[发明专利]基于能力熵的在航船舶安全风险防控效能评估方法及系统

说明书

本发明公开了基于能力熵的在航船舶安全风险防控效能评估方法及系统，包括：对船舶安全风险防控系统进行分解；确定各防控能力指标的组成单元；确定各防控能力指标的参考常量；确定各防控能力指标组成单元的无纲量极化处理值；确定子系统各能力指标内组成单元间的关联关系，确定表征子系统各防控能力的能力特征值；确定子系统各能力指标的能力熵值；确定子系统各能力指标的能力熵计算公式；确定子系统各能力对应的效能值；计算在航船舶安全风险防控的总效能值。本发明能够得到精确的安全风险防控效能的评估结果，即航船舶安全风险防控的总效能值，从而实现对船舶在航状态下安全防控的性能和效果的定量评估，满足人们对现代航运的精准化要求。

技术领域

本发明属于船舶安全风险防控效能评估技术领域，具体涉及一种基于能力熵的安全风险防控效能评估方法及系统。

背景技术

在航船舶安全风险防控属于船舶航行安全的范畴，包括物力防控，人力防控，技术防控三个方面。在航船舶安全风险防控实际状态的准确掌握已经成为现代航运发展中必不可少的重要环节。对船舶在航状态下的安全风险防控性能和效果进行准确有效的评估，对保障船舶的安全航行具有十分重要的意义。

现有技术中，一般采用定性方法，对船舶在航状态下的安全风险防控性能和效果进行评估，已无法满足人们对现代航运安全的精准化需求。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种基于能力熵的安全风险防控效能评估方法及系统，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种基于能力熵的在航船舶安全风险防控效能评估方法，包括以下步骤：

步骤1，对船舶安全风险防控系统进行分析和分解；将其系统分解为物防子系统、人防子系统、技防子系统，并按照事故致因链溯源下的节点损值权重排序来确定核心影响要素，分别确定对在航船舶安全风险防控各子系统具有关键影响作用的n个防控能力指标；

步骤2，基于船舶在航状态安全风险防控能力的抵御、延缓、响应过程分解，并结合重要防控信息流转过程参与情况，确定各防控能力指标的组成单元；

步骤3，基于各防控单元的防控要求，对每个防控能力指标从失效点、合格点、高效点的分布上设定三级参考常量；

步骤4，基于各组成单元指标失效点和高效点的区间波动范围，计算参考常量的截距和中心点距离，确定防控能力的无纲量极化值；

步骤5，根据子系统各能力指标组成单元间的关联关系，判定组成单元间的串联、并联组合关系，确定子系统各能力指标特征值；

步骤6，基于信息熵作为对信息不确定性度量的定义，确定子系统各能力指标的能力熵计算公式，分别为物防子系统w_n为物防子系统各能力指标特征值；人防子系统r_n为人防子系统各能力指标特征值；技防子系统j_n为技防子系统各能力指标特征值；

步骤7，基于效能和能力熵的关联关系，确定子系统效能的计算公式，分别为：物防子系统效能值人防子系统效能值技防子系统效能值其中ρ_n，σ_n，μ_n为子系统各能力指标对应的能损系数；所述效能定义为能力完成指定任务的程度；所述能力熵定义为确定任务下的能力的不确定性；

步骤8，基于安全风险防控的船舶主体属性参数和外部环境影响要素的设定，构建在航船舶安全风险防控总效能，其中ω，δ为表征在航船舶安全风险防控中物防、人防、技防子系统间分布形态的系数，θ为表征船舶航线的静态安全系数；为表征船舶航线的动态安全系数。