胡惟璇 杜妍
摘要:文章通過構(gòu)建船舶交通管理系統(tǒng)(縮寫VTS)綜合評(píng)估指標(biāo)體系,對(duì)A省轄區(qū)5個(gè)VTS中心的服務(wù)效率進(jìn)行排序。研究結(jié)果表明,信息熵-未確知測(cè)度評(píng)價(jià)法切實(shí)可行,為全面科學(xué)評(píng)估VTS綜合運(yùn)行效果提供了方法和指導(dǎo),為VTS建設(shè)和發(fā)展提供了有益的參考。
關(guān)鍵詞:信息熵-未確知測(cè)度評(píng)價(jià)法;船舶交通管理系統(tǒng);VTS;綜合評(píng)估;海事系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U676 文章編號(hào):1009-2374(2016)06-0015-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.008
1 概述
隨著海事的不斷發(fā)展,船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)成為實(shí)施船舶交通服務(wù)和管理重要的手段之一,其在海事管理中的地位和作用日趨凸顯。國(guó)際海事組織(IMO)在《VTS指南》中對(duì)VTS的定義是:由主管機(jī)關(guān)實(shí)施,用于提高船舶交通安全和效率及保護(hù)環(huán)境的服務(wù),在VTS覆蓋水域內(nèi),這種服務(wù)應(yīng)能與交通相互作用并對(duì)交通形勢(shì)變化做出反應(yīng),為船舶交通服務(wù)。
為準(zhǔn)確全面評(píng)估VTS的效用,對(duì)VTS做綜合評(píng)估是必要的:一方面,綜合評(píng)估可判斷VTS作為一個(gè)綜合性海事管理和服務(wù)平臺(tái)是否完成了應(yīng)有的信息服務(wù)、助航服務(wù)、交通組織等多項(xiàng)職能;另一方面,綜合評(píng)估結(jié)果可為VTS未來(lái)的建設(shè)和發(fā)展提供有益的建議。
2 基于信息熵-未確知測(cè)度評(píng)價(jià)法的VTS綜合評(píng)估模型
熵指變量的不確定性概率大小,可以用來(lái)表示信息的有序程度,引入信息熵來(lái)度量信息源中平均信息量的大小,從而表示整個(gè)信息系統(tǒng)的平均不確定程度,并且信息越有序,信息熵就越低,信息源越不確定,信息熵就越大。VTS的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)涉及方方面面,且具有大量不確定因素,信息熵可將其量化,并向決策者提供更多有用的信息。信息熵-未確知測(cè)度的評(píng)價(jià)步驟如圖1所示:
圖1 信息熵-未確知測(cè)度的評(píng)價(jià)步驟
2.1 VTS評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立
根據(jù)VTS定義結(jié)合當(dāng)前用戶實(shí)際運(yùn)行中對(duì)VTS的功能需求,將VTS綜合評(píng)估的重點(diǎn)放在系統(tǒng)運(yùn)行與管理能力、資源服務(wù)能力兩方面。在向海事局專家咨詢四輪,意見趨于一致后,構(gòu)建VTS綜合評(píng)估指標(biāo)體系,見表1。
2.2 評(píng)價(jià)矩陣的確定及評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選
設(shè)對(duì)于個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象通過個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估,設(shè)評(píng)價(jià)對(duì)象向量,評(píng)價(jià)指標(biāo)向量,則,其中,為對(duì)于指標(biāo)對(duì)象的評(píng)價(jià)值,評(píng)價(jià)矩陣為:
通過信息熵的概念公式計(jì)算指標(biāo)的熵值和熵權(quán)(即指標(biāo)區(qū)分度),并刪除對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象而言幾乎無(wú)區(qū)分度的指標(biāo),將約簡(jiǎn)后的指標(biāo)體系進(jìn)行重新整合。
2.3 單指標(biāo)未確知測(cè)度
單指標(biāo)未確知測(cè)度是指通過確定指標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)和單指標(biāo)測(cè)度函數(shù)來(lái)計(jì)算各指標(biāo)的測(cè)度值,進(jìn)而得到指標(biāo)的測(cè)度空間矩陣。具體如下:
對(duì)tij設(shè)個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí),則評(píng)價(jià)向量,
且為有序向量,即,則有分類標(biāo)準(zhǔn)矩陣,且()為根據(jù)未確知測(cè)度模型得到的屬于等級(jí)的未確知度,除此之外,單指標(biāo)測(cè)度需要符合以下特性:
非負(fù)有界性:
可加性:
歸一性:
2.4 各指標(biāo)權(quán)重的確定
通過信息熵的定義得到指標(biāo)的峰值為:
(1)
式中:p為等級(jí)數(shù);為單指標(biāo)測(cè)度;指標(biāo)的重要度可用Vij表示,則的權(quán)重為:
(2)
其中,。
2.5 多指標(biāo)未確知測(cè)度
根據(jù)權(quán)重可得評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合未確知測(cè)度,則多指標(biāo)未確知測(cè)度矩陣為:
