裝備保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證的ANP-C方法

甄 偉，徐廷學(xué)，趙建忠，楊繼坤

(1.海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺(tái)264001;2.中國(guó)人民解放軍92212部隊(duì)，山東青島266002)

0 引言

裝備的保障性定性指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是為提高戰(zhàn)備完好性與任務(wù)成功性，與使用保障、維修保障、裝備設(shè)計(jì)特性以及保障性各要素有關(guān)的各項(xiàng)非量化要求。定性指標(biāo)驗(yàn)證作為裝備保障性驗(yàn)證的一個(gè)子集，是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程。目前認(rèn)可的驗(yàn)證方法是由專(zhuān)家群根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)分，再將評(píng)分進(jìn)行綜合。但在此過(guò)程中忽略了不同指標(biāo)的重要程度不同，以及各指標(biāo)間的相互影響，因而需要對(duì)其權(quán)重的分析與計(jì)算引入新的方法。網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)［1-2］是 T.L.Saaty教授在層次分析法(AHP)之后對(duì)于評(píng)價(jià)方法做出的又一重大創(chuàng)新，較好地解決了因素間相互影響的評(píng)價(jià)復(fù)雜層次模型建立。

此外，由于問(wèn)題層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、多因素性、不確定性、信息的不充分性以及人類(lèi)思維的模糊性等矛盾的涌現(xiàn)，使得人們很難客觀(guān)地做出評(píng)價(jià)和決策。也就是定性指標(biāo)所涉及信息的模糊性和隨機(jī)性特點(diǎn)，決定了專(zhuān)家群評(píng)分的簡(jiǎn)單均值很難準(zhǔn)確代表所要評(píng)判對(duì)象的真實(shí)情況，因而論文采用云理論與網(wǎng)絡(luò)分析法結(jié)合的ANP-C方法，進(jìn)行裝備的保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證。

1 保障性定性指標(biāo)體系的構(gòu)建

在裝備保障性定性指標(biāo)的驗(yàn)證過(guò)程中，對(duì)指標(biāo)體系的構(gòu)造和分析有3個(gè)基本的理由:理解和解釋指標(biāo)所代表的含義;分析和審查指標(biāo)的信息;為裝備的保障性給出結(jié)論性意見(jiàn);為其使用提供決策支持，優(yōu)化裝備設(shè)計(jì)方案、使用方案及維修保障方案。

保障性是裝備的固有屬性，其定義為裝備的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿(mǎn)足平時(shí)戰(zhàn)備完好性和戰(zhàn)時(shí)利用率要求的能力［3］。具體來(lái)講，首先裝備要具有易于保障的設(shè)計(jì)特性。裝備設(shè)計(jì)要可靠耐用，操作簡(jiǎn)便，易于維護(hù)、修理，便于檢測(cè)、裝卸、運(yùn)輸，便于補(bǔ)充燃油、冷卻液、彈藥等消耗品，這樣降低了裝備保障工作的強(qiáng)度，并且簡(jiǎn)便易行。如果裝備具有便于使用與維修保障的設(shè)計(jì)特性，可以說(shuō)明它是好保障的。另一方面，所規(guī)劃的保障資源應(yīng)當(dāng)充足、適用。保障資源是指為保證裝備達(dá)到平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)使用要求所必需的人力、物力和信息等資源，是對(duì)裝備實(shí)施保障活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。所規(guī)劃的保障資源在品種和數(shù)量上能滿(mǎn)足裝備的使用與維修需求，則說(shuō)明所規(guī)劃的保障資源是充足的;所規(guī)劃的保障資源與主裝備相匹配，裝備使用與維修所需要的保障資源都在規(guī)劃的范圍內(nèi)，而且所規(guī)劃的保障資源都是裝備使用與維修保障所必需的，則說(shuō)明所規(guī)劃的保障資源是適用的。

由以上分析可知，裝備保障性的優(yōu)劣受2個(gè)方面影響;而保障性相關(guān)設(shè)計(jì)特性與保障要素。其中，保障性相關(guān)設(shè)計(jì)特性包含以下內(nèi)容:便于保障并減少保障工作量;提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、互換性程度;有良好的環(huán)境防護(hù)能力;保障要素包含的內(nèi)容則較多:重視保障資源規(guī)劃，合理配置;有良好的設(shè)計(jì)接口;保障設(shè)備;保障設(shè)施;供應(yīng)保障;技術(shù)資料;人力人員;訓(xùn)練及訓(xùn)練保障;包裝、裝卸、貯存與運(yùn)輸;計(jì)算機(jī)資源保障?？梢越⑷鐖D1所示的層次模型。

2 保障性定性指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)是一種能用來(lái)處理具有反饋和相關(guān)關(guān)系的復(fù)雜決策問(wèn)題的定量化方法，ANP的決策原理與層次分析法(AHP)基本相同，不同的是前者能夠解決網(wǎng)絡(luò)化評(píng)估指標(biāo)體系問(wèn)題，而后者面對(duì)的是相對(duì)獨(dú)立的層次結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系問(wèn)題。

