一种船舶资源供给方案的有效性评估方法和装置与流程

本发明涉及工业数据处理领域、测试评估处理和大数据挖掘，具体涉及到一种船舶资源供给方案的有效性评估方法和装置。

背景技术：

1、船舶作为海上运输、作业的核心载体，其持续、稳定运行高度依赖于完善的资源供给体系，涵盖燃油、淡水、备品备件、食品补给等各类关键资源。随着船舶向大型化、智能化、远洋化发展，船舶资源供给方案的复杂性显著提升，对供给的及时性、准确性、稳定性要求愈发严苛。然而，当前船舶资源供给方案的评估仍存在诸多技术瓶颈，难以满足实际运营需求。

2、一方面，现有评估方法多聚焦于单一资源或单一维度的供给效果，如仅通过燃油补给量是否达标、备件交付时间是否符合约定等孤立指标判断方案有效性，缺乏对供给体系整体关联性的考量。船舶资源供给是一个多因素耦合的复杂系统，燃油供给稳定性会直接影响主机运行状态，备品备件的完备性又与设备故障修复效率紧密相关，单一维度评估无法反映各资源供给环节间的相互作用，易导致评估结果片面，难以支撑方案的优化决策。

3、另一方面，传统评估手段对历史数据的利用程度较低，且缺乏科学的量化模型支撑。部分评估方法依赖人工经验判断，主观性强，受评估人员专业水平、经验差异影响较大，评估结果的客观性和一致性难以保证；即使部分方法引入数据统计分析，也多停留在简单的均值、方差计算层面，无法深度挖掘历史供给数据与船舶运行状态数据间的内在关联，难以精准识别供给方案中的潜在风险（如供给中断隐患、资源冗余浪费等）。同时，对于供给体系的稳定性评估，现有技术未能有效结合体系的网络结构特征（如节点连接关系、连接重要性），无法从系统结构层面量化供给体系抵御干扰的能力，当面临极端天气、港口延误等突发情况时，难以提前预判供给体系的稳定性表现，可能导致船舶运营中断，造成重大经济损失。

4、此外，现有评估方法缺乏统一的有效性量化标准，难以对不同供给方案的优劣进行客观对比。部分评估仅输出 “合格 / 不合格” 的定性结论，无法给出具体的有效性数值，导致方案优化方向不明确；即使存在少量量化评估，其评估指标的选取和权重设定也缺乏科学依据，无法全面反映供给方案在 “完备性”（满足船舶实际需求的程度）和 “稳定性”（抵御干扰、持续供给的能力）两大核心维度的综合表现，制约了船舶资源供给方案的迭代优化，难以适应现代航运业高效、安全、经济的发展需求。

技术实现思路

1、本发明主要解决如何对船舶资源供给方案进行快速准确的有效性评估的问题，本发明公开了一种船舶资源供给方案的有效性评估方法和装置。

2、本发明实施例第一方面，公开了一种船舶资源供给方案的有效性评估方法，包括：

3、s1，采集得到船舶资源供给方案信息集合；所述船舶资源供给方案信息集合，包括船舶资源供给历史数据集和船舶资源供给体系信息集合；所述船舶资源供给历史数据集，包括供给数据集和运行状态数据集；所述供给数据集，包括各类船舶供给资源的历史指标数据集；所述历史指标数据集，包括各个技术指标的历史供给状态数据序列；所述运行状态数据集，包括船舶的各个技术指标的历史运行数据序列；

4、s2，对所述船舶资源供给方案信息集合进行评估处理，得到资源供给稳定性评估值和资源供给完备性评估值；

5、s3，对所述资源供给稳定性评估值和资源供给完备性评估值进行加权求和，得到船舶资源供给方案的有效性评估结果值。

6、所述对所述船舶资源供给方案信息集合进行评估处理，得到资源供给稳定性评估值和资源供给完备性评估值，包括：

7、s21，对所述船舶资源供给历史数据集进行完备性评估处理，得到资源供给完备性评估值；

8、s22，对所述船舶资源供给体系信息集合进行稳定性评估处理，得到资源供给稳定性评估值；

9、所述对所述船舶资源供给历史数据集进行完备性评估处理，得到资源供给完备性评估值，包括：

10、s211，对所述船舶资源供给历史数据集进行多体系因子筛选，得到筛选因子集合；

11、s212，对所述筛选因子集合进行融合分类处理，得到显变量集合和潜变量集合；所述潜变量集合，包括内生潜变量与外生潜变量；

12、s213，基于所述显变量集合和潜变量集合，构建得到待求解sem模型；

13、s214，基于所述船舶资源供给历史数据集，对所述待求解sem模型进行参数估计，得到sem模型；

14、s215，对所述sem模型进行拟合程度检验，得到检验指标集合；所述检验指标集合，包括残差测量参数、统计量和近似误差均方根；

15、s216，基于所述sem模型，对所述船舶资源供给历史数据集中的供给数据集进行处理，得到船舶状态估计值集合；

16、s217，对所述船舶状态估计值集合与预设的船舶状态标准值集合进行差异特征估计，得到资源供给完备性评估值。

17、所述多体系因子筛选，是以所述运行状态数据集的各个技术指标的历史运行数据序列分别作为因变量，以所述供给数据集的各个技术指标的历史供给状态数据序列分别为多元自变量，对多元自变量和因变量使用多种因子筛选方法，得到因变量对应的因子集合；利用每个因变量对应的所有因子集合，构建得到筛选因子集合；

