基于集對(duì)分析的航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元選擇

俞魁 崔崇立 董釗才

摘要：本文以集對(duì)分析的思想構(gòu)造了儲(chǔ)備元選擇的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)定量分析，將評(píng)價(jià)指標(biāo)的不確定性因素確定下來(lái)，從而提高了模型的實(shí)踐能力。按照定性分析和定量計(jì)算的方式詳細(xì)描述了航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行規(guī)律，研究成果豐富了航材應(yīng)急儲(chǔ)備的理論，創(chuàng)新了航材應(yīng)急儲(chǔ)備管理方式方法，為提高航材應(yīng)急保障的反應(yīng)靈敏度提供了一種新的視角，對(duì)提升航材系統(tǒng)執(zhí)行多樣化應(yīng)急軍事任務(wù)的能力具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

Abstract： This paper constructs a mathematical model of reserve element selection based on the idea of set pair analysis. Through quantitative analysis， the uncertainty factors of evaluation indicators are determined， thereby improving the practical ability of the model. According to qualitative analysis and quantitative calculation， the organization structure and operation rules of the aviation material emergency logistics reserve element are described in detail. The research results have enriched the theory of aviation material emergency storage， innovated the management method of aviation material emergency storage， provided a new perspective for improving the response sensitivity of emergency support for aviation materials， and had important theoretical and practical significance for improving the ability of the aviation material system to perform diversified emergency military tasks.

關(guān)鍵詞：航材物流;集對(duì)分析;指標(biāo)體系

Key words： aviation materiel logistics;set pair analysis;index system

中圖分類(lèi)號(hào)：E075? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）23-0066-05

0? 引言

雖然航材工作者已經(jīng)將航材的戰(zhàn)備儲(chǔ)備納入到工作日程中，但由于目前航材的應(yīng)急儲(chǔ)備體系還不完善、應(yīng)急儲(chǔ)備機(jī)制還不健全、應(yīng)急儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一、應(yīng)急儲(chǔ)備方式還不科學(xué)、應(yīng)急儲(chǔ)備規(guī)模還不合理，因此航材應(yīng)急保障難于實(shí)現(xiàn)其時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)，傳統(tǒng)的航材儲(chǔ)備思維、方法已不再有效，沒(méi)有科學(xué)合理且彈性很強(qiáng)的航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備體系支援，飛機(jī)的迅速出動(dòng)以及高強(qiáng)度飛行將十分困難甚至無(wú)法實(shí)施。所以，建立合理的航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，能解決航材應(yīng)急儲(chǔ)備管理存有的缺陷，為提高航材應(yīng)急儲(chǔ)備能力提供理論技術(shù)支撐。

1? 航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)必須全面真實(shí)地反映航材應(yīng)急儲(chǔ)備的各個(gè)細(xì)節(jié)，以幫助航材決策者對(duì)航材的應(yīng)急儲(chǔ)備狀態(tài)有一個(gè)更加清楚直觀的認(rèn)識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的最優(yōu)選擇。

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建原則

1.1.1 全面系統(tǒng)性原則? 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該包含對(duì)航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元影響較大的主要指標(biāo)，必須涵蓋航材應(yīng)急儲(chǔ)備管理的全過(guò)程，全面反映目前航材應(yīng)急儲(chǔ)備的綜合水平，以保證評(píng)價(jià)指標(biāo)內(nèi)容的完整性。同時(shí)指標(biāo)體系必須層級(jí)合理、結(jié)構(gòu)完善、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，能為儲(chǔ)備元的選擇提供必要的數(shù)據(jù)。

1.1.2 簡(jiǎn)明科學(xué)性原則? 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的大小必須適宜，能夠客觀如實(shí)地反映航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元各分子素，即指標(biāo)體系設(shè)置應(yīng)有一定的科學(xué)性。如果指標(biāo)體系過(guò)大，層次過(guò)多、指標(biāo)過(guò)細(xì)、勢(shì)必將決策者的注意吸引到細(xì)小的問(wèn)題上;而指標(biāo)體系過(guò)小、指標(biāo)層次過(guò)少、指標(biāo)過(guò)粗，又不能充分反映航材應(yīng)急儲(chǔ)備現(xiàn)狀[1]。

