可拓理論在裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

呂 超，胡民效

（武警工程大學(xué)，西安 710086）

可拓理論在裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

呂 超，胡民效

（武警工程大學(xué)，西安 710086）

根據(jù)裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因，以可拓理論為核心建立多級(jí)可拓評(píng)價(jià)模型。利用簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)函數(shù)和相似系數(shù)法客觀、科學(xué)地確定各層級(jí)指標(biāo)權(quán)重，對(duì)裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系進(jìn)行可拓評(píng)價(jià)。最后，引用武警部隊(duì)某型防暴裝甲車的采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例，驗(yàn)證可拓理論在裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的適用性、客觀性和準(zhǔn)確性。

裝備采辦，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可拓理論，防暴裝甲車

0 引言

武器裝備的采辦是裝備獲取的基本途徑，在裝備的全壽命周期中起著先決性的作用，涵蓋了裝備開(kāi)發(fā)至使用的全過(guò)程。整個(gè)過(guò)程規(guī)模大，涉及范圍廣，參與部門多，各環(huán)節(jié)不確定性因素雜，其次復(fù)雜性和一次性的特點(diǎn)給裝備采辦提出了更高的要求，因此采辦工作承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)日趨嚴(yán)峻?；诂F(xiàn)狀要實(shí)現(xiàn)低消耗高回報(bào)的采辦工作，就必須對(duì)采辦風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)有效的評(píng)估，科學(xué)評(píng)價(jià)方法的選取尤為重要。

裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估在國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)展多年，取得了一定的效果，例如張樺［1］等結(jié)合BP算法對(duì)裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究；甘旭升［2］等利用模糊層次分析法展開(kāi)研究；李文新［3］等運(yùn)用改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)矩陣法評(píng)估裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)。但以上方法要求數(shù)據(jù)量大，受主觀經(jīng)驗(yàn)影響大，靈活性不夠，難以解決定性問(wèn)題。蔡文教授提出的可拓學(xué)理論以物元為描述的基本單位，運(yùn)用定性和定量相結(jié)合的方法解決復(fù)雜問(wèn)題，將事物、事物特征及其相應(yīng)的量值作為一個(gè)整體來(lái)研究［4］。利用關(guān)聯(lián)度函數(shù)把屬于與不屬于的定性問(wèn)題拓展成為定量的描述［5］，其學(xué)科特征完全符合裝備采辦的行為特征。

1 裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)信息物元系統(tǒng)

裝備采辦涉及范圍廣，影響因素多，囊括了主觀因素、客觀因素、內(nèi)部因素及外部因素等諸多方面。本文以物元可拓理論為基礎(chǔ)，結(jié)合部隊(duì)實(shí)際，把裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)作為基元，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因［6］拓展出外部因素、內(nèi)部因素兩個(gè)同對(duì)象基元，再分別對(duì)上層兩個(gè)基元拓展，以此類推，構(gòu)成由上而下的物元開(kāi)拓。如圖1所示。裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可拓模型各指標(biāo)的具體內(nèi)容說(shuō)明，見(jiàn)表1。

2 裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)的模糊物元模型

裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估物元可拓性為基礎(chǔ)，以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可拓域?yàn)檠芯繉?duì)象，通過(guò)可拓域中元素間的物元交換來(lái)實(shí)現(xiàn)。建模過(guò)程如下：

2.1 裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的物元

根據(jù)物元理論，把有序的三元組合R=（N，C，v）作為事物研究的基本元，即事物的名稱、特征和量值，N表示研究事物的名稱（文中指裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模糊信息物元），C表示特征的名稱（文中指各指標(biāo)的名稱），v表示N關(guān)于C的取值（文中指各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的量值）。由此得出：

2.2 采辦風(fēng)險(xiǎn)的物元模型

2.2.1 評(píng)估等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)查閱資料并結(jié)合常用分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)各評(píng)估指標(biāo)的取值和取值原則（即取值越小，風(fēng)險(xiǎn)越小），劃分成5個(gè)等級(jí)Np，即低風(fēng)險(xiǎn)N0、較低風(fēng)險(xiǎn)N1、中等風(fēng)險(xiǎn)N2、較高風(fēng)險(xiǎn)N3、高風(fēng)險(xiǎn)N4。

2.2.2 確定經(jīng)典域［7］

設(shè)Nj（j=1，2，…，m）為裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估指標(biāo)所劃分的j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)，Ci（i=1，2，…，n）為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，Cik（k=1，2，…，ni）表示評(píng)價(jià)指標(biāo)Ci的下層評(píng)價(jià)指標(biāo)，則有：

