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    論船舶滅火的非確定型決策問題研究

    2023-02-21 02:21:33景華
    消防界 2023年10期
    關(guān)鍵詞:人為因素

    作者簡(jiǎn)介:

    景華(1976- ),男,漢族,江蘇丹陽人,碩士研究生,講師,研究方向:航海技術(shù)。

    摘要:

    船舶火災(zāi)撲救中的決策問題是體現(xiàn)指揮者指揮能力的最核心要素?,F(xiàn)實(shí)中指揮者面臨的往往是最復(fù)雜最不利的決策局面,如火情不明、人員被困、火勢(shì)蔓延迅速、獲取火場(chǎng)信息有限等,且需要在極短時(shí)間內(nèi)作出決策,以確定行動(dòng)方案,迅速展開撲救。因此,掌握非確定型決策下的處理方法,為滅火決策提供數(shù)量化、最優(yōu)化的謀劃方案,才能避免決策的主觀性和隨意性,為滅火行動(dòng)提供比較準(zhǔn)確的指導(dǎo)。

    關(guān)鍵詞:船舶火災(zāi);人為因素;非確定性決策;樂觀法;悲觀法;折中法

    一、船舶火災(zāi)的特點(diǎn)

    船舶火災(zāi)是對(duì)船舶安全造成嚴(yán)重威脅的海難事故之一。根據(jù)對(duì)海難事故的不完全統(tǒng)計(jì),船舶火災(zāi)占海難事故總數(shù)的比例不是最高的,但造成的損失排在所有海難事故之首。由于船舶空間狹小,人員、設(shè)備、貨物集中,起火源較多且火勢(shì)蔓延快,人員疏散不方便,在海上很難得到外援,撲救難度很大。船舶設(shè)備、貨物價(jià)值高昂,一旦失火損失巨大。

    二、船舶火災(zāi)和消防的人為因素

    根據(jù)國際海事組織對(duì)船舶火災(zāi)事故的統(tǒng)計(jì),約有80%的火災(zāi)事故是由人為因素造成的。因此STCW公約馬尼拉修正案提出要提高船員的消防知識(shí)和消防技能。使船員從導(dǎo)致火災(zāi)的人為隱患轉(zhuǎn)變?yōu)橄赖挠猩α?。船舶消防注重“預(yù)防為主,防消結(jié)合”,因此事后的撲救也很重要。一旦失火,如果能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi),并盡早展開撲救,就可以最大限度減少火災(zāi)造成的損失。

    三、船舶火災(zāi)撲救的指揮決策

    船舶火災(zāi)撲救就是一場(chǎng)戰(zhàn)斗。打贏一場(chǎng)戰(zhàn)斗需要正確的指揮、良好的協(xié)同、充足的保障等。正確的指揮是決定滅火戰(zhàn)斗成敗的關(guān)鍵??傊笓]船長(zhǎng)的指揮能力包括:謀劃能力、思考能力、決策能力、應(yīng)變能力、協(xié)調(diào)能力、管理能力等[1]。其中決策能力是指揮者在滅火戰(zhàn)斗中進(jìn)行滅火指揮的核心要素。因?yàn)闇缁饹Q策包含了對(duì)火場(chǎng)形勢(shì)的判斷和對(duì)滅火戰(zhàn)術(shù)的選擇。決策正確與否對(duì)滅火行動(dòng)的成敗起著決定性作用。只有采取最佳決策方案才能最大程度減少火災(zāi)損失。

    四、船舶滅火中的決策概念

    決策是人類活動(dòng)的日常組成部分之一,任何工作和生活都離不開決策。廣義地說,凡是根據(jù)預(yù)定目標(biāo)作出的任何決定,都可以稱之為決策。狹義地說,決策包含策略的選擇,即決定選擇何種最優(yōu)方案,船舶滅火中包含的決策概念有以下幾點(diǎn)。

    (一)決策問題

    在船舶滅火中,對(duì)于每一次具體的火災(zāi),面臨著幾種不同的火災(zāi)場(chǎng)所:如機(jī)艙、貨艙、生活區(qū)等。面臨著幾種可供選擇的滅火方案:如邊救人邊救火;先救人后救火;先救火后救人等,這就構(gòu)成了一個(gè)決策問題。

    (二)自然狀態(tài)

    在船舶滅火中,指揮者面臨的每一種場(chǎng)所火災(zāi)稱之為一個(gè)自然狀態(tài),或者簡(jiǎn)稱為狀態(tài)和條件。

    (三)行動(dòng)方案

    在決策問題中,那些可供選擇的滅火方案就稱之為行動(dòng)方案,或者簡(jiǎn)稱為方案和策略。

    (四)狀態(tài)概率

    指決策問題中每一種自然狀態(tài)出現(xiàn)的概率,即船舶機(jī)艙、貨艙、生活區(qū)等不同場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)的概率。

