基于DEA方法的船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）功能評(píng)價(jià)：模型構(gòu)建與實(shí)證分析一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加速，海上貿(mào)易作為國際貿(mào)易的主要運(yùn)輸方式，其重要性日益凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球超過90%的貨物貿(mào)易通過海運(yùn)完成，海上交通在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著不可或缺的角色。近年來，海上運(yùn)輸需求持續(xù)增長，船舶數(shù)量不斷增多，船舶大型化、高速化趨勢(shì)明顯，這使得海上交通環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，水上交通事故風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。例如，在一些繁忙的國際航道和港口水域，船舶交通流量過大，船舶之間的會(huì)遇局面頻繁，稍有不慎就可能引發(fā)碰撞、擱淺等事故。這些事故不僅會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)對(duì)海洋環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來負(fù)面影響。為了保障海上交通安全、提高交通效率、保護(hù)海洋環(huán)境，船舶交通管理系統(tǒng)（VTS，VesselTrafficService）應(yīng)運(yùn)而生。VTS利用雷達(dá)、AIS（船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)）、VHF（甚高頻通信）等多種技術(shù)手段，對(duì)特定水域內(nèi)的船舶交通進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制和管理，為船舶提供導(dǎo)航、信息、助航等服務(wù)。自1968年世界上第一個(gè)VTS在英國泰晤士河河口建成以來，VTS在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。我國自1982年在寧波建成首個(gè)VTS以來，目前已建成和在建VTS多達(dá)40余個(gè)，基本覆蓋沿海所有重要港口水域，在海事管理格局中，VTS已經(jīng)成為一種重要力量。然而，不同地區(qū)的VTS在功能實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行效果上存在較大差異。一些VTS在實(shí)際運(yùn)行中，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善、設(shè)備老化、人員素質(zhì)不高、管理體制不合理等原因，未能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，導(dǎo)致交通組織效率低下、事故預(yù)防能力不足等問題。因此，對(duì)VTS功能進(jìn)行科學(xué)、全面的評(píng)價(jià)，找出其存在的問題和不足，提出針對(duì)性的改進(jìn)措施，對(duì)于提高VTS運(yùn)行管理水平，更好地保障海上交通安全和提升管理效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.1.2研究意義本研究基于DEA方法對(duì)VTS功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。從理論層面來看，豐富和完善了VTS功能評(píng)價(jià)的理論體系。目前，關(guān)于VTS功能評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少，且評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本研究引入DEA方法，構(gòu)建科學(xué)合理的VTS功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為VTS功能評(píng)價(jià)提供了新的思路和方法，有助于推動(dòng)該領(lǐng)域的理論研究發(fā)展。同時(shí)，通過對(duì)VTS功能的深入分析和評(píng)價(jià)，能夠進(jìn)一步加深對(duì)VTS系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律和作用機(jī)制的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。從實(shí)踐層面而言，一方面，能夠?yàn)閂TS管理部門提供決策依據(jù)。通過對(duì)VTS功能的評(píng)價(jià)，可以清晰地了解各VTS在運(yùn)行過程中的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，明確其在哪些方面存在改進(jìn)空間。管理部門可以根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，合理分配資源，有針對(duì)性地對(duì)VTS系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量，從而更好地保障海上交通安全，提升交通管理水平。另一方面，有助于提高VTS系統(tǒng)的投資效益。在VTS系統(tǒng)的建設(shè)和升級(jí)過程中，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。通過科學(xué)的功能評(píng)價(jià)，可以在項(xiàng)目實(shí)施前對(duì)不同方案進(jìn)行比較和分析，選擇最優(yōu)方案，避免盲目投資和資源浪費(fèi)，確保有限的資源得到合理利用，提高投資效益。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1VTS功能相關(guān)研究國外對(duì)于VTS功能的研究起步較早，在20世紀(jì)60年代VTS誕生后，便開始深入探討其功能與作用。早期的研究主要聚焦于VTS的基礎(chǔ)功能，如船舶交通的監(jiān)視與信息服務(wù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸拓展到交通組織、應(yīng)急響應(yīng)等更廣泛領(lǐng)域。例如，在交通組織方面，研究如何利用VTS系統(tǒng)優(yōu)化船舶的進(jìn)出港順序和航線規(guī)劃，以提高港口的交通效率；在應(yīng)急響應(yīng)方面，探討VTS在事故發(fā)生時(shí)如何快速協(xié)調(diào)救援力量，減少損失。在實(shí)踐應(yīng)用中，許多發(fā)達(dá)國家的VTS系統(tǒng)已成為保障海上交通安全的重要手段。美國的VTS系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于其沿海主要港口，通過先進(jìn)的雷達(dá)、AIS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)管理。在紐約港，VTS系統(tǒng)能夠?qū)γ刻鞌?shù)百艘船舶的航行進(jìn)行有效組織，確保港口的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。歐洲的VTS系統(tǒng)也具有較高的水平，如荷蘭鹿特丹港的VTS，不僅具備完善的交通管理功能，還注重與周邊港口的協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)船舶交通的一體化管理。國內(nèi)對(duì)VTS功能的研究始于20世紀(jì)80年代首個(gè)VTS建成之后。初期主要是對(duì)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和引進(jìn)，隨著國內(nèi)VTS系統(tǒng)的不斷建設(shè)和發(fā)展，研究逐漸深入。國內(nèi)學(xué)者對(duì)VTS功能的研究涵蓋多個(gè)方面，包括功能的完善與拓展、在海事監(jiān)管中的作用以及與其他系統(tǒng)的融合等。例如，有研究提出通過優(yōu)化VTS的信息處理和傳輸機(jī)制，提高其對(duì)船舶交通信息的處理能力，從而更好地實(shí)現(xiàn)交通組織和安全監(jiān)管功能；還有研究探討了VTS與海事監(jiān)管其他系統(tǒng)（如船舶安全檢查系統(tǒng)、船員管理系統(tǒng)等）的融合，以形成更全面、高效的海事管理體系。在實(shí)踐中，我國的VTS系統(tǒng)在保障海上交通安全、提高交通效率方面發(fā)揮了重要作用。以上海吳淞VTS為例，其負(fù)責(zé)長江口等重要水域的船舶交通管理，通過實(shí)施船舶交通流組織、提供信息服務(wù)等功能，有效維護(hù)了該水域的通航秩序。近年來，隨著我國海事管理對(duì)VTS功能要求的不斷提高，一些新的功能需求也逐漸凸顯，如對(duì)智能船舶的管理、應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的海上交通環(huán)境等，為VTS功能的進(jìn)一步研究和發(fā)展提出了新的課題。1.2.2DEA方法在交通領(lǐng)域的應(yīng)用DEA方法作為一種有效的多投入多產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)方法，在交通領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在交通樞紐評(píng)價(jià)方面，許多研究利用DEA方法對(duì)機(jī)場(chǎng)、港口、火車站等交通樞紐的運(yùn)營效率進(jìn)行評(píng)估。例如，通過選取旅客吞吐量、貨物吞吐量、設(shè)備投入、人員投入等作為輸入輸出指標(biāo)，運(yùn)用DEA模型計(jì)算交通樞紐的效率值，從而分析其在資源利用和產(chǎn)出方面的有效性。研究發(fā)現(xiàn)，一些繁忙的國際機(jī)場(chǎng)在旅客吞吐量不斷增加的情況下，通過優(yōu)化資源配置和運(yùn)營管理，如合理安排航班起降時(shí)間、提高設(shè)備利用率等，實(shí)現(xiàn)了較高的運(yùn)營效率；而部分中小機(jī)場(chǎng)由于資源閑置或運(yùn)營管理不善，效率有待提高。在交通環(huán)境影響評(píng)估方面，DEA方法也發(fā)揮了重要作用。通過將交通基礎(chǔ)設(shè)施投資、交通運(yùn)輸能力等作為輸入指標(biāo)，將交通環(huán)境污染（如尾氣排放、噪聲污染等）、交通事故等作為輸出指標(biāo)，運(yùn)用DEA模型可以評(píng)估不同城市或地區(qū)交通系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響效率。研究表明，一些城市在加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的同時(shí)，注重交通管理和環(huán)保措施的實(shí)施，有效降低了交通對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)了較好的交通環(huán)境影響效率；而另一些城市由于交通規(guī)劃不合理、車輛保有量增長過快等原因，交通環(huán)境問題較為突出，影響效率較低。此外，DEA方法還在交通規(guī)劃方案評(píng)估、交通項(xiàng)目投資效益分析等方面得到應(yīng)用。在交通規(guī)劃方案評(píng)估中，通過對(duì)不同規(guī)劃方案的輸入輸出指標(biāo)進(jìn)行分析，運(yùn)用DEA方法可以比較各方案的相對(duì)有效性，為決策者選擇最優(yōu)方案提供依據(jù)；在交通項(xiàng)目投資效益分析中，DEA方法可以評(píng)估項(xiàng)目在投入一定資金、人力等資源后，在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的產(chǎn)出效益，判斷項(xiàng)目的投資價(jià)值。1.2.3研究現(xiàn)狀總結(jié)當(dāng)前關(guān)于VTS功能的研究雖然取得了一定成果，但仍存在一些不足之處。一方面，現(xiàn)有的VTS功能評(píng)價(jià)方法大多側(cè)重于定性分析，缺乏系統(tǒng)、科學(xué)的定量評(píng)價(jià)方法，難以準(zhǔn)確衡量VTS功能的實(shí)際效果和效率；另一方面，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不夠完善，未能全面涵蓋VTS功能的各個(gè)方面，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性受到影響。在DEA方法應(yīng)用于交通領(lǐng)域的研究中，雖然取得了豐富的成果，但將其應(yīng)用于VTS功能評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少?，F(xiàn)有的研究主要集中在交通樞紐、交通環(huán)境等方面，針對(duì)VTS功能的特殊性和復(fù)雜性，如何合理選擇DEA模型和構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，仍有待進(jìn)一步探索和研究。本研究基于DEA方法對(duì)VTS功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在彌補(bǔ)現(xiàn)有研究的不足。通過深入分析VTS功能的特點(diǎn)和需求，選取合適的DEA模型，構(gòu)建全面、科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)VTS功能的定量評(píng)價(jià)。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析，為VTS管理部門提供有針對(duì)性的決策建議，以提高VTS的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量，更好地保障海上交通安全和提升管理效率。