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基于组合赋权-TOPSIS法的极地邮轮减摇鳍选型评价

赵云瑞 高海波 林治国 郭蕴华 张建峰

赵云瑞, 高海波, 林治国, 等. 基于组合赋权-TOPSIS法的极地邮轮减摇鳍选型评价[J]. 中国舰船研究, 2021, 16(5): 1–7 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02037
引用本文: 赵云瑞, 高海波, 林治国, 等. 基于组合赋权-TOPSIS法的极地邮轮减摇鳍选型评价[J]. 中国舰船研究, 2021, 16(5): 1–7 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02037
ZHAO Y R, GAO H B, LIN Z G, et al. Selection and evaluation of polar cruise fin stabilizer based on combination weighting-TOPSIS method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2021, 16(5): 1–7 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02037
Citation: ZHAO Y R, GAO H B, LIN Z G, et al. Selection and evaluation of polar cruise fin stabilizer based on combination weighting-TOPSIS method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2021, 16(5): 1–7 doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02037

基于组合赋权-TOPSIS法的极地邮轮减摇鳍选型评价

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02037
基金项目: 工信部高技术船舶科研资助项目(MC-201918-C10)
详细信息
    作者简介:

    赵云瑞,男,1996年生,硕士生。研究方向:邮轮关键系统及设备选型。E-mail:yrzhao@whut.edu.cn

    高海波,男,1975年生,副教授。研究方向:船舶电力推进及系统仿真。E-mail:hbgao@whut.edu.cn

    通信作者:

    高海波

  • 中图分类号: U664.72

Selection and evaluation of polar cruise fin stabilizer based on combination weighting-TOPSIS method

  • 摘要:   目的   极地邮轮减摇鳍选型要考虑包括环境适应、设备性能等多方面因素,主观判断往往难以选出最优的减摇鳍。针对极地邮轮减摇鳍的选型,提出基于组合赋权-TOPSIS法的综合选型评价方法。   方法   以满足极地船舶PC6规则作为某8 035 t极地邮轮减摇鳍的选型原则,通过鳍面积的经验公式计算得出减摇鳍设备选型的约束条件,进而确定3种设计方案;咨询业内专家,构建由5个一级指标和14个二级指标组成的选型评价指标体系;通过层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)确定指标的权重;运用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)计算各方案与理想解的贴近程度。   结果   根据排序结果,确定方案1(Aquarius A100减摇鳍)为符合决策者需求的最优减摇鳍。   结论   该方法对极地邮轮的减摇鳍选型有一定指导意义,降低了建造者和决策者选型时的盲目性。
  • 图  1  减摇鳍选型评价指标模型

    Figure  1.  Evaluation and selection index model of fin stabilizer

    图  2  层次分析法−熵权法定权步骤

    Figure  2.  AHP−EWM to determine the weight steps

    表  1  厂家对比

    Table  1.   Comparison of manufacturers

    厂家名称简介人员规模资本金产品系列产品销售
    KONGSBERG 生产研发海洋领域中的自动监测控制系统产品及船舶设备,全球服务范围广 3 000余人 整个海事板块440 000万元,减摇设备是其中一部分 Aquarius系列
    Neptune系列
    Aquarius-ice class系列
    系列产品售出2 000余套
    哈船减摇 主营减摇鳍,有着多年的设计研发经验 技术人员低于50人 注册资金1 000万元 NJ3系列
    NJ4系列
    NJ5系列
    NJ6系列
    系列产品450余套
    衡拓船舶 主营产品减摇鳍、减摇水舱、减摇陀螺,集设计、制造、服务于一体 技术人员70余人 注册资金3 000万元 JQA系列
    JQB系列
    JQF系列
    系列产品售出500余套
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    表  2  方案对比

    Table  2.   Comparison of alternative schemes

    方案
    编号
    产品型号鳍面积
    /m2
    功率
    /kW
    设备总重
    /t
    价格体积
    /m3
    方案1 Aquarius A100 8~95542较贵42
    方案2 NJ6Z 8~1045-5571~95适中50
    方案3 JQF-6-460 6~8(襟翼)6062适中45
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    表  3  成对比较矩阵重要性标度含义

    Table  3.   Meaning of importance scale of pairwise comparison matrix

    标度含义
    1前者i和后者j具有同等重要性
    3 前者i比后者j稍微重要
    5 前者i比后者j明显重要
    7 前者i比后者j强烈重要
    9 前者i比后者j极端重要
    2,4,6,8 表示上述判断的中间状态对应的标度值
    以上数值的倒数 若元素ij重要性之比为aij
    则元素ji重要性之比为aji=1/aij
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    表  4  随机一致性指标取值

    Table  4.   Value of random consistency index

    n
    123456789
    $RI$000.520.891.121.261.361.411.46
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    表  5  指标权重表

    Table  5.   Weight table of indexes

    选型目标一级
    指标
    一级指标权重二级指标二级指标权重二级指标相对目标权重
    极地邮轮减摇鳍选型评价环境
    适应性
    0.223 4恶劣海况
    适应性
    0.619 40.129 8
    低温环境
    适应性
    0.284 20.069 1
    高湿度
    适应性
    0.096 40.024 5
    设备
    性能
    0.449 0航行工况
    减摇性能
    0.342 10.133 0
    零航速
    减摇性能
    0.425 10.216 7
    随动系统
    响应速度
    0.140 80.067 2
    能耗0.092 00.032 1
    经济性0.160 7成本投入0.346 00.049 7
    安装投入0.110 20.017 6
    设备运维
    投入
    0.543 80.093 4
    安装
    便利性
    0.066 7设备重量0.450 80.030 1
    设备尺寸0.549 20.036 6
    市场
    份额
    0.100 2顾客
    满意率
    0.333 30.033 4
    顾客
    忠诚率
    0.666 70.066 8
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    表  6  评分方法

    Table  6.   Scoring method

    标准
    优秀良好中等一般较差
    分值54321
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    表  7  极地邮轮减摇鳍综合评价

    Table  7.   Comprehensive evaluation of fin stabilizer for polar cruise

    一级指标二级指标方案1方案2方案3
    环境适应性恶劣海况适应性3.63.43.5
    低温环境适应性3.73.43.4
    高湿度适应性2.82.72.7
    设备性能航行工况减摇性能/%898587
    零航速减摇性能/%474540
    随动系统响应速度/s0.150.200.12
    能耗/kW555060
    经济性成本投入2.23.83.6
    安装投入2.53.83.7
    设备运维投入3.03.33.5
    安装便利性设备重量/kg427560
    设备尺寸/m3425045
    市场份额顾客满意率/%989295
    顾客忠诚率4.03.43.6
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    表  8  综合评判结果

    Table  8.   Comprehensive evaluation results

    方案编号${S_v}^ +$${S_v}^ -$${C_v}$排序结果
    方案10.0190.0260.5791
    方案20.0250.0210.4583
    方案30.0220.0250.5352
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-18
  • 修回日期:  2020-10-14
  • 网络出版日期:  2021-09-03

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