周寧 范中洲 趙羿

摘要：為保障大風(fēng)浪條件下引航員登船安全、周邊船和被引船的安全以及港口的安全高效運營，選取合理的引航員登船水域至關(guān)重要。綜合考慮熵權(quán)法和TOPSIS法的優(yōu)點，基于熵權(quán)-TOPSIS模型對大風(fēng)浪條件下引航員登船水域進行優(yōu)選研究。以大風(fēng)浪條件下廣州港引航員登船水域選址為例，運用該模型對3個備選方案進行評價，求得方案2的相對貼近度最大。該方案所述的引航員登船水域為大風(fēng)浪條件下最優(yōu)登船水域，且與實際選址一致。經(jīng)實例驗證，該模型較為可靠，實用性強。

關(guān)鍵詞： 引航員登船水域; 大風(fēng)浪天氣; 熵權(quán); TOPSIS法; 選址模型; 相對貼近度

中圖分類號： U698 ? ?文獻標(biāo)志碼： A

Abstract： In order to ensure the safety of pilot boarding， the safety of surrounding ships and the piloted ship， and the safe and efficient operation of ports， it is of vital importance to select reasonable pilot boarding waters. Considering the advantages of the entropy weight method and TOPSIS method， the optimal selection of pilot boarding waters under rough weather is studied based on the entropy weight and TOPSIS model. Taking the location of pilot boarding wasters of Guangzhou Port under rough weather as an example， the model is used to evaluate the three alternative schemes， and the second scheme is the closest to the best. The second scheme is the optimal boarding waters under rough weather and consistent with the actual location. The model is proved to be reliable and practical through a real example.

Key words： pilot boarding waters; rough weather; entropy weight; TOPSIS method; location model; relative closeness

0 引 言

在大風(fēng)浪條件下，引航員登船安全受到威脅，情況嚴(yán)重時會造成船舶大量積壓從而導(dǎo)致船期延誤和碼頭空置，影響港口運營。設(shè)置大風(fēng)浪條件下引航員登船水域可減少對引航員的人身損害，彌補惡劣天氣給船方和港方帶來的損失。我國對外籍船實行強制引航制度，對本國籍船提供引航服務(wù)，因此引航員登船水域相對接近外海，但為確保大風(fēng)浪期間引航員安全，允許引航員登離船點往內(nèi)海方向移動。交通運輸部于2007年頒布第46號文件《關(guān)于公布全國主要港口引航員登輪點的公告》對全國引航員登離船點進行調(diào)整和劃定，并在2012、2013年以及近3年增設(shè)和調(diào)整了引航員登離船水域[1]。雖逐漸將惡劣天氣因素考慮進來，但部分登船水域存在遮蔽性差、大風(fēng)浪對引航接送影響較大的情況，因此大風(fēng)浪條件下引航員登船水域的選取很重要。引航員登船水域的選址通常有兩種：一種是在錨地登船，這可能涉及錨地的選址;一種是在船舶航行中登船。本文主要研究在大風(fēng)浪條件下在船舶航行中引航員登船水域的選址問題。

當(dāng)前我國對此還在進行不斷的研究。崔曉鳴[2]介紹了上海海事局增設(shè)的長江口深水航道和南槽航道大風(fēng)浪引航作業(yè)區(qū)的航道情況和潮汐氣象特點，并提出了引航員登離船注意事項及航法。陳信華等[3]分析了福州港各港區(qū)的水域概況，發(fā)現(xiàn)原有登船水域存在的不足并提出了相關(guān)建議。梁葉根[4]對廣州港桂山西位置的引航員登離船水域的設(shè)置提出了相關(guān)建議。汪競峰等[5]引入了云模型，通過與引航員登船水域相關(guān)影響因素的結(jié)合對初選水域進行云發(fā)生器計算，得到相應(yīng)的風(fēng)險等級排序。王群朋等[6]采用遺傳算法從安全性、經(jīng)濟性、效率性3個方面進行分析，得出登船水域的最優(yōu)選址方案。

