基于模糊層次分析法的導(dǎo)彈保障能力評(píng)估?

陸巍巍 張 鑫 蘇 劍 張時(shí)龍 隋維剛

（1.海軍航空大學(xué) 煙臺(tái) 264001）（2.91614部隊(duì) 大連 116044）（3.92538部隊(duì) 大連 116044）

1 引言

準(zhǔn)確評(píng)估導(dǎo)彈裝備的保障能力是衡量部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力水平，找準(zhǔn)戰(zhàn)斗力建設(shè)發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重要手段，而保障能力評(píng)估是全面評(píng)估導(dǎo)彈裝備保障能力水平的有效方法。建立結(jié)構(gòu)清晰、科學(xué)合理的保障能力評(píng)估指標(biāo)體系是保證保障能力評(píng)估活動(dòng)開(kāi)展有序順利、結(jié)果準(zhǔn)確有效的基礎(chǔ)，也可為開(kāi)展導(dǎo)彈的保障流程優(yōu)化，提高保障能力水平提供合理的建議［1］。

導(dǎo)彈裝備保障能力水平受很多方面的影響，其自身設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度、相關(guān)配套設(shè)備設(shè)施以及參與保障人員隊(duì)伍的建設(shè)情況都會(huì)對(duì)某一型導(dǎo)彈的保障能力水平產(chǎn)生影響，而在評(píng)判保障能力時(shí)所采用的的部分指標(biāo)屬定性指標(biāo)，難以定量獲取，因此在現(xiàn)階段，在組織對(duì)導(dǎo)彈裝備保障能力進(jìn)行評(píng)估時(shí)，一般的方法是根據(jù)評(píng)估對(duì)象的特點(diǎn)，組織參評(píng)專家進(jìn)行研究討論，確定需要測(cè)評(píng)的內(nèi)容，然后對(duì)測(cè)評(píng)內(nèi)容采取實(shí)操考核、現(xiàn)場(chǎng)勘查等方法給出個(gè)人對(duì)指標(biāo)的主觀評(píng)價(jià)，求得這些分值的算術(shù)平均值，再對(duì)這些值賦予相應(yīng)的權(quán)重，最后評(píng)估出定性的結(jié)論。鑒于沒(méi)有一套規(guī)范完整、相對(duì)權(quán)威的裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系，這種方法雖然方便，但缺乏對(duì)每個(gè)指標(biāo)權(quán)重影響的分析過(guò)程，容易受人為操作或主觀影響，產(chǎn)生較大的誤差，造成評(píng)價(jià)結(jié)果主觀隨意性較大，反映評(píng)價(jià)對(duì)象優(yōu)劣的客觀性不足，缺乏說(shuō)服力［2～4］。

基于以上分析，本文采用模糊層次分析法進(jìn)行導(dǎo)彈裝備保障能力指標(biāo)體系的評(píng)估，該方法是將AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠避免AHP在面對(duì)多評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)暴露的一致性檢驗(yàn)不易滿足的問(wèn)題，還能利用模糊識(shí)別問(wèn)題時(shí)的最大隸屬度原則，進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。

2 導(dǎo)彈保障能力指標(biāo)體系構(gòu)建

在眾多影響導(dǎo)彈裝備保障能力的因素中，需要遵從簡(jiǎn)約性、獨(dú)立性、代表性、可比性和可行性的原則［5］，篩選出能準(zhǔn)確描述導(dǎo)彈保障特點(diǎn)的代表性指標(biāo)，結(jié)合導(dǎo)彈實(shí)際保障流程，構(gòu)建合理可信的指標(biāo)體系。

參考GJB451A-2005［6］的定義并分析某型導(dǎo)彈自身設(shè)計(jì)特點(diǎn)、配套設(shè)備設(shè)施及參與保障人員配備情況等因素，從導(dǎo)彈裝備基本性能出發(fā)，以完成保障任務(wù)為總牽引，結(jié)合具體導(dǎo)彈型號(hào)的保障特點(diǎn)，將保障能力指標(biāo)分為保障能力綜合指標(biāo)、保障能力設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)和保障資源指標(biāo)［7］。

1）保障能力綜合指標(biāo)是表示導(dǎo)彈系統(tǒng)完好效率、壽命周期費(fèi)用和使用效能的綜合性指標(biāo)，結(jié)合對(duì)導(dǎo)彈系統(tǒng)開(kāi)展保障活動(dòng)的目的，確定導(dǎo)彈系統(tǒng)保障能力綜合指標(biāo)下設(shè)戰(zhàn)備完好性參數(shù)和指揮效能參數(shù)，有導(dǎo)彈戰(zhàn)備完好率、使用可用度、壽命周期費(fèi)用和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間；保障指揮效能參數(shù)包括平均指揮延遲時(shí)間、裝備失修率、保障機(jī)構(gòu)配置合理度和組織機(jī)動(dòng)能力［8］。