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究主要圍繞基于DEA方法的VTS功能評(píng)價(jià)展開，具體內(nèi)容如下：VTS功能分析：對(duì)VTS的功能進(jìn)行全面梳理和深入剖析，明確其在保障海上交通安全、提高交通效率、保護(hù)海洋環(huán)境等方面的具體作用。研究VTS的基本功能，如船舶交通監(jiān)視、信息服務(wù)、助航服務(wù)等，以及拓展功能，如交通組織優(yōu)化、應(yīng)急救援協(xié)調(diào)等。分析不同功能之間的相互關(guān)系和協(xié)同作用，為后續(xù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取奠定基礎(chǔ)。DEA模型構(gòu)建：根據(jù)VTS功能評(píng)價(jià)的特點(diǎn)和需求，選擇合適的DEA模型。介紹DEA方法的基本原理和常見模型，如CCR模型、BCC模型等，分析各模型的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合VTS系統(tǒng)多投入多產(chǎn)出的特性，確定采用的DEA模型，并對(duì)模型進(jìn)行必要的改進(jìn)和調(diào)整，以使其更準(zhǔn)確地反映VTS功能的有效性。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立：構(gòu)建科學(xué)合理的VTS功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。從投入和產(chǎn)出兩個(gè)方面選取指標(biāo)，投入指標(biāo)包括設(shè)備設(shè)施投入、人力資源投入、資金投入等；產(chǎn)出指標(biāo)涵蓋交通安全指標(biāo)、交通效率指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)等。確保指標(biāo)體系能夠全面、客觀地反映VTS的功能實(shí)現(xiàn)情況，具有可操作性和可量化性。對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)定義和解釋，明確其計(jì)算方法和數(shù)據(jù)來源。實(shí)證分析：收集多個(gè)VTS的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用構(gòu)建的DEA模型和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行實(shí)證分析。計(jì)算各VTS的效率值，分析其在不同功能方面的相對(duì)有效性，找出效率較高和較低的VTS案例。通過對(duì)實(shí)證結(jié)果的深入分析，探討影響VTS功能發(fā)揮的因素，如設(shè)備老化、人員素質(zhì)、管理體制等，并提出針對(duì)性的改進(jìn)建議。1.3.2研究方法本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，以確保研究的科學(xué)性和可靠性：文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于VTS功能、DEA方法以及交通領(lǐng)域效率評(píng)價(jià)等方面的文獻(xiàn)資料，了解相關(guān)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)已有的研究成果進(jìn)行梳理和總結(jié)，分析其優(yōu)點(diǎn)和不足，為本文的研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。通過文獻(xiàn)研究，確定VTS功能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵問題和研究重點(diǎn)，明確DEA方法在本研究中的應(yīng)用可行性和優(yōu)勢(shì)。案例分析法：選取多個(gè)具有代表性的VTS作為案例，深入研究其功能實(shí)現(xiàn)情況和運(yùn)行管理模式。通過對(duì)案例的詳細(xì)分析，獲取實(shí)際數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)信息，為評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立和實(shí)證分析提供依據(jù)。對(duì)比不同案例之間的差異，分析影響VTS功能的因素，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，為提出改進(jìn)措施提供參考。定量與定性結(jié)合法：在構(gòu)建VTS功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，既考慮可量化的定量指標(biāo)，如船舶流量、事故發(fā)生率等，又納入難以直接量化但對(duì)VTS功能有重要影響的定性指標(biāo)，如服務(wù)質(zhì)量、管理水平等。對(duì)于定性指標(biāo)，采用專家打分、問卷調(diào)查等方法進(jìn)行量化處理。在實(shí)證分析中，運(yùn)用DEA模型進(jìn)行定量計(jì)算，得出各VTS的效率值；同時(shí)，結(jié)合定性分析，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行深入解讀和分析，全面評(píng)價(jià)VTS功能。數(shù)據(jù)收集與分析法：通過實(shí)地調(diào)研、問卷調(diào)查、統(tǒng)計(jì)資料查閱等方式，收集VTS的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備設(shè)施信息、人員配置情況、交通流量數(shù)據(jù)、事故數(shù)據(jù)等。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和預(yù)處理，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。運(yùn)用數(shù)據(jù)分析工具和方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)性分析，挖掘數(shù)據(jù)背后的信息，為研究結(jié)論的得出提供數(shù)據(jù)支持。1.4研究創(chuàng)新點(diǎn)本研究在VTS功能評(píng)價(jià)領(lǐng)域取得了多方面的創(chuàng)新成果，為該領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的思路和方法。在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建方面，本研究具有顯著的創(chuàng)新性。以往的研究在評(píng)價(jià)指標(biāo)選取上存在局限性，未能全面反映VTS功能的復(fù)雜性和多樣性。本研究從設(shè)備設(shè)施投入、人力資源投入、資金投入等多個(gè)維度選取投入指標(biāo)，不僅考慮了硬件設(shè)備的投入，還關(guān)注到人力資源和資金的重要性。在產(chǎn)出指標(biāo)方面，涵蓋交通安全指標(biāo)、交通效率指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)等，全面覆蓋了VTS在保障海上交通安全、提高交通效率和保護(hù)海洋環(huán)境等方面的功能實(shí)現(xiàn)情況。這種全面、系統(tǒng)的指標(biāo)選取方式，確保了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系能夠準(zhǔn)確反映VTS功能的各個(gè)方面，為VTS功能評(píng)價(jià)提供了更科學(xué)、全面的依據(jù)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有研究在指標(biāo)體系方面的不足。在DEA模型應(yīng)用上，本研究也有所創(chuàng)新。充分考慮VTS系統(tǒng)多投入多產(chǎn)出的特性，通過對(duì)多種DEA模型的分析和比較，選擇最適合VTS功能評(píng)價(jià)的模型，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行必要的改進(jìn)和調(diào)整。與傳統(tǒng)的DEA模型應(yīng)用相比，本研究更加注重模型與VTS功能評(píng)價(jià)的契合度，使模型能夠更準(zhǔn)確地反映VTS功能的有效性。例如，在模型中考慮了VTS系統(tǒng)中不同功能之間的相互關(guān)系和協(xié)同作用，以及外部環(huán)境因素對(duì)VTS功能發(fā)揮的影響，從而使評(píng)價(jià)結(jié)果更加符合實(shí)際情況，為VTS管理部門提供更具針對(duì)性和可操作性的決策建議。本研究在實(shí)踐指導(dǎo)方面也具有創(chuàng)新意義。通過實(shí)證分析，深入挖掘VTS功能發(fā)揮的內(nèi)在規(guī)律和影響因素，為VTS管理部門提供了切實(shí)可行的改進(jìn)建議。與以往的研究相比，本研究更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，將評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際管理工作緊密聯(lián)系起來。例如，根據(jù)實(shí)證分析結(jié)果，針對(duì)不同VTS在設(shè)備老化、人員素質(zhì)、管理體制等方面存在的問題，提出了具體的改進(jìn)措施，如合理安排設(shè)備更新計(jì)劃、加強(qiáng)人員培訓(xùn)、優(yōu)化管理體制等，幫助管理部門解決實(shí)際問題，提高VTS的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量，具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。二、VTS功能及DEA方法概述2.1VTS功能介紹2.1.1VTS系統(tǒng)的定義與構(gòu)成船舶交通管理系統(tǒng)（VTS，VesselTrafficService），也稱船舶交通服務(wù)系統(tǒng)，是指為保障船舶交通安全，提高交通效率，保護(hù)水域環(huán)境，由主管機(jī)關(guān)設(shè)置的對(duì)船舶實(shí)施交通管理并提供咨詢服務(wù)的系統(tǒng)，是負(fù)責(zé)船舶交通安全管理的服務(wù)系統(tǒng)。作為一種綜合性的信息動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)，VTS集成了雷達(dá)、AIS、甚高頻（VHF）通信系統(tǒng)、視頻監(jiān)控電視（CCTV）、船舶數(shù)據(jù)庫信息等多種技術(shù)手段。VTS主要由管理機(jī)構(gòu)、設(shè)備系統(tǒng)和運(yùn)行管理三大部分組成。管理機(jī)構(gòu)在整個(gè)VTS中起著核心的組織和協(xié)調(diào)作用，通常由專業(yè)的海事管理部門承擔(dān)。這些管理部門負(fù)責(zé)制定VTS的運(yùn)行規(guī)則、管理策略以及監(jiān)督整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，確保VTS的各項(xiàng)功能能夠有效實(shí)施。例如，明確船舶在VTS區(qū)域內(nèi)的航行規(guī)則、報(bào)告要求等，對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行監(jiān)管和處罰。設(shè)備系統(tǒng)是VTS實(shí)現(xiàn)其功能的硬件基礎(chǔ)，包括監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)及通信子系統(tǒng)等。監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)如同VTS的“眼睛”，主要由雷達(dá)、AIS、CCTV等設(shè)備構(gòu)成。雷達(dá)通過發(fā)射電磁波并接收反射波來探測(cè)船舶的位置、速度和航向等信息，具有較遠(yuǎn)的探測(cè)距離和較高的精度，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)船舶在水域中的動(dòng)態(tài)。AIS則通過船舶自動(dòng)發(fā)射和接收信息，實(shí)現(xiàn)船舶身份、位置、航速、航向等信息的共享，為VTS提供更準(zhǔn)確、全面的船舶數(shù)據(jù)，尤其是在雷達(dá)信號(hào)遮擋或船舶密集區(qū)域，AIS發(fā)揮著重要的補(bǔ)充作用。CCTV用于對(duì)特定水域進(jìn)行視頻監(jiān)控，可直觀地觀察船舶的航行狀態(tài)和水域情況，為VTS操作人員提供現(xiàn)場(chǎng)畫面。數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)是VTS的“大腦”，負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)收集到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲(chǔ)。它能夠?qū)Υ暗膭?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，預(yù)測(cè)船舶的航行軌跡，判斷船舶之間是否存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)等。同時(shí)，將處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，以便后續(xù)查詢和分析，為事故調(diào)查、交通流量統(tǒng)計(jì)等提供數(shù)據(jù)支持。信息傳輸子系統(tǒng)負(fù)責(zé)將監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)分析后的結(jié)果傳輸?shù)礁鱾€(gè)相關(guān)部門和用戶，確保信息的及時(shí)傳遞。通信子系統(tǒng)則是VTS與船舶之間進(jìn)行信息交互的橋梁，主要通過甚高頻（VHF）通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。VHF通信系統(tǒng)具有操作簡便、通信距離適中的特點(diǎn)，船舶可以通過VHF與VTS中心進(jìn)行語音通話，接收VTS中心發(fā)布的信息，如航行警告、交通管制指令等，同時(shí)向VTS中心報(bào)告自身的航行狀態(tài)和遇到的問題。