基于模糊綜合評(píng)判的炮兵營裝備使用質(zhì)量評(píng)價(jià)

王 博

(陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)， 石家莊 050000)

武器裝備的質(zhì)量評(píng)價(jià)工作，對(duì)充分掌握裝備質(zhì)量信息并不斷進(jìn)行糾正和改進(jìn)有著重要的意義[1]。武器裝備的壽命周期包括論證、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、使用、保障和退役處理等7個(gè)階段[2]，其中使用階段是裝備發(fā)揮其性能，實(shí)現(xiàn)使用價(jià)值的階段。因此，對(duì)武器裝備使用階段的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，特別是從武器裝備使用者的視角進(jìn)行使用滿意度調(diào)查，得到用戶對(duì)裝備使用的感知水平和態(tài)度，一方面可以較為客觀了解武器裝備使用能力、使用特點(diǎn)、使用效率滿足裝備用戶需要的程度，同時(shí)也為裝備的研制、生產(chǎn)方掌握裝備的使用質(zhì)量信息，對(duì)武器裝備進(jìn)行改進(jìn)、革新，進(jìn)一步提高技術(shù)水平以及武器裝備使用能力提供參考依據(jù)。

軍隊(duì)規(guī)模結(jié)構(gòu)和力量編成改革會(huì)議指出：改革后，陸軍部隊(duì)以旅為基本作戰(zhàn)單位，營為基本作戰(zhàn)單元，提高部隊(duì)編成的合成化、模塊化程度。隨著合成化、模塊化的形成，一個(gè)具有獨(dú)立遂行作戰(zhàn)任務(wù)的建制單位，裝備種類呈現(xiàn)多元化、多樣化的特點(diǎn)。

從目前國內(nèi)外針對(duì)裝備質(zhì)量評(píng)價(jià)研究工作上來看，主要是以裝備的性能、通用質(zhì)量特性評(píng)價(jià)為主，且大部分評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立都是以針對(duì)單一型號(hào)裝備為主，對(duì)成建制、成體系裝備評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系還不夠完善。因此，結(jié)合目前實(shí)際需要，本文通過構(gòu)建炮兵營裝備使用質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)裝備用戶進(jìn)行裝備使用滿意度調(diào)查，實(shí)現(xiàn)對(duì)成建制裝備質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1 構(gòu)建裝備使用質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 評(píng)價(jià)對(duì)象及其使用特性分析

通過對(duì)某炮兵營進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，從裝甲裝備來看，某炮兵營所屬裝備包括自行火炮、指揮車、偵察車和裝甲輸送車。

結(jié)合裝備的使用特點(diǎn)對(duì)其使用特性進(jìn)行分析。

武器裝備的使用質(zhì)量，即使用過程中固有特性滿足使用要求程度。固有特性一般包括通用特性和專用特性。

有關(guān)通用特性，我們重點(diǎn)研究的有6個(gè)特性，即可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性[3]。對(duì)以上6個(gè)特性進(jìn)行參數(shù)指標(biāo)展開。

1) 可靠性：可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃詤?shù)主要包括：故障率、平均故障間隔時(shí)間、使用壽命、平均預(yù)防性維修間隔時(shí)間等；

2) 維修性：維修性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。維修性參數(shù)主要包括：維修時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間、平均預(yù)防性維修時(shí)間、修復(fù)性維修時(shí)間等；

3) 保障性：保障性是指系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源能滿足平時(shí)戰(zhàn)備及戰(zhàn)時(shí)使用要求的能力。保障性參數(shù)主要包括：任務(wù)前準(zhǔn)備時(shí)間、再次出動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間、管理延誤時(shí)間、使用保障時(shí)間等；

4) 測試性：測試性是指產(chǎn)品能及時(shí)、準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)，并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特性。測試性參數(shù)主要包括：虛警率、故障檢測率、故障隔離率等；

5) 安全性：安全性是指產(chǎn)品所具有的不會(huì)導(dǎo)致人員傷亡、系統(tǒng)損壞、財(cái)產(chǎn)損失或不危及人員健康及環(huán)境的能力。安全性參數(shù)主要包括：損失概率、事故概率、安全可靠度等；