2）保障能力設(shè)計(jì)指標(biāo)是指在導(dǎo)彈原始設(shè)計(jì)過(guò)程中和其保障性有關(guān)的性能指標(biāo)，可細(xì)分為裝備設(shè)計(jì)指標(biāo)和裝備維修效能指標(biāo)。裝備設(shè)計(jì)指標(biāo)包括可靠性、維修性、安全性和測(cè)試性；裝備維修效能指標(biāo)包括平均維修時(shí)間、裝備返修率、平均致命性故障間隔時(shí)間（MTBCF）和裝備系統(tǒng)組建合理度［9～10］。

3）保障資源指標(biāo)從是在整個(gè)保障過(guò)程中可從外部獲得的資源支持程度對(duì)保障性水平影響的描述，既包括多個(gè)保障資源的綜合影響和單一保障資源要素的影響。通過(guò)參考近幾年保障能力評(píng)分規(guī)則，并對(duì)實(shí)際保障任務(wù)中需要的導(dǎo)彈系統(tǒng)以外對(duì)各類資源的需要程度進(jìn)行歸類分析，導(dǎo)彈在保障過(guò)程中對(duì)人員在位率、專業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)、技術(shù)資料齊全程度和保障設(shè)備滿足程度的需要較其他外部資源更為明顯［11］。

3 模糊層次分析法的基本原理

模糊層次分析法是運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的模糊信息數(shù)值化、具體化的評(píng)價(jià)過(guò)程，在AHP的基本原理的基礎(chǔ)上按照評(píng)價(jià)對(duì)象的內(nèi)在屬性，建立系統(tǒng)與子系統(tǒng)的隸屬關(guān)系，進(jìn)而將系統(tǒng)分解成若干互不相關(guān)的子成分，構(gòu)造多層次評(píng)價(jià)模型，其本質(zhì)是層次分析法在面對(duì)模糊數(shù)據(jù)條件下的運(yùn)用，既可以避免AHP面臨的一致性檢驗(yàn)問(wèn)題難以滿足的難題，也能降低人為主觀評(píng)價(jià)對(duì)客觀評(píng)價(jià)結(jié)果的干擾影響，使得最終評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理可信［12～13］。

4 模糊層次分析法的評(píng)估步驟

模糊層次分析法進(jìn)行保障能力評(píng)估可以按以下四個(gè)步驟進(jìn)行。

1）建立多層次結(jié)構(gòu)模型：根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的邏輯關(guān)系、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、功能性質(zhì)差異等，將評(píng)價(jià)對(duì)象劃分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層等幾個(gè)等級(jí)層次［14］。用結(jié)構(gòu)圖表示出不同層級(jí)間的隸屬關(guān)系，若某個(gè)層級(jí)中包含多種子因素集時(shí)，可以將該因素集進(jìn)一步進(jìn)行層次劃分，保證同一層次間子因素相互獨(dú)立，互不關(guān)聯(lián)。設(shè)某評(píng)價(jià)因素為 U={U1，U1，…，Un}，可將其進(jìn)一步劃分為 m 個(gè)子評(píng)估因素集 Ui={Ui1，Ui1，…，Uij}，i=1，2，…，m ；j=1，2，…，t。

2）進(jìn)行第一級(jí)綜合評(píng)價(jià)：對(duì)層次結(jié)構(gòu)底層因素集分別做出綜合評(píng)判。

（1）確立評(píng)價(jià)集：可根據(jù)需求設(shè)立若干評(píng)價(jià)等級(jí)，用V={V1，V2，…，Vs}表示。

（2）設(shè)定權(quán)重指標(biāo)集：指標(biāo)權(quán)重的確定主要采用Delphi法，即邀請(qǐng)若干名該領(lǐng)域權(quán)威專家，采取匿名發(fā)表意見(jiàn)的方式，互不影響?yīng)毩⒌亟o出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系相應(yīng)分值，基于選定的權(quán)重計(jì)算原則進(jìn)行子評(píng)估因素的權(quán)重計(jì)算最終確定各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重［11］。用 Ai=(ai1，ai2，…，aij)表示。

（3）構(gòu)建模糊評(píng)估矩陣：將模糊集合Ui到評(píng)價(jià)集V建立模糊關(guān)系，進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，可以確定模糊評(píng)估矩陣Ri。