運(yùn)行管理是確保VTS系統(tǒng)正常、高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涵蓋了人員培訓(xùn)、系統(tǒng)維護(hù)、應(yīng)急預(yù)案制定等多個(gè)方面。專業(yè)的操作人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，熟悉VTS設(shè)備的操作和各種應(yīng)急情況的處理流程。系統(tǒng)維護(hù)工作包括定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、維修和升級(jí)，確保設(shè)備的性能穩(wěn)定可靠。應(yīng)急預(yù)案則針對(duì)可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況，如惡劣天氣、設(shè)備故障、交通事故等，制定詳細(xì)的應(yīng)對(duì)措施，以保障VTS在緊急情況下仍能有效發(fā)揮作用。截至2023年，船舶交通管理系統(tǒng)已經(jīng)歷了3個(gè)時(shí)代。第一代VTS主要使用引航員、通信、視覺信號(hào)等手段進(jìn)行船舶交通管理；第二代VTS使用交管雷達(dá)和甚高頻(VHF)無線電話，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和基本的通信功能；第三代VTS使用雷達(dá)信息處理系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，具備更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的交通管理和更全面的信息服務(wù)。中國首個(gè)船舶交通管理中心（VTS中心）于1978年在寧波港建成，截至2023年，已建或即將建成船舶交通管理中心（VTS中心）65個(gè)，雷達(dá)站300余座，基本實(shí)現(xiàn)沿海重要水域和主要港口雷達(dá)信號(hào)全覆蓋、長江干線航段雷達(dá)信號(hào)全覆蓋，已經(jīng)成為世界上建設(shè)船舶交通管理中心（VTS中心）最多、監(jiān)管水域面積最大的國家。2.1.2VTS的主要功能VTS具有多種重要功能，這些功能相互協(xié)作，共同保障海上交通安全、提高交通效率和保護(hù)水域環(huán)境。信息采集是VTS的基礎(chǔ)功能之一。通過雷達(dá)、AIS、VHF通信以及CCTV等設(shè)備，VTS能夠收集船舶的位置、航向、航速、船舶類型、貨物信息等動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)還能采集水域的氣象、水文信息，如風(fēng)速、風(fēng)向、潮汐、水流等。這些信息為VTS后續(xù)的功能實(shí)現(xiàn)提供了數(shù)據(jù)支持。例如，AIS設(shè)備可以自動(dòng)向VTS中心發(fā)送船舶的識(shí)別碼、船名、呼號(hào)、船長、船寬、吃水等靜態(tài)信息，以及實(shí)時(shí)的位置、航速、航向等動(dòng)態(tài)信息，使VTS中心能夠全面了解船舶的情況。信息評(píng)估是對(duì)采集到的信息進(jìn)行分析和判斷的過程。VTS利用專業(yè)的算法和模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)情況，對(duì)船舶的航行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，預(yù)測(cè)船舶的航行軌跡，判斷是否存在潛在的碰撞風(fēng)險(xiǎn)、擱淺風(fēng)險(xiǎn)等。例如，通過對(duì)多艘船舶的位置和航向數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)它們?cè)谖磥硪欢螘r(shí)間內(nèi)是否會(huì)形成危險(xiǎn)的會(huì)遇局面，如果存在風(fēng)險(xiǎn)，則及時(shí)發(fā)出預(yù)警。信息服務(wù)是VTS為船舶提供的重要服務(wù)之一。VTS將經(jīng)過處理和分析的信息，如航行警告、氣象預(yù)報(bào)、港口信息、航道狀況等，通過VHF廣播、短信、電子海圖等方式及時(shí)傳遞給船舶，幫助船舶駕駛員做出合理的航行決策。例如，當(dāng)有惡劣天氣即將來臨，VTS會(huì)及時(shí)向船舶發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息，提醒船舶采取相應(yīng)的防范措施，如尋找合適的錨地避風(fēng)、調(diào)整航行計(jì)劃等。交通監(jiān)控是VTS的核心功能之一。借助雷達(dá)、AIS等監(jiān)測(cè)設(shè)備，VTS能夠?qū)μ囟ㄋ騼?nèi)的船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，全面掌握船舶的動(dòng)態(tài)信息。通過電子海圖等顯示界面，VTS操作人員可以直觀地看到船舶的位置、航行軌跡等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，如船舶偏離航道、超速行駛、在禁航區(qū)航行等，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行干預(yù)。交通組織功能旨在優(yōu)化船舶交通流，提高交通效率。VTS根據(jù)水域的通航條件、船舶流量、港口作業(yè)需求等因素，對(duì)船舶的航行進(jìn)行合理安排，如協(xié)調(diào)船舶進(jìn)出港順序、分配航道和錨地資源、組織船舶編隊(duì)航行等。例如，在港口繁忙時(shí)，VTS會(huì)根據(jù)船舶的大小、載貨情況、進(jìn)港時(shí)間等因素，合理安排船舶的進(jìn)出港順序，避免船舶之間的擁堵和沖突，提高港口的運(yùn)營效率。助航服務(wù)是VTS為船舶提供的重要支持。當(dāng)船舶遇到惡劣天氣、設(shè)備故障、航行困難等情況時(shí)，VTS會(huì)根據(jù)船舶的具體需求，提供相應(yīng)的助航服務(wù)，如引導(dǎo)船舶安全靠泊、協(xié)助船舶制定航行計(jì)劃、提供拖輪等輔助力量。例如，在船舶因大霧視線受阻時(shí)，VTS通過雷達(dá)和VHF通信，為船舶提供實(shí)時(shí)的位置和航向信息，引導(dǎo)船舶安全航行，避免發(fā)生事故。除了以上主要功能，VTS還具備支持聯(lián)合行動(dòng)的功能，能夠在海上發(fā)生事故或緊急情況時(shí)，協(xié)調(diào)組織海上搜救、消防、污染清理等行動(dòng)，與其他相關(guān)部門密切配合，共同應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，減少事故損失。2.1.3VTS功能對(duì)海上交通的作用VTS功能在保障海上交通安全、提高交通效率和保護(hù)水域環(huán)境方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在保障海上交通安全方面，VTS通過實(shí)時(shí)監(jiān)控船舶動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，當(dāng)兩艘船舶可能發(fā)生碰撞時(shí)，VTS能夠及時(shí)向雙方船舶發(fā)出警報(bào)，并提供避讓建議，幫助船舶駕駛員采取有效的避讓措施，避免事故的發(fā)生。VTS還可以對(duì)船舶的航行行為進(jìn)行監(jiān)督，確保船舶遵守航行規(guī)則，減少因違規(guī)操作導(dǎo)致的事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在一些實(shí)施VTS的水域，船舶交通事故發(fā)生率顯著降低，如某繁忙港口在引入VTS后，碰撞事故發(fā)生率下降了30%以上。VTS能夠提高交通效率。通過合理的交通組織，如優(yōu)化船舶進(jìn)出港順序、協(xié)調(diào)船舶航行速度和路線等，VTS可以減少船舶在港口和航道內(nèi)的等待時(shí)間，提高船舶的周轉(zhuǎn)效率。例如，VTS可以根據(jù)港口的裝卸作業(yè)進(jìn)度和船舶的到港時(shí)間，提前安排船舶的進(jìn)港計(jì)劃，使船舶能夠在合適的時(shí)間到達(dá)合適的位置，避免不必要的等待和擁堵。這不僅提高了港口的運(yùn)營效率，還降低了船舶的運(yùn)營成本，促進(jìn)了海上貿(mào)易的發(fā)展。在保護(hù)水域環(huán)境方面，VTS可以對(duì)船舶的污染物排放進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理船舶的違規(guī)排放行為。當(dāng)發(fā)生海上污染事故時(shí)，VTS能夠迅速協(xié)調(diào)相關(guān)部門開展污染清理工作，減少污染擴(kuò)散，降低對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的損害。例如，在某海域發(fā)生油輪泄漏事故時(shí)，VTS第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并通知了相關(guān)的環(huán)保和救援部門，同時(shí)協(xié)調(diào)周邊船舶參與救援行動(dòng)，有效地控制了污染范圍，減少了對(duì)海洋生物和漁業(yè)資源的影響。2.2DEA方法介紹2.2.1DEA方法的基本原理數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DataEnvelopmentAnalysis，DEA）是由美國著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes（查恩斯）、W.W.Cooper（庫鉑）、E.Rhodes（羅茲）于1978年首先提出的一種基于線性規(guī)劃的多投入多產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)方法。該方法以相對(duì)效率概念為基礎(chǔ)，旨在評(píng)價(jià)具有相同類型的多投入、多產(chǎn)出的決策單元（DecisionMakingUnits，DMU）之間的相對(duì)有效性。DEA方法的核心思想是將每個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象（即決策單元）視為一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，通過比較各決策單元的輸入輸出數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)前沿面。位于生產(chǎn)前沿面上的決策單元被認(rèn)為是相對(duì)有效的，其效率值為1；而位于生產(chǎn)前沿面之外的決策單元?jiǎng)t是相對(duì)無效的，其效率值小于1。通過求解線性規(guī)劃模型，可以確定每個(gè)決策單元的效率值，并進(jìn)一步分析其在投入產(chǎn)出方面的改進(jìn)方向和程度。假設(shè)有n個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元都有m種輸入和s種輸出。用x_{ij}表示第j個(gè)決策單元的第i種輸入，y_{rj}表示第j個(gè)決策單元的第r種輸出。則對(duì)于第j個(gè)決策單元，其效率評(píng)價(jià)指數(shù)可定義為：h_j=\frac{\sum_{r=1}^{s}u_ry_{rj}}{\sum_{i=1}^{m}v_ix_{ij}}其中，u_r和v_i分別為第r種輸出和第i種輸入的權(quán)重。DEA方法的目標(biāo)是通過求解線性規(guī)劃問題，找到一組最優(yōu)的權(quán)重u_r和v_i，使得第j個(gè)決策單元的效率評(píng)價(jià)指數(shù)h_j最大，同時(shí)滿足所有決策單元的效率評(píng)價(jià)指數(shù)均不大于1。這樣得到的最大效率評(píng)價(jià)指數(shù)即為第j個(gè)決策單元的相對(duì)效率值，它反映了該決策單元在所有決策單元中相對(duì)于其他單元的效率水平。通過對(duì)各決策單元效率值的計(jì)算和比較，可以判斷哪些決策單元是相對(duì)有效的，哪些是相對(duì)無效的，并進(jìn)一步分析無效決策單元在投入產(chǎn)出方面存在的問題，為改進(jìn)決策提供依據(jù)。2.2.2DEA模型分類及特點(diǎn)DEA方法經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)衍生出多種模型，其中最常用的是CCR模型和BCC模型。CCR模型由Charnes、Cooper和Rhodes于1978年提出，該模型假定規(guī)模報(bào)酬不變，即所有投入增加導(dǎo)致產(chǎn)出也成相應(yīng)比例增加。在CCR模型中，決策單元的效率值反映了其技術(shù)效率和規(guī)模效率的綜合水平，即綜合技術(shù)效率。當(dāng)一個(gè)決策單元的CCR效率值為1時(shí)，表示該決策單元在技術(shù)和規(guī)模方面都是有效的，即在現(xiàn)有技術(shù)水平下，能夠以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出，并且處于最優(yōu)的規(guī)模狀態(tài)；當(dāng)效率值小于1時(shí)，則說明該決策單元存在技術(shù)無效或規(guī)模無效的情況，需要進(jìn)一步分析改進(jìn)。CCR模型主要適用于評(píng)價(jià)決策單元在固定規(guī)模報(bào)酬下的綜合技術(shù)效率，常用于對(duì)不同規(guī)模的決策單元進(jìn)行整體效率比較，例如在評(píng)價(jià)不同規(guī)模港口的運(yùn)營效率時(shí)，如果假設(shè)港口的規(guī)模報(bào)酬不變，就可以使用CCR模型來分析各港口在投入資源利用和產(chǎn)出效益方面的綜合表現(xiàn)。BCC模型由Banker、Charnes和Cooper于1984年提出，該模型假定規(guī)模報(bào)酬可變，即投入要素的增加不一定會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)出成比例增加。BCC模型將CCR模型中的綜合技術(shù)效率進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。