6) 環(huán)境適應(yīng)性：環(huán)境適應(yīng)性是指產(chǎn)品在其壽命期預(yù)計(jì)可能遇到的各種環(huán)境的作用下能實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能和性能不被破壞的能力。主要包括氣候環(huán)境適應(yīng)性、氣象環(huán)境適應(yīng)性、地形環(huán)境適應(yīng)性、電磁環(huán)境適應(yīng)性。

專用特性是反映不同武器裝備類別和自身特點(diǎn)的個(gè)性特征。因此，對(duì)不同裝備，由于其使用用途、任務(wù)目的不同，對(duì)其專用特性的要求也不同。

對(duì)炮兵營裝備來說，其專用特性主要體現(xiàn)在打擊性能、通信性能、機(jī)動(dòng)性能、防護(hù)性能等方面。

1) 打擊性能指標(biāo)主要包括：射程、射速、射擊精度、毀傷面積、火力反應(yīng)時(shí)間、命中概率等

2) 通信性能指標(biāo)主要包括：組網(wǎng)時(shí)間、通信距離、通信速率、抗干擾能力、通話質(zhì)量以及保密能力等。

3) 機(jī)動(dòng)性能指標(biāo)主要包括：最大時(shí)速、最大行程、最大爬坡度、最大越墻高、最大跨壕寬、涉水深等。

4) 防護(hù)性能指標(biāo)主要包括：裝甲防護(hù)能力、三防系統(tǒng)防護(hù)能力、偽裝防護(hù)能力、煙幕發(fā)射防護(hù)能力、對(duì)空防護(hù)能力、聲音防護(hù)能力等。

1.2 構(gòu)建評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)前文分析，利用層次分析法，建立某炮兵營裝備使用質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)遞階型層次結(jié)構(gòu)模型。如表1所示。

表1 某炮兵營裝備使用質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)模型

建立的某炮兵營裝備使用質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系共3層，第1層為評(píng)價(jià)總目標(biāo)層，第2層為質(zhì)量特性滿意度層，第3層為滿意度指標(biāo)層。

1.3 層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

在構(gòu)建指標(biāo)體系之后，利用層次分析法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)[4-6]。對(duì)各層次中的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，由比較得到的結(jié)果形成判斷矩陣。同時(shí)對(duì)各層次中指標(biāo)之間的相對(duì)重要度進(jìn)行判斷，并對(duì)這些相對(duì)重要度評(píng)判結(jié)果進(jìn)行賦值，一般采用1～9及其倒數(shù)作為標(biāo)度來賦值，如表2所示。

表2 判斷矩陣標(biāo)度及其含義

注：aij={2,4,6,8,1/2,1/4,1/6,1/8} 表示重要性介于以上兩個(gè)判斷之間的狀態(tài)的標(biāo)度值。

1)Q-Qi層判斷矩陣

根據(jù)表2所規(guī)范的標(biāo)度定義，對(duì)Q-Qi層判斷矩陣如表3所示，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)計(jì)算。

表3 判斷矩陣

通過利用yaahp軟件對(duì)判斷矩陣進(jìn)行計(jì)算，得：

最大特征值λmax=10.089 6

最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量

W=[ 0.128 9，0.072 1，0.112 0，0.062 7，0.075 1，

0.052 4，0.196 1，0.109 8，0.134 1，0.056 8]

W=[0.128 9,0.072 1,0.112 0,0.062 7,0.075 1,

0.052 4,0.196 1,0.109 8,0.134 1,0.056 8]

即為Qi層對(duì)Q層的權(quán)重。

W=[0.365 6,0.299 3,0.200 6,0.134 5]

W=[0.330 5,0.257 4,0.190 7,0.221 5]

W=[0.329 2,0.269 5,0.220 7,0.180 7]

W=[0.212 0,0.471 8,0.316 2]

W=[0.247 3,0.302 1,0.450 6]

W=[0.365 6,0.299 3,0.200 6,0.134 5]

W=[0.114 6,0.079 4,0.208 9,0.140 0,0.202 0,0.255 1]

W=[0.273 8,0.183 5,0.224 2,0.100 7,0.150 3,0.067 5]

W=[0.225 5,0.284 7,0.080 2,0.123 7,0.101 3,0.184 6]

