朱利文　陸古兵　葉博書　王飛

摘 要：為了幫助進行核動力船舶海上核事故應(yīng)急決策，探索性地建立了風(fēng)險評價系統(tǒng)灰色層次分析模型，在系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中全面考慮了決策的各項指標(biāo)。通過案例研究，灰色層次分析模型實現(xiàn)了影響核事故應(yīng)急行動主要因素的排序，為核事故應(yīng)急決策提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：灰色層次分析法 核事故應(yīng)急決策 核動力船舶

中圖分類號：U698 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（c）-0104-02

核事故應(yīng)急是個復(fù)雜的過程，具有多任務(wù)性、實時性與不確定性等特點。多方面不確定因素使得海上核事故應(yīng)急決策風(fēng)險以及相關(guān)信息的認知處于灰色狀態(tài)。在核動力船舶核事故應(yīng)急決策風(fēng)險評價中運用灰色層次分析方法，對存在的風(fēng)險進行定量分析，綜合風(fēng)險評價結(jié)論，使灰色信息透明，有利于決策者進行海上核事故應(yīng)急風(fēng)險管理，確定主要影響因素，最終為決策方案的制定與實施，提供合理、科學(xué)的依據(jù)。

1 灰色層次分析方法

傳統(tǒng)的層次分析方法主要依賴于專家經(jīng)驗知識和主觀判斷，當(dāng)決策信息不完整時會造成專家判斷的不確定性?；疑珜哟畏治龇椒ň褪窃跇?gòu)建的層次模型基礎(chǔ)上，采用灰色系統(tǒng)理論知識，根據(jù)專家對信息的已有認知水平，對因素做出判斷，給出區(qū)間灰數(shù)，構(gòu)成灰色判斷矩陣，然后再進行白化處理，最后運用層次分析法對決策進行綜合評價?；疑珜哟畏治龇芸朔鹘y(tǒng)層次分析法在模型評價上主觀性較強的缺點，使評價更合理，符合人對事物認知的客觀規(guī)律，在實際工程應(yīng)用中可行性更強。

2 基于灰色層次分析模型的應(yīng)急決策風(fēng)險評價系統(tǒng)

2.1 建立應(yīng)急風(fēng)險評價系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)模型

由于海洋環(huán)境惡劣，海上應(yīng)急資源受限，相比于核電站事故應(yīng)急，核動力船舶海上核事故應(yīng)急處置過程更為復(fù)雜、特殊，應(yīng)急決策影響因素多，風(fēng)險大。在早期核事故應(yīng)急中，影響決策方案的屬性因素主要有：預(yù)期個人劑量、個人可避免劑量、集體可避免劑量、健康影響、經(jīng)濟代價、社會因素和公眾心理等7個方面。這種分類方法簡單，但不夠全面，通過對影響事故應(yīng)急的有關(guān)因素深入分析，并結(jié)合專家意見與核電站事故應(yīng)急相關(guān)資料，將影響決策風(fēng)險的因素分類，根據(jù)不同屬性劃分為不同層次，進而建立了遞階層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。此方法能做到囊括各個方面，將各因素進行細分。

核事故應(yīng)急風(fēng)險評價應(yīng)遵循導(dǎo)向性、客觀性、系統(tǒng)性、互補性和可操作性原則，根據(jù)核動力艦船的實際情況，對應(yīng)急風(fēng)險評價指標(biāo)進行分類，其內(nèi)容主要包括健康風(fēng)險、環(huán)境代價、經(jīng)濟代價、社會風(fēng)險和其他風(fēng)險。對各項一級指標(biāo)進行細化，便可以得到相應(yīng)的二級指標(biāo)。

2.2 確定灰色判斷矩陣及指標(biāo)因素的評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)上一節(jié)構(gòu)建的風(fēng)險評價層次模型，請位專家對某一層次因素進行兩兩比較，得到相對權(quán)重值。根據(jù)各位專家的判斷矩陣，計算出綜合灰色判斷矩陣。由白化后的判斷矩陣可計算各層次因素間的相對權(quán)重以及綜合權(quán)重值，最終確定各因素對決策目標(biāo)的影響程度。