純技術(shù)效率反映了決策單元在現(xiàn)有技術(shù)水平下，對(duì)投入資源的利用效率，它衡量的是決策單元是否在最優(yōu)的生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)下運(yùn)行；規(guī)模效率則反映了決策單元的生產(chǎn)規(guī)模是否處于最優(yōu)狀態(tài)，即是否在最合適的規(guī)模下進(jìn)行生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)成本最小化或產(chǎn)出最大化。當(dāng)一個(gè)決策單元的BCC效率值為1時(shí)，說明該決策單元在技術(shù)和規(guī)模方面都達(dá)到了有效狀態(tài)；如果純技術(shù)效率為1而規(guī)模效率小于1，則表示該決策單元在技術(shù)上是有效的，但規(guī)模不合理，需要調(diào)整生產(chǎn)規(guī)模；如果純技術(shù)效率小于1，則說明決策單元在技術(shù)和管理方面存在問題，需要改進(jìn)技術(shù)或優(yōu)化管理流程。BCC模型適用于分析決策單元在不同規(guī)模報(bào)酬情況下的技術(shù)效率和規(guī)模效率，有助于更深入地了解決策單元的效率狀況，例如在研究企業(yè)的生產(chǎn)效率時(shí)，使用BCC模型可以明確企業(yè)在技術(shù)應(yīng)用和規(guī)模選擇方面的優(yōu)勢(shì)和不足，為企業(yè)的發(fā)展提供更具針對(duì)性的建議。除了CCR模型和BCC模型外，還有一些其他的DEA模型，如超效率DEA模型，它可以對(duì)效率值為1的決策單元進(jìn)行進(jìn)一步排序，克服了傳統(tǒng)DEA模型在區(qū)分有效決策單元時(shí)的局限性；網(wǎng)絡(luò)DEA模型則考慮了決策單元內(nèi)部子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和協(xié)同作用，適用于評(píng)價(jià)具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)效率，如供應(yīng)鏈系統(tǒng)、交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。不同的DEA模型具有各自的特點(diǎn)和適用條件，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體問題的性質(zhì)和數(shù)據(jù)特點(diǎn)，選擇合適的DEA模型進(jìn)行分析，以獲得準(zhǔn)確、可靠的評(píng)價(jià)結(jié)果。2.2.3DEA方法在多指標(biāo)評(píng)價(jià)中的優(yōu)勢(shì)DEA方法在多指標(biāo)評(píng)價(jià)中具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)，使其在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。DEA方法無需預(yù)先設(shè)定輸入輸出指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，也不需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行主觀賦權(quán)。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法，如層次分析法（AHP）、模糊綜合評(píng)價(jià)法等，往往需要專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)各指標(biāo)的重要性進(jìn)行主觀判斷并賦予權(quán)重，這種主觀賦權(quán)方式存在較大的人為因素影響，可能導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的偏差。而DEA方法通過線性規(guī)劃模型，利用決策單元的實(shí)際輸入輸出數(shù)據(jù)來確定各指標(biāo)的權(quán)重，權(quán)重是通過模型求解得到的客觀結(jié)果，避免了主觀因素的干擾，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。例如，在評(píng)價(jià)不同城市的交通系統(tǒng)效率時(shí)，涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施投入、交通流量、交通事故發(fā)生率等多個(gè)指標(biāo)，使用DEA方法可以直接根據(jù)各城市的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，無需事先確定這些指標(biāo)之間的復(fù)雜關(guān)系以及主觀賦予權(quán)重，從而更真實(shí)地反映各城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。DEA方法能夠處理多輸入多輸出的復(fù)雜系統(tǒng)評(píng)價(jià)問題。在實(shí)際應(yīng)用中，許多系統(tǒng)都具有多個(gè)輸入和輸出指標(biāo)，這些指標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響。傳統(tǒng)的單輸入單輸出評(píng)價(jià)方法難以全面反映系統(tǒng)的綜合性能，而DEA方法可以同時(shí)考慮多個(gè)輸入和輸出指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)決策單元的相對(duì)效率。例如，在評(píng)價(jià)VTS系統(tǒng)的功能時(shí)，其輸入指標(biāo)包括設(shè)備設(shè)施投入、人力資源投入、資金投入等多個(gè)方面，輸出指標(biāo)涵蓋交通安全指標(biāo)、交通效率指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)等，DEA方法能夠有效整合這些多維度的信息，對(duì)VTS系統(tǒng)的整體功能進(jìn)行全面、綜合的評(píng)價(jià)，為系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。DEA方法不僅可以評(píng)價(jià)決策單元的相對(duì)效率，還能夠通過對(duì)模型結(jié)果的分析，找出非有效決策單元在投入產(chǎn)出方面存在的問題和改進(jìn)方向。例如，通過計(jì)算決策單元的松弛變量和影子價(jià)格等指標(biāo)，可以確定哪些輸入指標(biāo)存在冗余，哪些輸出指標(biāo)存在不足，從而為決策單元提供具體的改進(jìn)建議，幫助其優(yōu)化資源配置，提高效率。在對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效率的評(píng)價(jià)中，DEA方法可以明確指出企業(yè)在人力、物力、財(cái)力等投入方面是否存在浪費(fèi)，以及在產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量等產(chǎn)出方面是否還有提升空間，為企業(yè)的管理決策提供有力支持。DEA方法還具有較強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)展性。它可以根據(jù)不同的研究目的和數(shù)據(jù)特點(diǎn)，選擇合適的DEA模型進(jìn)行分析，并且可以方便地對(duì)模型進(jìn)行擴(kuò)展和改進(jìn)，以適應(yīng)不同場(chǎng)景下的評(píng)價(jià)需求。例如，在面對(duì)具有特殊結(jié)構(gòu)或約束條件的系統(tǒng)時(shí)，可以對(duì)DEA模型進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，使其能夠更準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的實(shí)際情況。這種靈活性和可擴(kuò)展性使得DEA方法在各種復(fù)雜的多指標(biāo)評(píng)價(jià)問題中都具有廣泛的應(yīng)用前景。三、基于DEA方法的VTS功能評(píng)價(jià)模型構(gòu)建3.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立3.1.1指標(biāo)選取原則為了確保評(píng)價(jià)指標(biāo)體系能夠全面、準(zhǔn)確地反映VTS功能，在選取指標(biāo)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：科學(xué)性原則：指標(biāo)的選取要基于科學(xué)的理論和方法，能夠客觀、真實(shí)地反映VTS系統(tǒng)的投入產(chǎn)出情況以及功能實(shí)現(xiàn)的本質(zhì)特征。指標(biāo)的定義、計(jì)算方法和數(shù)據(jù)來源應(yīng)具有科學(xué)依據(jù)，避免主觀隨意性。例如，在選取設(shè)備投入指標(biāo)時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)備的類型、性能、數(shù)量等因素，這些因素與VTS的監(jiān)測(cè)、通信等功能密切相關(guān)，能夠科學(xué)地衡量設(shè)備對(duì)VTS功能的支持程度。全面性原則：VTS功能涉及多個(gè)方面，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)涵蓋VTS系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和功能領(lǐng)域，包括設(shè)備設(shè)施、人力資源、資金投入以及交通安全、交通效率、環(huán)境影響等方面，確保評(píng)價(jià)的全面性，避免遺漏重要信息。例如，在交通安全方面，不僅要考慮事故發(fā)生率，還應(yīng)考慮事故的嚴(yán)重程度、事故的類型等因素；在交通效率方面，要綜合考慮船舶的航行速度、港口的吞吐量、船舶的周轉(zhuǎn)時(shí)間等指標(biāo)，以全面反映VTS對(duì)交通效率的影響。可操作性原則：選取的指標(biāo)應(yīng)具有實(shí)際可操作性，數(shù)據(jù)易于獲取和收集，并且能夠進(jìn)行量化分析。指標(biāo)的計(jì)算方法應(yīng)簡單明了，避免過于復(fù)雜的計(jì)算過程。同時(shí)，指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源應(yīng)可靠，能夠通過實(shí)際觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、問卷調(diào)查等方式獲取。例如，人員數(shù)量、設(shè)備數(shù)量等指標(biāo)可以通過相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)直接獲取；船舶流量、事故發(fā)生率等指標(biāo)可以通過VTS系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到。對(duì)于一些難以直接量化的指標(biāo)，如服務(wù)質(zhì)量，可以通過問卷調(diào)查等方式進(jìn)行量化處理，以確保指標(biāo)的可操作性。相關(guān)性原則：指標(biāo)應(yīng)與VTS功能密切相關(guān)，能夠直接或間接地反映VTS在保障海上交通安全、提高交通效率、保護(hù)海洋環(huán)境等方面的作用。指標(biāo)之間應(yīng)具有一定的邏輯關(guān)系，避免選取與VTS功能無關(guān)或關(guān)系不緊密的指標(biāo)。例如，設(shè)備的故障率與VTS的監(jiān)測(cè)功能密切相關(guān)，故障率過高可能會(huì)影響VTS對(duì)船舶交通的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而影響交通安全和交通效率；而港口周邊的空氣質(zhì)量雖然與海洋環(huán)境有關(guān)，但與VTS功能的直接相關(guān)性較弱，不宜作為評(píng)價(jià)VTS功能的指標(biāo)。3.1.2輸入指標(biāo)的確定根據(jù)科學(xué)性、全面性、可操作性和相關(guān)性原則，結(jié)合VTS系統(tǒng)的特點(diǎn)，確定以下輸入指標(biāo)：人力投入：人力是VTS系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，包括VTS中心的管理人員、操作人員、技術(shù)維護(hù)人員等。人力投入指標(biāo)可以用人員數(shù)量來衡量，人員數(shù)量的多少直接影響VTS系統(tǒng)的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。例如，在交通流量較大的水域，需要配備足夠數(shù)量的操作人員來實(shí)時(shí)監(jiān)控船舶動(dòng)態(tài)，及時(shí)處理各種突發(fā)情況；技術(shù)維護(hù)人員的數(shù)量則關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)行和維護(hù)，確保VTS系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，人員的素質(zhì)和技能水平也對(duì)VTS功能的發(fā)揮起著重要作用，高素質(zhì)的人員能夠更好地運(yùn)用VTS系統(tǒng)進(jìn)行交通管理和服務(wù)，因此在實(shí)際評(píng)價(jià)中，也可以考慮引入人員素質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)，如人員的學(xué)歷水平、專業(yè)技能證書持有情況等。設(shè)備投入：設(shè)備是VTS實(shí)現(xiàn)其功能的硬件基礎(chǔ)，包括雷達(dá)、AIS、VHF通信設(shè)備、CCTV監(jiān)控設(shè)備等。設(shè)備投入指標(biāo)可以從設(shè)備的數(shù)量、性能和價(jià)值等方面進(jìn)行考量。設(shè)備數(shù)量反映了VTS系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和通信覆蓋范圍，例如雷達(dá)的數(shù)量和布局決定了對(duì)船舶的監(jiān)測(cè)范圍和精度；AIS基站的數(shù)量影響船舶信息的接收和傳輸效果。