1.1.3 穩(wěn)定可比性原則? 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一旦確定，應(yīng)在一定時(shí)期內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，不宜經(jīng)常變動(dòng)、頻繁修改，在執(zhí)行一段時(shí)間后，如有不妥，經(jīng)過(guò)總結(jié)再進(jìn)行改進(jìn)和完善[2]。而且不同儲(chǔ)備元在同一評(píng)價(jià)指標(biāo)體系上的取值區(qū)間、單位標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)相同，相互間應(yīng)可比或經(jīng)換算后可比[3]。

1.1.4 可靠易操作原則? 航材急物流儲(chǔ)備元體系的指標(biāo)很多，在設(shè)置評(píng)價(jià)指標(biāo)體系過(guò)程中，既要考慮到選擇結(jié)果的可靠性，又要考慮到掌握運(yùn)用簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)容易、計(jì)算分析方便，減少求解的復(fù)雜度[4]。

1.2 航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在對(duì)航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)價(jià)過(guò)程中，關(guān)鍵的一步就是建立合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[5]。結(jié)合航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元自身的一些特點(diǎn)，在實(shí)證基礎(chǔ)上，結(jié)合專(zhuān)家評(píng)估，總結(jié)歸納出五大類(lèi)影響航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)價(jià)的指標(biāo)，如圖1。

該指標(biāo)體系只是全面反映航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的基礎(chǔ)情況，并不是在任何條件下都必須完全符合所有指標(biāo)要求，我們需要根據(jù)客觀環(huán)境和主觀愿景來(lái)篩選具體指標(biāo)值。比如在執(zhí)行空軍作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，主要考慮的是即時(shí)的行為和反應(yīng)的速度，因此航材的輪換和報(bào)廢處理成本指標(biāo)就可以忽略，而這時(shí)戰(zhàn)備儲(chǔ)備航材會(huì)消耗，不存在輪換的問(wèn)題，因此也不需要考慮戰(zhàn)備儲(chǔ)備航材輪換指標(biāo)。

2? 基于集對(duì)分析的航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)估方法

選擇合適的儲(chǔ)備元，是關(guān)系航材系統(tǒng)應(yīng)對(duì)多樣化應(yīng)急軍事任務(wù)、執(zhí)行應(yīng)急行為的關(guān)鍵問(wèn)題。現(xiàn)有的經(jīng)常用到的選擇方法有層次分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、理想解法等[6]。這些方法在標(biāo)度評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)使用的多是精確數(shù)據(jù)，而航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元中包含大量的不確定性和模糊性指標(biāo)，不可能獲得精確數(shù)據(jù)，航材的決策專(zhuān)家們更偏好于給出模糊語(yǔ)言評(píng)價(jià)。因此，本文將集對(duì)分析的思想運(yùn)用到航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的選擇中，以此提高選擇的合理度。

運(yùn)用集對(duì)分析思想選擇航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元，實(shí)質(zhì)就是建立能夠客觀反映儲(chǔ)備元整體效能的各個(gè)指標(biāo)，從這些指標(biāo)中選擇最優(yōu)值重新構(gòu)造一個(gè)理想的儲(chǔ)備元，以此為參照標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)評(píng)價(jià)模型計(jì)算出待選儲(chǔ)備元各個(gè)指標(biāo)值與理想指標(biāo)值之間的同一度、差異度和對(duì)立度，并按照一定的關(guān)系確定這2個(gè)集合的擬合度，以擬合度的高低來(lái)表達(dá)待選儲(chǔ)備元的優(yōu)劣。當(dāng)然其中的差異度越小，即不確定因素越小，儲(chǔ)備元選擇的精度越高。

2.1 確定指標(biāo)相對(duì)隸屬度

從上文可知，航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)的選取既涉及到指標(biāo)類(lèi)型的確立問(wèn)題，也涉及到定性、定量指標(biāo)的獲得問(wèn)題。因此首先必須針對(duì)客觀應(yīng)急環(huán)境，對(duì)指標(biāo)的定位問(wèn)題進(jìn)行決策，選擇合理的能夠解決當(dāng)時(shí)應(yīng)急條件下航材儲(chǔ)備問(wèn)題的指標(biāo)樣本，將航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元備選集記為D={d1，d2，…，dn}，dq為第q個(gè)儲(chǔ)備元，將評(píng)價(jià)指標(biāo)集記為E={e1，e2，…，em}，ep為第p個(gè)指標(biāo)。然后通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析、專(zhuān)家評(píng)估、函數(shù)計(jì)算等方法得出指標(biāo)樣本所有的指標(biāo)值，由這些值構(gòu)成航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元決策矩陣，記為