18、所述多种因子筛选方法，包括序贯分支方法、pb方法和sobol指数方法，相应的，对多元自变量和因变量使用多种因子筛选方法后得到的因子集合，包括序贯分支因子集合、pb因子集合和sobol因子集合。

19、所述对所述筛选因子集合进行融合分类处理，得到显变量集合和潜变量集合，包括：

20、s2121，基于每个因变量的所有因子集合，分别统计得到每个自变量在所有因子集合中的出现次数，将所有自变量按照出现次数由高至低进行排序，确定排序前q1个自变量，为所述因变量的显变量集合；所述显变量集合，包括显变量；

21、s2122，对所有因变量，按照对应的显变量集合的元素总数进行排序，将排序前q2个的因变量，作为内生潜变量，将其他因变量，作为外生潜变量；

22、s2123，利用所有的内生潜变量和外生潜变量，构建得到潜变量集合。

23、所述差异特征估计的表达式为：

24、,

25、其中，

p1为资源供给完备性评估值，、和分别为残差测量参数、统计量、近似误差均方根，和分别为所述船舶状态估计值集合中的第i个技术指标的运行状态估计值和预设的船舶状态标准值集合中第i个技术指标的标准值，为所有技术指标的运行状态估计值和标准值的差值的最大值，n为所述船舶状态估计值集合中的技术指标的总数。

26、所述对所述船舶资源供给体系信息集合进行稳定性评估处理，得到资源供给稳定性评估值，包括：

27、s221，对所述船舶资源供给体系信息集合进行有向图建模，得到图矩阵集合；所述图矩阵集合，包括邻接矩阵、权重矩阵和质量矩阵；

28、s222，基于图矩阵集合，构建得到待评估矩阵；

29、s223，对所述待评估矩阵进行稳定评估处理，得到资源供给稳定性评估值。

30、本发明实施例第二方面，公开了一种船舶资源供给方案的有效性评估装置，所述装置包括：

31、存储有可执行程序代码的存储器；

32、与所述存储器耦合的处理器；

33、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行所述的船舶资源供给方案的有效性评估方法。

34、本发明实施例第三方面，公开了一种计算机可存储介质，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被计算机调用时，用于执行所述的船舶资源供给方案的有效性评估方法。

35、本发明实施例第四方面，公开了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的船舶资源供给方案的有效性评估方法。

36、本发明的有益效果为：

37、本发明通过构建涵盖船舶资源供给历史数据集与供给体系结果信息集合的评估信息基础，突破了传统评估方法仅依赖单一资源或孤立数据的局限，实现了对供给方案多维度、全要素的评估数据支撑。其中，供给历史数据集包含各类资源的历史供给指标与船舶运行状态指标，能够完整反映供给行为与船舶运行效果的对应关系；供给体系结果信息集合则涵盖系统视图与节点连接特征，可从结构层面刻画供给体系的整体架构，两类信息的结合为后续精准评估奠定了全面的数据基础，避免了因数据片面导致的评估偏差。

38、本发明在资源供给完备性评估中引入结构方程模型（sem），并通过多体系因子筛选、显潜变量分类构建科学的评估模型，显著提升了完备性评估的精准性与客观性。首先，通过序贯分支方法、pb 方法、sobol 指数方法对多元自变量进行因子筛选，能够精准识别对船舶运行状态影响显著的供给指标，排除无关或弱相关因子的干扰；其次，基于因子出现次数与因变量重要性划分显变量与潜变量，可清晰刻画供给指标与船舶运行状态间的直接关联与间接关联；最后，通过 sem 模型参数估计与拟合检验，结合差异特征估计公式量化船舶状态估计值与标准值的偏差，实现了对供给方案满足船舶实际需求程度的定量化评估，避免了传统人工经验评估的主观性与模糊性。

39、本发明在资源供给稳定性评估中采用图建模技术，结合矩阵谱范数与秩值的量化分析，从系统结构层面实现了对供给体系稳定性的科学评估。通过将供给体系结果信息转化为邻接矩阵、权重矩阵与质量矩阵，能够直观反映供给节点间的连接关系、连接重要性与连接质量；基于三类矩阵构建的待评估矩阵，整合了供给体系的结构特征与性能特征；再通过计算待评估矩阵的谱范数（反映矩阵整体幅值，对应供给体系的整体运行强度）与秩值（反映矩阵线性无关行 / 列数，对应供给体系的结构冗余度），结合稳定评估计算公式量化稳定性水平，可精准识别供给体系中的薄弱环节（如关键节点连接失效风险），为提升供给体系抵御干扰的能力提供了明确方向，弥补了传统方法无法从结构层面评估稳定性的缺陷。

40、本发明通过对资源供给稳定性评估值与完备性评估值进行加权求和，得到统一的有效性评估结果值，实现了对船舶资源供给方案综合性能的量化表征。该评估结果不仅能够直观反映方案在 “满足需求” 与 “持续供给” 两大核心维度的综合表现，还可用于不同供给方案间的横向对比，为方案的优化选择提供科学依据；同时，整个评估过程基于历史数据与系统结构特征，具有明确的数学模型支撑和可复现性，有效降低了人工干预带来的误差，提升了评估结果的可靠性与一致性，能够为船舶运营方制定高效、经济、稳定的资源供给方案提供有力的技术支持，推动航运业资源供给管理的智能化与精细化发展。