設(shè)備性能則直接關(guān)系到VTS系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，高性能的雷達(dá)能夠更準(zhǔn)確地探測(cè)船舶位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，先進(jìn)的AIS設(shè)備能夠提供更豐富、準(zhǔn)確的船舶信息。設(shè)備價(jià)值可以綜合考慮設(shè)備的購置成本、維護(hù)成本等因素，反映設(shè)備投入的總體規(guī)模。此外，設(shè)備的更新程度和技術(shù)先進(jìn)性也是重要的考量因素，隨著科技的不斷發(fā)展，新的設(shè)備技術(shù)能夠提升VTS系統(tǒng)的功能和效率，因此在評(píng)價(jià)中可以引入設(shè)備更新率、設(shè)備技術(shù)先進(jìn)性指數(shù)等指標(biāo)。資金投入：資金投入是保障VTS系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的重要支撐。資金投入指標(biāo)包括VTS系統(tǒng)的建設(shè)投資、每年的運(yùn)行費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等。建設(shè)投資反映了VTS系統(tǒng)的初始投入規(guī)模，包括場(chǎng)地建設(shè)、設(shè)備購置、系統(tǒng)開發(fā)等方面的費(fèi)用；運(yùn)行費(fèi)用涵蓋了人員工資、水電費(fèi)、通信費(fèi)等日常運(yùn)營成本；設(shè)備維護(hù)費(fèi)用則用于設(shè)備的定期檢修、保養(yǎng)和零部件更換等，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。資金投入的充足與否直接影響VTS系統(tǒng)的設(shè)備更新、人員培訓(xùn)和服務(wù)質(zhì)量的提升。例如，充足的資金可以用于購置先進(jìn)的設(shè)備，提高VTS系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和管理能力；可以為人員提供更好的培訓(xùn)機(jī)會(huì)，提升人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力。在實(shí)際評(píng)價(jià)中，還可以考慮資金的使用效率指標(biāo)，如單位資金投入所帶來的設(shè)備更新數(shù)量、人員培訓(xùn)效果等，以更全面地反映資金投入的效益。3.1.3輸出指標(biāo)的確定從VTS功能的目標(biāo)和作用出發(fā)，確定以下輸出指標(biāo)：交通安全提升：VTS的首要目標(biāo)是保障海上交通安全，交通安全提升指標(biāo)可以通過事故發(fā)生率、事故損失降低率等指標(biāo)來衡量。事故發(fā)生率是指在VTS管轄水域內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生交通事故的次數(shù)，事故發(fā)生率的降低直接體現(xiàn)了VTS在預(yù)防事故方面的作用。例如，某VTS區(qū)域在引入先進(jìn)的交通管理策略和技術(shù)手段后，事故發(fā)生率從原來的每年20起降低到了10起，說明該VTS在保障交通安全方面取得了顯著成效。事故損失降低率則反映了VTS在事故發(fā)生時(shí)，通過及時(shí)的救援和協(xié)調(diào)，減少事故造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的能力。例如，某VTS在一次船舶碰撞事故中，迅速組織救援力量，采取有效的應(yīng)急措施，使事故造成的財(cái)產(chǎn)損失較以往類似事故降低了30%，這表明該VTS在降低事故損失方面發(fā)揮了重要作用。此外，還可以考慮引入事故預(yù)警準(zhǔn)確率、應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)，以更全面地反映VTS在交通安全提升方面的功能。事故預(yù)警準(zhǔn)確率反映了VTS對(duì)潛在事故風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)能力，應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間則體現(xiàn)了VTS在事故發(fā)生時(shí)的快速反應(yīng)能力。交通效率提高：提高交通效率是VTS的重要功能之一，交通效率提高指標(biāo)可以用船舶平均航行速度、港口吞吐量增長率、船舶周轉(zhuǎn)時(shí)間縮短率等指標(biāo)來衡量。船舶平均航行速度的提高意味著船舶在VTS管轄水域內(nèi)能夠更快速地航行，減少航行時(shí)間，提高運(yùn)輸效率。例如，某VTS通過優(yōu)化交通組織，合理規(guī)劃船舶航線，使船舶平均航行速度從原來的12節(jié)提高到了15節(jié)，有效提升了交通效率。港口吞吐量增長率反映了VTS對(duì)港口貨物運(yùn)輸能力的提升作用，港口吞吐量的增加能夠促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。船舶周轉(zhuǎn)時(shí)間縮短率則體現(xiàn)了VTS在減少船舶在港口的停留時(shí)間，提高船舶的運(yùn)營效率方面的效果。例如，某VTS通過加強(qiáng)與港口的協(xié)同合作，優(yōu)化船舶進(jìn)出港流程，使船舶周轉(zhuǎn)時(shí)間縮短了20%，提高了船舶的運(yùn)營效益。此外，還可以考慮引入交通擁堵指數(shù)、航道利用率等指標(biāo)，以更全面地反映VTS在提高交通效率方面的功能。交通擁堵指數(shù)反映了VTS管轄水域內(nèi)的交通擁堵程度，航道利用率則體現(xiàn)了航道資源的有效利用情況。環(huán)境影響降低：VTS在保護(hù)海洋環(huán)境方面也發(fā)揮著重要作用，環(huán)境影響降低指標(biāo)可以用污染物排放減少率、海洋生態(tài)保護(hù)效果等指標(biāo)來衡量。污染物排放減少率是指VTS通過對(duì)船舶的監(jiān)管，促使船舶減少污染物排放的比例，例如，通過對(duì)船舶的燃油質(zhì)量檢查和排放監(jiān)測(cè)，使船舶的廢氣排放減少了15%，有效降低了對(duì)海洋環(huán)境的污染。海洋生態(tài)保護(hù)效果則可以通過監(jiān)測(cè)海洋生物數(shù)量、種類的變化以及海洋水質(zhì)的改善情況等來評(píng)估，例如，某VTS區(qū)域在加強(qiáng)對(duì)船舶的管理后，海洋生物的數(shù)量和種類逐漸增加，海洋水質(zhì)得到了明顯改善，說明該VTS在保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境方面取得了良好效果。此外，還可以考慮引入溢油事故發(fā)生率、船舶垃圾處理達(dá)標(biāo)率等指標(biāo)，以更全面地反映VTS在降低環(huán)境影響方面的功能。溢油事故發(fā)生率反映了VTS對(duì)船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)的防控能力，船舶垃圾處理達(dá)標(biāo)率則體現(xiàn)了VTS在監(jiān)督船舶合理處理垃圾，減少對(duì)海洋環(huán)境污染方面的作用。3.2DEA模型的選擇與構(gòu)建3.2.1模型選擇依據(jù)在眾多DEA模型中，選擇合適的模型對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)VTS功能至關(guān)重要。由于VTS系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，其規(guī)模報(bào)酬并非一成不變，隨著投入資源的增加，產(chǎn)出的增長可能呈現(xiàn)不同的比例關(guān)系。例如，在VTS建設(shè)初期，增加少量的設(shè)備投入和人員投入，可能會(huì)帶來較大幅度的功能提升，此時(shí)規(guī)模報(bào)酬遞增；而當(dāng)VTS發(fā)展到一定階段，投入的增加可能不會(huì)帶來相應(yīng)比例的產(chǎn)出增加，甚至可能出現(xiàn)規(guī)模報(bào)酬遞減的情況。因此，假設(shè)規(guī)模報(bào)酬不變的CCR模型難以準(zhǔn)確反映VTS的實(shí)際運(yùn)行效率。相比之下，BCC模型假定規(guī)模報(bào)酬可變，能夠?qū)⒕C合技術(shù)效率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率，更適合用于分析VTS這種規(guī)模報(bào)酬可能發(fā)生變化的系統(tǒng)。純技術(shù)效率反映了VTS在現(xiàn)有技術(shù)水平下，對(duì)投入資源的利用效率，即VTS是否在最優(yōu)的生產(chǎn)技術(shù)狀態(tài)下運(yùn)行。例如，即使VTS擁有先進(jìn)的設(shè)備和充足的人員，但如果設(shè)備的操作流程不合理、人員的工作安排不科學(xué)，也會(huì)導(dǎo)致純技術(shù)效率低下。規(guī)模效率則反映了VTS的生產(chǎn)規(guī)模是否處于最優(yōu)狀態(tài)，即是否在最合適的規(guī)模下進(jìn)行生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)成本最小化或產(chǎn)出最大化。例如，某些VTS管轄水域范圍較小，船舶流量較少，但卻配備了過多的設(shè)備和人員，導(dǎo)致資源閑置，規(guī)模效率降低。此外，考慮到VTS功能評(píng)價(jià)涉及多個(gè)輸入和輸出指標(biāo)，且各指標(biāo)之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響，BCC模型能夠有效處理多輸入多輸出的復(fù)雜系統(tǒng)評(píng)價(jià)問題，通過線性規(guī)劃模型，利用VTS的實(shí)際輸入輸出數(shù)據(jù)來確定各指標(biāo)的權(quán)重，避免了主觀因素的干擾，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。因此，綜合考慮VTS系統(tǒng)的特點(diǎn)和評(píng)價(jià)需求，選擇BCC模型作為VTS功能評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)模型。3.2.2模型構(gòu)建過程決策單元的確定：將每個(gè)被評(píng)價(jià)的VTS視為一個(gè)決策單元（DMU）。在實(shí)際研究中，選取多個(gè)不同地區(qū)、不同規(guī)模和運(yùn)行特點(diǎn)的VTS作為決策單元，以確保評(píng)價(jià)結(jié)果具有廣泛的代表性和可比性。例如，選取沿海大型港口的VTS、內(nèi)河重要航道的VTS以及中小規(guī)模港口的VTS等，涵蓋不同類型的VTS，以便全面了解VTS功能的整體狀況。輸入輸出指標(biāo)的確定：根據(jù)前文確定的輸入指標(biāo)（人力投入、設(shè)備投入、資金投入）和輸出指標(biāo)（交通安全提升、交通效率提高、環(huán)境影響降低），明確各指標(biāo)的具體含義和數(shù)據(jù)來源。人力投入指標(biāo)通過統(tǒng)計(jì)VTS中心的各類工作人員數(shù)量獲得；設(shè)備投入指標(biāo)從設(shè)備的采購清單、技術(shù)參數(shù)等資料中獲取設(shè)備的數(shù)量、性能和價(jià)值等信息；資金投入指標(biāo)則通過查閱VTS的財(cái)務(wù)報(bào)表，獲取建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用等數(shù)據(jù)。交通安全提升指標(biāo)中的事故發(fā)生率通過VTS的事故統(tǒng)計(jì)記錄計(jì)算得出；交通效率提高指標(biāo)中的船舶平均航行速度可從船舶的AIS數(shù)據(jù)中提?。画h(huán)境影響降低指標(biāo)中的污染物排放減少率通過對(duì)船舶污染物排放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析得到。模型的數(shù)學(xué)表達(dá)：BCC模型的基本形式為規(guī)模報(bào)酬可變下的投入導(dǎo)向型DEA模型，其線性規(guī)劃模型如下：\begin{align*}&\min\theta-\varepsilon(\sum_{i=1}^{m}s_{i}^{-}+\sum_{r=1}^{s}s_{r}^{+})\\&s.t.\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}x_{ij}+s_{i}^{-}=\thetax_{ij0},i=1,2,\cdots,m\\&\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}y_{rj}-s_{r}^{+}=y_{rj0},r=1,2,\cdots,s\\&\sum_{j=1}^{n}\lambda_{j}=1\\&\lambda_{j}\geq0,j=1,2,\cdots,n\\&s_{i}^{-}\geq0,i=1,2,\cdots,m\\&s_{r}^{+}\geq0,r=1,2,\cdots,s\end{align*}其中，\theta為決策單元的效率值，\varepsilon為非阿基米德無窮小量，通常取10^{-6}；\lambda_{j}為第j個(gè)決策單元的權(quán)重；x_{ij}為第j個(gè)決策單元的第i種輸入；y_{rj}為第j個(gè)決策單元的第r種輸出；s_{i}^{-}和s_{r}^{+}分別為第i種輸入和第r種輸出的松弛變量，用于衡量輸入冗余和輸出不足的程度；x_{ij0}和y_{rj0}分別為被評(píng)價(jià)決策單元的第i種輸入和第r種輸出。在該模型中，目標(biāo)函數(shù)旨在最小化\theta，同時(shí)考慮輸入冗余和輸出不足的懲罰項(xiàng)。約束條件中，第一個(gè)約束表示輸入的線性組合加上輸入松弛變量等于被評(píng)價(jià)決策單元輸入的\theta倍，第二個(gè)約束表示輸出的線性組合減去輸出松弛變量等于被評(píng)價(jià)決策單元的輸出，第三個(gè)約束保證決策單元權(quán)重之和為1，其余約束條件確保權(quán)重和松弛變量非負(fù)。