船舶污染事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

朱家毅，劉桂云，陳家炫，陳周濱

(1.寧波大學(xué) 海運(yùn)學(xué)院，寧波 315832; 2.浙江2011港口經(jīng)濟(jì)協(xié)同創(chuàng)新中心，寧波 315211)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，外貿(mào)進(jìn)出口需求量持續(xù)增長(zhǎng)，使得沿海大型運(yùn)輸船舶數(shù)量逐年增加，船舶通航環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，船舶污染事故時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1973～2017年期間，我國(guó)沿海港口附近水域發(fā)生船舶溢油事故157起(溢油量超過(guò)10 t/起)，造成巨大的海洋環(huán)境污染、生態(tài)破壞和經(jīng)濟(jì)損失[1]。所以，船舶污染事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)與建設(shè)一直是學(xué)界的研究熱點(diǎn)。Wenhai Lu等[2]利用面向服務(wù)架構(gòu)和P2P技術(shù)設(shè)計(jì)了應(yīng)急海洋溢油指揮信息系統(tǒng)的物理框架和功能框架來(lái)提高更頻繁的海洋溢油事故的處置和指揮效率。曹巍等[3]通過(guò)建立港口碼頭危險(xiǎn)品突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)應(yīng)急預(yù)案的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。Jin Weiwei等[4]通過(guò)構(gòu)建海上船舶溢油污染應(yīng)急反應(yīng)能力評(píng)估指標(biāo)體系得出海上船舶溢油污染應(yīng)急反應(yīng)能力評(píng)價(jià)等級(jí)。Jian Kang等[5]為了預(yù)防船舶污染事故，對(duì)現(xiàn)代海洋管理中現(xiàn)行的溢油應(yīng)急反應(yīng)能力(OS-ERC)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)OS-ERC的影響因素進(jìn)行了分析和分類，構(gòu)建了一個(gè)全局的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。張運(yùn)興等[6]通過(guò)對(duì)唐山港京唐區(qū)碼頭溢油應(yīng)急聯(lián)防體的分析，研究了碼頭溢油應(yīng)急聯(lián)防體現(xiàn)狀的建設(shè)方式。封宇等[7]結(jié)合云制造服務(wù)和信用評(píng)價(jià)的特點(diǎn)得到云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)模型。張春昌[8]以環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論為基礎(chǔ)，對(duì)海上船舶溢油污染事故以及港口碼頭對(duì)于污染事故應(yīng)急能力等方面進(jìn)行深入研究。周鴻鑄等[9]對(duì)目前船舶污染海洋環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行了分析探討,結(jié)合水上污染事故風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，提出了利用FN曲線來(lái)確定水上污染事故可接受標(biāo)準(zhǔn)的方法,并選擇合適ALARP邊界的確定方法。曹會(huì)林等[10]通過(guò)分析溢油事件的應(yīng)急能力的內(nèi)涵，確定了如何應(yīng)對(duì)溢油污染事件應(yīng)急能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。賈婧[11]從監(jiān)測(cè)預(yù)警能力、應(yīng)急救援能力、恢復(fù)重建能力和自然因素影響4個(gè)方面構(gòu)建了針對(duì)海島的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并建立熵權(quán)法-灰色關(guān)聯(lián)分析法海島地震應(yīng)急能力評(píng)價(jià)模型。王慈云等[12]基于船舶污染事故應(yīng)急特征,通過(guò)結(jié)構(gòu)方程模型分析了區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動(dòng)體系的組成要素重要程度以及各要素之間的關(guān)系。

目前，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究主要是針對(duì)船舶污染應(yīng)急能力評(píng)價(jià)方法，但對(duì)于如何系統(tǒng)性地建立應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究很少。本文使用多層次云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)模型建立船舶污染應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，能夠?yàn)橛行гu(píng)價(jià)船舶污染事故應(yīng)急能力現(xiàn)狀及進(jìn)行應(yīng)急能力建設(shè)奠定基礎(chǔ)。該模型把整個(gè)云制造服務(wù)平臺(tái)的可信評(píng)價(jià)對(duì)象分為三個(gè)層次，將云制造不同服務(wù)類型特點(diǎn)和評(píng)價(jià)對(duì)象之間的歸約關(guān)系相結(jié)合，并根據(jù)云制造服務(wù)的實(shí)際狀況完成對(duì)模型的構(gòu)建。

