基于PCA的海上交通社会生命风险可接受水平研究

　　摘要：近年来，随着人们风险意识的不断增强，风险管理认知的不断加深，各领域纷纷研究探讨各自的生命风险可接受水平，而海上生命风险可接受水平仍研究甚少。为充分考虑海上交通社会风险可接受水平各影响因素，本文对传统的F-N风险极限线模型进行了修正，以确定适用于海上交通社会风险可接受水平。本文首先运用层次分析法对风险可接受水平的影响因素进行筛选，得出主要影响因素;进而运用主成分分析法确定出各影响因素权重，以对初始C值进行修正，并结合我国法律法规对截止线进行修正，最终得出辽宁省水域海上交通社会生命风险可接受水平模型。

　　关键词：主成分分析;风险可接受水平;海上交通;F-N风险极限线

　　引言

　　可接受风险水平是指社会公众根据主观愿望对风险水平的接受程度[1,2]。大致而言，风险可接受性的研究到目前为止经历了三个阶段。第一阶段，人们认为风险可接受水平的确定纯粹是由技术手段所确定;第二阶段，随着人们对风险管理问题研究的不断延伸，人们发现风险可接受水平应该有社会公众与专家的参与，公众作为社会可接受水平的受体，其意愿也应得到充分的重视;第三阶段，随着各国相继出台各个领域内的风险可接受标准，人们意识到风险可接受水平的确定是一个政治事件，而且还受到文化、经济、道德等多方面的影响[3-5]。

　　荷兰、澳大利亚[6-7]等国在不同领域确定了其风险可接受水平。海上生命风险可接受水平的研究相对较晚，国内外研究均比较少。英国已经分船型确立了不同的海上生命风险可接受水平[8]。国际海事组织(IMO)发布的关于海上船员、乘客及第三方的个人生命风险可接受标准分布在10-3-10-6之间[9]。文献[1]基于事故后果与发生频率，运用回归分析模型得出海上交通F-N风险极限线模型，但其并未综合考虑经济、文化、政治等影响因素。因此，对其参数进行修正以得出更加科学合理的海上生命社会风险可接受水平是非常有必要的。

　　1模型原理

　　1.1风险可接受水平模型原理

　　目前IMO关于海上生命社会风险可接受水平的确定主要有两种方法，即潜在生命损失法(PLL值法)与F-N风险极限线法。前者多用于单船一年内的人员年死亡率，是一种比F-N曲线简单的确定社会风险的方法。F-N风险极限线最早由Frarmer在1967年提出，其主要是基于概率论的方法，首次运用定量的方法来确定风险可接受标准。目前，F-N风险极限线法已被广泛应用于各个领域。本文基于F-N风险极限线法结合ALARP准则确定海上交通社会生命风险可接受水平。F-N曲线主要由两个参数所确定：斜率n、截距C，有时在不同条件下还可能确定一条后果截止线。当n取-1时，表示中立型风险，当n取-2时，表示厌恶型风险。

　　1.2基于主成分分析的权重确定方法

　　主成分分析(PrincipalComponentAnalysis，PCA)是一种统计方法。通过正交变换将一组可能存在相关性的变量转换为一组线性不相关的变量，转换后的这组变量叫主成分。其采用的是数学上的降维思想，将原有变量进行重新组合，得到几个较少的综合变量，并根据需要选择综合变量的个数来反映原有变量对整体的影响。

　　2海上交通社会风险可接受水平影响因素及其权重确定

　　2.1影响因素确定

　　基于国内外各领域关于可接受水平相关研究成果，本文初步确定海上交通风险可接受水平影响因素包括：事故频率与后果、社会公众建议、专家建议、经济因素、政治因素、文化因素、道德因素等七个影响因素。不同的影响因素影响程度不同，有些影响因素影响力可以说是微乎其微。若将所有因素均纳入考虑范围会大大增加确定海上交通风险可接受水平的难度与工作量。

　　因此，本文拟对海上交通影响因素进行二次选取，以其主要影响因素确定出海上交通风险可接受水平。对海上交通风险可接受水平影响因素重要程度大小分别赋值7到1，用C1-C7分别代表事故频率与后果、社会公众建议、专家建议、经济因素、政治因素、文化因素、道德因素，设计调查问卷对相关专业人士和公众进行调查。对各影响因素重要程度最大值、最小值、平均值、中位数及标准差，按照公众和专业人士调查结果分别统计、计算，并按照平均分值的高低确定重要度。社会生命风险可接受水平受多个因素影响。

　　电力论文投稿刊物：《水电能源科学》属于工业技术类学术性刊物，创刊于1983年，由中华人民共和国教育部主管，中国水力发电工程学会、华中科技大学主办，华中科技大学承办。

　　本文在确定我国海上交通社会生命风险可接受水平时，综合考虑事故后果与频率、经济、政治等七个影响因素，并运用层次分析法结合定性分析对影响因素进行筛选，确定了影响海上交通社会生命风险可接受水平的四个主要影响因素。本文以辽宁省管辖水域2005-2012年事故数据为例，通过主成分分析法确定出各个影响因素的权重，成功地对基于事故后果与频率的海上交通F-N风险极限线模型进行修正，并结合事故数据、专家建议、公众建议及相关法律、法规确定了其后果截止线，最终得出辽宁省海上交通社会生命风险可接受水平模型。同时，运用该模型对辽宁省2013、2014年水上交通进行了安全评价，结果表明最近几年辽宁省海上安全管理水平整体较好。

　　参考文献：

　　[1]吴志军,郑中义,吴卫兵.海上交通F-N风险极限线模型研究[J].船海工程,2016,45(6):285-288.

　　[2]梅亚东,谈广鸣.大坝防洪安全评价的风险标 准[J].水电能源科学,2002,20(2):35-40.

　　[3]Thompson.Societalriskassessment:Howsafeissafeenough?[M].NewYork.PlenumPres.1980.[4]DOUGHSM,WILDAVSKY.Riskandculture[M].BerkeleyCaliforniaPress,CA.1982.

　　[5]岑慧贤,房怀阳,吴群河.可接受风险的界定方法探讨[J].重庆环境科学,2000,22(3):18-19.

　　[6]LindN.Socialandeconomiccriteriaofacceptablerisk[J].ReliabilityEngineeringandSystemSafety,2002,78(1):21-25.

　　作者：秦宏雷1，吴志军2