通過求解該線性規(guī)劃模型，可以得到每個(gè)決策單元（即VTS）的效率值\theta，以及對(duì)應(yīng)的松弛變量s_{i}^{-}和s_{r}^{+}，從而對(duì)VTS的功能效率進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。3.3數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理3.3.1數(shù)據(jù)來源為了確?；贒EA方法的VTS功能評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和可靠性，需要從多個(gè)渠道廣泛收集數(shù)據(jù)。VTS運(yùn)行記錄是重要的數(shù)據(jù)來源之一，其中包含了豐富的信息，如船舶交通流量、船舶航行軌跡、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。通過對(duì)VTS運(yùn)行記錄的詳細(xì)分析，可以獲取關(guān)于VTS實(shí)際運(yùn)行情況的第一手資料。例如，從船舶交通流量數(shù)據(jù)中，可以了解不同時(shí)間段、不同水域的船舶數(shù)量變化，這對(duì)于評(píng)估VTS在交通管理方面的能力具有重要意義；船舶航行軌跡數(shù)據(jù)則能反映VTS對(duì)船舶航行的引導(dǎo)效果，以及船舶是否按照規(guī)定的航線行駛。統(tǒng)計(jì)報(bào)表也是不可或缺的數(shù)據(jù)來源。這些報(bào)表通常由VTS管理部門定期編制，涵蓋了VTS系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，如設(shè)備維護(hù)記錄、人員工作時(shí)長、事故統(tǒng)計(jì)等。設(shè)備維護(hù)記錄可以反映設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和維護(hù)情況，為評(píng)估設(shè)備投入的有效性提供依據(jù)；人員工作時(shí)長數(shù)據(jù)有助于分析人力資源的利用效率；事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則直接關(guān)系到VTS在保障交通安全方面的成效，包括事故的類型、發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)等信息，能夠直觀地展示VTS在預(yù)防事故方面的作用。實(shí)地調(diào)研是獲取數(shù)據(jù)的另一種重要方式。通過對(duì)VTS中心的實(shí)地考察，可以深入了解其設(shè)備設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行狀況、人員的工作環(huán)境和操作流程等。與VTS工作人員進(jìn)行面對(duì)面交流，能夠獲取關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，包括他們?cè)诠ぷ髦杏龅降膯栴}、對(duì)系統(tǒng)功能的看法以及改進(jìn)建議等。例如，了解工作人員在應(yīng)對(duì)復(fù)雜交通情況時(shí)的操作經(jīng)驗(yàn)和困難，有助于發(fā)現(xiàn)VTS在實(shí)際運(yùn)行中存在的不足，為后續(xù)的改進(jìn)提供方向。此外，還可以通過與相關(guān)部門的溝通和協(xié)作，獲取其他相關(guān)數(shù)據(jù)，如氣象部門的氣象數(shù)據(jù)、港口管理部門的貨物吞吐量數(shù)據(jù)等。氣象數(shù)據(jù)對(duì)于分析VTS在不同氣象條件下的運(yùn)行效果具有重要意義，例如惡劣天氣對(duì)船舶航行的影響以及VTS的應(yīng)對(duì)措施；貨物吞吐量數(shù)據(jù)則與VTS的交通效率提升功能密切相關(guān)，能夠反映VTS在促進(jìn)港口物流發(fā)展方面的作用。3.3.2數(shù)據(jù)整理與標(biāo)準(zhǔn)化在收集到大量的數(shù)據(jù)后，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和標(biāo)準(zhǔn)化處理，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性。數(shù)據(jù)整理的首要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，檢查數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，去除重復(fù)、錯(cuò)誤或缺失的數(shù)據(jù)。例如，在VTS運(yùn)行記錄中，可能存在一些由于設(shè)備故障或數(shù)據(jù)傳輸問題導(dǎo)致的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，如船舶位置信息異常、時(shí)間戳錯(cuò)誤等，這些數(shù)據(jù)需要進(jìn)行修正或刪除。對(duì)于缺失的數(shù)據(jù)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的補(bǔ)充，如通過其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算或采用插補(bǔ)方法進(jìn)行填補(bǔ)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理也是至關(guān)重要的。由于不同的輸入輸出指標(biāo)具有不同的量綱和數(shù)量級(jí)，直接使用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的偏差。標(biāo)準(zhǔn)化處理可以消除量綱和數(shù)量級(jí)的影響，使數(shù)據(jù)具有可比性。常見的標(biāo)準(zhǔn)化方法有Z-score標(biāo)準(zhǔn)化、Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化等。Z-score標(biāo)準(zhǔn)化，也稱為標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化，其計(jì)算公式為：z_i=\frac{x_i-\overline{x}}{s}其中，z_i為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，x_i為原始數(shù)據(jù)，\overline{x}為原始數(shù)據(jù)的均值，s為原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。通過Z-score標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)化為均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，這樣可以使不同指標(biāo)的數(shù)據(jù)在同一尺度上進(jìn)行比較。Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化，也稱為歸一化，其計(jì)算公式為：y_i=\frac{x_i-\min(x)}{\max(x)-\min(x)}其中，y_i為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，x_i為原始數(shù)據(jù)，\min(x)和\max(x)分別為原始數(shù)據(jù)的最小值和最大值。Min-Max標(biāo)準(zhǔn)化將數(shù)據(jù)映射到[0,1]區(qū)間內(nèi)，同樣能夠消除量綱和數(shù)量級(jí)的影響。在本研究中，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分析需求，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)輸入輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)，能夠更準(zhǔn)確地反映各指標(biāo)之間的關(guān)系，為后續(xù)的DEA模型分析提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而提高VTS功能評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和有效性。四、實(shí)證分析——以[具體港口VTS]為例4.1案例背景介紹4.1.1[港口名稱]VTS概況[港口名稱]VTS的建設(shè)與發(fā)展緊密伴隨著港口的繁榮進(jìn)程。自[起始年份]初步規(guī)劃建設(shè)以來，歷經(jīng)多階段的升級(jí)與完善，逐步發(fā)展成為具備先進(jìn)技術(shù)與綜合管理能力的現(xiàn)代化船舶交通管理系統(tǒng)。在早期建設(shè)階段，主要側(cè)重于基礎(chǔ)設(shè)備的搭建，引入了基礎(chǔ)的雷達(dá)監(jiān)測(cè)設(shè)備和甚高頻通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)港口水域船舶的初步監(jiān)測(cè)與信息溝通。隨著港口業(yè)務(wù)的迅速增長，對(duì)VTS的功能需求不斷提高，[港口名稱]VTS持續(xù)加大投入，不斷更新和擴(kuò)充設(shè)備設(shè)施。目前，[港口名稱]VTS規(guī)模宏大，其管轄范圍覆蓋了港口核心作業(yè)區(qū)、進(jìn)出港航道以及周邊相關(guān)水域，總面積達(dá)到[X]平方公里。在這片廣闊的水域內(nèi)，VTS通過密集的設(shè)備布局，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶交通的全方位、實(shí)時(shí)監(jiān)控。其主要設(shè)施先進(jìn)且完備，配備了多座高性能的雷達(dá)站，這些雷達(dá)站分布在港口的關(guān)鍵位置，相互配合，確保了對(duì)船舶的監(jiān)測(cè)無死角。雷達(dá)的監(jiān)測(cè)距離可達(dá)[X]海里，能夠精確探測(cè)船舶的位置、航向、航速等關(guān)鍵信息，為船舶交通管理提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。AIS基站在[港口名稱]VTS中也發(fā)揮著重要作用，多個(gè)AIS基站均勻分布于港口水域，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶自動(dòng)識(shí)別信息的全面覆蓋和高效接收。船舶通過AIS設(shè)備自動(dòng)發(fā)送自身的識(shí)別信息、航行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，VTS能夠?qū)崟r(shí)獲取這些信息，進(jìn)一步豐富了對(duì)船舶的監(jiān)控手段，提高了信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。VHF通信系統(tǒng)則是VTS與船舶之間進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通的重要橋梁，其通信覆蓋范圍廣泛，信號(hào)穩(wěn)定可靠。船舶駕駛員可以通過VHF與VTS中心進(jìn)行語音通話，及時(shí)獲取航行指令、氣象信息、港口動(dòng)態(tài)等重要資訊，同時(shí)向VTS中心報(bào)告船舶的實(shí)際情況和遇到的問題，確保了船舶航行的安全與順暢。此外，[港口名稱]VTS還配備了先進(jìn)的CCTV監(jiān)控系統(tǒng)，在港口的重點(diǎn)區(qū)域和關(guān)鍵位置安裝了高清攝像頭，能夠?qū)Υ暗目坎?、離泊、裝卸作業(yè)等進(jìn)行直觀的視頻監(jiān)控。CCTV監(jiān)控系統(tǒng)不僅為VTS操作人員提供了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫面，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理各類異常情況，還為事故調(diào)查和責(zé)任認(rèn)定提供了重要的視頻證據(jù)。數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)系統(tǒng)則是VTS的核心支撐之一，該系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)Ａ康拇氨O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析和處理，提取有價(jià)值的信息，為交通管理決策提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，能夠?qū)v史數(shù)據(jù)進(jìn)行長期存儲(chǔ)，方便后續(xù)的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析，為VTS的持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。4.1.2數(shù)據(jù)收集情況為了深入、準(zhǔn)確地評(píng)估[港口名稱]VTS的功能，本研究在數(shù)據(jù)收集方面進(jìn)行了全面且細(xì)致的工作。數(shù)據(jù)收集的時(shí)間跨度為[起始時(shí)間]-[結(jié)束時(shí)間]，涵蓋了多個(gè)不同的季節(jié)和時(shí)間段，以確保數(shù)據(jù)能夠充分反映[港口名稱]VTS在不同工況下的運(yùn)行情況。在不同季節(jié)，港口的氣象條件、船舶流量和運(yùn)輸貨物種類等都可能存在較大差異，例如夏季可能面臨臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣影響，冬季則可能出現(xiàn)低溫、大霧等特殊氣象條件，這些因素都會(huì)對(duì)VTS的功能發(fā)揮產(chǎn)生影響。同時(shí)，不同時(shí)間段的船舶交通流量也有明顯變化，如工作日和周末、白天和夜晚等，通過收集不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)，可以更全面地了解VTS在應(yīng)對(duì)各種交通狀況時(shí)的表現(xiàn)。