基于灰色層次分析法的艦載機部隊訓(xùn)練評估*

劉　憲　王　平

(海軍工程大學(xué)管理工程系　武漢　430033)

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基于灰色層次分析法的艦載機部隊訓(xùn)練評估*

劉憲王平

(海軍工程大學(xué)管理工程系武漢430033)

摘要針對艦載機部隊訓(xùn)練水平的評價問題,建立了其訓(xùn)練水平評估指標體系,運用灰色層次分析法對艦載機部隊訓(xùn)練水平進行了評估,詳細描述了利用該方法進行評估的主要步驟。該方法能消除因?qū)＜也町惤o評價結(jié)果帶來的不確定性,從而提高訓(xùn)練水平評價的精確度。最后,通過實例計算,驗證了灰色層次分析法應(yīng)用于訓(xùn)練水平評價的正確性和實用性。

關(guān)鍵詞艦載機部隊訓(xùn)練水平; 灰色層次分析; 評估

Evaluation of Training for the Troop Carrier Battlegroup Based on Grey-AHP

LIU XianWANG Ping

(Department of Management Science, Naval University of Engineering, Wuhan430033)

AbstractAiming at the problem of evaluation of training level for the troop carrier battlegroup, this article constructed evaluation index system of the training level, which used Grey-AHP to evaluate the training level and describe the basic steps in detail. The method can eliminate the uncertainty of the results due to the individual difference of experts, then the results’ validity and precision was improved. At last, the correctness and practicability of this method was proved through an example calculation.

Key Wordstroop carrier training level, Grey-AHP, evaluation

Class NumberV267; E858

1引言

為了提高艦載機部隊的作戰(zhàn)水平,需要在實戰(zhàn)背景下進行相關(guān)戰(zhàn)術(shù)科目訓(xùn)練,并且在訓(xùn)練結(jié)束后能夠迅速給出評估結(jié)果,評估艦載機部隊指揮員、飛行員在實戰(zhàn)環(huán)境下實施訓(xùn)練對抗作戰(zhàn)的對策是否及時正確,為改進艦載機部隊攻防對抗作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)法提供依據(jù)[1]。

目前,還沒有建立完善的艦載機部隊訓(xùn)練評估準則和模型,缺少充足的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),還沒有相應(yīng)的評估手段,亟待研究解決。而訓(xùn)練效果評估系統(tǒng)是建立在大量的數(shù)據(jù)和科學(xué)合理的評估準則基礎(chǔ)之上的,必須根據(jù)不同的訓(xùn)練評估課目,采集有關(guān)話音、視頻和數(shù)據(jù)信息,在統(tǒng)一的時間基線上進行相關(guān)分析處理,借助于相關(guān)專家隊伍,完成對艦載機部隊攻防對抗訓(xùn)練效果的定性或定量評估。

為了準確、合理地評估艦載機部隊的訓(xùn)練水平,本文將層次分析法與灰色理論相結(jié)合,采用灰色層次分析法對航母編隊艦載機部隊的訓(xùn)練水平進行評估,為對其戰(zhàn)術(shù)科目訓(xùn)練正確評價并提高訓(xùn)練水平提供決策依據(jù)。

2灰色層次分析法訓(xùn)練評估指標體系構(gòu)建[2~5]

本文立足于從艦載機部隊戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練角度,結(jié)合文獻[5]的研究成果,從作戰(zhàn)指揮、作戰(zhàn)效果、戰(zhàn)斗行動保障三個方面,運用系統(tǒng)層次理論,將艦載機訓(xùn)練評估劃分為十項指標來綜合評價,并建立如圖1所示的評估指標體系。

圖1　艦載機部隊訓(xùn)練評估指標體系圖

3灰色層次分析法評價模型

設(shè)A代表艦載機部隊訓(xùn)練能力的綜合評價值,U代表一級評價指標組成的集合,記作U={U1,U2,…,Um},Ui代表二級評價指標組成的集合,記作Ui={Ui1,Ui2,…,Uij}。為了實現(xiàn)對訓(xùn)練能力的綜合評價,需要將各定性指標轉(zhuǎn)化為定量指標,可通過制定相應(yīng)的評分等級標準來實現(xiàn),見表1。其中f為評分值。

表1　評分等級標準

3.1建立判斷矩陣并確定評價指標權(quán)重

采用層次分析法和專家征詢法相結(jié)合的方法,通過評價指標間兩兩重要性的比較建立判斷矩陣A=[aij](表示同一層次各指標相對重要性的標度值,判斷標度采用層次分析法常用的1~9標度)。

(1)

根據(jù)權(quán)重求解方法計算各評價指標的相對權(quán)重:

(2)

3.2確定評估樣本矩陣

假設(shè)有p個專家參與評價,第k個專家按上面的等級評分標準對評價指標Uij給出的評分是dijk,則指標的評價樣本矩陣為

(3)

3.3確定評價灰類

確定評價灰類e=1,2,…,g,即要確定評價灰類的等級數(shù)、灰類的灰數(shù)及其白化權(quán)函數(shù),通過對問題的分析,文中規(guī)定灰數(shù)表示評價指標對應(yīng)的等級(優(yōu)、良、中、差),灰數(shù)的數(shù)值分別表示評分可能分布的區(qū)間,中間數(shù)值表示該灰類的最佳評分值。各灰類與白化權(quán)函數(shù)如下:

