地空導(dǎo)彈保障分隊(duì)人員維修保障能力評(píng)估*

閆永玲，張慶波，馮友松，盛 偉

（空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院，西安 710051）

0 引言

隨著地空導(dǎo)彈武器裝備在儀器智能化、虛擬化進(jìn)程中的加快，其維修保障人員的綜合素質(zhì)已成為影響該武器裝備能否安全有效操作的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前關(guān)于地空導(dǎo)彈裝備維修保障能力的評(píng)估，多為結(jié)合可用性和可信性，從與裝備本身直接相關(guān)的因素（包括人的因素）出發(fā)進(jìn)行研究。由于維修保障人員的評(píng)估體系復(fù)雜，相關(guān)人的因素缺乏量化手段，不確定性明顯且易受外界環(huán)境影響，要建立其通用的能力評(píng)估指標(biāo)體系難度很大［1］，目前關(guān)于人員維修保障能力評(píng)估的相關(guān)研究開展較少［2］。所以對(duì)人的因素進(jìn)行具體量化、建模評(píng)估就顯得尤為迫切和重要［3］。

1 改進(jìn)ADC法

由于傳統(tǒng)ADC法在處理定性指標(biāo)方面具有一定的局限性，所以很少應(yīng)用于保障分隊(duì)人員能力評(píng)估的研究。但由于該方法考慮問(wèn)題全面，數(shù)學(xué)模型嚴(yán)謹(jǐn)，能全面地對(duì)裝備維修保障過(guò)程有關(guān)人員的能力進(jìn)行評(píng)估，鮮明地反映了維修保障人員對(duì)裝備維修保障任務(wù)完成情況的影響。故提出聯(lián)合專家打分法和層次分析法對(duì)不可量化的人為因素進(jìn)行量化分析，以實(shí)現(xiàn)地空導(dǎo)彈保障分隊(duì)人員維修保障能力評(píng)估的新思路。

2 面向改進(jìn)ADC法的保障分隊(duì)人員維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系

結(jié)合建立評(píng)估指標(biāo)體系的原則及改進(jìn)ADC法的評(píng)估要素，建立分隊(duì)人員維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系［4］，如圖 1、圖 2 所示。

圖1 保障分隊(duì)人員維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系圖

圖2 保障分隊(duì)人員固有能力C指標(biāo)體系

3 基于改進(jìn)ADC法的保障分隊(duì)人員維修保障能力評(píng)估模型建立

3.1 保障分隊(duì)維修保障人員狀態(tài)描述

設(shè)營(yíng)級(jí)地空導(dǎo)彈裝備保障分隊(duì)由指揮人員、機(jī)械維修技師、液壓維修技師、電子維修技師組成。技師在指揮人員指揮協(xié)調(diào)下，對(duì)一次演習(xí)或?qū)崙?zhàn)任務(wù)進(jìn)行維修保障。分隊(duì)維修保障人員可靠性框圖如圖3所示。

圖3 分隊(duì)維修保障人員可靠性框圖

說(shuō)明：圖中數(shù)字表示該技術(shù)人員的代號(hào)。

分析得分隊(duì)人員初始狀態(tài)，如下頁(yè)表1所示。

3.2 保障分隊(duì)維修保障人員可用性向量A計(jì)算

假設(shè)人疲勞程度和恢復(fù)時(shí)間服從指數(shù)分布，則有第i個(gè)人員可用度Ai（i=1，2，…，6）為［5］：

μ為單位時(shí)間內(nèi)維修保障人員恢復(fù)到可工作狀態(tài)的概率?？杀硎緸?/p>

表1 地空導(dǎo)彈保障分隊(duì)人員初始狀態(tài)表

式中，Tk為維修保障技術(shù)人員可持續(xù)工作時(shí)間，Tb為維修保障技術(shù)人員恢復(fù)到可工作狀態(tài)所需時(shí)間。

結(jié)合表1，由混聯(lián)系統(tǒng)可用性A計(jì)算模型可得從任務(wù)完成情況出發(fā)分隊(duì)技術(shù)人員可用性向量A為：