1 船舶污染事故應(yīng)急能力的內(nèi)涵

一般來(lái)說(shuō)，船舶污染是指船舶在航行、停泊港口、裝卸貨物的過(guò)程中對(duì)周圍水環(huán)境和大氣環(huán)境產(chǎn)生的污染，主要污染物包括因?yàn)槭鹿驶蛘卟僮鞑划?dāng)而泄漏的油品、化學(xué)品、含油污水、生活污水、船舶垃圾等。本文的研究對(duì)象為船舶對(duì)海洋水域環(huán)境的污染事故。船舶污染事故應(yīng)急能力是指港口在船舶污染事故的災(zāi)前預(yù)防、災(zāi)發(fā)響應(yīng)、災(zāi)中處理和災(zāi)后恢復(fù)四個(gè)時(shí)間點(diǎn)中，通過(guò)設(shè)計(jì)科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)方案，采取合理有效應(yīng)對(duì)措施，在應(yīng)用科學(xué)技術(shù)、合理安排以及有效管制等手段的基礎(chǔ)上，保障船員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的能力。具體包括應(yīng)急預(yù)防能力、應(yīng)急反應(yīng)能力、應(yīng)急處理能力、應(yīng)急事故后處理能力等。應(yīng)急預(yù)防能力指的是在事故發(fā)生之前的預(yù)防事故發(fā)生以及擬定預(yù)警方案等；應(yīng)急反應(yīng)能力即是當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，港口得知此事故及對(duì)此的行動(dòng)反應(yīng)，例如污染識(shí)別以及選定即時(shí)方案等；應(yīng)急處理能力是指得知污染事故之后的行動(dòng)，即相關(guān)人員前往事故地點(diǎn)及在事故地點(diǎn)的處理能力，例如到達(dá)事故點(diǎn)的速度、救援速度、污染處理速度等；應(yīng)急事故后的處理能力是指在結(jié)束救援和污染處理后對(duì)事故的分析及善后工作，例如清除和回收工作、改進(jìn)意見(jiàn)等。

從船舶污染事故應(yīng)急措施實(shí)施主體來(lái)看，可以分為三個(gè)方面，分別是船方、事故發(fā)生地的港口方以及海事主管部門，本文主要針對(duì)港口應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行深入研究。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)步驟及原則

2.1 指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)步驟

如何建立一套完善、客觀的可信評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)云制造服務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確客觀的評(píng)價(jià)，是云制造服務(wù)平臺(tái)得以健康、可信和高效運(yùn)行的重要保障?？尚旁u(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)當(dāng)從多層面、多角度對(duì)云制造服務(wù)的水平進(jìn)行測(cè)評(píng)，并將這些維度有機(jī)結(jié)合起來(lái)以全面反映云制造服務(wù)的效果。

為實(shí)現(xiàn)應(yīng)急資源和任務(wù)的有效管理、便捷使用和可靠行動(dòng)，本文通過(guò)構(gòu)建云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)體系框架，提出了面向船舶防污染領(lǐng)域的一種多層次云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)模型。該模型利用不同的應(yīng)急類型特點(diǎn)和評(píng)價(jià)對(duì)象之間的歸約關(guān)系建立應(yīng)急評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具體步驟如下：

(1)用德?tīng)柗品ń⒃u(píng)價(jià)指標(biāo)的分類體系。

(2)從最初的指標(biāo)歸約成更高一級(jí)層次的指標(biāo)，構(gòu)成二級(jí)指標(biāo)。

(3)將二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行歸約得到一級(jí)指標(biāo)。

(4)將得到的所有指標(biāo)分類構(gòu)建成獨(dú)立的指標(biāo)體系。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系需反映船舶污染事故特征以及應(yīng)急能力建設(shè)的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取要科學(xué)合理。指標(biāo)過(guò)多會(huì)使評(píng)價(jià)過(guò)程過(guò)于繁瑣或精確度不高的問(wèn)題，指標(biāo)太少則會(huì)影響到應(yīng)急能力評(píng)價(jià)的合理性和全面性等。在具體指標(biāo)選取中，要依據(jù)以下原則：

(1)目的性。要對(duì)構(gòu)建應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的目的有清晰的認(rèn)識(shí)，結(jié)合應(yīng)急能力的特征建立突出目的性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