在數(shù)據(jù)范圍上，涵蓋了多方面關(guān)鍵信息。設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)是重要的收集內(nèi)容之一，包括雷達(dá)、AIS、VHF等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障記錄、維護(hù)保養(yǎng)記錄等。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以了解設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性以及維護(hù)管理情況，評(píng)估設(shè)備是否能夠持續(xù)有效地支持VTS的各項(xiàng)功能。例如，雷達(dá)的故障記錄可以反映出設(shè)備的故障率和故障類型，通過對(duì)故障原因的分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，確保雷達(dá)監(jiān)測(cè)功能的正常運(yùn)行。船舶交通數(shù)據(jù)也是不可或缺的部分，包括船舶的進(jìn)出港時(shí)間、航行軌跡、船舶類型、貨物種類等。這些數(shù)據(jù)能夠直觀地反映港口的交通流量和船舶運(yùn)行情況，為評(píng)估VTS在交通組織、航行引導(dǎo)等方面的功能提供依據(jù)。例如，通過分析船舶的航行軌跡，可以判斷VTS對(duì)船舶航行路線的規(guī)劃和引導(dǎo)是否合理，是否能夠有效避免船舶之間的沖突和碰撞風(fēng)險(xiǎn)；船舶類型和貨物種類的信息則有助于VTS根據(jù)不同船舶的特點(diǎn)和需求，提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)和管理。事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)同樣具有重要價(jià)值，包括事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、類型、造成的損失等詳細(xì)信息。事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是衡量VTS在保障交通安全方面成效的關(guān)鍵指標(biāo)，通過對(duì)事故數(shù)據(jù)的分析，可以了解VTS在事故預(yù)防、應(yīng)急響應(yīng)等方面存在的不足，進(jìn)而提出針對(duì)性的改進(jìn)建議。例如，分析事故發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)分布規(guī)律，能夠發(fā)現(xiàn)港口水域中存在的安全隱患區(qū)域，從而加強(qiáng)對(duì)這些區(qū)域的監(jiān)控和管理；對(duì)事故類型和原因的深入研究，則有助于制定更加有效的事故預(yù)防措施，提高VTS的安全保障能力。數(shù)據(jù)的收集渠道豐富多樣，主要通過VTS系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)庫獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和船舶交通數(shù)據(jù)。VTS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)記錄了各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和船舶的動(dòng)態(tài)信息，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、全面且更新及時(shí)。同時(shí)，與港口管理部門、海事部門等相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，獲取事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)的補(bǔ)充信息。這些部門在日常工作中積累了大量關(guān)于港口運(yùn)營和海事管理的數(shù)據(jù)，通過與他們的協(xié)作，可以獲取更全面、更權(quán)威的信息，確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。此外，還對(duì)VTS操作人員進(jìn)行問卷調(diào)查和訪談，了解他們?cè)趯?shí)際工作中對(duì)VTS功能的感受和評(píng)價(jià)，以及遇到的問題和建議，從實(shí)際操作層面獲取寶貴的信息，為VTS功能評(píng)價(jià)提供更豐富的視角。四、實(shí)證分析——以[具體港口VTS]為例4.2基于DEA模型的功能評(píng)價(jià)結(jié)果4.2.1評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算運(yùn)用選定的BCC模型對(duì)[港口名稱]VTS在[起始時(shí)間]-[結(jié)束時(shí)間]的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算。將經(jīng)過整理和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)代入BCC模型的線性規(guī)劃方程中，通過專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件（如DEAP、Lingo等）進(jìn)行求解。在求解過程中，軟件會(huì)根據(jù)模型的設(shè)定和輸入的數(shù)據(jù)，計(jì)算出[港口名稱]VTS的綜合技術(shù)效率值、純技術(shù)效率值和規(guī)模效率值。假設(shè)經(jīng)過計(jì)算，[港口名稱]VTS在該時(shí)間段內(nèi)的綜合技術(shù)效率值為0.85，純技術(shù)效率值為0.92，規(guī)模效率值為0.92。綜合技術(shù)效率值反映了[港口名稱]VTS在現(xiàn)有投入資源下，產(chǎn)出的總體效率水平；純技術(shù)效率值體現(xiàn)了其在技術(shù)應(yīng)用和管理水平方面的效率，即是否在現(xiàn)有技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)了投入資源的最優(yōu)利用；規(guī)模效率值則表示其生產(chǎn)規(guī)模是否處于最優(yōu)狀態(tài)，是否實(shí)現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)。4.2.2結(jié)果分析與討論從計(jì)算結(jié)果來看，[港口名稱]VTS的綜合技術(shù)效率值為0.85，表明其在整體功能發(fā)揮上尚未達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，存在一定的改進(jìn)空間。純技術(shù)效率值為0.92，說明在技術(shù)應(yīng)用和管理方面相對(duì)較好，但仍有提升的潛力?？赡艽嬖诓糠衷O(shè)備的操作流程不夠優(yōu)化，導(dǎo)致設(shè)備的利用率未達(dá)到最高水平；或者在人員管理方面，存在工作分配不合理的情況，影響了工作效率。規(guī)模效率值為0.92，意味著[港口名稱]VTS的規(guī)模與當(dāng)前的投入產(chǎn)出匹配度接近最優(yōu)，但仍有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。這可能是由于港口的業(yè)務(wù)量增長較快，VTS的規(guī)模擴(kuò)張未能及時(shí)跟上，導(dǎo)致資源配置略顯不足；或者是在設(shè)備和人員的配置上，存在一定的冗余，沒有充分發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)。在交通安全提升方面，雖然[港口名稱]VTS在降低事故發(fā)生率和事故損失方面取得了一定成效，但與效率前沿面相比，仍有改進(jìn)的余地?？赡苄枰M(jìn)一步優(yōu)化交通組織方案，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)船舶和水域的監(jiān)控，提高事故預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。在交通效率提高方面，船舶平均航行速度、港口吞吐量增長率等指標(biāo)雖然有所提升，但仍未達(dá)到最優(yōu)水平。這可能是由于VTS在與港口其他部門的協(xié)同合作上存在不足，導(dǎo)致船舶進(jìn)出港流程不夠順暢；或者是在航道規(guī)劃和使用上，未能充分考慮船舶的實(shí)際需求，影響了交通效率。在環(huán)境影響降低方面，[港口名稱]VTS在減少污染物排放和保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境方面做出了努力，但仍需進(jìn)一步加強(qiáng)?？赡苄枰哟髮?duì)船舶污染物排放的監(jiān)管力度，推廣使用環(huán)保型船舶和設(shè)備，提高對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)和能力。通過對(duì)[港口名稱]VTS功能評(píng)價(jià)結(jié)果的分析，明確了其在功能發(fā)揮上的優(yōu)勢(shì)和不足，為后續(xù)提出針對(duì)性的改進(jìn)措施提供了依據(jù)。4.3與其他評(píng)價(jià)方法的對(duì)比分析4.3.1對(duì)比方法選擇為了更全面地評(píng)估基于DEA方法的VTS功能評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，選擇模糊綜合評(píng)價(jià)法與DEA方法進(jìn)行對(duì)比。模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，它根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，能夠較好地處理評(píng)價(jià)過程中的模糊性和不確定性問題。在VTS功能評(píng)價(jià)中，模糊綜合評(píng)價(jià)法通過構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后運(yùn)用模糊變換原理，對(duì)VTS的功能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。模糊綜合評(píng)價(jià)法在處理評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊性和不確定性方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。例如，對(duì)于一些難以直接量化的指標(biāo)，如VTS服務(wù)質(zhì)量、管理水平等，模糊綜合評(píng)價(jià)法可以通過專家打分、問卷調(diào)查等方式，將這些定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)，再利用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)過程中，模糊綜合評(píng)價(jià)法能夠充分考慮各指標(biāo)之間的相互關(guān)系和影響，通過模糊合成算子將多個(gè)評(píng)價(jià)因素綜合起來，得出一個(gè)相對(duì)全面的評(píng)價(jià)結(jié)果。然而，模糊綜合評(píng)價(jià)法也存在一些局限性。該方法在確定指標(biāo)權(quán)重時(shí)，往往依賴于專家的主觀判斷，容易受到專家個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)水平等因素的影響，導(dǎo)致權(quán)重的確定缺乏客觀性和準(zhǔn)確性。在處理多輸入多輸出的復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，模糊綜合評(píng)價(jià)法的計(jì)算過程較為復(fù)雜，且評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性可能會(huì)受到影響。相比之下，DEA方法無需預(yù)先設(shè)定輸入輸出指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系，也不需要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行主觀賦權(quán)，而是通過線性規(guī)劃模型，利用決策單元的實(shí)際輸入輸出數(shù)據(jù)來確定各指標(biāo)的權(quán)重，避免了主觀因素的干擾，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。在處理多輸入多輸出的復(fù)雜系統(tǒng)評(píng)價(jià)問題時(shí)，DEA方法能夠同時(shí)考慮多個(gè)輸入和輸出指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)決策單元的相對(duì)效率，具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。4.3.2對(duì)比結(jié)果及啟示以[港口名稱]VTS為例，分別運(yùn)用DEA方法和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)其功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法時(shí)，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分，確定指標(biāo)權(quán)重，然后通過模糊變換計(jì)算出VTS的綜合評(píng)價(jià)得分。通過對(duì)比兩種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DEA方法更能準(zhǔn)確地反映VTS在資源利用和功能實(shí)現(xiàn)方面的效率。在DEA方法的評(píng)價(jià)結(jié)果中，[港口名稱]VTS的綜合技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率都有明確的數(shù)值體現(xiàn)，能夠清晰地指出VTS在哪些方面存在效率不足，以及需要改進(jìn)的方向。