姚競(jìng)爭(zhēng) 馬青 孫洪源 王同山

摘要：為對(duì)中型郵輪居住艙室進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)估，本文提出一種新的混合多準(zhǔn)則（MCDM）決策方法。首先從視覺(jué)，嗅覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，觸覺(jué)等感官舒適性角度出發(fā)，總結(jié)出8個(gè)影響郵輪居住艙室舒適性的指標(biāo)。然后利用區(qū)間粗糙數(shù) AHP 法確定郵輪居住艙室舒適性指標(biāo)權(quán)重，在此基礎(chǔ)上，建立區(qū)間粗糙數(shù) MABAC 法的評(píng)價(jià)模型。最后以?xún)伤也煌]輪的同等級(jí)艙室為研究對(duì)象，進(jìn)行比較評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果為：艙室2優(yōu)于艙室1。實(shí)例證明該評(píng)價(jià)模型的科學(xué)性以及準(zhǔn)確性，同時(shí)也適用于郵輪其他典型艙室舒適性評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：多屬性決策;區(qū)間粗糙數(shù);AHP;MABAC;居住艙室

中圖分類(lèi)號(hào)：U662 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1006—7973（2022）03-0048-03

郵輪作為以休閑娛樂(lè)為主的大型海上船舶，設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)與普通貨運(yùn)船舶有著本質(zhì)的區(qū)別，更加注重艙室等區(qū)域的人因?qū)W設(shè)計(jì)。因此，對(duì)郵輪居住艙室的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)研究是郵輪重要的設(shè)計(jì)部分。

郵輪居住艙室設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)是一個(gè)多層次、多指標(biāo)、多準(zhǔn)則的復(fù)雜的決策過(guò)程。從乘客角度看，涉及到乘客在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)等所有感官體驗(yàn)問(wèn)題，屬于復(fù)雜的多準(zhǔn)則決策問(wèn)題（multi-criteria decision-making， MCDM）。

在艙室評(píng)價(jià)研究方法中， AHP 法是最為常用的評(píng)價(jià)方法。艙室設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的超過(guò)半數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)自于用戶(hù)主觀(guān)評(píng)價(jià)，該方法適用于用戶(hù)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的處理。但是該方法過(guò)分依賴(lài)于決策者的主觀(guān)評(píng)判，決策結(jié)果極易受到?jīng)Q策者主觀(guān)因素的影響，難以確保其準(zhǔn)確性。

模糊集是較為常見(jiàn)的對(duì)于主觀(guān)、不確定數(shù)據(jù)的處理方法，在決策時(shí)可以給出決策數(shù)據(jù)附近的范圍，以模擬不確定性指標(biāo)的評(píng)價(jià)機(jī)制。區(qū)間粗糙數(shù)克服了模糊集的主觀(guān)缺陷，作為解決不確定問(wèn)題的一種較為理想的方法，近年來(lái)廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中。一般情況下，模糊集并不能獨(dú)立解決決策問(wèn)題，仍需要與其他評(píng)價(jià)方法相融合，并對(duì)相應(yīng)的評(píng)價(jià)公式進(jìn)行一定的改良才能滿(mǎn)足要求。

本研究中，將采用一種新穎的邊界逼近算法—多屬性邊界逼近區(qū)域比較法（MABAC）建立評(píng)價(jià)模型。作為一種新穎的評(píng)價(jià)方法，自2015年被提出后，已被廣泛應(yīng)用于能源選擇、質(zhì)量評(píng)估等多方面。

1粗糙數(shù) AHP 法和 MABAC 法相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法

如圖1所示，本評(píng)價(jià)方法通過(guò)區(qū)間粗糙數(shù) AHP 法和 MABAC 法相結(jié)合形成郵輪居住艙室的人因?qū)W評(píng)價(jià)模型。

在準(zhǔn)備階段，首先需要建立 MCDM 的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，本研究中的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)合人的感官體驗(yàn)展開(kāi)，形成8個(gè)主要的感官體驗(yàn)指標(biāo)，基于這8個(gè)指標(biāo)展開(kāi)艙室評(píng)價(jià)研究。

第一步，權(quán)重確立階段。針對(duì)多級(jí)設(shè)計(jì)指標(biāo)，將每個(gè)指標(biāo)重要性運(yùn)用七級(jí)量表的形式（很重要、重要、較重要、一般、較不重要、不重要、很不重要）表示，然后進(jìn)行專(zhuān)家主觀(guān)評(píng)價(jià)。分別對(duì)這些指標(biāo)賦予{7，6，5，4，3，2，1}表示，則每個(gè)指標(biāo)的賦分可根據(jù)專(zhuān)家數(shù)據(jù)求加權(quán)平均數(shù)而得到。

第二步，評(píng)價(jià)模型建立階段。結(jié)合區(qū)間粗糙數(shù)和 MABAC 法，建立 MCDM 評(píng)價(jià)體系。運(yùn)用第一步中計(jì)算出的設(shè)計(jì)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)并基于區(qū)間粗糙數(shù) MABAC 法進(jìn)行方案的篩選與排序。

1.1郵輪居住艙室的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立

郵輪的居住艙室作為乘客休息的主要場(chǎng)所，需要對(duì)乘員在休憩時(shí)提供舒適、安穩(wěn)的環(huán)境。這就要求居住艙室在設(shè)計(jì)階段從多種感官體驗(yàn)角度出發(fā)，緊扣乘員的心理舒適性需求，最終達(dá)到乘客滿(mǎn)意的結(jié)果。

