摘要
通过ITTC（国际拖曳水池会议）的外推方法准确预测实船性能，对于船舶设计和能量评估而言至关重要，但这一过程会受到外推系数、相关系数以及力测量值等不确定因素的影响。为此，本文提出了一种基于回归的非侵入式多项式混沌方法，用于进行全面的不确定性量化分析。该分析涵盖了从外推系数（船舶形状系数、船体与螺旋桨的粗糙度）、湿表面积，到船舶的模型尺度水动力载荷（阻力、螺旋桨推力与扭矩）等方面的不确定性。文中计算了阻力及船舶自推进性能的统计指标，并通过蒙特卡洛模拟对其进行了验证，随后还利用索伯尔指数进行了全局敏感性分析。分析结果显示，在设计速度下，输出功率的变异系数约为4%，表明其预测可靠性较低；而推进效率及螺旋桨轴转速的预测则更为可靠（变异系数低于1%）。敏感性分析指出，船体粗糙度是影响功率预测的主要不确定性来源，同时发现，在所研究的条件下，关键输出值的预测过程主要呈线性关系。研究表明，尽管功率预测存在显著不确定性，但该方法仍能给出可靠的推进效率估算结果，从而为船舶的设计与性能评估提供量化的风险评估框架。
