BP神经网络模型预测在大地电磁数据处理中的应用

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摘 要：我国是海洋大国，随着经济的发展，港口数量逐渐增多，港口的运营管理中存在的问题同时也增加了其附近陆域和海域的环境风险。文章针对环境风险因素存在相关性的特点，以天津港为例，在风险识别的基础上，应用DEMATEL方法对港口环境风险因素进行综合分析，通过计算各种风险因素的综合影响系数并绘制风险因素的原因-结果图，找出影响港口环境的关键风险因素，为港口环境风险管理措施提供一些建议。

关键词：港口环境；风险评估；DEMATEL方法

1 港口环境风险管理技术思路

2015.8・12天津港发生爆炸事故，再次引起了环境污染，同时也给人民的生命财产带了重大损失。这次事故再次给我们敲响了环境风险防范和管理的警钟。港口环境风险的主要特点是危害性和不确定性[1]。中国目前的港口环境风险管理一般分为四个阶段：环境风险识别、环境风险预测与评估、港口环境风险综合分析以及风险的防范和管理措施的制定[2]。

其中，港口环境风险综合分析是从整体出发，分析各种风险因素之间的关系。港口环境风险的防范和管理是指通过对风险因素的评估结果以及综合分析结论，利用可行的工程管理手段最大限度地降低风险的过程[2-4]。

DEMATEL（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory）方法是一种运用图论与矩阵工具进行系统因素分析的方法，通过计算每个因素的原因度与中心度，来确定每个因素在系统中的地位和因素间的因果关系。该方法对于处理较复杂的社会问题，特别是系统中的要素关系不够明确的问题更为有效[5]。故文章采用该方法在港口环境风险综合分析阶段进行量化的分析，为制定风险防范和管理措施提供建议。

2 基于DEMATEL方法的天津港环境风险因素分析

环境风险因素识别是环境风险评价的基础， 通过对天津港现状调研与历史风险事故统计分析[6]，主要的环境风险因素识别见表1。

（1）首先分析各因素之间相互影响关系，如因素Ai对因素Aj

有直接影响，则影响程度定义为：“无影响”为0、“影响较弱”为1、“影响弱”为2、“影响强”为3、“影响很强”为5，然后构建各因素之间的直接影响矩阵X，见表2。

（2）规范化直接影响矩阵X，得矩阵Y。具体做法为：对X矩阵的各行求和，得出最大值，设为m，令Y=X/m。

（3）计算被影响度A、影响度B、中心度C和原因度R。

每个影响因素的被影响度A为综合影响矩阵Z中这个影响因素下的列和，表示该元素受其它所有因素的综合影响值。每个影响因素的影响度B为综合影响矩阵Z中这个影响因素下的行和，表示该元素对其他所有元素的综合影响值。每个影响因素的中心度C为综合影响矩阵Z中关于这个影响因素的行和与列和之和，表示该因素在系统中的重要性程度。每个影响因素的原因度R为综合影响矩阵Z中关于这个影响因素的行和与列和之差，表示该因素与其他因素的因果逻辑关系程度。若R为正，表示该因素对其他因素的影响大，称为原因因素；若R为负，则表示该因素受其他因素的影响大，称为结果因素。

（4）绘制因素的原因-结果图，见图1。

根据以上分析可以得出如下结论和建议：

（1）天津港港口环境风险的原因因素（即原因度大于零），按原因度大小排列的前四位是：雷击、天气原因、误操作、设施老化。它们对其他风险因素的发生的影响很大，需要制定有效的防范计划和管理措施。其中，对于不可控的雷击和天气原因，我们要做好预警和防范措施；而误操作和设施老化是可控的，可以通过加强管理来控制。

（2）天津港港口环境风险的结果因素（原因度小于零），按大小排序前三位为：船舶故障、管道接口泄漏、罐体破裂。它们极易受到其它风险因素的影响而发生，必须加以重视。

（3）按中心度大小排序前两位分别是：火灾和船舶故障，说明这两个因素对环境安全的影响很大，需要重点管理。

3 结束语

港口项目占地面积大，处于水陆交界处，内容复杂，环境影响因素繁多，且各因素相互作用，如何识别港口环境风险中的关键影响因素，加以重点防范与管理是风险管理的前提。文章运用DEMATEL方法对港口环境风险因素进行综合定量分析，理清各风险因素之间的关系，找出主要影响因素，为港口项目生产运营的环境风险防范和管理提供建议。

参考文献

[1]胡二邦，姚仁太，等.环境风险评价浅论[J].辐射防护通讯，2004（1）.

[2]张利鸣，李树兵，等.环境风险分析在港口规划环境影响评价中的应用[J].中国航海，2006（2）.

[3]王靖，田庆林.港口建设项目环境风险评价模式初探[J].交通环保，2003（3）.

[4]宋世伟.化工建设项目环境风险评价探讨[J].辽宁化工，2006（2）.

[5]WeiWen Wu.Choosing Knowledge Management Strategies by Using a Combined ANP and DEMATEL Approach[J].Expert Systems with Applications，2008（35）：828-835.

[6]张利鸣，李树兵，龚辉，等.环境风险分析在港口规划环境影响评价中的应用[J].中国航海，2006，（2）：91-94.