圖1 裝備保障性定性指標(biāo)層次模型Fig.1 Materials’supportability qualitative indexes hierarchy model

2.1 保障性定性指標(biāo)相互關(guān)系判斷

建立如表1所示的保障性影響因素相互關(guān)系判斷調(diào)查表，并通過(guò)廣泛的咨詢(xún)，得出各影響因素相互之間的影響關(guān)系結(jié)果。

表1 影響因素相互關(guān)系判斷Tab.1 Influence factors’correlation judgement

由于A(yíng)NP在實(shí)際運(yùn)用中相關(guān)因素之間的關(guān)系復(fù)雜，計(jì)算步驟繁雜，使其應(yīng)用受到一定的影響。為此，Expert Choice公司開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的ANP計(jì)算軟件—Super Decisions(簡(jiǎn)稱(chēng)SD軟件)［4］，以方便用戶(hù)的使用，由建立的保障性驗(yàn)證定性指標(biāo)體系及保障性影響因素相互關(guān)系判斷調(diào)查表，進(jìn)一步分析各定性要求之間的聯(lián)系，可得如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)層模型。

圖2 ANP網(wǎng)絡(luò)層模型Fig.2 ANP network floor model

2.2 權(quán)重值的計(jì)算

在SD軟件中，提供了較方便的元素間重要程度以及計(jì)算模塊，其相互比較原則為1-9標(biāo)度法，T.L.Saaty將1-9的標(biāo)度方法同另外的26種標(biāo)度方法進(jìn)行過(guò)比較，結(jié)果表明1-9標(biāo)度是可行的，并且能較好地將思維判斷數(shù)量化，其具體施行可參見(jiàn)文獻(xiàn)［5］。

圖3 定性指標(biāo)的1-9標(biāo)度法比較Fig.3 Qualitative indexes’comparison by the 1-9 scale

通過(guò)SD軟件中的超矩陣計(jì)算模塊可得如圖4所示的保障性影響因素的超矩陣。進(jìn)而可得出各因素的相對(duì)權(quán)重指標(biāo)，即本節(jié)所需要的定性指標(biāo)權(quán)重。

圖4 定性指標(biāo)權(quán)重超矩陣計(jì)算結(jié)果Fig.4 Conclusion of the qualitative indexes’weight supermatrix

3 群決策的逆向云模型

在研制階段的保障性定性驗(yàn)證中，專(zhuān)家給出的評(píng)分如果直接歸結(jié)為定性的結(jié)論，那么難以體現(xiàn)出判斷的亦此亦彼性，處于多個(gè)專(zhuān)家的群決策情況下，評(píng)分的簡(jiǎn)單平均綜合也難以反映專(zhuān)家意見(jiàn)的離散程度，因而本文選用云模型理論中的逆向云生成器來(lái)實(shí)現(xiàn)將群決策的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定性的結(jié)論。逆向云發(fā)生器是從定量到定性概念的映射，它根據(jù)一定量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以數(shù)字特征(Ex，En，Ee)表示的定性概念，如圖5所示。

圖5 逆向云發(fā)生器Fig.5 Backward cloud genertor

文獻(xiàn)［6］中給出了如下不含確定度信息的逆向云生成算法。

輸入:樣本點(diǎn)xi(i=1，2，…);

輸出:云的數(shù)字特征(Ex，En，Ee)。

（5）服務(wù)管理能為患者提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，確保患者的病情穩(wěn)定。在管理的過(guò)程中，醫(yī)護(hù)人員要注意自己的言談舉止和處事態(tài)度，多和患者進(jìn)行溝通，耐心解答患者疑問(wèn)，做到禮貌得體、態(tài)度親和。在處理患者的心理問(wèn)題時(shí)，要尊重每一位患者的隱私，完善護(hù)理規(guī)章制度， 強(qiáng)化護(hù)士服務(wù)理念，做好培訓(xùn)考核工作，以提升醫(yī)護(hù)人員的道德水平、職業(yè)修養(yǎng)和工作能力，提高患者對(duì)護(hù)理的滿(mǎn)意度，促進(jìn)基礎(chǔ)護(hù)理和特色護(hù)理相結(jié)合。

算法步驟:

1)計(jì)算樣本xi平均值，求得期望，

運(yùn)用這一算法，可將專(zhuān)家對(duì)于保障性評(píng)分?jǐn)?shù)值予以綜合，得出對(duì)于裝備保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證的結(jié)論意見(jiàn)。

4 基準(zhǔn)云及相似性比較算法

4.1 評(píng)語(yǔ)等級(jí)論域

評(píng)語(yǔ)等級(jí)論域是由評(píng)價(jià)對(duì)象可能作出的評(píng)價(jià)結(jié)果所組成的集合，可表示為

式中Vj(j=1，2，…，m)為若干可能作出的保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證結(jié)果。

