基于psr模型和因子分析的水上交通安全状况评价指标构建

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1、基于PSR模型和因子分析的水上交通安全状况评价指标构建李翌阳武汉第二船舶设计研究所摘要：为评价水上交通安全状况，在现有水上交通安全状况评价指标的基础上，提出优化后的水上交通安全状况评价指标。引入应用于环境质量评价领域的压力-状态-响应（PSR）模型的思想，将影响水上交通安全状况的因素、水上交通安全状况分别对应压力、状态，将压力指标和状态指标分别作为安全状况评价相对指标的分母和分子。应用因子分析对众多水上事故状况类指标进行筛选，筛选出因子载荷大的指标，构建碰撞事故率、其他事故率、死亡失踪率、直接经济损失率四项相对指标，可应用于水上交通安全状

2、况评价。关键词：水上交通安全;因了分析;PSR模型;评价指标;作者简介：李翌阳（1992-），女，武汉第二船舶设计研究所助理工程师。收稿日期：2017-08-06Received：2017-08-06引言随着船舶交通日益繁忙，水上交通安全的重要性日益凸显。选取良好的评价指标,对水上交通安全状况进行评价，有助于提高海事管理水平，保障水上交通安全。目前行业统计公报和政府工作报告沿用“事故数、死亡人数、沉船事故数、直接经济损失”四项指标来描述当年的水上交通安全状况。海事管理机构先后使用五项指标法111、安全指数法R1、综合安全指数法宜、长江水上

3、交通安全状况综合评估法（P值法）匕1来描述当年的水上交通安全状况。本文将因子分析应用到水上交通安全状况评价指标选取屮，借鉴压力-状态-响应（PressureState-Response,PSR）模型的思想，构建水上交通安全状况评价相对指标。一、水上交通安全状况评价指标构建原则水上交通安全状况评价指标构建应遵循以下原则：仃）目标导向原则实施水上交通安全状况评价的最终目标是提高水域安全水平。指标应能客观、全面地体现水域安全状况，反映水域安全监管水平。（2）代表性原则选取合适数量的指标表征被评价水域整体的交通安全状况，每项水上交通安全状况评价指

4、标应代表某特定方面的核心内容。（3）独立性原则每一指标应能相对独立的反应水上交通安全状况的某一方面。避免选取属性重叠或相近的指标，保持指标选取的相对独立。（4）可操作性原则选取的指标应当便于收集、易于度量。尽量选取可量化的指标，最好选取能利用现有统计资料进行分析的指标。二、基于PSR模型的安全状况评价指标理论框架压力-状态-响应（PressureState-Response,PSR）模型是以压力指标、状态指标和响应指标研究环境问题的框架体系£51oPSR模型运用“原因-效应-响应”的逻辑思维，体现了人类与环境之间的相互作用关系。根据PSR

5、模型，构建水上交通安全状况评价指标体系。为了体现水上交通安全状况与影响水上交通安全状况的因素Z间的关系，借鉴PSR模型屮压力-状态的思想，从水上交通安全状况影响因素、水上交通安全状况两方面选取指标，分别对应压力、状态方面的指标。响应为海事管理机构根据安全状况评价结果，判断安全状况变化情况，找出影响安全状况的主要因素并采取相应措施，提升监督管理水平。1.水上交通安全状况影响因素（P）“压力”（P）指影响水上交通安全状况的因素，选取该类指标作为安全状况评价相对指标的分母。从人、机、环境三方面，选取航次船员总数、客（渡）运量、船舶交通量、港口货

6、物吞吐量、航道里程作为水上交通安全状况影响因素。1.水上交通安全状况(S)“状态”(S)指水上交通安全状况，选取该类指标中部分指标作为安全状况评价相对指标的分子。水上交通安全状况通常体现为3个方面，首先表现为事故状况，其次为人命伤亡及经济损失，同时还包括交通秩序状态。现有的水上交通安全形势报告基本上从上述三个方面进行统计分析。水上交通安全状态评价相对指标分子的选取可从上述三个方面进行分析选择。三.基于因子分析的指标选择因子分析的思想始于1904年查尔斯•斯皮尔曼(CharlesSpearman)对学生考试成绩的研究凹。通过降维将相关性高的

7、变量聚在一起，不仅便于提取容易解释的特征，而口降低了需要分析的变量数目和问题分析的复杂性口1。因子分析通过降维找出核心影响因素的思想可应用于水上交通安全状况指标的选取中。1.因子分析基本模型因子分析模型的一-般形式为:其中mWp,FbF2,J为初始变量的公共因子，J为变量Xi的特殊因子。2.因子分析筛选指标步骤仃)对原始数据进行标准化处理并计算样木相关系数矩阵RPXPO(2)求相关系数矩阵R的特征值并按从大到小的顺序排序。(3)上述方法可以得到p个主成分，在实际分析时，根据各个主成分累计贡献率的大小选取k个主成分，即k个公因子。贡献率指某

8、个主成分的方差占全部方差的比重，也就是某个特征值占全部特征值Z和的比重，即一般认为累计贡献率达到85%时，综合变量能包括原始变量的绝大多数信息。入与因子载荷知的关系为：(5)因子旋转设比，F?