出評(píng)估結(jié)果公式：

（7）假若根據(jù)如上步驟最終評(píng)估船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化結(jié)果并未滿足實(shí)際應(yīng)用所需，直至滿足實(shí)際應(yīng)用所需。

3仿真分析

3.1劃分船舶維修風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)

為了運(yùn)用層次分析法評(píng)估船舶維修風(fēng)險(xiǎn)，作為劃分的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，選擇專家系統(tǒng)，建立RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型（見表1）。首先建立不同層次原始風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣，經(jīng)過調(diào)查咨詢項(xiàng)目有關(guān)專家人員，構(gòu)建層次分析法判斷矩陣，之后根據(jù)以上步驟完成各層相對(duì)權(quán)重發(fā)現(xiàn)向量計(jì)算，之后根據(jù)原始風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣，以及計(jì)算所獲的各層相對(duì)權(quán)重向量的最終結(jié)果，以及最低層較其他指標(biāo)層的權(quán)重排序向量，計(jì)算所獲目標(biāo)層、準(zhǔn)則層結(jié)果如下：

3.2船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估樣本

作為對(duì)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化中等級(jí)相關(guān)樣本數(shù)據(jù)收集后，在評(píng)估船舶維修風(fēng)險(xiǎn)中，訓(xùn)練和測試樣本比例為3：1（見表2）。

3.3仿真結(jié)果

通過運(yùn)用全部方法學(xué)習(xí)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估樣本，構(gòu)建船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估模型，評(píng)估測試樣本可得評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)精度（見表3）。根據(jù)表3能夠發(fā)現(xiàn)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層次分析法相較另外兩種，獲得更高的船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估精準(zhǔn)度，低、中等、較高與高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)均超過了95%精準(zhǔn)度，證實(shí)了本文提出層次分析法應(yīng)用，能夠滿足船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的工作所需，也證實(shí)了本研究最終結(jié)果的優(yōu)越可行性。

4結(jié)語

本文為了對(duì)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，提出層次分析法，選擇專家系統(tǒng)，建立RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。經(jīng)過本研究發(fā)現(xiàn)，層次分析法船舶維修風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估建模，結(jié)合仿真分析劃分船舶維修風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)，本文提出方法的評(píng)估精度在95%以上，較船舶維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在實(shí)際應(yīng)用的要求更高，能夠?qū)Υ熬S修風(fēng)險(xiǎn)問題在未來的變化趨勢達(dá)到綜合分析，很大程度提升了船舶維修風(fēng)險(xiǎn)的量化評(píng)估整體精度，所以應(yīng)用前景尤為廣泛。

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