通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)查找、專(zhuān)家討論以及用戶(hù)參與法進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)定，總結(jié)出郵輪艙室的舒適性影響因素主要為內(nèi)部空間大小，振動(dòng)，家具，噪音等。為達(dá)到研究目的，從乘客多感官體驗(yàn)出發(fā)，將居住艙室的舒適性分為視覺(jué)舒適性、觸覺(jué)舒適性、聽(tīng)覺(jué)舒適性、嗅覺(jué)舒適性四大項(xiàng)。創(chuàng)建了由準(zhǔn)則層、指標(biāo)層組成的評(píng)價(jià)體系如表1所示。

在表1中，依據(jù)不同的感官體驗(yàn)總結(jié)出8個(gè)指標(biāo)（B1～B8）。指標(biāo)形式表示該指標(biāo)的屬性，由于不同指標(biāo)數(shù)據(jù)趨向理想狀態(tài)的方向不同，因此指標(biāo)形式包括效益型和成本型兩種，在后續(xù)郵輪居住艙室實(shí)例計(jì)算過(guò)程中，將根據(jù)不同類(lèi)型的指標(biāo)采用不同的計(jì)算公式。

1.2基于區(qū)間粗糙數(shù) AHP 法的權(quán)重確立

（1）構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣可由對(duì)應(yīng)元素兩兩比較得出：

（2）權(quán)重系數(shù)的確定。專(zhuān)家的權(quán)重系數(shù)由一致性比例的倒數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化所決定。

（3）構(gòu)造平均區(qū)間粗糙比較矩陣。

（4）優(yōu)先級(jí)向量的計(jì)算。對(duì)矩陣 Z 的元素進(jìn)行按列求和：

（5）計(jì)算歸一化矩陣權(quán)重系數(shù) W 。

（5）

（6）計(jì)算最終的區(qū)間粗糙權(quán)重系數(shù)。

1.3基于區(qū)間粗糙數(shù) MABAC 法的評(píng)價(jià)模型建立

本文使用改進(jìn)的 MABAC 法，即區(qū)間粗糙數(shù) MABAC 法，具體步驟如下：

（1）構(gòu)造初始決策矩陣 X。

（2）從初始矩陣 X 對(duì)元素進(jìn)行歸一化處理。

其中歸一化處理的矩陣 N 內(nèi)部的元素IRNtijfalse 由下列公式得到：

對(duì)于效益型指標(biāo)：

對(duì)于成本型指標(biāo)：

（3）計(jì)算加權(quán)矩陣元素V IRNxijmn 。

（4）確定邊界近似面積矩陣（G）。

數(shù)值計(jì)算后，根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，形成了如下式的一個(gè)邊界矩陣近似區(qū)域。

（5）備選方案距邊界近似區(qū)域距離的矩陣元素計(jì)算。

備選項(xiàng)Ai 可能屬于邊界逼近區(qū)域矩陣G ，上逼近區(qū)域矩陣G，下逼近區(qū)域矩陣。屬于上逼近區(qū)域矩陣G的理想備選項(xiàng)為，反之為，如圖2所示。

（6）對(duì)備選項(xiàng)進(jìn)行排序擇優(yōu)。

備選方案的排名可以通過(guò)區(qū)間粗糙數(shù)排名的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，具體計(jì)算如下：

2基于區(qū)間 IR-AHP-MABAC 模型的郵輪居住艙室評(píng)價(jià)

2.1基于 IR-AHP 法的指標(biāo)權(quán)重確立

本文以?xún)伤也煌]輪的同等級(jí)艙室為研究對(duì)象，兩個(gè)艙室分別記作艙室1，艙室2。邀請(qǐng)4位專(zhuān)家針對(duì)8個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重要程度評(píng)分，將所有的指標(biāo)運(yùn)用七級(jí)量表的形式表示，得到四位專(zhuān)家（DM1-DM4）的比較矩陣。由區(qū)間粗糙數(shù) AHP 法公式計(jì)算最終的權(quán)重系數(shù)，如表2所示。

2.2基于 IR-MABAC 法的評(píng)價(jià)

確定標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重后，建立 IR-AHP-MABAC 模型，通過(guò)應(yīng)用 IR-MABAC 法評(píng)估最優(yōu)方案。邀請(qǐng)威海船廠(chǎng)4位專(zhuān)家，對(duì)兩艘不同郵輪的同等級(jí)艙室進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)區(qū)間粗糙數(shù) MABAC 理論，應(yīng)當(dāng)選取指標(biāo)函數(shù)值Si? false 最大的備選方案作為最優(yōu)方案。從表3可以看出 S2 false 的值大于S1 false，可求得兩個(gè)艙室之間的優(yōu)劣順序應(yīng)當(dāng)是：艙室2>艙室1。

3結(jié)論

針對(duì)郵輪居住艙室舒適性方案評(píng)估屬于不確定多屬性決策問(wèn)題這一本質(zhì)特征，依據(jù)區(qū)間粗糙數(shù) AHP 法確定了居住艙室舒適性設(shè)計(jì)方案評(píng)估指標(biāo)權(quán)重，克服了以往郵輪艙室設(shè)計(jì)方案評(píng)估過(guò)程中指標(biāo)權(quán)重確定的不足?；趨^(qū)間粗糙數(shù) MABAC 法的排序原理，構(gòu)建了居住艙室舒適性設(shè)計(jì)方案評(píng)估模型。實(shí)例分析的結(jié)果表明，本文所構(gòu)建的郵輪居住艙室舒適性設(shè)計(jì)方案評(píng)估模型合理有效，為郵輪艙室舒適性設(shè)計(jì)方案評(píng)估提供了一種新的方法，所提出方法同樣適用于解決類(lèi)似的不確定多屬性決策問(wèn)題，是值得推廣的。

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