(2)系統(tǒng)性。要基于評(píng)價(jià)目標(biāo)，從整體性出發(fā)，分類選取指標(biāo)構(gòu)建系統(tǒng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

(3)層次結(jié)構(gòu)性。評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)該分為幾個(gè)不同的層次，各層次指標(biāo)之間的關(guān)系要明確，確保指標(biāo)體系嚴(yán)謹(jǐn)，不出現(xiàn)冗余成分。

(4)可量化。為了使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)可信，在指標(biāo)選取時(shí)，應(yīng)盡量選擇可以量化評(píng)價(jià)的指標(biāo)，定性指標(biāo)應(yīng)該可以進(jìn)行量化處理。

基于上述原則，本文在分析應(yīng)急能力內(nèi)涵(應(yīng)急預(yù)防能力、應(yīng)急反應(yīng)能力、應(yīng)急處理能力、應(yīng)急事故后處理能力)的基礎(chǔ)上，通過(guò)查閱船舶污染事故的相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)專家咨詢問(wèn)卷對(duì)港口工作人員、相關(guān)船員以及海事部門人員進(jìn)行調(diào)研，用德?tīng)柗品椒ù_定了最初的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 船舶污染事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

本文將港口云制造服務(wù)平臺(tái)特點(diǎn)與船舶污染事故應(yīng)急能力的特征相結(jié)合，構(gòu)建了云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)體系結(jié)構(gòu)框架。該結(jié)構(gòu)框架包括兩個(gè)部分，即評(píng)價(jià)對(duì)象(實(shí)踐或理論評(píng)估指標(biāo))和由不同級(jí)別的評(píng)價(jià)對(duì)象產(chǎn)生的歸約評(píng)價(jià)維度，如表1所示。

表1 云制造服務(wù)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)框架Tab.1 Cloud manufacturing services index system framework

評(píng)價(jià)對(duì)象分為3個(gè)層次，由低到高分為初始指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)、一級(jí)指標(biāo)。其中初始指標(biāo)是指由德菲爾法得出的初始指標(biāo)，二級(jí)指標(biāo)是由初始指標(biāo)進(jìn)行歸約得到的，一級(jí)指標(biāo)也通過(guò)歸約方法所得。

該評(píng)價(jià)方法對(duì)于不同層次的評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行分類處理，其中初始指標(biāo)由時(shí)效性、預(yù)防性、安全性、救援效率、預(yù)警方案、后勤保障、恢復(fù)工作等評(píng)價(jià)維度組成；二級(jí)指標(biāo)由技術(shù)能力、安全與效率以及還原能力等評(píng)價(jià)維度組成；一級(jí)指標(biāo)則由預(yù)防能力和解決以及保障能力等評(píng)價(jià)維度組成。 評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)框架中，較高層次的指標(biāo)由較低層次的指標(biāo)歸約得到。在歸約的過(guò)程中，由于誤操作和信用炒作等原因可能會(huì)引發(fā)的可信失真的情況，所以應(yīng)先對(duì)數(shù)據(jù)噪聲等問(wèn)題進(jìn)行細(xì)節(jié)處理。

3.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)分類體系

本文用德?tīng)柗品▉?lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的分類體系。將各領(lǐng)域互不認(rèn)識(shí)專家分為兩組，一組為有港口船舶工作經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐專家，一組為進(jìn)行理論分析的理論專家。因此，在分類中會(huì)形成兩類指標(biāo)，即實(shí)踐評(píng)價(jià)指標(biāo)和理論評(píng)價(jià)指標(biāo)，如表2所示。在歸約的過(guò)程中，首先對(duì)兩類指標(biāo)分開(kāi)進(jìn)行歸約，然后再對(duì)實(shí)踐評(píng)價(jià)指標(biāo)和理論評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行組合歸約。

表2 云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.2 Credible evaluation index system of cloud manufacturing services

實(shí)踐評(píng)價(jià)指標(biāo)是指偏重實(shí)踐用途方面的指標(biāo)，主要是按照指標(biāo)層級(jí)、評(píng)價(jià)維度、指標(biāo)類型等進(jìn)行分類，如表3所示。表3中，評(píng)價(jià)維度是指將評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)類型是指某一指標(biāo)的定性定量屬性。定量指標(biāo)的取值是該指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值；定性指標(biāo)需經(jīng)過(guò)專家打分將定性指標(biāo)進(jìn)行量化處理。例如，通?？梢园讯ㄐ灾笜?biāo)評(píng)分定為1、3、5、7、9等評(píng)分等級(jí)，由專家對(duì)指標(biāo)進(jìn)行打分得到最終數(shù)值。