    (五)益損值

    每一種滅火方案在各種自然狀態(tài)(不同場(chǎng)所)下獲得的收益或需要付出的損失代價(jià),船舶滅火主要考慮的是如何減少損失。

    (六)最佳決策方案

    按照某種決策準(zhǔn)則,使決策目標(biāo)取最優(yōu)值(受益最大或損失最?。┑哪切┬袆?dòng)方案。如從救火優(yōu)先的準(zhǔn)則,應(yīng)選擇先救火后救人的行動(dòng)方案,如從救人優(yōu)先的準(zhǔn)則,應(yīng)選擇先救人后救火的行動(dòng)方案,如從兩者兼顧的準(zhǔn)則,應(yīng)選擇邊救人邊救火的行動(dòng)方案。

    五、非確定型決策的內(nèi)涵

    非確定型決策是指不僅每一種自然狀態(tài)的發(fā)生是隨機(jī)的,而且每一種自然狀態(tài)的概率也是未知的或者無法預(yù)估的。此時(shí)指揮者面臨的決策問題是:既不知道火災(zāi)發(fā)生在船上哪個(gè)場(chǎng)所,又不確定在不同場(chǎng)所發(fā)生的概率。在所有的滅火決策中,最困難、最冒險(xiǎn)的是非確定型決策。此時(shí)不但火災(zāi)發(fā)生的場(chǎng)所是隨機(jī)的,火災(zāi)發(fā)生的概率也是隨機(jī)的?,F(xiàn)實(shí)中,船舶滅火的指揮者經(jīng)常面臨的決策問題就是非確定型決策。此時(shí)指揮者獲得的火場(chǎng)信息最少,很容易造成對(duì)火場(chǎng)形勢(shì)的誤判,并作出錯(cuò)誤的滅火戰(zhàn)術(shù)選擇,從而導(dǎo)致整個(gè)滅火行動(dòng)的失敗。

    六、非確定型決策的常用方法

    (一)樂觀法[2]

    樂觀法又叫最大準(zhǔn)則法,決策原則是“大中取大”。采取這種決策方法時(shí),決策者持最樂觀的態(tài)度,決策時(shí)不放棄任何一個(gè)獲得最好結(jié)果的機(jī)會(huì),愿意承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)去獲得最大的利益或付出最小的損失。決策時(shí)首先選擇各方案在不同自然狀態(tài)下的益損值,并找出各方案在最好自然狀態(tài)下的益損值,然后進(jìn)行比較,選擇在最好自然狀態(tài)下收益最大或損失最小的方案作為最終方案。

    假設(shè)船舶火災(zāi)發(fā)生的場(chǎng)所是隨機(jī)的,各場(chǎng)所火災(zāi)發(fā)生的概率也是未知的,則該問題就構(gòu)成了船舶滅火中的非確定型決策問題。有m個(gè)行動(dòng)方案B1,B2,…,Bm;有n個(gè)自然狀態(tài)1,2,…,n。方案Bi(i=1,2,…,m)在狀態(tài)j(j=1,2,…,n)下的益損值為V(Bi,j),該非確定型決策問題列表如下:

    樂觀法決策的步驟如下:

    ①計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最小損失值minj{V(Bi,j)};

    ②計(jì)算各方案在各場(chǎng)所使用時(shí)的最小損失值的最小值mini minj{V(Bi,j)};

    ③選擇最佳決策方案。如果V(Bi*,j*)=mini minj{V(Bi,j)};

    則Bi*為最佳決策方案。

    用樂觀法對(duì)表1的非確定性問題求解:

    ①計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最小損失值minj{V(Bi,j)};

    minj{V(B1,j)}=min{-100,-80,-60,-40,-20}=-20

    minj{V(B2,j)}=min{-120,-100,-80,-60,-40}=-40

    minj{V(B3,j)}=min{-140,-120,-100,-80,-60}=-60

    ②計(jì)算各方案在各場(chǎng)所使用時(shí)的最小損失值的最小值mini minj{V(Bi,j)};

    mini minj{V(Bi,j)}=min{-20,-40,-60}=-20=V(B1,5)

