基于AHP的海上交通安全中人为因素评价指标体系的研究

杨太金

（江苏海事职业技术学院，江苏南京 211170）

1 海上交通安全中人为因素影响综合评价的定性分析

美国运筹学家T.L.Saaty教授提出的层次分析法（Analytic Hierarchy Process简称AHP）是对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。笔者把海上交通安全中的人为因素按照AHP定性分析法，在纵轴上分解为子指标层、指标层、准则层和目标层递进式四阶段，在横轴上对个体因素、管理因素和环境因素逐一细化，如图1。

图1 层次分析图

1.1 个体因素

1.1.1 心理因素

（1）船员心理状态。众多学者早就指出，在航海理论知识、实操技能和心理素质三要素中，心理素质是主导，起着举足轻重的作用，离开心理素质这个根本，就会影响理论的掌握和运用，严重的会使操作技能不能正确发挥和船员通常做法的行为频繁失误。当船员处于不良的心理状态下，如紧张、激动、孤独，就很容易造成对外界刺激的感知错误，或判断错误，或操作失误。

（2）船员认识习惯和行为。航海是实践性很强的职业，船员在船舶驾驶中，对技术的理解会随着自我认知和习惯而形成自己的操船方式，长年累月必然忽略了规则和法规的约束，认为自己所做的就是正确的。这种船员认识习惯和行为的产生必然导致交通混乱而引起船舶事故。

1.1.2 生理因素

（1）身体因素。海况瞬息万变，船舶在大海上犹如一叶扁舟，这就需要船员具备良好的身体素质。但由于船员生活空间的狭窄、工作环境的恶劣，很难使其身体一直处于良好状态；另外，突发疾病、慢性病以及其他身体缺陷的存在，必然导致其身体素质下降，从而诱发海上事故。

（2）疲劳因素。对于长时间在复杂环境中驾驶船舶的船员来说，容易产生大脑的疲劳，驾驶人员的大脑疲劳在生理上表现为感觉迟钝，动作不准确且灵敏性降低。在心理上表现为注意力不集中，思维迟缓，反应慢，心情烦躁等，往往造成交通事故。

1.1.3 技术因素

（1）航海专业知识。随着船舶本身、导航仪器以及通讯方式、通讯工具的不断复杂化，航运业对航海人员知识要求也越来越高。实践表明，很多海难事故的发生仅仅是因为船员对避碰规则的不理解或不作为所造成的。

（2）丰富的航海经验。航海是一种技能型职业，需要一定的理论知识，更需要一定的经验。没有理论知识的指导，航海就带有很大的盲目性和危险性，而缺乏经验的航海也只能是纸上谈兵。

（3）语言交流能力。语言能力主要是指英语交流能力，是船员在航海实践活动中利用英语进行通话、与其他船员进行日常会话以及收听航海信息、阅读航海图书资料等信息的综合交流能力。船员，尤其是值班驾驶员的英语交流能力的高低将直接影响到其值班期间接收外界所提供信息的正确与否，从而影响其值班作业的安全水平。

1.2 环境因素

（1）工作环境。船舶工作环境噪音较大、振动大、温度高、污染严重。尤其是在机舱里，大多数船舶机舱内的噪声都不能符合IMO要求的连续操作不得超过90分贝的标准，有的甚至高达120－130分贝；船舶动力装置引起的振动，足以使船员的注意力分散，极易疲劳，机舱温度有时高达50℃以上；长航线的航行中有的在短期内经历不同季节的变化，以及各种油类、化学品挥发产生的污染，都加重了船员的生理、心理负荷。长时间生活在这样的环境下，必然会降低船员的生理和心理的承受能力。

（2）生活环境。生活环境指船上的生活空间，由于船上的生活空间狭小，人群单一，角色固定，加上较长时间与社会、家庭分离，使得船员的生活单调、枯燥，缺乏刺激和信息。在这种环境下，人容易烦躁和被激怒。另外，运动不足，缺乏新鲜蔬菜，违反生物节律，这都严重地影响了船员的身心健康。因此，创造一个安全、舒适的生活环境可以提高工效，减少疲劳和消除人为的不安全因素、杜绝或减少事故的发生。

1.3 管理因素

总体上看，我国水运经济的发展属于粗放型的发展模式，不可避免带来管理上的滞后，主要体现在以下几方面：（1）随着远洋船队和水运市场粗放性发展，大量的单船公司出现，内部缺乏专业管理人才，不懂经营，不懂海运业务和船舶安全知识，管理混乱。（2）船员队伍迅速扩大，但整体素质下降。由于社会下岗人员增加，使各行各业下岗人员通过各种渠道或关系，经短期、临时、突击培训，以速成方式挤入船员队伍，造成正规航海院校培养的船员占船员队伍的比例呈下降趋势，求职与船舶安全的矛盾日益突出。为谋取职业，使船员放松对船舶状况的正常和合理的要求。（3）通航环境恶化。尽管国家己投入大量的资金改善通航水域环境，但没有遏制由于市场无序竞争，综合治理缺乏应有力度而带来的通航水域环境恶化的趋势，造成船舶碰撞、触礁搁浅事故的发生。