3.3 保障分隊(duì)維修保障人員可信性矩陣D

設(shè)維修保障人員可靠度為Ri

根據(jù)技術(shù)人員的初始狀態(tài)和技術(shù)人員的可靠性，計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率d11-d10.10。如：

d11任務(wù)開始時(shí)，技術(shù)人員均可正常工作，在維修保障任務(wù)過(guò)程中仍然可正常工作的概率；

3.4 保障分隊(duì)維修保障人員能力矩陣C

由圖2知，保障分隊(duì)人員維修保障能力包括指揮協(xié)調(diào)能力Cm，機(jī)械維修能力Cn，液壓維修能力Cp，電子維修能力Cq及人員身心水平Cx。假定保障分隊(duì)只擔(dān)負(fù)一項(xiàng)任務(wù)，故能力矩陣C基本模型為：

3.4.1 保障分隊(duì)指揮員指揮協(xié)調(diào)能力Cm求解

指揮協(xié)調(diào)能力維修保障人員可用提供率Pk來(lái)表示：

式中，Pm為人員滿編率；Pn為人員專業(yè)匹配率；Pq為人員稱職率；w1、w2、w3分別為其權(quán)重，經(jīng)專家討論，分別取 0.4、0.3、0.3。

人員滿編率是指維修保障人員的實(shí)有人數(shù)和編制數(shù)的比值，公式如下：

式中，s1是指任務(wù)中維修保障人員的實(shí)際人數(shù)；s2是指編制規(guī)定應(yīng)參與任務(wù)的人員數(shù)。

人員專業(yè)匹配率是指維修保障人員所學(xué)的專業(yè)對(duì)維修保障工作所需專業(yè)知識(shí)的覆蓋程度［6］，公式如下：

人員的稱職率是指能夠修復(fù)故障裝備的維修保障人員數(shù)量與現(xiàn)有的維修保障人員數(shù)量的比值［7］，公式如下：

式中，W1是指能夠修復(fù)故障裝備的維修保障人員數(shù)量；W2是指現(xiàn)有維修保障人員數(shù)量。

分析工作狀態(tài)可知

3.4.2 機(jī)械維修能力Cn求解

如圖3所示，機(jī)械維修任務(wù)由機(jī)械維修師2和機(jī)械維修師3承擔(dān)，故分隊(duì)的機(jī)械維修能力［8］為：

式中，Pr2、Pr3分別為機(jī)械維修師2、機(jī)械維修師3的機(jī)械維修能力。

機(jī)械維修師發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障的能力由機(jī)械維修師過(guò)去兩年內(nèi)發(fā)現(xiàn)的裝備機(jī)械故障次數(shù)和裝備實(shí)際發(fā)生的故障次數(shù)之比表示。分析機(jī)械故障的能力由機(jī)械維修師過(guò)去兩年內(nèi)實(shí)際準(zhǔn)確分析的裝備機(jī)械故障次數(shù)和機(jī)械師實(shí)際發(fā)現(xiàn)的故障次數(shù)之比表示。分析機(jī)械故障的能力，由機(jī)械維修師過(guò)去兩年內(nèi)成功排除的裝備機(jī)械故障次數(shù)和機(jī)械師實(shí)際發(fā)現(xiàn)的故障次數(shù)之比表示［9］。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 20xx年機(jī)械維修技師排故統(tǒng)計(jì)表

機(jī)械維修師2故障發(fā)現(xiàn)率為：

機(jī)械維修師2成功分析故障率為：

機(jī)械維修師2成功排除故障率為：

式中，w4為考察前兩年故障發(fā)現(xiàn)率的權(quán)重，w5為考察前一年故障發(fā)現(xiàn)率的權(quán)重。通常認(rèn)為近期數(shù)據(jù)更具說(shuō)服力，故w5一般大于w4，分別為0.6、0.4。