例如，DEA結(jié)果顯示[港口名稱]VTS的規(guī)模效率為0.92，說明其規(guī)模與當(dāng)前的投入產(chǎn)出匹配度接近最優(yōu)，但仍有進(jìn)一步優(yōu)化的空間，這為VTS管理部門在資源配置和規(guī)模調(diào)整方面提供了具體的參考依據(jù)。而模糊綜合評(píng)價(jià)法的評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)較為籠統(tǒng)，雖然能夠給出一個(gè)綜合評(píng)價(jià)得分，但難以深入分析VTS在各個(gè)功能方面的效率情況以及資源利用的有效性。例如，模糊綜合評(píng)價(jià)法可能只給出一個(gè)整體的評(píng)價(jià)等級(jí)，如“良好”或“一般”，但無法像DEA方法那樣，具體指出在哪些投入產(chǎn)出指標(biāo)上存在問題，以及如何進(jìn)行改進(jìn)。差異原因主要在于兩種方法的原理和特點(diǎn)不同。DEA方法基于相對(duì)效率的概念，通過構(gòu)建生產(chǎn)前沿面來評(píng)價(jià)決策單元的效率，能夠充分考慮多輸入多輸出之間的關(guān)系，且權(quán)重是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的客觀結(jié)果；而模糊綜合評(píng)價(jià)法主要依賴于專家的主觀判斷和模糊數(shù)學(xué)的運(yùn)算，在處理復(fù)雜系統(tǒng)的效率評(píng)價(jià)時(shí)存在一定的局限性。這對(duì)VTS功能評(píng)價(jià)的啟示是，在選擇評(píng)價(jià)方法時(shí)，應(yīng)充分考慮VTS系統(tǒng)的特點(diǎn)和評(píng)價(jià)目的。對(duì)于注重資源利用效率和功能實(shí)現(xiàn)有效性的評(píng)價(jià)，DEA方法更為合適，它能夠?yàn)閂TS管理部門提供更具針對(duì)性和可操作性的決策建議，有助于優(yōu)化VTS的資源配置，提高其運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。而模糊綜合評(píng)價(jià)法在處理一些模糊性較強(qiáng)的定性指標(biāo)時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)，可以作為DEA方法的補(bǔ)充，用于對(duì)VTS功能進(jìn)行更全面的評(píng)價(jià)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將兩種方法結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，以獲得更準(zhǔn)確、全面的VTS功能評(píng)價(jià)結(jié)果。五、提升VTS功能的建議與對(duì)策5.1基于評(píng)價(jià)結(jié)果的問題分析5.1.1VTS功能存在的主要問題從評(píng)價(jià)結(jié)果來看，VTS在多個(gè)方面存在問題。在資源利用效率方面，部分VTS存在人力、設(shè)備和資金投入冗余的情況。例如，某些VTS中心配備的人員數(shù)量超出了實(shí)際工作需求，導(dǎo)致人力資源浪費(fèi)，同時(shí)也增加了運(yùn)營成本。在設(shè)備投入上，一些VTS購置了大量先進(jìn)設(shè)備，但設(shè)備的使用率不高，部分設(shè)備甚至長期閑置，造成了資源的極大浪費(fèi)。資金投入方面，一些VTS在建設(shè)和維護(hù)過程中，資金使用不合理，存在資金浪費(fèi)和資金配置不當(dāng)?shù)膯栴}，導(dǎo)致有限的資金未能充分發(fā)揮作用，影響了VTS功能的有效實(shí)現(xiàn)。在服務(wù)效果方面，交通安全提升效果有待加強(qiáng)。雖然VTS在一定程度上降低了事故發(fā)生率，但仍存在一些安全隱患。部分VTS對(duì)船舶交通的監(jiān)控存在盲區(qū)，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理一些潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)；在事故預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)方面，也存在預(yù)警不及時(shí)、響應(yīng)速度慢的問題，導(dǎo)致事故發(fā)生時(shí)不能迅速采取有效的應(yīng)對(duì)措施，增加了事故造成的損失。交通效率提高方面，一些VTS在交通組織和協(xié)調(diào)上存在不足。船舶在進(jìn)出港過程中，經(jīng)常出現(xiàn)等待時(shí)間過長、航行路線不合理等情況，導(dǎo)致交通效率低下。不同港口的VTS之間以及VTS與其他相關(guān)部門之間的信息共享和協(xié)同合作不夠順暢，影響了整個(gè)海上交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在環(huán)境影響降低方面，VTS對(duì)船舶污染物排放的監(jiān)管力度不夠。部分船舶存在違規(guī)排放污染物的情況，而VTS未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止，導(dǎo)致海洋環(huán)境受到污染。在海洋生態(tài)保護(hù)方面，VTS的作用尚未充分發(fā)揮，缺乏有效的監(jiān)測(cè)和保護(hù)措施，無法及時(shí)應(yīng)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境變化帶來的挑戰(zhàn)。5.1.2問題產(chǎn)生的原因剖析問題產(chǎn)生的原因是多方面的。從管理角度來看，管理體制不完善是導(dǎo)致VTS功能問題的重要原因之一。不同地區(qū)的VTS管理部門之間職責(zé)劃分不明確，存在管理重疊和管理空白的現(xiàn)象，導(dǎo)致工作效率低下，協(xié)調(diào)困難。一些VTS管理部門缺乏科學(xué)的決策機(jī)制和績效考核機(jī)制，在資源配置、設(shè)備更新等方面缺乏合理規(guī)劃和有效監(jiān)督，影響了VTS的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。技術(shù)層面，設(shè)備老化和技術(shù)更新滯后是突出問題。隨著時(shí)間的推移，一些VTS的設(shè)備逐漸老化，性能下降，無法滿足日益增長的海上交通管理需求。部分雷達(dá)設(shè)備的探測(cè)精度降低，AIS基站的信號(hào)覆蓋范圍縮小，導(dǎo)致對(duì)船舶的監(jiān)測(cè)和跟蹤不準(zhǔn)確。同時(shí)，隨著科技的不斷進(jìn)步，新的技術(shù)和設(shè)備不斷涌現(xiàn)，但一些VTS未能及時(shí)進(jìn)行技術(shù)更新和升級(jí)，無法充分利用新技術(shù)提升功能，如在大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)應(yīng)用方面相對(duì)滯后，影響了VTS對(duì)交通信息的處理和分析能力，以及對(duì)船舶交通的智能化管理水平。人員因素也不容忽視。VTS操作人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力參差不齊，部分人員缺乏必要的培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)VTS設(shè)備的操作不熟練，對(duì)復(fù)雜交通情況的處理能力不足，影響了VTS功能的發(fā)揮。一些VTS工作人員的責(zé)任心不強(qiáng)，工作態(tài)度不認(rèn)真，在工作中存在疏忽大意的情況，也容易導(dǎo)致安全事故和服務(wù)質(zhì)量下降。此外，VTS人才隊(duì)伍的穩(wěn)定性較差，人員流動(dòng)頻繁，導(dǎo)致工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性受到影響，新入職人員需要一定時(shí)間來熟悉工作環(huán)境和業(yè)務(wù)流程，這也在一定程度上影響了VTS的運(yùn)行效率。五、提升VTS功能的建議與對(duì)策5.2針對(duì)性的改進(jìn)建議5.2.1優(yōu)化資源配置為提高VTS資源利用效率，需從人力、物力和財(cái)力三方面入手，合理調(diào)配資源。在人力方面，依據(jù)VTS的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行精準(zhǔn)的人員配置。通過對(duì)不同時(shí)段、不同區(qū)域船舶流量和業(yè)務(wù)復(fù)雜度的分析，制定科學(xué)的人員排班計(jì)劃。例如，在船舶交通高峰期，增加操作人員數(shù)量，確保對(duì)船舶動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；在業(yè)務(wù)相對(duì)清淡時(shí)，合理安排人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、培訓(xùn)學(xué)習(xí)等工作，避免人力資源的閑置和浪費(fèi)。同時(shí)，建立完善的人員績效考核機(jī)制，根據(jù)工作表現(xiàn)、業(yè)務(wù)能力等指標(biāo)進(jìn)行考核，激勵(lì)員工提高工作效率，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的員工給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)不稱職的員工進(jìn)行培訓(xùn)或調(diào)整崗位。在物力方面，加強(qiáng)設(shè)備管理。定期對(duì)VTS設(shè)備進(jìn)行全面檢查和維護(hù)，建立設(shè)備維護(hù)檔案，記錄設(shè)備的維護(hù)時(shí)間、維護(hù)內(nèi)容、故障情況等信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備故障，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。對(duì)于老化、性能下降的設(shè)備，及時(shí)進(jìn)行更新?lián)Q代，提高設(shè)備的性能和可靠性。同時(shí)，合理配置設(shè)備資源，根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際需求，優(yōu)化設(shè)備布局，避免設(shè)備的重復(fù)配置和資源浪費(fèi)。例如，在船舶流量較大的區(qū)域，增加雷達(dá)的數(shù)量和覆蓋范圍，提高對(duì)船舶的監(jiān)測(cè)精度；在通信需求較高的區(qū)域，優(yōu)化VHF通信設(shè)備的設(shè)置，確保通信的暢通。在財(cái)力方面，制定科學(xué)合理的預(yù)算計(jì)劃。對(duì)VTS的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和管理，確保資金的合理使用。加強(qiáng)對(duì)資金使用的監(jiān)督和審計(jì)，防止資金挪用、浪費(fèi)等現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，積極拓展資金來源渠道，爭取政府財(cái)政支持、社會(huì)投資等，為VTS的發(fā)展提供充足的資金保障。例如，通過與相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào)，爭取更多的財(cái)政撥款用于VTS設(shè)備的更新和升級(jí)；鼓勵(lì)企業(yè)參與VTS的建設(shè)和運(yùn)營，通過合作共贏的方式，共同推動(dòng)VTS的發(fā)展。5.2.2加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用為提升VTS的信息處理和服務(wù)能力，應(yīng)積極引入先進(jìn)技術(shù)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方面，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)VTS收集到的海量船舶交通數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析。通過對(duì)船舶航行軌跡、交通流量、事故發(fā)生規(guī)律等數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測(cè)船舶交通流量的變化趨勢(shì)，提前做好交通組織和管理工作。例如，通過分析歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)某一港口在特定時(shí)間段內(nèi)的船舶流量高峰，提前安排引航員、拖輪等資源，確保船舶的順利進(jìn)出港，提高交通效率。同時(shí)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)船舶的異常行為，如船舶超速、偏離航線等，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，保障海上交通安全。在人工智能技術(shù)應(yīng)用方面，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于VTS的船舶識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等功能中。利用人工智能算法對(duì)雷達(dá)、AIS等設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高船舶識(shí)別的準(zhǔn)確性和速度，能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別出不同類型的船舶，為后續(xù)的交通管理提供更精準(zhǔn)的信息。通過建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，利用人工智能技術(shù)對(duì)船舶的航行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)預(yù)測(cè)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，如船舶碰撞風(fēng)險(xiǎn)、擱淺風(fēng)險(xiǎn)等，并發(fā)出預(yù)警信息，提前采取防范