通過制定各因素的風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)，來實現(xiàn)對各指標(biāo)因素的定量分析。將各風(fēng)險因素劃分為5個標(biāo)準(zhǔn)（灰類等級），如高風(fēng)險、較高風(fēng)險、中等風(fēng)險、較低風(fēng)險、低風(fēng)險；并對不同的標(biāo)準(zhǔn)賦予相應(yīng)的分值進行定量表示，可分別賦值為5、4、3、2、1分，若評價等級介于兩者之間的可設(shè)為4.5、3.5、2.5、1.5分。根據(jù)所設(shè)定的評價標(biāo)注，組織位專家對各指標(biāo)因素進行評價并打分，如第位專家對指標(biāo)因素評分，記結(jié)果為；可得評價矩陣；綜合各位專家的評價結(jié)果，可以得到綜合評估樣本矩陣。

計算指標(biāo)因素的灰色評價系數(shù)。設(shè)為屬于第種評價灰類的灰色評價系數(shù)；為各個評價灰類的總灰色評價數(shù)，則有：；，。

2.3 計算綜合評估值

記為所有專家就指標(biāo)因素屬于第個灰類的灰色評價權(quán)，則有：，考慮到核事故應(yīng)急風(fēng)險評價中存在5個評價灰類，故指標(biāo)因素對于各個灰類的灰色評價權(quán)向量，由此綜合各個灰類的灰色評價權(quán)向量，便可得到第個受評對象所屬指標(biāo)因素的灰色評價權(quán)矩陣。記為中權(quán)重最大的元素，，即：，那么該指標(biāo)因素屬于第個評價灰類。對由指標(biāo)因素組成的指標(biāo)層向量做綜合評價，記評價結(jié)果為；則有可得到指標(biāo)層對于各評價灰類的灰色評價權(quán)矩陣。

記綜合評價結(jié)果為，有：，由此可以得到綜合評價值：（其中為各灰類等級設(shè)定的向量），最后可根據(jù)綜合值對受評系統(tǒng)進行綜合評價。

3 實例分析

以某核動力船舶在遠海航行過程中發(fā)生事故為例，建立圖1所示的層次結(jié)構(gòu)模型，按照層次分析中的1-9標(biāo)度法，由5位長期從事船舶核動力裝置研究的專家對指標(biāo)進行評價，得到灰色判斷矩陣，確定專家總體判斷的權(quán)重（限于篇幅，5位專家權(quán)重指標(biāo)賦值略）；計算專家作出判斷后各指標(biāo)的綜合權(quán)重上、下限值。由上、下限值構(gòu)成判斷區(qū)間，由區(qū)間組成的矩陣即為灰色判斷矩陣。

綜合評價為：

由灰色層次分析法得到核事故應(yīng)急風(fēng)險的綜合評價值為3.2440，按照設(shè)定的評價標(biāo)準(zhǔn)及最大隸屬度原則可知，該項目風(fēng)險程度偏向于中等風(fēng)險。核事故應(yīng)急的風(fēng)險評價結(jié)果顯示，在健康風(fēng)險和經(jīng)濟代價方面存在較大的風(fēng)險，因此要著重制定這兩方面的風(fēng)險應(yīng)對策略。

4 結(jié)語

該文創(chuàng)造性地將影響核事故應(yīng)急決策的各項指標(biāo)較為全面地考慮在系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中，并以在遠海航行為例，對各級評價指標(biāo)及綜合評價值進行計算，說明了灰色層次分許模型的實施步驟，為核動力船舶核事故應(yīng)急決策風(fēng)險評價提供了一種有效的定量分析方法，對海上核事故應(yīng)急決策有一定的參考價值。

參考文獻

[1] 劉思峰，謝乃明.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[2] 譚樂祖，任東彥，李大鵬.灰色層次分析法在艦艇防空作戰(zhàn)方案優(yōu)選中的應(yīng)用[J].兵工自動化，2010，29（1）：40-42，53.

[3] 張錦，蔡琦，張帆，等.改進的TOPSIS法在核電站事故應(yīng)急決策中的應(yīng)用[J].輻射防護，2009，29（3）：184-188.

[4] 張凱，肖東生.層次分析法在核事故應(yīng)急決策中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2008（6）：40-42.