裝備保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證中可將評(píng)語(yǔ)分為5個(gè)等級(jí)，即 V={V1，V2，…，V3}={劣，差，中，良，優(yōu)}，5級(jí)評(píng)語(yǔ)符合人們認(rèn)識(shí)和區(qū)分事物好壞的習(xí)慣，而且根據(jù)評(píng)分的一般規(guī)則，將相應(yīng)5個(gè)等級(jí)區(qū)分的數(shù)值定義如表2所示。這一評(píng)語(yǔ)等級(jí)的劃分不僅為專(zhuān)家評(píng)分的時(shí)候提供參考，而且將評(píng)分綜合后，也以此分值區(qū)間構(gòu)建基準(zhǔn)云。

表2 評(píng)分等級(jí)表Tab.2 Marking classification

4.2 驗(yàn)證基準(zhǔn)云的構(gòu)建

由評(píng)分等級(jí)表的區(qū)間劃分，可以得出裝備保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證的規(guī)則，由云模型的3En準(zhǔn)則，以位于區(qū)間［Ex-2En，E2+2En］的云滴作為評(píng)價(jià)的基本元素與外圍元素，可建立起形如圖6所示專(zhuān)家的保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證結(jié)論基準(zhǔn)云。

圖6 保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證基準(zhǔn)云Fig.6 Supportability’s qualitative indexes demonstration baseline clouds

4.3 相似性比較算法

應(yīng)用逆向云模型開(kāi)展評(píng)估驗(yàn)證已經(jīng)有了較多的事例，其中文獻(xiàn)［7］給出的相似性比較算法較為合理，其基本思想是度量評(píng)估驗(yàn)證的結(jié)果生成的逆向云與基準(zhǔn)云之間各云滴之間的距離，并選擇距離最小的云作為相似云給出評(píng)估。

圖7 相似云比較算法Fig.7 Similar clouds comparison method

5 ANP-C驗(yàn)證方法實(shí)施步驟

2)專(zhuān)家對(duì)各定性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分;

3)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析法得出的權(quán)重，將單個(gè)專(zhuān)家的意見(jiàn)進(jìn)行加權(quán)綜合;

4)運(yùn)用云模型理論，將專(zhuān)家意見(jiàn)進(jìn)行綜合;

5)由相似云比較算法，將專(zhuān)家意見(jiàn)與基準(zhǔn)云進(jìn)行比較，得出最終的裝備保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證結(jié)論。

6 驗(yàn)證示例

1)如前文所述，確定某型裝備保障性定性指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重與評(píng)分信息如表3所示。

表3 保障性定性指標(biāo)權(quán)重與評(píng)分Tab.3 Supportability’s qualitative indexes weights and marking

2)通過(guò)對(duì)每個(gè)專(zhuān)家評(píng)分加權(quán)后可得出單個(gè)專(zhuān)家對(duì)于某型裝備定性指標(biāo)的總體意見(jiàn)。

表4 單個(gè)專(zhuān)家綜合評(píng)分Tab.4 Single expert comprehensive marking

3)將單個(gè)專(zhuān)家的評(píng)分意見(jiàn)予以綜合，并與基準(zhǔn)云圖比較可得如圖8所示的裝備保障性驗(yàn)證結(jié)果，從直觀(guān)上可以得出結(jié)論，驗(yàn)證結(jié)論介于中與良之間，具體的結(jié)論意見(jiàn)需要通過(guò)進(jìn)一步的判斷。

圖8 驗(yàn)證云與基準(zhǔn)云直觀(guān)比較Fig.8 Demonstration cloud and baseline clouds’intuitionistic comparison

4)通過(guò)相似性比較算法可得出驗(yàn)證云距離各基準(zhǔn)云的距離如表5所示。

表5 驗(yàn)證云的相似性度量Tab.5 Demonstration cloud’s simliarity measure

進(jìn)而可以得出，該裝備的保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證結(jié)果為中，即項(xiàng)目基本滿(mǎn)足保障性要求，個(gè)別部分不能滿(mǎn)足要求，但經(jīng)過(guò)改進(jìn)或保障后能達(dá)到要求。

7 結(jié)語(yǔ)

論文研究了ANP與云模型理論結(jié)合的ANP-C方法用于開(kāi)展裝備保障性定性指標(biāo)驗(yàn)證，其主要原因是由保障性定性指標(biāo)自身的特性所決定的。目前相關(guān)研究主要采用賦予權(quán)重結(jié)合專(zhuān)家判斷進(jìn)行類(lèi)似的評(píng)估工作，但由于有的因素存在相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，而并非相互獨(dú)立，致使本文所討論的驗(yàn)證難以進(jìn)行，ANP較好地解決了一問(wèn)題。另外，由于人對(duì)于事物的主觀(guān)認(rèn)識(shí)受著自身?xiàng)l件及多種心理因素的影響，所做的判斷具有隨機(jī)性的問(wèn)題。本文采用具有普適性的云模型理論進(jìn)行相關(guān)評(píng)分結(jié)果的綜合處理，因而所得出的結(jié)果具備一定的客觀(guān)性和較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

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