第一灰類“優(yōu)”(e=1),灰數(shù)?1∈[0,8,+∞]

白化權(quán)函數(shù)為

(4)

第二灰類“良”(e=2),灰數(shù)?2∈[0,8,16]

白化權(quán)函數(shù)為

(5)

第三灰類“中”(e=3),灰數(shù)?3∈[0,4,8]

白化權(quán)函數(shù)為

(6)

第四灰類“差”(e=4),灰數(shù)?4∈[0,2,4]

白化權(quán)函數(shù)為

(7)

3.4計算灰色評價權(quán)向量及評價矩陣

對于評價指標Uij,第e個評價灰類的灰色評價系數(shù)記為xije,各個評價灰類的總灰色評價系數(shù)記為Xij,屬于第e個評價灰類的灰色評價權(quán)記為rije,則有

(8)

(9)

(10)

灰色評價權(quán)向量rij歸一化后,可得Ui所屬指標相對于各個評價灰類的灰色評價矩陣:

(11)

3.5訓(xùn)練能力的綜合評價

首先對評價指標Ui作一級綜合評價,將結(jié)果記作:

Bi=Wi·Ri=(bi1,bi2,…,big)

(12)

式中:Wi表示Ui中各因素的權(quán)重。

由Ui的評價結(jié)果向量可得Ui對于各評價灰類的灰色評價矩陣R=(B1B2…Bm)T。于是,U的二級綜合評價結(jié)果為

B=W·R

(13)

式中:W表示U的各因素的權(quán)重。將B單值化后可計算訓(xùn)練能力的綜合評價值Z。對各灰類等級按“灰水平”賦值,可得各評價灰類的值化向量D=(d1d2…dg),于是訓(xùn)練能力的綜合評價值:

Z=B·DT

(14)

4算例分析

4.1計算指標權(quán)重

以作戰(zhàn)指揮指標為例,計算其下屬兩個指標的權(quán)重分配。邀請三位專家分別對以上兩個指標的重要性進行判斷,同一層次的各因素關(guān)于上一層某一準則的重要性進行兩兩比較,得判斷矩陣A:

利用式(2)計算組織作戰(zhàn)籌劃、作戰(zhàn)指揮控制的權(quán)重組合為:W1=(0.25,0.25,0.5)。同理,可計算出飛行行動效果、偵察行動效果、干擾行動效果、干擾效果、整體效果的權(quán)重組合為:W2=(0.2941,0.4412,0.2647,0.1471,0.2059,0.0882,0.1471,0.0784,0.0882),飛行后勤保障、裝備機務(wù)保障、電子系統(tǒng)保障的權(quán)重組合為:W3=(0.2353,0.2941,0.4706)。

4.2專家對各評價指標進行評分

邀請三位專家對艦載機部隊訓(xùn)練水平的各項指標按照評分標準進行評分,得出各指標的評分結(jié)果如表2所示。

表2　各指標評分結(jié)果

4.3計算灰色評價權(quán)矩陣

以作戰(zhàn)指揮U1為例,計算其灰色評價權(quán)向量及矩陣:

e2=2,x112=1.875;

e3=3,x113=2.25;

e4=4,x114=0

U11對各個評價灰類的總灰色評價系數(shù)為:x11=x111+x112+x113+x114=6。

利用式(10)可得U11對各灰色的灰色評價權(quán)向量為r11=(r111,r112,r113,r114)=(0.31,0.31,0.375,0),同理可得r12。

利用同樣的方法計算

4.4艦載機部隊訓(xùn)練水平的灰色綜合評價

先對Ui作一級綜合評判:

B1=w1×R1=(0.4568,0.4568,0.1237,0)

B2=w2×R2=(0.4551,0.4551,0.1395,0)

B3=w3×R3=(0.4769,0.3978,0.1937,0)

則Ui對于各類評價灰類的灰色評價矩陣:R=(B1,B2,B3),U的二級綜合評判結(jié)果為:B=w×R=(0.4687,0.4331,0.1562,0)

取優(yōu)、良、中、差對應(yīng)評分標準中的值作為各評價灰類等級的值化向量,則值化向量:D=[9753]。根據(jù)式(14),計算出航母編隊艦載機部隊訓(xùn)練水平的評估值:Z=B×DT=7.8863。

綜合評價值和評分標準(表1)來看,該航母編隊艦載機部隊訓(xùn)練水平為“良”類,與實際情況相符。

5結(jié)語

本文采用灰色層次分析法,建立了艦載機部隊訓(xùn)練水平評估指標體系,對艦載機部隊訓(xùn)練水平進行了評價,通過實例分析驗證,該方法切實可行,大大降低了主觀因素的影響,可以切實提高對艦載機部隊訓(xùn)練水平評估的精確度,從而為艦載機部隊訓(xùn)練決策提供依據(jù)。

參 考 文 獻

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中圖分類號V267; E858

DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.03.007

作者簡介:劉憲,男,碩士研究生,研究方向:海軍軍事訓(xùn)練效果評估。王平,男,碩士,教授,研究方向:裝備動員。

收稿日期:2015年9月20日,修回日期:2015年11月3日