式中，Vij=〈aij，bij〉表示Ni關(guān)于評(píng)價(jià)指標(biāo)Cik的量值范圍，是指各項(xiàng)指標(biāo)各等級(jí)對(duì)應(yīng)的規(guī)定的數(shù)值范圍。

2.2.3 確定節(jié)域

節(jié)域是指裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)各項(xiàng)指標(biāo)體系全部等級(jí)的值域。

式中，P表示該指標(biāo)體系所劃分等級(jí)的全部。Vip=〈aij，bij〉表示P關(guān)于Ci所規(guī)定的數(shù)值范圍，即為P的節(jié)域。

2.2.4 待評(píng)物元的確定

待評(píng)物元是指根據(jù)采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得出各指標(biāo)值S，并將各指標(biāo)值用物元表示為：

式中，S表示待測(cè)對(duì)象；RS是S的待測(cè)物元；vik是S關(guān)于Cik的量值，即各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)估的指標(biāo)值。

2.2.5 單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

單指標(biāo)關(guān)聯(lián)度是指風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)中某一評(píng)估指標(biāo)的評(píng)估值在其等級(jí)取值范圍的程度，數(shù)學(xué)意義是軸上取得的點(diǎn)與取值范圍的距離。設(shè)關(guān)聯(lián)函數(shù)記為Kj（vi）（式中各符號(hào)意義同上）

其中ρ是指點(diǎn)與區(qū)間的距離，計(jì)算公式為：

2.2.6 多級(jí)可拓評(píng)價(jià)

1）進(jìn)行一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)，得出一級(jí)指標(biāo)的各不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度。

2）進(jìn)行二級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)，可以得出待評(píng)對(duì)象的各不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)聯(lián)度。

2.2.7 綜合評(píng)價(jià)

S的級(jí)別變量特征值公式為：

2.3 整體評(píng)估模型

通過(guò)對(duì)不同時(shí)期的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估可實(shí)現(xiàn)對(duì)該風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟蹤評(píng)估。即當(dāng)j*值很高，等級(jí)很高，并有逐步增大的趨勢(shì)時(shí)，表明風(fēng)險(xiǎn)較大且會(huì)進(jìn)一步增大；當(dāng)j*等級(jí)低，波動(dòng)小，且趨勢(shì)平緩，表明在一定時(shí)間內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)較小。

3 評(píng)估指標(biāo)權(quán)重的確定

3.1 一級(jí)指標(biāo)權(quán)重確定

如果指標(biāo)落入級(jí)別越大，應(yīng)賦予更大的權(quán)重，則：

如果指標(biāo)落入級(jí)別越小，應(yīng)賦予越小的權(quán)重，則：

得出指標(biāo)Ci的權(quán)重為：

3.2 二級(jí)指標(biāo)權(quán)重確定

根據(jù)式（9）可以得出二級(jí)指標(biāo)各單指標(biāo)的優(yōu)度評(píng)價(jià)矩陣Skji：

Sij被認(rèn)為是在等權(quán)情況下反映待評(píng)對(duì)象對(duì)指標(biāo)Ci的總體評(píng)價(jià)水平。單級(jí)優(yōu)度評(píng)價(jià)向量與綜合優(yōu)度評(píng)價(jià)向量Sij的相近程度體現(xiàn)的是，指標(biāo)Cik反映指標(biāo)Ci總體情況的能力，兩者越相近，說(shuō)明Cik反映Ci的能力越強(qiáng)，則Cik的權(quán)數(shù)就越大。

兩個(gè)非負(fù)向量的貼近程度可以采用相似系數(shù)法來(lái)比較，設(shè)相似系數(shù)為rik，則：

則二級(jí)指標(biāo)權(quán)重ωik為：

4 實(shí)例分析

以武警部隊(duì)采辦某型防暴裝甲車的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為例，檢驗(yàn)基于可拓理論評(píng)估的可行性和適用性。

根據(jù)可拓理論和采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，給出評(píng)估模型的經(jīng)典域、節(jié)域和待測(cè)現(xiàn)值，如表2。數(shù)據(jù)來(lái)源均根據(jù)武警部隊(duì)當(dāng)前任務(wù)需求，并比較國(guó)內(nèi)外同類型防暴裝甲車參數(shù)，即得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)現(xiàn)值，見(jiàn)表2最后一列。