Spq代表第q個(gè)儲(chǔ)備元的第p項(xiàng)指標(biāo)值，n為儲(chǔ)備元總數(shù)，m為指標(biāo)總數(shù)?？紤]評(píng)價(jià)指標(biāo)集E中評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)，記E1為效益型指標(biāo)，既指標(biāo)數(shù)值越大，對(duì)評(píng)估結(jié)果越有益的指標(biāo);E2為成本型指標(biāo)，既指標(biāo)數(shù)值越大，對(duì)評(píng)估結(jié)果越有害的指標(biāo)。由于指標(biāo)的類(lèi)型不統(tǒng)一，體現(xiàn)在數(shù)值方面的表達(dá)也多種多樣，因此難以相互對(duì)比，為消除指標(biāo)量綱和數(shù)量級(jí)因素的影響，必須對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行同度量化處理，即

（ep）max，（ep）min，分別為第p個(gè)指標(biāo)的最大值和最小值。上式將所有指標(biāo)值轉(zhuǎn)化為區(qū)間內(nèi)的效益型指標(biāo)，從而得到航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)相對(duì)隸屬度特征矩陣，即

2.2 構(gòu)造理想指標(biāo)評(píng)估值

根據(jù)航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)相對(duì)隸屬度特征矩陣，確定最優(yōu)評(píng)價(jià)集U={u1，u2，…，um}和最劣評(píng)價(jià)集V={v1，v2，…，vm}，其中，up，vp分別表示評(píng)價(jià)指標(biāo)ep的最優(yōu)和最劣指標(biāo)值，因此比較區(qū)間為[vp，up]。理想指標(biāo)評(píng)價(jià)集即為U。

2.3 構(gòu)造同異反聯(lián)系矩陣

2.4 確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

對(duì)于某項(xiàng)指標(biāo)值p，若各待選應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的指標(biāo)值εpq之間的差距越大，則該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中的作用越大，該指標(biāo)的權(quán)重也越大;反之亦反。因此，可以利用各項(xiàng)指標(biāo)的差異度對(duì)各指標(biāo)做出權(quán)重調(diào)整，做到動(dòng)態(tài)賦權(quán)。

2.4.1 計(jì)算特征指標(biāo)值εpq在指標(biāo)ep中的貢獻(xiàn)度

2.4.2 對(duì)于貢獻(xiàn)度包含的信息內(nèi)容，可用Hp表示所有儲(chǔ)備元對(duì)第p項(xiàng)指標(biāo)的貢獻(xiàn)總量，計(jì)算公式為

2.4.3 計(jì)算各指標(biāo)貢獻(xiàn)度的差異系數(shù)gp，計(jì)算公式為

對(duì)于指標(biāo)ep，εpq的差異系數(shù)gp越小，則Hp越大，當(dāng)εpq完全相等時(shí)，Hp=1，此時(shí)指標(biāo)ep無(wú)作用;當(dāng)εpq的差異系數(shù)gp越大時(shí)，該指標(biāo)ep對(duì)于待選儲(chǔ)備元所起的作用也越大。

2.4.4 確定各指標(biāo)權(quán)重ωp，計(jì)算公式為

該方法的算法流程如圖2所示。

2.5 儲(chǔ)備元優(yōu)劣排序評(píng)價(jià)

式（9）聯(lián)系度μ{εpq，up}只是表示應(yīng)急物流儲(chǔ)備元dq關(guān)于某一評(píng)價(jià)指標(biāo)ep的優(yōu)劣程度。由于各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)整個(gè)儲(chǔ)備元的作用有輕重之分，需要以權(quán)重系數(shù)表示各指標(biāo)的重要程度，因此儲(chǔ)備元體系集{dq}和理想體系集{d0}的聯(lián)系度為

由于aq、cq是相對(duì)確定的，分別表示待選儲(chǔ)備元{dq}接近理想儲(chǔ)備元{d0}的肯定和否定程度。在相對(duì)確定的條件下，將集對(duì)勢(shì)理論[7]進(jìn)行拓展，定義待選儲(chǔ)備元{dq}接近理想儲(chǔ)備元{d0}的相對(duì)貼近度

相對(duì)貼近度λq的值越大，說(shuō)明待選儲(chǔ)備元{dq}越接近理想儲(chǔ)備元{d0}，故可根據(jù)λq的大小對(duì)所有儲(chǔ)備元進(jìn)行優(yōu)劣排序。

