基于ADC和層次分析法的指揮所通信裝備效能評(píng)估模型構(gòu)建

溫廣杰　鐘京立　謝健

摘 要： 針對(duì)指揮所通信裝備效能發(fā)揮直接影響指揮員指揮信息通聯(lián)的實(shí)際問(wèn)題，結(jié)合指揮所通信裝備特點(diǎn)，采用ADC和層次分析法相結(jié)合的方法建立了可靠性、可信性和能力三種效能評(píng)估模型，為進(jìn)一步開(kāi)展指揮所通信裝備效能定量評(píng)估。研究結(jié)果可為指揮所通信裝備建設(shè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞： 指揮所； 通信裝備； 效能評(píng)估； 層次分析法

中圖分類(lèi)號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2015）19?0037?03

Abstract： For the practical problem that effectiveness development of command post communication equipments can directly affect information communications commanded by the commander， in combination with the characteristics of command post communication equipments， three effectiveness evaluation models were established by using the method of combining with ADC and analytic hierarchy process （AHP）， to further develop the effectiveness quantitative evaluation of the command post communication equipments. The research results can provide a reference for construction and development of command post communication equipments.

Keywords： command post； communication equipment； effectiveness evaluation； analytic hierarchy process

0 引 言

通信裝備效能評(píng)估主要是通過(guò)對(duì)各通信裝備的可靠性計(jì)算，逐級(jí)級(jí)聯(lián)計(jì)算出總體通信裝備的可靠性矩陣；根據(jù)各通信裝備的故障率計(jì)算出可信性矩陣；利用層次分析法確定通信裝備能力三級(jí)指標(biāo)體系，計(jì)算獲得總體通信裝備的能力矩陣。最后，利用ADC方法計(jì)算得出總體通信裝備效能值。

由于通信裝備類(lèi)型多、數(shù)量大，情況十分復(fù)雜，使得評(píng)估其效能的指標(biāo)具有多尺度、隨機(jī)性、不確定性和局限性特點(diǎn)。基于指揮所通信裝備型號(hào)多、可靠性和可信性要求高、保障層級(jí)多等特點(diǎn)，評(píng)估通信裝備效能時(shí)，應(yīng)基于ADC[1?2]和層次分析法[3]，建立可靠性、可信性和能力3種模型。其中，可靠性模型和可信性模型可以通過(guò)裝備的故障率和修復(fù)率計(jì)算得出，而能力模型則需要建立指標(biāo)體系綜合計(jì)算得出。

1 可靠性模型

根據(jù)實(shí)際情況，指揮所通信裝備在任務(wù)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)只有“正?！焙汀肮收稀眱煞N狀態(tài)[4?5]。為了確保指揮所通信暢通，實(shí)現(xiàn)正常指揮，其通信保障主要依托網(wǎng)系及網(wǎng)系內(nèi)通信裝備；因此，指揮所通信裝備的可靠性主要通過(guò)以下幾個(gè)步驟計(jì)算得出。

1.1 單臺(tái)（套）通信裝備的可靠性計(jì)算

設(shè)通信裝備的平均故障間隔時(shí)間為MTBF，平均故障修復(fù)時(shí)間為MTTR。給各通信裝備所屬單位發(fā)放通信裝備基本性能調(diào)查表，由操作本通信裝備3年以上的骨干、臺(tái)站長(zhǎng)、排長(zhǎng)和連長(zhǎng)結(jié)合工作實(shí)際填寫(xiě)每臺(tái)（套）通信裝備的實(shí)際平均故障間隔時(shí)間[MTBF]和平均修復(fù)時(shí)間[MTTR]，則單個(gè)通信裝備的可靠性計(jì)算公式如下：

1.2 單網(wǎng)系的可靠性計(jì)算

1.3 指揮所通信裝備可靠性的計(jì)算

2 可信性模型

可信性是指在開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)時(shí)的狀態(tài)是已知的情況，由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種狀態(tài)的概率[6]。指揮所通信裝備在執(zhí)行任務(wù)前和執(zhí)行任務(wù)中只分為“正常”和“故障”兩種狀態(tài)。通常情況下，指揮所通信裝備在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中是可維修的，全體通信裝備故障情況服從指數(shù)分布，用[λ]表示通信裝備故障率，用[μ]表示通信裝備修復(fù)率，用[T]表示執(zhí)行任務(wù)時(shí)間，那么可信性矩陣為：

3 能力模型

能力是指在已知執(zhí)行任務(wù)狀態(tài)的情況下，對(duì)完成某項(xiàng)任務(wù)能力的量度。指揮所通信裝備能力指標(biāo)體系主要分為三層，其中二級(jí)指標(biāo)由基本能力、系統(tǒng)能力和作戰(zhàn)能力組成，三級(jí)指標(biāo)又將二級(jí)指標(biāo)細(xì)化為11個(gè)具體指標(biāo)?；灸芰τ蓸I(yè)務(wù)傳輸能力、環(huán)境適應(yīng)能力、抗干擾能力、安全保密能力和能力組成；系統(tǒng)能力由組網(wǎng)能力、電磁兼容能力和網(wǎng)絡(luò)管理能力組成；作戰(zhàn)能力由維護(hù)能力、指揮員能力和操作人員能力組成。其能力模型可通過(guò)以下步驟建立并計(jì)算得出。