4.1 各級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

首先根據(jù)式（9）可以得出指標(biāo)Ci的二級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的所屬的經(jīng)典域的關(guān)聯(lián)函數(shù)。當(dāng)關(guān)聯(lián)函數(shù)落入越大級(jí)別時(shí)，權(quán)重也越大，選用式（11）、式（13）得出權(quán)重ωi=［0.108，0.097，0.324，0.092，0.195，0.097，0.086］。利用式（9）可以得出二級(jí)指標(biāo)各單指標(biāo)的優(yōu)度評(píng)價(jià)矩陣Skji。

由式（15）得到等權(quán)情況下多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)矩陣，Ci第1個(gè)指標(biāo)C1有兩個(gè)元素，即a0k=1/2，則S1j=［0.75-1.25-3.25-7.00 -9.00］，再由式（16）得出相似系數(shù)r1k=［68.208 6 74.478 9］T，便可以由式（17）得到C1的下級(jí)指標(biāo)權(quán)重ω1k=［0.4781 0.5219］T。

以此類推分別得出其他各權(quán)重：

4.2 指標(biāo)評(píng)價(jià)

由式（6）進(jìn)行一級(jí)評(píng)價(jià)，得到Kj（v）：

再在此基礎(chǔ)上根據(jù)式（7）進(jìn)行二級(jí)評(píng)價(jià)，得出綜合評(píng)價(jià)值，即：

5 結(jié)束語(yǔ)

以裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源作為基元，基于定性和定量?jī)煞矫娼⑵鹧b備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的多級(jí)可拓模型。運(yùn)用簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)函數(shù)和相似系數(shù)法，科學(xué)、客觀地賦予各指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)對(duì)象的不同、現(xiàn)值的不同，評(píng)估體系賦予指標(biāo)不同的權(quán)重，及時(shí)敏感反應(yīng)現(xiàn)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)研究目標(biāo)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。同時(shí)，相似系數(shù)法的引入解決了一般可拓理論無(wú)法達(dá)到的多級(jí)評(píng)估，拓展了可拓理論的應(yīng)用空間。評(píng)估過(guò)程以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，因此，數(shù)據(jù)的處理至關(guān)重要。整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程是以經(jīng)典域、節(jié)域、待測(cè)現(xiàn)值為核心展開(kāi)，要確保評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性，現(xiàn)值的取得必須具有可靠性，經(jīng)典域的劃分也是關(guān)鍵之一。

［1］張樺，董海林，昂軍.裝備采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型［J］.火力與指揮控制，2009，34（4）:100-103.

［2］甘旭升，端木慧子，高海龍，等.基于模糊層次分析法的裝備采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［J］.火力與指揮控制，2011，36（9）: 60-64.

［3］李文新，潘雄，羅帆.改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)矩陣及其在某型裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.兵工自動(dòng)化，2011，30（9）:11-15.

［4］蔡文，楊春燕，何斌.可拓邏輯初步［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.

［5］崔凱旋，石全，胡起偉，等.基于區(qū)間數(shù)與可拓理論的裝備維修保障人員訓(xùn)練效果評(píng)估［J］.兵工自動(dòng)化，2013，32（2）:12-16.

［6］李忠民，湯淑春，李軍，等.基于全壽命周期的武器裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究［J］.中國(guó)工程科學(xué)，2005，7（12）:49-53.

［7］蔡文.物元模型及其應(yīng)用［M］.北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1994:78-94.

［8］仇東東，張杰林.基于多級(jí)可拓方法的城市公交樞紐站布局評(píng)價(jià)［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，36（3）:519-522.

Application of Extension Theory in Equipment Acquisition Risk Assessment

Lü Chao，HU Min-xiao
（Engineering University of CAPF，Xi’an 710086，China）

Depending on the cause of equipment acquisition risk，a multi-level evaluation model is to be built based on the extension theory.The simple dependent function and the similar coefficient method are used to determine the level of the index weight objectively and scientifically，and make extension assessment for the equipment acquisition risk assessment system.In the end，the feasibility，objectivity and validity of this system is proved by an example，which is applied to a certain type of anti-riot armored vehicle of CAPF.

equipment acquisition，risk assessment，extension theory，anti-riot armored vehicle

E919

A

1002-0640（2015）09-0116-05

2014-08-13

2014-09-14

呂 超（1989- ），男，江蘇宜興人，碩士研究生。研究方向：裝備建設(shè)與發(fā)展。