    ③選擇最佳決策方案。因?yàn)閙ini minj{V(Bi,j)}=V(B1,5),所以方案B1邊救人邊救火為最佳決策方案。

    (二)悲觀法

    悲觀法又叫最大最小準(zhǔn)則法,決策原則是“小中取大”。采取這種決策方法時(shí),決策者持最悲觀的態(tài)度,他總是把事情估計(jì)得很不利。決策時(shí)首先選擇各方案在不同自然狀態(tài)下的益損值,并找出各方案在最差自然狀態(tài)下的益損值,然后進(jìn)行比較,選擇在最差自然狀態(tài)下收益最大或損失最小的方案作為最終方案。悲觀法決策的步驟如下:

    ①計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最大損失值maxj{V(Bi,j)};

    ②計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最大損失值的最小值mini maxj{V(Bi,j)};

    ③選擇最佳決策方案。如果V(Bi*,j*)=mini maxj{V(Bi,j)};

    則Bi*為最佳決策方案。

    用悲觀法對(duì)表1的非確定性問題求解:

    ①計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最大損失值maxj{V(Bi,j)};

    maxj{V(B1,j)}=max{-100,-80,-60,-40,-20}=-100

    maxj{V(B2,j)}=max{-120,-100,-80,-60,-40}=-120

    maxj{V(B3,j)}=max{-140,-120,-100,-80,-60}=-140

    ②計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最大損失值的最小值mini maxj{V(Bi,j)};

    mini maxj{V(Bi,j)}=max{-100,-120,-140}=-100=V(B1,1)

    ③選擇最佳決策方案。因?yàn)閙ini maxj{V(Bi,j)}=V(B1,1),所以方案B1邊救人邊救火為最佳決策方案。

    (三)折中法

    折中法既不樂觀也不悲觀,而是在兩種決策方案之間進(jìn)行平衡,以希望決策更符合實(shí)際。折中法考慮的信息較多,可以一定程度上避免決策的片面性。它是通過一個(gè)系數(shù)a(0≤a≤1)表示決策者對(duì)客觀形勢(shì)估計(jì)的樂觀程度,折中法決策的步驟如下:

    ①計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最大損失值maxj{V(Bi,j)};

    ②計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最小損失值minj{V(Bi,j)};

    ③計(jì)算每一種滅火方案的折中損失值Vi=a maxj{V(Bi,j)}+(1-a)minj{V(Bi,j)}

    ④計(jì)算各方案的折中損失值的最小值mini{Vi};

    ⑤選擇最佳決策方案。如果Vi*=mini{Vi},則Bi*為最佳決策方案。

    用折中法對(duì)表1的非確定性問題求解:

    ①計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最大損失值maxj{V(Bi,j)};

    maxj{V(B1,j)}=max{-100,-80,-60,-40,-20}=-100

    maxj{V(B2,j)}=max{-120,-100,-80,-60,-40}=-120

    maxj{V(B3,j)}=max{-140,-120,-100,-80,-60}=-140

    ②計(jì)算每一種滅火方案在不同場(chǎng)所使用時(shí)的最小損失值minj{V(Bi,j)};

    minj{V(B1,j)}=min{-100,-80,-60,-40,-20}=-20

    minj{V(B2,j)}=min{-120,-100,-80,-60,-40}=-40

    minj{V(B3,j)}=min{-140,-120,-100,-80,-60}=-60

    ③計(jì)算每一種滅火方案的折中損失值(如取a=0.5):

    V1=0.5×(-100)+(1-0.5)×(-20)=-60

    V2=0.5×(-120)+(1-0.5)×(-40)=-80

    V3=0.5×(-140)+(1-0.5)×(-60)=-100

    ④計(jì)算各方案的折中損失值的最小值mini{Vi};

    mini{Vi}=min{-60,-80,-100}=-60=V1

    ⑤選擇最佳決策方案,由于mini{Vi}=V1,所以方案B1邊救人邊救火為最佳決策方案。

    結(jié)語

    船舶滅火中的非確定型決策問題是由于船上不同場(chǎng)所火災(zāi)的發(fā)生是隨機(jī)的,且發(fā)生的概率也是隨機(jī)的,因而是指揮者面臨的最困難、最復(fù)雜的決策。這種決策主要取決于指揮者的素質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)和決策風(fēng)格等,不同的指揮者面對(duì)同一個(gè)決策問題,可能會(huì)采取不同的處理方法。但由于獲得的信息較少,決策面臨很大的風(fēng)險(xiǎn)性,不宜做主觀估計(jì)。利用非確定型的決策方法,可以制定出定量化的決策方案,為指揮者提供比較客觀的決策依據(jù),減少?zèng)Q策的主觀性和片面性。

    參考文獻(xiàn)

    [1]

    單浩明,杜林海,陳永盛.淺談船舶消防指揮[C].船舶碰撞與應(yīng)急處置,2007:5.

    [2]高技師.非確定型決策在企業(yè)中的應(yīng)用[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2015(21):70-72.

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