則機(jī)械維修師2的機(jī)械維修能力為（設(shè)故障的發(fā)現(xiàn)、分析、排除同樣重要）：

機(jī)械維修師3計(jì)算同上。

分析工作狀態(tài)，有

3.4.3 電子維修能力Cq求解

保障分隊(duì)電子維修技術(shù)人員在人員組成結(jié)構(gòu)中的地位和機(jī)械維修技術(shù)人員相當(dāng)，同為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，計(jì)算方法同機(jī)械維修能力。

3.4.4 液壓維修能力Cp求解

分析工作狀態(tài)，得

式中，Pr4是液壓維修師4的液壓維修能力。

3.4.5 人員總體身心水平Cx求解

保障分隊(duì)人員總體身心水平由人的行動(dòng)能力Ce，心理情緒 Cf，以及智力水平 Cg決定［10-13］，這些指標(biāo)定量描述難度很大，故采用專家打分與層次分析相結(jié)合的方法計(jì)算。

采用層次分析法求判斷矩陣，用1～9來(lái)表示相關(guān)因素的重要性，采用“和”法來(lái)求解其最大特征值及其對(duì)應(yīng)的特征向量。以智力水平Cg為例，構(gòu)建“理解能力”“反應(yīng)能力”“學(xué)歷水平”“工作經(jīng)驗(yàn)”的判斷矩陣：

采用“和”法來(lái)求解其最大特征值及其對(duì)應(yīng)的特征向量：

可分別求得4個(gè)因素的權(quán)重ωt=（0.23，0.36，0.14，0.28）

其中，i、j、k 均取值為 1、2、3、4。對(duì)判斷矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)后，矩陣滿足一致性要求。

邀請(qǐng)8名專家對(duì)保障分隊(duì)人員的總體身心水平相關(guān)的因素進(jìn)行打分，見(jiàn)下頁(yè)表3。

保障分隊(duì)人員總體身心水平用線性加權(quán)法進(jìn)行計(jì)算，考慮到該指標(biāo)和天賦有關(guān)，且受長(zhǎng)期生活實(shí)踐影響，不會(huì)在任務(wù)的短時(shí)間內(nèi)發(fā)生改變［14-15］，故有

式中，m為次級(jí)指標(biāo)的個(gè)數(shù)；mi為評(píng)價(jià)因素的個(gè)數(shù)；Fik為專家打分的平均值；ωik為次級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。

表3 保障分隊(duì)人員總體身心水平專家打分表

3.5 保障分隊(duì)人員維修保障能力E計(jì)算模型

由ADC法得

4 實(shí)例驗(yàn)證

假定2個(gè)不同地空導(dǎo)彈保障分隊(duì)執(zhí)行一項(xiàng)相同保障任務(wù)，1分隊(duì)與2分隊(duì)相比，在人員恢復(fù)率、人員誤工率、人員可工作時(shí)間、人員專業(yè)匹配率、人員稱職率、機(jī)械維修師2成功排除故障率、機(jī)械維修師3成功分析故障率、電子維修師5故障發(fā)現(xiàn)率、電子維修師6成功排除故障率、液壓維修師4成功分析故障率、人員心理穩(wěn)定性、心理可承受度、反應(yīng)能力、工作經(jīng)驗(yàn)等指標(biāo)有較大幅度提高。由于篇幅所限，文中僅列出2分隊(duì)不同的指標(biāo)，具體見(jiàn)表4。

表4 保障分隊(duì)人員維修保障能力指標(biāo)表

則由式（21）可分別得 E1=0.823；E2=0.501。

5 結(jié)論

比較評(píng)估結(jié)果E1、E2，發(fā)現(xiàn)1分隊(duì)人員維修保障能力明顯優(yōu)于2分隊(duì)，與實(shí)際情況相符，驗(yàn)證了建立模型的有效性。通過(guò)本文研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝備維修保障全過(guò)程中人員維修保障能力客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)估，同時(shí)為保障分隊(duì)人員能力培養(yǎng)提供理論參考。