基于AHPFCE的復雜電磁環(huán)境下炮兵群通信能力評估＊－

林 偉

（陸軍軍官學院 合肥 230031）

1 引言

部隊要在復雜電磁環(huán)境下摔打，裝備要在復雜電磁環(huán)境中檢驗［5］。當前，全軍部隊正在抓緊進行復雜電磁環(huán)境下的軍事訓練，全面提高部隊遂行信息化條件下特別是復雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力，炮兵作為陸軍火力突擊的骨干力量，也應加強對戰(zhàn)場電磁環(huán)境的研究，為部隊訓練、作戰(zhàn)性動提供依據(jù)?！罢逃扇姶?，勝由信息通?！边M行復雜電磁環(huán)境下炮兵群通信能力評估，為部隊通信能力建設(shè)提供參考，具有深遠的意義。

2 基于AHP－FCE法的復雜電磁環(huán)境下炮兵群通信能力評估模型

2.1 AHP－FCE評估方法簡介

1）在評估實施的過程中，AHP（Analytical Hierarchy Process，層次分析法）和FCE（Fuzzy Comprehensive Evaluation，模糊綜合評判法）這兩種常用的評估方法都存在各自的優(yōu)缺點：AHP難以完全適用于復雜電磁環(huán)境下的炮兵群通信能力評估；FCE是模糊理論在評估領(lǐng)域的一種應用方法，它肯定人們認識上的模糊性，利用隸屬度的概念來表示這種模糊性，但FCE難以適應評估指標較多的復雜系統(tǒng)，并依賴于指標權(quán)重。如果將AHP和FCE方法結(jié)合，形成多級模糊綜合評估的AHP－FCE評估方法，可以充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢，利用AHP建立評估指標體系和確定指標權(quán)重，利用FCE進行逐層模糊合成運算，獲取通信能力的綜合評估。

2）AHP－FCE評估方法流程

圖1 AHP－FCE評估流程圖

如圖1所示，該方法有如下評估步驟：（1）建立評估指標體系和確定指標權(quán)重。（2）定義評語等級集。（3）確定單因素評估：單因素評估就是確定單個指標對各評語等級的隸屬度，常用的方法有統(tǒng)計法和構(gòu)造模糊函數(shù)法。（4）多層次綜合評估：下一層的模糊綜合評估結(jié)果作為上一層的輸入，直到計算出目標層的模糊綜合評估結(jié)果。

2.2 建立評估指標體系

使用AHP法構(gòu)建評估指標體系，如圖2所示。

2.3 定義評估因素集和評語集

1）因素集也稱指標集，即被評估對象特性因素的集合。根據(jù)炮兵群通信能力評估指標體系，建立如下評估因素集：

式中，Ui＝｛Ui1，Ui2，…，Uik｝（i＝1，2，3，…，n）。

2）評語集就是在具體評價某一項指標時，可以將評價結(jié)果分為若干等級，所有的等級構(gòu)成的集合就是評語集。評語集可表示為：V＝｛V1，V2，…，Vk｝。

圖2 炮兵群通信能力評估指標體系

2.4 計算評估隸屬度

模型中各評價指標隸屬度的確定采用的是通過專家評價打分方法。在已知評價因素集U和評語集V的基礎(chǔ)上，對每個Uj按初始模型進行綜合評估。對Ui的每個因素Uij打分確定其對評語等級Vh（h＝1，2，3，4）的隸屬程度，也就是確定Uij具有評語Vh的程度，它是從Uij到V的一個模糊映射。

根據(jù)模糊映射，可以得出模糊矩陣Ri：

2.5 評估計算

1）一級評估

設(shè)Ui中諸因素的權(quán)重為：Ai＝（ai1，ai2，…，aik），于是有：Bi＝（bi1，bi2，…，bik）＝Ai·Ri。

2）二級評估

考慮U＝｛U1，U2，…，Ui｝，以 Bi為因素Ui的單因素評估，建立模糊映射，從而得到模糊關(guān)系矩陣：

又設(shè)U＝｛U1，U2，…，Ui｝的因素權(quán)重分配為

則得出：

3）這樣可根據(jù)得出的B，按最大隸屬原則，取B＝max（b1，b2，…，bj），便可得出評估結(jié)果。為了充分運用評估信息，便于評估比較，令每個評語Vh打一個分Gm（m＝1，2，…i）。最后綜合評判該炮兵群通信能力總分為：C＝B·GT。