熵權(quán)法[7-8]是一種客觀的賦權(quán)方法，能夠?qū)υ紨?shù)據(jù)進行充分利用，信息損失少，能在很大程度上減少人的因素的影響。利用它對多個評價對象賦權(quán)時，計算過程簡單，一次計算就能得出適應(yīng)各評價對象的指標(biāo)權(quán)重，且綜合考慮多個評價對象來確定指標(biāo)權(quán)重，減少偶然情況的發(fā)生，得到的權(quán)重更加合理和客觀。逼近理想解排序法[9-11]（technique for order preference by similarity to an ideal solution， TOPSIS）是一種在多方案多層性決策分析和風(fēng)險評價研究中行之有效的方法，可用于多評價單元，應(yīng)用靈活，數(shù)學(xué)計算比較簡單，且能夠充分利用原始數(shù)據(jù)，信息損失較少。大風(fēng)浪條件下引航員登船水域的選址研究需要對多種影響因素進行考慮，因此可將TOPSIS引入到引航員登船水域選址研究中。結(jié)合目前國內(nèi)對登船水域和大風(fēng)浪條件下船舶引航和引航員登船安全方面的相關(guān)研究，識別大風(fēng)浪條件下影響引航員登船安全的因素，構(gòu)建選址評價指標(biāo)體系，并采用熵權(quán)法[12-14]確定指標(biāo)權(quán)重，得到熵權(quán)-TOPSIS模型[15-17]。運用該模型計算各選址方案的相對貼近度，選出最優(yōu)選址方案，并與實際結(jié)果相比以驗證該模型的實用性。

1 模型的建立

大風(fēng)浪條件下引航員登船水域的選取主要是為了保障引航員登船安全，選取自然條件、水域條件、交通條件和船舶條件4個量化指標(biāo)，使用熵權(quán)-TOPSIS模型計算各選址方案的相對貼近度，并進行優(yōu)劣排序。基于熵權(quán)-TOPSIS模型的引航員登船水域最優(yōu)選址求解過程見圖1。

由表3可知，F(xiàn)2>F1>F3，即方案2的相對貼近度最大，這是因為方案2所選水域位于廣州港第五分道通航水域，遮蔽性好，風(fēng)力影響較小，水流緩慢，浪高較低，附近礙航物相對較少，交通流復(fù)雜程度相對較低。方案1和方案3附近水域交通流相對復(fù)雜，以往交通事故量相對較多且通航環(huán)境相對較差，計算出來的相對貼近度較小。單從影響指標(biāo)因素方面考慮[19]，方案2為最優(yōu)登船方案，且實際選址結(jié)果與計算結(jié)果相符，從而驗證了該模型的有效性和正確性。

3 結(jié) 論

大風(fēng)浪條件下引航員登離船水域的合理選址是引航員人身安全和港口運營的重要保障。本文從引航員登船安全入手，結(jié)合引航員登船水域的選址原則構(gòu)建大風(fēng)浪條件下引航員登船水域選址評價指標(biāo)體系，有助于更加全面系統(tǒng)地衡量引航員登船安全。采用熵權(quán)-TOPSIS模型對廣州港引航員登船水域的3個備選方案進行評價，得到的最優(yōu)選址方案與實際選址方案一致，為后續(xù)港口建設(shè)中大風(fēng)浪條件下引航員登船水域的選址決策提供指導(dǎo)，具有一定的現(xiàn)實意義。

由于影響引航員登船水域選址的因素較為復(fù)雜，并且在用熵權(quán)法確定權(quán)重時，所需的指標(biāo)值因各水域情況不同而有一定的偏差，且不同水域同一指標(biāo)因素的影響程度可能不同，因此在確定其權(quán)重時運用組合權(quán)重會更好。后續(xù)將考慮組合運用模糊層次分析法與熵權(quán)法來確定權(quán)重。

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（編輯 趙勉）