3? 實(shí)例分析

假設(shè)在局部戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，航材管理決策者要對(duì)提交的六個(gè)航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元進(jìn)行選擇，尋找最優(yōu)儲(chǔ)備方案，并立即組織施行。

3.1 確立航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

將圖1建立的航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)體系與擔(dān)負(fù)的航材應(yīng)急保障任務(wù)實(shí)情結(jié)合起來(lái)，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包含的內(nèi)容;并通過(guò)統(tǒng)計(jì)、專(zhuān)家評(píng)估、函數(shù)計(jì)算等方法得到相關(guān)指標(biāo)值，見(jiàn)表1。

3.2 得到航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)的相對(duì)隸屬度

表1的各項(xiàng)性能指標(biāo)中，交通狀況、地理位置、配置區(qū)域合理度、倉(cāng)庫(kù)容量、儲(chǔ)存條件、發(fā)展?jié)摿?、物資分配合理度、保密意識(shí)、防御能力、偽裝措施、智能化管理能力、自動(dòng)化管理能力、精確化管理能力、集裝化管理能力、封存包裝技術(shù)、野戰(zhàn)存儲(chǔ)條件、機(jī)械化管理能力、管理成本、保管成本、裝卸搬運(yùn)成本、封存包裝成本、設(shè)施設(shè)備維護(hù)成本、人力資源成本、溝通協(xié)調(diào)成本、航材維修成本、品種配套率、數(shù)量滿(mǎn)足率、維修能力屬于效益型指標(biāo);運(yùn)輸距離、缺貨損失成本、風(fēng)險(xiǎn)成本、設(shè)施設(shè)備折舊成本、缺航材解決時(shí)間、機(jī)務(wù)部門(mén)抱怨率屬于成本性指標(biāo)。對(duì)所有指標(biāo)值進(jìn)行規(guī)范化處理，得到在[0，1]區(qū)間內(nèi)的效益型指標(biāo)，見(jiàn)表2。

3.3 構(gòu)造理想指標(biāo)值

由表2可知最優(yōu)值和最劣值的特征矩陣分別為U=（1，1，…，1）T和V=（0，0，…，0）T，這里可以用V=（0.01，0.01，…，0.01）T代替，并不影響決策判斷。因此，理想指標(biāo)集即為U。

3.4 求聯(lián)系矩陣

航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)集與理想指標(biāo)集的同一度和對(duì)立度見(jiàn)表3。

3.5 求指標(biāo)權(quán)重

將表2中的數(shù)據(jù)代入式（10）至式13），求解指標(biāo)的權(quán)系數(shù)ω。

ω=（0.0214，0.0324，0.0333，0.0213，0.0412，0.0240，0.0280，0.0244，0.0270，0.0430，0.0257，0.0396，0.0224，0.0272，0.0308，0.0247，0.0422，0.0250，0.0238，0.0360，0.0312，0.0333，0.0423，0.0362，0.0323，0.0251，0.0310，0.0213，0.0325，0.0235，0.0313，0.0237，0.0234，0.0193）。

3.6 聯(lián)系度指標(biāo)合成及評(píng)估結(jié)果排序

根據(jù)式（14）、式（15）求解綜合聯(lián)系度，即集對(duì)分析評(píng)價(jià)結(jié)果，見(jiàn)表4，圖3。

對(duì)最終評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，可以看到，采用集對(duì)分析法得到的六個(gè)儲(chǔ)備元的評(píng)價(jià)排序結(jié)果為儲(chǔ)備元d5>儲(chǔ)備元d4>儲(chǔ)備元d1>儲(chǔ)備元d3>儲(chǔ)備元d2>儲(chǔ)備元d6。

4? 總結(jié)

本文確定了一組能夠客觀反映整體效能的航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元指標(biāo)，但大多具有不確定性，而集對(duì)分析理論主要解決指標(biāo)模糊的問(wèn)題，本文就是按照集對(duì)分析的思想，構(gòu)造出表示兩個(gè)集合貼近程度的數(shù)學(xué)模型，以此評(píng)價(jià)儲(chǔ)備元的優(yōu)劣，達(dá)到了客觀評(píng)價(jià)、闡釋航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元運(yùn)作原理的效果。建立了航材應(yīng)急物流儲(chǔ)備元的方法模型，并通過(guò)一組實(shí)例，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性，為航材保障提供了一個(gè)新的思路。

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