其中，rijk=dijk/d，d為保障能力評(píng)估評(píng)估工作開(kāi)展前邀請(qǐng)權(quán)威專家的總?cè)藬?shù)，dijk為在評(píng)價(jià)集中專家對(duì)底層評(píng)價(jià)子因素ij作出評(píng)價(jià)Vk的人數(shù)。根據(jù)預(yù)先設(shè)立的評(píng)價(jià)集，專家評(píng)分所需評(píng)估表如表1所示。

表1 專家對(duì)子因素模糊評(píng)價(jià)表

（4）運(yùn)用模糊矩陣中模糊理論算法，得到Ui的綜合評(píng)價(jià)向量Bi：

3）進(jìn)行第二級(jí)綜合評(píng)價(jià)：將每個(gè)子因素集Ui作為一個(gè)因素，用綜合評(píng)價(jià)向量Bi作為Ui的一個(gè)因素評(píng)價(jià)結(jié)果，可以形成評(píng)估因素集U到評(píng)價(jià)集V的模糊映射關(guān)系U={U1，U2，…，Us}。

將每個(gè)子因素Ui看做U的一個(gè)因素，根據(jù)專家打分法得到各個(gè)因素權(quán)重A=(a1，a2，…，as)，所以二級(jí)綜合評(píng)判向量為?=A?R=(b1，b2，…bm)，對(duì)進(jìn)行歸一化后，根據(jù)最大隸屬度原則得到：Bk=max(b1，b2，…bm)，即最終綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為Vk。

5 基于模糊層次分析法的某型導(dǎo)彈保障能力評(píng)估

5.1 建立表層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)1中建立的指標(biāo)體系內(nèi)容，運(yùn)用AHP法，建立指標(biāo)體系層次圖，如圖1所示。導(dǎo)彈裝備保障能力包含很多內(nèi)容，要全面科學(xué)評(píng)價(jià)保障能力，用于描述導(dǎo)彈保障能力的指標(biāo)指標(biāo)一般下含若干帶有模糊性的子指標(biāo)，根據(jù)模糊關(guān)系及其合成運(yùn)算方法，以次準(zhǔn)則層針對(duì)主準(zhǔn)則層的評(píng)價(jià)作為一級(jí)評(píng)價(jià)，以主準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的評(píng)價(jià)作為二級(jí)評(píng)價(jià)，從而得到最終綜合評(píng)估模型為二級(jí)三層的結(jié)構(gòu)。

圖1 某型導(dǎo)彈裝備保障能力指標(biāo)體系層次

5.2 開(kāi)展一級(jí)評(píng)價(jià)

1）確定評(píng)價(jià)等級(jí)

將某型導(dǎo)彈裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系劃分為五個(gè)等級(jí)，即：V={優(yōu)，良，中，較差，差}。

2）AHP確定指標(biāo)權(quán)重

邀請(qǐng)10名導(dǎo)彈保障能力評(píng)估領(lǐng)域的專家對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)給出相應(yīng)的權(quán)重，求和取平均值后得到最終的權(quán)重為

3）確定保障能力模糊評(píng)價(jià)矩陣

將U={U1，U1，…，U5}中各子評(píng)價(jià)指標(biāo)按評(píng)價(jià)集V劃分的對(duì)應(yīng)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，得到子評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)矩陣R1、R2、R3、R4、R5如下。

4）根據(jù)模糊理論，進(jìn)行模糊矩陣合成運(yùn)算，得綜合評(píng)價(jià)向量 B1、B2、B3、B4、B5如下。

5.3 開(kāi)展二級(jí)評(píng)價(jià)

根據(jù)Delphi法測(cè)定主準(zhǔn)則層的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)為

根據(jù)最大隸屬度原則計(jì)算得：

所以評(píng)價(jià)結(jié)果顯示對(duì)評(píng)價(jià)集V1的隸屬度最大。

根據(jù)隸屬度最大原則，該型導(dǎo)彈裝備保障能力評(píng)估結(jié)果為V1=優(yōu)。

6 結(jié)語(yǔ)

論文進(jìn)行了導(dǎo)彈裝備保障能力評(píng)估，在充分分析某型導(dǎo)彈具體保障流程和影響因素基礎(chǔ)上，確定了指標(biāo)體系內(nèi)容，基于模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，模糊層次分析法能夠更加有效地評(píng)價(jià)導(dǎo)彈保障能力指標(biāo)體系，且評(píng)價(jià)方法科學(xué)合理、效率便捷，不僅可以全面反映導(dǎo)彈保障能力指標(biāo)的總體特性，還能較好地評(píng)估出指標(biāo)體系總體價(jià)值水平，為決策者開(kāi)展導(dǎo)彈保障能力評(píng)估提供建設(shè)性的指導(dǎo)意義。