王智泉

[摘 ?要]數(shù)據(jù)挖掘是指通過對數(shù)據(jù)進行特定分析，揭示數(shù)據(jù)內(nèi)部蘊藏的聯(lián)系和規(guī)律，以供后續(xù)應用。隨著海洋運輸業(yè)的發(fā)展，運輸船舶的電子系統(tǒng)種類越來越多，其中很多電子設備是保障海上安全的必要設備。同時，船舶運行的海洋環(huán)境異常復雜，船舶電子設備常年受到海風海浪清濁，會出現(xiàn)設備電路損害等情況，如何能夠在船舶航行中預測并發(fā)現(xiàn)攜帶的備件損耗是保障船舶航行安全的必要條件。

[關鍵詞]船舶;數(shù)據(jù)挖掘技術;備件管理;應用分析

中圖分類號：U692-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0027-01

在船舶的實際航海過程中，為了確保船舶的安全航行，在出航之前都會根據(jù)航行的實際需求配備一定數(shù)量的機械備件，以防止在航行過程中出現(xiàn)相關設備出現(xiàn)故障而導致船舶無法正常航行，然而如何確定應該攜帶多少備件是合理的攜帶，卻是在實際備件準備過程中最困難掌握的。為了改善與提升船舶備件的庫存管理，在能夠保障船舶能夠安全航行備件損耗替換應用需求的同時，盡可能的減少航行過程中備件的攜帶這一目的，因此，在備件管理系統(tǒng)當中，利用數(shù)據(jù)挖掘技術從而達到以最少的備件攜帶滿足船舶航行的需求。

一、船舶備件管理系統(tǒng)功能

船舶備件管理系統(tǒng)主要目的是根據(jù)船舶執(zhí)行任務的航行周期條件及船舶歷史航行備件數(shù)據(jù)來估算所需要攜帶的備件種類及數(shù)量，并且使其在確保安全的前提下備件量最少。整個船舶備件管理系統(tǒng)按功能劃分為以下幾個模塊：1）船舶備件總功能管理模塊船舶攜帶的備件按功能進行歸類，并分配不同的責任主體人。2）備件庫存數(shù)據(jù)庫在船舶航行中，對重要的設備或關鍵零部件需要進行備件以在損壞失靈時進行替換，備件管理數(shù)據(jù)庫對此進行管理。3）設備損耗數(shù)據(jù)管理對船舶在航行過程中的備件損耗及零部件損耗進行記錄并按照發(fā)生時間保存。4）備件決策管理模塊通過數(shù)據(jù)挖掘處理，對船舶任務目標中所需要攜帶的備件及零部件進行部署。此外，整個船舶備件管理系統(tǒng)還包括用戶權限管理﹑備件服務商管理等輔助模塊。

二、備件管理系統(tǒng)決策模型設計

（一）決策模型設計

在基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶備件與決策系統(tǒng)實現(xiàn)時，所有的系統(tǒng)功能實現(xiàn)都是為了最終的船舶航行備件的最優(yōu)化庫存管理服務的，所以在系統(tǒng)實現(xiàn)時一定要對船舶備件與決策的詳細思想進行合理的設計，才能夠確保最終實現(xiàn)的最優(yōu)化決策能夠符合實際應用需求。在實際應用設計時，系統(tǒng)應該首先錄入在各種不同的復雜環(huán)境下的船舶航行備件損耗情況，然后才能夠根據(jù)這些歷史數(shù)據(jù)結(jié)合當前的實際情況，系統(tǒng)經(jīng)過自動化分析最終摒棄人為主觀因素的影響，只考慮歷史數(shù)據(jù)與當前應用環(huán)境的類似分析，形成最客觀的分析數(shù)據(jù)結(jié)果，為船舶的安全航行提供最有力的保障。