3.1 基于層次分析法構(gòu)建能力指標(biāo)權(quán)重體系

為了更加直觀，可對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行量化，采用1?9比率標(biāo)度方法，將相互之間的比較結(jié)果形成一個(gè)判斷矩陣。如：指標(biāo)[Ci]相對(duì)于指標(biāo)[Cj]的重要性用[aij]表示，那么由該層指標(biāo)對(duì)上一層指標(biāo)的重要性可得矩陣[A=aijn×n，]其中[aij]的取值如表1所示。

可通過(guò)邀請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)二級(jí)指標(biāo)和三級(jí)指標(biāo)之間進(jìn)行兩兩比較，形成多個(gè)專(zhuān)家的判斷矩陣。調(diào)查對(duì)象為院校專(zhuān)家教授、長(zhǎng)期從事通信工作的機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、部隊(duì)高工和工程師、一線(xiàn)從事通信工作的營(yíng)連長(zhǎng)和操作骨干。

3.2 基于CR值的專(zhuān)家權(quán)重確定和能力指標(biāo)權(quán)重確定

由于各專(zhuān)家之間的評(píng)判帶有一定的主觀性，為進(jìn)一步提升判斷矩陣的科學(xué)性，需要對(duì)3.1節(jié)取得的判斷矩陣進(jìn)行修正。首先對(duì)各專(zhuān)家打分形成的矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)合CR值計(jì)算出專(zhuān)家的權(quán)重值，而后根據(jù)專(zhuān)家權(quán)重值和該專(zhuān)家的打分情況進(jìn)行修正，最后獲得修正后的判斷矩陣。endprint

式中：[αk]為第[k]個(gè)專(zhuān)家的權(quán)重；[CRk]是第[k]個(gè)專(zhuān)家的一致性檢驗(yàn)值；[n]為符合一致性檢驗(yàn)條件的專(zhuān)家數(shù)量。

根據(jù)專(zhuān)家的權(quán)重和打分情況，可加權(quán)計(jì)算得出修正后的判斷矩陣，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)，使其滿(mǎn)足一致性檢驗(yàn)條件，進(jìn)一步計(jì)算判斷矩陣的特征向量，進(jìn)行歸一化處理后即可得到各能力指標(biāo)的權(quán)重。

3.3 基于層次分析法構(gòu)建通信裝備、網(wǎng)系權(quán)重體系

通過(guò)邀請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)網(wǎng)系和同一網(wǎng)系內(nèi)裝備之間進(jìn)行兩兩比較，形成多個(gè)專(zhuān)家的判斷矩陣，調(diào)查對(duì)象為長(zhǎng)期從事通信工作的機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、部隊(duì)高工和工程師、一線(xiàn)從事通信工作的營(yíng)連長(zhǎng)和操作骨干。采用與3.2節(jié)相同的方法，獲得判斷矩陣。

3.4 基于CR值的專(zhuān)家權(quán)重確定和網(wǎng)系裝備權(quán)重確定

采用3.2節(jié)相同的方法計(jì)算網(wǎng)系及通信裝備的權(quán)重。

3.5 基于級(jí)聯(lián)加權(quán)方法計(jì)算各項(xiàng)能力指標(biāo)得分值

通過(guò)邀請(qǐng)長(zhǎng)期從事通信工作的機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、部隊(duì)高工和工程師、一線(xiàn)從事通信工作的營(yíng)連長(zhǎng)和操作骨干對(duì)指揮所內(nèi)的所有通信裝備的三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行打分，采用百分制，區(qū)分很好、好、一般、差、很差5個(gè)級(jí)別，得分分別為90以上、80～89、60～79、40～59、40以下，以各專(zhuān)家打分的平均值為最終分值。

在3.4節(jié)中已經(jīng)計(jì)算出各通信裝備和網(wǎng)系的權(quán)重值，那么指揮所通信裝備的各項(xiàng)能力指標(biāo)分值可以加權(quán)計(jì)算出來(lái)。

3.6 基于加權(quán)法計(jì)算總體能力矩陣

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)可靠性模型可以對(duì)在網(wǎng)系支持下的指揮所通信裝備進(jìn)行可靠性評(píng)估，運(yùn)用可信性模型可以評(píng)估指揮所通信所通信裝備的可維修性，能力模型是指揮所通信裝備能否發(fā)揮效能的重要指標(biāo)?？梢?jiàn)，指揮所通信裝備效能是可靠性、可信性和能力的統(tǒng)一體，缺一不可?？煽啃阅Ｐ蛷牟煌慕嵌确从沉酥笓]所通信裝備的效能。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙德才，汪陸平，李驥，等.基于ADC模型對(duì)通信系統(tǒng)效能的評(píng)估方法[J].艦船電子工程，2009，29（6）：96?98.

[2] 周敏.超寬帶探生裝備效能評(píng)估及指標(biāo)確定方法研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2009.

[3] 盧紫毅，范建華.基于層次分析法的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)效能評(píng)估[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（1）：57?60.

[4] 劉春和，陸祖建.武器裝備可靠性評(píng)定方法[M].北京：中國(guó)宇航出版社，2009.

[5] 張?jiān)稣?以可靠性為中心的質(zhì)量設(shè)計(jì)、分析和控制[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[6] 蔡文軍，李曉松.海軍艦船裝備保障能力評(píng)估理論與方法[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2013.endprint