W=[0.311 4,0.093 8,0.139 9,0.076 8,0.195 3,0.182 7]

2 問卷調(diào)查

根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對(duì)抽樣方案進(jìn)行確定，確定本文選取100名崗位任職時(shí)間長、業(yè)務(wù)熟練、經(jīng)驗(yàn)豐富的某型自行火炮裝備的各級(jí)指揮員、操作(維修)員和管理人員進(jìn)行問卷調(diào)查，采用5級(jí)度劃分法，即“非常滿意、比較滿意、一般、比較不滿意、非常不滿意”5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)來評(píng)價(jià)每個(gè)指標(biāo)[7]。且為了方便、直觀的對(duì)各個(gè)指標(biāo)之間進(jìn)行比較，為每一評(píng)價(jià)等級(jí)進(jìn)行賦值，如表5所示。

表5 評(píng)價(jià)等級(jí)賦值

以可靠性滿意度Q1為例，問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表6所示。由于篇幅有限，其余指標(biāo)問卷調(diào)查結(jié)果不作體現(xiàn)。

3 某炮兵營裝備使用質(zhì)量模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)在2.2建立的某炮兵營裝備使用質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及2.3中確定的指標(biāo)權(quán)重帶入模糊綜合模型中，計(jì)算某炮兵營裝備使用質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)值[8-10]。

表6 可靠性滿意度問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)

1) 確定評(píng)價(jià)集

V={非常滿意，比較滿意，一般，比較不滿意，非常不滿意}

為了便于直觀的對(duì)滿意度指標(biāo)以及裝備質(zhì)量進(jìn)行表現(xiàn)，可對(duì)定性的評(píng)價(jià)進(jìn)行定量化處理，依照表5對(duì)評(píng)價(jià)集進(jìn)行賦值，得：

V={非常滿意，比較滿意，一般，比較不滿意，

非常不滿意}=[95,85,75,65,55]T

2) 確定權(quán)重集

以指標(biāo)使用可靠性滿意度Q1為例，權(quán)重集為：

A1=[0.365 6,0.299 3,0.200 6,0.134 5]

3) 確定模糊隸屬度矩陣

通過對(duì)調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行整理分析，來確定模糊隸屬度矩陣。

以指標(biāo)使用可靠性滿意度Q1為例，調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表6所示?？梢詷?gòu)造模糊隸屬度矩陣：

4) 模糊綜合評(píng)價(jià)

以指標(biāo)使用可靠性滿意度Q1為例對(duì)其進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，計(jì)算過程如下：

B1=A1*R1

PQ1=B1*V=A1*R1*V=83.366 0

因此得到使用可靠性滿意度Q1的評(píng)價(jià)值為83.366 0。

同理可得：PQ2=81.644 5，PQ3=72.734 0，PQ4=83.539 5，PQ5=86.237 5，PQ6=89.650 0，PQ7=87.662 5，PQ8=88.549 5，PQ9=79.332 5，PQ10=88.107 5。

根據(jù)初級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，并利用一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算某炮兵營裝備使用質(zhì)量滿意度。

B=A*R

PQ=B*V=A*R*V=

[0.128 9,0.072 1,0.112 0,0.062 7,0.075 1,

0.052 4,0.196 1,0.109 8,0.134 1,0.056 8]*

綜上所述，某炮兵營裝備使用質(zhì)量滿意度評(píng)價(jià)值為83.746 2。

4 結(jié)論

從評(píng)價(jià)的最終結(jié)果來看，83.746 2介于比較滿意和一般之間。從各個(gè)一級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果來看，安全性滿意度、環(huán)境適應(yīng)性滿意度、打擊性能滿意度、機(jī)動(dòng)性能滿意度和防護(hù)性能滿意度的評(píng)價(jià)值較高，均在85以上，處于比較滿意的水平；保障性滿意度的評(píng)價(jià)值最低，為72.734 0，介于一般和比較不滿意之間。下一步，將結(jié)合滿意度評(píng)價(jià)結(jié)果和裝備實(shí)際，有針對(duì)性的對(duì)裝備的使用性能進(jìn)行改進(jìn)，以提高使用質(zhì)量。