2 海上交通安全中人的因素影响的定量综合评价

在多指标综合评价中，权重的确定是一项最基本也是最重要的工作。权重值的大小直接影响到综合评价的结果，权数值的变动可能引起被评价对象优劣顺序的改变。因而，科学地确定指标权重在多指标综合评价体系中的地位是举足轻重的。

把层次分析法应用于人为因素评价指标体系中的基本思路是：首先，按照总目标、子目标、评价准则的三层顺序结构，依次分析各指标的相互关系，按照表1中AHP比例标度的准则对同一层指标两两比较，确定其相对重要性，从而建立判断矩阵；然后，利用求判断矩阵的最大特征根以及对应的正交化特征向量的办法，求出每一层次各指标在该层次的权重。由于求解判断矩阵的最大特征根和对应的正交化特征向量的计算量较大，在使用中一般采用近似计算法确定，本文中采用和积法；最后，逐层次对每一层次的权重向量进行一致性检验，利用一致性指标CI和同阶矩阵平均一致性指标RI（见表2）计算一致性比率CR（CR＝CI／RI），当CR＝0时，判断矩阵具有完全一致性；当CR＜0.1时，判断矩阵具有满意一致性；当CR＞0.1时，判断矩阵具有非满意一致性，应予以调整或舍弃，权重向量只有通过一致性检验，才被认为是合理的。

表1 AHP比例标度及其含义

表2 平均随机一致性指标RI

接下来，为表3海上交通安全中人为因素评价指标体系各指标计算分配权重。

（1）构造判断矩阵

为了得到相对真实、客观的权重分配结果，笔者设计了一份调查表，取得15位专家的信息反馈，指标个体因素评价与管理因素评价、环境因素评价之间的权重计算为例，如表3。

表3 一级评价指标判断矩阵

即得判断矩阵A：

（2）计算一级指标权重及一致性检验

a.计算判断矩阵每一列元素的列和

b.将比较判断矩阵A中的各个要素除以该要素所在列的列和，得到一个归一化了的新矩阵Anom

c.计算新矩阵Anom中每一行的均值Wi，得到特征向量W，它就是A矩阵中各要素的层次单排序权值

d.计算比较判断矩阵的最大特征值λmax

e.一致性检验

查表得到同阶矩阵平均一致性指标RI＝0.52；

一致性比率 CR＝ CI／RI＝0.003／0.52＝0.0058＜0.1，判断矩阵具有满意一致性；则（u1，u2，u3）的权重为（0.4663，0.4330，0.1007）。

（3）计算二级指标及三级指标权重并进行一致性检验

依照以上方法逐一计算各指标的权重，并进行一致性检验。

U1的各项指标权重 A1（0.1038，0.2311，0.6651），计算CR＝0.083＜0.1矩阵具有满意一致性。

U2的各项指标权重 A2（0.7500，0.2500），计算CR＝0＜0.1矩阵具有完全一致性。

U3的各项指标权重 A3（0.3333，0.6667），计算CR＝0＜0.1矩阵具有完全一致性。

三级指标计算在此不再罗列，综上可以得到海上交通安全中的人为因素影响评价因素权重，见表4。

从以上结果看，船员队伍的职业素养（综合权重0.2166）是海上交通安全中人为因素影响的首要因素，其次是航海专业知识（0.1783），而船员认识习惯（0.0121）排在最后。

表4 海上交通安全中的人为因素影响评价指标体系权重

另外，通过所有因素的层次总排序看出，15个主要指标对人为因素的贡献先后次序为：船员队伍的职业素养（0.2436）、航海专业知识（0.1783）、丰富的航海经验（0.1064）、船员疲劳（0.0898）、ISM 规则实施的有效性（0.0866）、船舶管理级船员的领导力（0.0812）、船员心理状态（0.0363）、长时间与社会家庭隔离（0.0336）、运动、饮食等违反生物节律（0.0336）、语言交流能力（0.0254）、船公司的船舶管理能力（0.0217）、船员身体健康状况（0.0180）、海上温度和湿度的影响（0.0168）、振动、噪音及污染的影响（0.0168）、船员认识习惯（0.0121）。可见，船员队伍的职业素养和航海专业知识是影响海上交通安全中人为因素的关键指标。

上述分析说明，要提高海上交通安全，降低海事事故中人为因素影响，一方面要全面提升船员的职业素养，另一方面要加强航海教育和培训，提高船舶和船员管理，克服船员疲劳等。

3 结 语

通过AHP模型得出了人为因素各指标的优先级系数，矩阵一致性好，确定的权重精确度较高，分析认为船员职业素养和航海专业知识是影响海上交通安全的人为因素中的2大因素，能基本反映海上交通安全中人为因素影响的实际情况。为降低海上事故中人为因素影响，必须全面提高船员职业素养和专业水平，所得结论对实际工作有很高的参考价值。当然，由于影响海上交通安全的人为因素的复杂性与多变性，文中只是选取了人为因素的几个主要指标，在实际应用中应针对具体企业和具体船舶、船员的特点，根据实际需要进行随机调整。

1 曾华岚.影响海上交通安全的人为因素分析与评价［D］.大连：大连海事大学，2000

2 吴兆麟.海上交通工程［M］.大连：大连海事大学出版社，1993，3

3 龙升照.人－机－环境系统工程研究进展［M］.北京：北京科学技术出版社，1991

4 王有权.航海心理学［M］.大连：大连海事大学出版社，2000