3 應用舉例

應用上述模型，對某炮兵群在復雜電磁環(huán)境下的通信能力進行評估。

3.1 定義評估因素集和評語集

1）定義評估因素集和子因素集。復雜電磁環(huán)境下炮兵群通信能力U＝｛基本通信能力U1；應對復雜電磁環(huán)境能力U2；通信快速反應能力U3；通信生存能力U4；保障能力U5｝。

同樣，基本通信能力U1＝｛通信覆蓋能力U11；通信有效性U12；通信容量U13；機動通信能力U14；協(xié)同通信能力U15｝……

2）選取評語集。目前應用較多的評語集有3級、4級、5級、7級評語等?？紤]到評估的操作性和準確性，并結(jié)合炮兵群通信能力評估實際，本文選定4級評語，將評估結(jié)果分為：差（V1）、一般（V2）、較好（V3）、優(yōu)秀（V4）4個等級，評語集可表示為：V＝｛V1，V2，V3，V4｝。

3.2 確定指標權(quán)重

采用AHP法確定各指標權(quán)重。根據(jù)通信能力各級指標因素兩兩比較，以一級指標U為例，確定判斷矩陣如下：

經(jīng)計算 得λmax＝5.11，A＝ （0.218，0.317，0.188，0.189，0.087）。指標一致性檢驗得C.R＝C.I／R.I＝0.0246，C.R＝0＜0.10，滿足一致性要求。同理可得其他指標權(quán)重。

3.3 確定指標權(quán)重

根據(jù)表1專家評估結(jié)果，復雜電磁環(huán)境下炮兵群通信能力判斷矩陣分別為

表1 專家評分結(jié)果

3.4 進行評估計算

1）一級計算

使用Matlab軟件進行計算，可得基本通信能力向量：

同理可得應對復雜電磁環(huán)境能力向量：

通信快速反應能力向量：

通信生存能力向量：

保障能力向量：

2）二級計算

由以上計算可得，炮兵群通信能力判斷矩陣為：R＝（B1，B2，B3，B4，B5）T。所以，復雜電磁環(huán)境下炮兵群通信能力為

3.5 結(jié)果分析處理

1）根據(jù)最大隸屬度原則，復雜電磁環(huán)境下該炮兵群通信能力B＝0.502＝max（0.112，0.194，0.502，0.190），總評為較好。參考專家意見，對每個評語V打一個分Cj（j＝1，2，3，4）。給每個評語的打分為：｛50，65，80，95｝。

2）從評估結(jié)果可以看出，該炮兵群在復雜電磁環(huán)境下的通信能力等級為較好，這是近年來炮兵部（分）隊逐漸加強對通信能力建設(shè)取得的良好效果，特別是基本通信能力和保障能力方面仍有較突出的優(yōu)勢。但該炮兵群的通信能力綜合評判總分僅為76.52，應對復雜電磁環(huán)境能力，B2＝（0.3435，0.3406，0.3059，0）屬于“差”的范疇。

4 結(jié)語

開展復雜電磁環(huán)境下部隊通信能力的評估是一項復雜而繁重的任務(wù)，也是一項關(guān)乎部隊通信能力發(fā)展建設(shè)的重大工程，值得我們進行更深入的研究。本文將AHP和FCE兩種常用評估進行綜合，較好地解決了各自在進行通信能力評估時存在的問題。本文構(gòu)建的AHP－FCE評估模型，對開展部隊通信能力評估，具有重要的參考意義。

［1］田永泰，齊建文.現(xiàn)代炮兵通信聯(lián)絡(luò)［M］.北京：解放軍出版社，2002，6：79－83.

［2］陳之寧.模糊數(shù)學及其軍事應用［M］.北京：海潮出版社，2003：43－46.

［3］郭齊勝.武器裝備效能評估概論［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2005：35－37.

［4］許樹伯.層次分析法原理［M］.天津：天津出版社，1988：95－98.

［5］王汝群.戰(zhàn)場電磁環(huán)境［M］.北京：解放軍出版社，2006：67－69.

［6］劉尚合，孫國至.復雜電磁環(huán)境內(nèi)涵及效應分析［J］.裝備指揮技術(shù)學院學報，2008（2）.

［7］任富興，王雪琴.現(xiàn)代炮兵計算理論與方法［M］.北京：解放軍出版社，2002：15－20.

［8］徐耀華，籍鳳昌，程梅利.運用“部隊演習評估系統(tǒng)”組織部隊演習評估的工作程序［J］.陸軍學術(shù)，2005（3）.

［9］喬林峰，胡浩然，等.蘭徹斯特方程的參數(shù)取值與計算［J］.艦船電子工程，2011，31（8）.

［10］李洪峰.炮兵作戰(zhàn)能力評估研究［R］.合肥：解放軍炮兵學院，2007，10.