表3 實(shí)踐評(píng)價(jià)指標(biāo)Tab.3 Practical evaluation index

理論指標(biāo)是指偏重理論分析方面的指標(biāo)，是通過(guò)不同的理論評(píng)價(jià)維度對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分類，結(jié)果如表4所示。

表4 理論評(píng)價(jià)指標(biāo)Tab.4 Theoretical evaluation index

3.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)歸約模型

云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸約關(guān)系體現(xiàn)了不同層次評(píng)價(jià)指標(biāo)之間信息關(guān)聯(lián)。多個(gè)初始指標(biāo)通過(guò)歸約組成了二級(jí)指標(biāo)，因此初始指標(biāo)和二級(jí)指標(biāo)具有相關(guān)性。同樣，二級(jí)指標(biāo)和一級(jí)指標(biāo)也具有相關(guān)性，不同層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸約關(guān)系見(jiàn)表5～表7。在歸約過(guò)程中，本文選擇了兩種歸約模型：一種為均方差歸約，主要適用于單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的歸約；另一種為權(quán)值歸約，主要適用于兩個(gè)或兩個(gè)以上評(píng)價(jià)指標(biāo)歸約成單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸約情況。

(1)均方差歸約。

(2)權(quán)值歸約。

3.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)歸約關(guān)系

通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)歸約模型，對(duì)表3、表4的指標(biāo)進(jìn)行歸約處理，得出結(jié)果如表5、表6所示。

表5 二級(jí)指標(biāo)與初始實(shí)踐評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸約關(guān)系Tab.5 Reduction relation between secondary index and initial practice evaluation index

由表5可知，時(shí)效性和預(yù)防性都屬于技術(shù)能力的評(píng)價(jià)維度，而安全性和救援效率則屬于安全與效率維度，利用這些關(guān)系能更好地進(jìn)行歸約后的分類。

表5和表6將實(shí)踐評(píng)價(jià)指標(biāo)和理論評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行歸約處理，最終的結(jié)果如表7所示。其中，污染的識(shí)別時(shí)間這類可以定量分析的指標(biāo)大部分應(yīng)用均方差歸約，應(yīng)急指揮的決策能力這類定性指標(biāo)則是應(yīng)用權(quán)值歸約較多。

表6 二級(jí)指標(biāo)與初始理論評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸約關(guān)系Tab.6 Reduction relation between secondary index and initial theory evaluation index

表7 一級(jí)指標(biāo)與應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸約關(guān)系Tab.7 Reduction relationship between primary index and emergency capacity evaluation index

由上述表格可得出完整的應(yīng)急指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，如表8所示。其中船舶污染事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)主要由港口預(yù)防方案、港口反應(yīng)時(shí)間、港口救援速度、善后處理工作4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和16個(gè)相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)。通過(guò)一系列的歸約之后得出的指標(biāo)比初始指標(biāo)更加符合實(shí)際，更能體現(xiàn)出應(yīng)急能力水平。

表8 船舶污染事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.8 Evaluation index system of ship pollution emergency capability

4 結(jié)論

本文通過(guò)云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)模型對(duì)用德?tīng)柗品ǖ玫降闹笜?biāo)進(jìn)行歸約處理，得到了一個(gè)符合應(yīng)急救援需求的、科學(xué)合理的船舶污染事故應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括港口的預(yù)防方案、港口的反應(yīng)時(shí)間、港口救援速度和善后工作等4項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)及16項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。指標(biāo)體系能夠較為全面地反映了船舶污染事故應(yīng)急能力的內(nèi)涵，可以作為港口應(yīng)急能力評(píng)價(jià)和建設(shè)的依據(jù)。在云制造服務(wù)可信評(píng)價(jià)模型的運(yùn)用過(guò)程中，要特別注意保證評(píng)價(jià)原始數(shù)據(jù)的數(shù)量和有效性，否則會(huì)導(dǎo)致歸約可靠性降低。