1備件損耗因素分析

在船舶航行過程中備件合理化攜帶的決策研究時，為了更精確的研究最佳的備份庫存管理，就需要對備件的損耗因素進行詳細的分析，進而才可以根據(jù)具體的備件損耗條件下，可能存在不同量的備件損耗，進而為更好的備件庫存決策提供更有力的支持。在船舶實際的航行過程中，最影響船舶備件損耗的主要還是復雜的海航路線對船舶備件的損耗的差異，所以研究備件損耗決策就需要對海航的外部影響因素進行詳細的分析，分析可能影響船舶備件損耗使用的海事條件。影響船舶備件損耗的因素可以概括為以下幾個方面：海域：不同的海域，存在不同的航行條件，比如水流、海深等。水質(zhì)：海水的堿性會對船體的個別設備直到腐燭的作用，因此海域的水質(zhì)狀況也是備件損耗的考慮范圍。水溫：船舶航海在海面上，相對比較潮濕，如果再加上足夠的溫度容易導致相關備件生繡，進而影響備件的正常壽命。天氣：如果船舶在航行過程中遇到大風、海陳等惡劣的天氣，則需要船體在更高負荷下才能夠應對這一復雜的航行條件，因此也就使得高負荷下的船體備件更容易損壞。時間：在不同的歷史時期，即使在同一天，早上和中午的不同，也會影響船舶的航行條件，進而影響船舶備件的使用。人員：人員的專業(yè)水平對維護設備產(chǎn)生的影響。設備狀態(tài)：設備狀態(tài)的不同導致備件的消耗不同。運轉(zhuǎn)時間：運轉(zhuǎn)時間越長，設備備件消耗越多。在船舶實際的航行過程中，在不同的復雜航行海事條件事會出現(xiàn)不同的備件損耗，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：1）因果關聯(lián)。船舶備件的損耗有時是有一定的因果必然聯(lián)系，比如如果船舶在大風、海喊等復雜的海事航行條件下，就肯定需要船舶航行在更高的負荷條件以應對復雜的航行條件，此時備件就會因為過度的使用而減少使用壽命。2）共同作用關系。船舶在實際的航行過程中，不可能只是面臨一種航行條件的影響，最實際的情況就是在多個不同的復雜環(huán)境下共同作用的結(jié)果，所以在實際的備件損耗條件評估時，就一定要考慮多個復雜條件的共同作用影響。3）動態(tài)主次條件影響。船舶在不同的海域及外在的復雜條件影晌下，其主要影響因素問題在不斷的變化的，在某一時刻可能天氣是主導因素，而某一時刻又可能因為海域的不同對備件的損耗造成明顯的不同，所以在實際考慮時要注意航行條件的復雜變化。

2備件損耗評估算法

在基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶備件與決策系統(tǒng)的開發(fā)研究時，為了更好的協(xié)助船舶航行備件的最優(yōu)化庫存管理攜帶，就需要根據(jù)備件損耗的外在因素進行相應的算法分析設計，進而才可以根據(jù)相關不同的外在航行條件下的不同備件損耗因素分析出在當前的航行條件下最優(yōu)化的備件庫存。在船舶航行庫存?zhèn)浼淖顑?yōu)化評估時，往往都是根據(jù)歷史的航行數(shù)據(jù)并結(jié)合當前的航行條件，然后才能夠進行比對分析，最終決策出最優(yōu)化的備件庫存，同時，在傳統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)挖掘分析時，大多挖掘算法都需要先驗的知識支持，而由于船舶備件損耗條件的不確定性，所以也不能夠提供有效的先驗知識支持，所以通過傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析算法理論很難達到實際的備件損耗評估分析的應用需求。粗糖集理論在處理不精確、不完整以及不一致數(shù)據(jù)方面擁有獨特的優(yōu)勢，所以其逐漸演化成分析解決不完整數(shù)據(jù)的最有效的工具之一，因此在基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶備件與決策系統(tǒng)研究時也采用了粗糖集理論作為備件決策的評估算法理念。

（二）數(shù)據(jù)庫設計

1數(shù)據(jù)表設計

為了滿足基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶備件與決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲應用需求，在系統(tǒng)實現(xiàn)時也需要根據(jù)需求提供相應的數(shù)據(jù)庫表，專門用于相關數(shù)據(jù)的存儲管理，進而滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的動態(tài)更新操作的需求，在系統(tǒng)實現(xiàn)時，主要設計了用戶信息表、備件主體信息存儲表、備件庫存信息表、用戶權限信息表、備件損耗存儲信息表以及備件服務廠商信息表等。

2數(shù)據(jù)庫的配置

在基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶備件與決策系統(tǒng)實現(xiàn)時，數(shù)據(jù)庫主要是用來存儲船舶備件庫存及備件損耗相關的數(shù)據(jù)信息，因此，為了能夠更好的使用數(shù)據(jù)庫，就需要我們先安裝相應的數(shù)據(jù)庫服務并進行相應的配置才能夠滿足我們實際應用的需求。在數(shù)據(jù)庫配置時，考慮到所有的數(shù)據(jù)操作都是需要和數(shù)據(jù)庫打交道，并且在數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互時每次都要進行連接的創(chuàng)建，而創(chuàng)建鏈接是非常耗時的，所以為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的操作響應效率，就需要在數(shù)據(jù)庫配置時提供鏈接池，當需要連接數(shù)據(jù)庫時只需要到連接池中取連接即可，而不需要重新創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)連接，因而減少了系統(tǒng)資源開銷，提升數(shù)據(jù)庫的存取效率。

總之，本文基于數(shù)據(jù)挖掘的船舶備件與決策系統(tǒng)的總體設計結(jié)構(gòu)，然后對船舶備件決策算法進行了設計，最后從數(shù)據(jù)表設計、數(shù)據(jù)庫配置以及數(shù)據(jù)庫的連接設計等幾個數(shù)據(jù)庫設計方面分析了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲設計，為更好的系統(tǒng)應用奠定了基礎。

參考文獻

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