(3)
2.6 置信度識(shí)別
若滿足,對(duì)置信度計(jì)算得 (4)
則認(rèn)為屬于等級(jí)。
對(duì)ti進(jìn)行排序,可以將下式作為評(píng)分規(guī)則計(jì)算:
(5)
其中對(duì)以-2為公差的等差數(shù)列取值,并依據(jù)對(duì)比較并排序分析。
3 基于信息熵-未確知測(cè)度評(píng)價(jià)法的VTS綜合評(píng)估模型應(yīng)用
以A省轄區(qū)內(nèi)5個(gè)VTS中心(以A-E標(biāo)識(shí))為評(píng)估對(duì)象。根據(jù)式(1)、式(2)可得A省5個(gè)VTS中心評(píng)估指標(biāo)權(quán)重為:
WAj=(0.054013556,0.094873234,0.094873234,0.059590985,0.094873234,0.070682591,0.054609884,0.054013556,0.094873234,0.094873234,0.054013556,0.070682591,0.054013556,0.054013556)
WBj=(0.048863623,0.084890309,0.048863623,0.084890309,0.084890309,0.063245098,0.063245098,0.048330043,0.084890309,0.084890309,0.084890309,0.084890309,0.084890309,0.048330043)
WCj=(0.093317718,0.053127964,0.093317718,0.069523698,0.053714515,0.069523698,0.069523698,0.058613947,0.093317718,0.053127964,0.093317718,0.093317718,0.053127964,0.053127964)
WDj=(0.046372063,0.081451175,0.046372063,0.046372063,0.081451175,0.081451175,0.046372063,0.081451175,0.081451175,0.081451175,0.081451175,0.081451175,0.081451175,0.081451175)
WEj=(0.049843475,0.087548608,0.049843475,0.049843475,0.087548608,0.087548608,0.087548608,0.049843475,0.050393764,0.049843475,0.087548608,0.087548608,0.087548608,0.087548608)
根據(jù)式(3)可得各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的各指標(biāo)未確知測(cè)度矩陣為:
根據(jù)多指標(biāo)未知測(cè)度矩陣,進(jìn)行各個(gè)對(duì)象的排序,取,由式(4)可得:,,,即B中心和E中心VTS綜合運(yùn)行水平很好,A中心和D中心VTS綜合運(yùn)行水平好,C中心一般。
取代入式(5),則(3.085763,5.942322,2.42076,5.441135,3.37411),即,故5個(gè)VTS中心評(píng)價(jià)的綜合效用從高到低排序?yàn)閂TS(B)、VTS(D)、VTS(E)、VTS(A)、VTS(C)。
4 結(jié)論及建議
本文系統(tǒng)評(píng)估了A省VTS運(yùn)行的有效性、軟件及管理的實(shí)施情況,并結(jié)合人員與管理模式等因素,從VTS構(gòu)架、功能、建設(shè)運(yùn)行情況、人員監(jiān)管模式等方面進(jìn)行深入評(píng)估。研究結(jié)果表明,信息熵-未確知測(cè)度評(píng)價(jià)法適合VTS綜合評(píng)估且切實(shí)可行,為更全面科學(xué)地評(píng)估VTS綜合運(yùn)行效果提供了方法和指導(dǎo),為VTS建設(shè)和發(fā)展提供了有益的參考。具體建議包括以下兩個(gè)方面:(1)從評(píng)估最終結(jié)果來(lái)看,VTS(B)運(yùn)行效果最佳,VTS(D)和(E)居中,VTS(A)和(C)隨后。在硬件設(shè)施基本相同的情況下,VTS運(yùn)行功效取決于海事值班人員及海事中心領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)新及管理能力,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)VTS國(guó)際化的認(rèn)識(shí)和研究,及時(shí)調(diào)整不適應(yīng)VTS管理的工作模式,建設(shè)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的VTS機(jī)構(gòu)和操作管理員工隊(duì)伍。(2)VTS中心的綜合能力均有發(fā)展提升空間,主要表現(xiàn)在對(duì)VTS的功能應(yīng)用和增值功能的開發(fā)利用上。建議海事管理部門以船舶監(jiān)督和服務(wù)為主導(dǎo),加強(qiáng)VTS建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化研究,建設(shè)集水上交通信息中心、控制中心、指揮中心為一體的現(xiàn)代化船舶交通管理體系。
參考文獻(xiàn)
[1] 國(guó)際海事組織.VTS指南[S].1997.
[2] 郭亞軍.綜合評(píng)價(jià)理論、方法及應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2007.
(責(zé)任編輯:周 瓊)