海底管道多属性风险评估模型：基于EWBP加权与IT2模糊CETOPSIS方法的研究

为解决海底管道风险评估中多属性决策不确定性问题，研究人员开发了基于EWBP加权与IT2模糊CETOPSIS方法的综合评估模型。该模型通过集成熵权法、双向投影理论和区间二型模糊集，有效提升了风险排序的准确性与稳定性，为海底管道安全运维提供了科学决策工具，具有重要工程应用价值。

　　

随着海洋油气资源的持续开发，海底管道作为能源输送的"生命线"，其安全运行面临严峻挑战。复杂海洋环境下的管道系统易受腐蚀、外力冲击、自然灾害等多重因素影响，传统风险评估方法难以有效处理多源异构数据与专家评价的不确定性。特别是当评估指标存在层次复杂性与语言模糊性时，如何科学量化风险等级成为工程领域的核心难题。

为突破这一瓶颈，研究人员在《Results in Earth Sciences》发表了创新性研究成果，通过融合EWBP（熵权双向投影）加权方法与IT2（区间二型）模糊CETOPSIS（逼近理想解排序）技术，构建了多属性风险评估模型。该研究基于FMEA（失效模式与影响分析）框架，整合了3个一级指标（发生率O、严重度S、检测度D）和9个二级指标，采用五名专家对7种典型失效模式进行语言评价，并运用区间二型模糊集处理不确定性数据。

关键技术方法包括：1）通过专家语言评价转换建立IT2FS（区间二型模糊集）矩阵；2）采用EWBP加权法综合熵权与双向投影优势计算指标权重；3）利用CETOPSIS进行风险排序；4）基于DNV-RP-F107标准验证模型有效性。研究数据来源于渤海湾程油田海底管道的实际工程案例。

研究结果显著：

1. 1.
   失效模式风险排序：通过IT2 Fuzzy CETOPSIS方法得出风险等级排序为：辅助设施失效(T₁)>结构损伤(T₂)>压力冲击(T₃)>外部荷载冲击(T₆)>外部腐蚀缺陷(T₇)>自然灾害(T₄)>管道悬空(T₅)。其中T₁风险贴近度达0.7345，需优先防控。
2. 2.
   权重分配优化：EWBP加权法有效平衡了极端值影响，二级指标权重差异达0.026，避免了传统熵权法（0.0026）和双向投影法（0.098）的聚类问题。
3. 3.
   模型验证对比：与灰色关联-双向投影、模糊交叉熵等方法相比，本模型Spearman相关系数达1，排序结果与DNV标准验证完全一致。
4. 4.
   松弛因子敏感性：通过15组参数测试表明，当松弛因子设为l=0.4, j=0.3, g=0.3时，模型稳定性最佳，能有效区分中等风险失效模式。

研究结论表明，该模型通过三重创新提升了评估效能：首先，IT2FS处理语言不确定性优于传统模糊集；其次，EWBP加权兼顾数据离散性与趋势性；最后，CETOPSIS排序有效规避了单一理想解的局限性。实际应用显示，对高风险失效模式（如辅助设施失效）可实现实时预警，对中低风险模式可采用定期检测策略，显著提升风险管理精细化水平。

这项研究不仅为海底管道风险评估提供了新方法论，其技术框架还可推广至其他复杂工程系统的风险决策中，特别是在处理多专家、多指标、不确定信息场景下展现出强大适应性，对保障国家能源运输安全具有重要实践意义。