軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估模型構(gòu)建與應(yīng)用研究

何榕 常壯 鄭維偉

（航天工程大學(xué) 航天指揮學(xué)院，北京101416）

1 引言

軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估是各國(guó)軍隊(duì)管理決策部門十分關(guān)注的重要問(wèn)題，內(nèi)容涉及中長(zhǎng)期頂層規(guī)劃、年度計(jì)劃執(zhí)行、具體型號(hào)的研建效益等眾多方面。目前，美軍在裝備建設(shè)中積累了較為成熟的評(píng)估模型、系統(tǒng)和專用工具，形成了諸如國(guó)防部年度重大武器項(xiàng)目評(píng)估、瞄準(zhǔn)對(duì)手的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目審查、聚焦裝備技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)評(píng)估、評(píng)估分析方法工具研發(fā)等大量應(yīng)用案例。在武器裝備研制和采辦工作中，美軍通常采用里程碑式節(jié)點(diǎn)評(píng)估方法，對(duì)重大單型號(hào)武器項(xiàng)目進(jìn)行階段性評(píng)估，如圖1 所示，為識(shí)別項(xiàng)目形勢(shì)與風(fēng)險(xiǎn)、改善項(xiàng)目質(zhì)量、節(jié)省研建經(jīng)費(fèi)提供決策支撐。其配套的專用系統(tǒng)大量運(yùn)用量化評(píng)估模型，如規(guī)劃、計(jì)劃、預(yù)算與執(zhí)行系統(tǒng)，國(guó)防采辦系統(tǒng)，蘭德公司的戰(zhàn)略評(píng)估系統(tǒng)等，應(yīng)用效益顯著［1］。我國(guó)雖然在重大軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃論證、作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率評(píng)估、重大項(xiàng)目政策落實(shí)審查、裝備建設(shè)中期與結(jié)項(xiàng)綜合評(píng)價(jià)等方面也開(kāi)展了一些探索實(shí)踐［2～7］，但相關(guān)領(lǐng)域還有較大差距，既有研究和應(yīng)用以定性評(píng)估居多、定量評(píng)估較少，在應(yīng)用型評(píng)估模型和方法方面亟待改進(jìn)。

圖1 美國(guó)國(guó)防部項(xiàng)目采辦里程碑

著眼軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目在作戰(zhàn)體系中填補(bǔ)空白、補(bǔ)強(qiáng)短板、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升能力的作用價(jià)值，以項(xiàng)目里程碑式的時(shí)間階段特征為切入點(diǎn)，針對(duì)軍事裝備建設(shè)的前期投資決策、中期節(jié)點(diǎn)管理和末期質(zhì)量績(jī)效三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，創(chuàng)新性地建立事前、事中和事末綜合評(píng)估模型，運(yùn)用基于熵權(quán)TOPSIS 的方法進(jìn)行項(xiàng)目過(guò)程評(píng)估，并結(jié)合實(shí)際案例驗(yàn)證模型和方法的有效性與可行性。該研究一定程度上解決了軍事裝備建設(shè)投資決策憑經(jīng)驗(yàn)、建設(shè)形勢(shì)把控難和建設(shè)績(jī)效度量難等問(wèn)題，能夠?yàn)轫?xiàng)目建設(shè)評(píng)估與管理決策提供參考。

2 事前、事中、事末項(xiàng)目評(píng)估模型框架

鑒于軍事裝備建設(shè)過(guò)程具有典型的時(shí)間階段特征，可以參照美軍里程碑式項(xiàng)目管理模式，圍繞建設(shè)項(xiàng)目的投資立項(xiàng)決策、把控推進(jìn)形勢(shì)、建設(shè)落地質(zhì)效三個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建事前項(xiàng)目評(píng)估模型、事中項(xiàng)目評(píng)估模型和事末項(xiàng)目評(píng)估模型的項(xiàng)目評(píng)估模型框架。

2.1 事前項(xiàng)目評(píng)估模型

事前評(píng)估模型旨在通過(guò)綜合評(píng)估項(xiàng)目?jī)r(jià)值與風(fēng)險(xiǎn)，確定項(xiàng)目“上不上”的投資立項(xiàng)決策。在項(xiàng)目所處的典型運(yùn)用場(chǎng)景和作戰(zhàn)體系等條件約束下，綜合考慮項(xiàng)目的使命任務(wù)、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)規(guī)模、部署地點(diǎn)等因素，可以建立作戰(zhàn)和保障效能評(píng)估模型、作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率評(píng)估模型、效費(fèi)比評(píng)估模型、可行性評(píng)估模型、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型、輻射帶動(dòng)效應(yīng)評(píng)估模型等基本子模型。事前評(píng)估模型采用柔性框架設(shè)計(jì)多個(gè)基本子模型，根據(jù)具體項(xiàng)目的評(píng)估實(shí)際情況需要，靈活選取基本子模型組合，并可結(jié)合新需求自定義其他評(píng)估子模型。

事前綜合評(píng)估模型選取的基本子模型所屬一級(jí)指標(biāo)，可根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和評(píng)估需要，做進(jìn)一步細(xì)化分解，細(xì)化的評(píng)估指標(biāo)體系經(jīng)多輪專家征詢研討確定，如圖2 所示（限于篇幅，僅細(xì)化至一級(jí)指標(biāo)）。各子模型計(jì)算公式見(jiàn)表1，其權(quán)重和不同層級(jí)的指標(biāo)權(quán)重采用專家打分法、解釋法、仿真法等方法獲取。其中，效費(fèi)比評(píng)估模型是抽取項(xiàng)目中涉及效益和成本的主要子模型綜合計(jì)算得到。由于評(píng)估模型采用柔性框架設(shè)計(jì)，對(duì)某一項(xiàng)目進(jìn)行事前評(píng)估時(shí)，事前綜合評(píng)估模型的各項(xiàng)指標(biāo)，即為所選取基本子模型評(píng)估指標(biāo)的集合。

圖2 事前綜合評(píng)估模型與評(píng)估指標(biāo)集

表1 事前綜合評(píng)估模型

表1 中，αi，δi，βi，εi，λi，θi（i ＝1，2，3，4，…）為通過(guò)專家研討獲取的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)；EOS為作戰(zhàn)和保障效能；C為作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率；RB-C為建設(shè)項(xiàng)目的效費(fèi)比；σB-C為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)（用于調(diào)節(jié)效費(fèi)比值的數(shù)量級(jí)，一般可取值為10n，n一般為小于10 的正整數(shù)，主要根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)規(guī)模大小適當(dāng)調(diào)整，對(duì)于進(jìn)行橫向?qū)Ρ鹊捻?xiàng)目σB-C取值應(yīng)當(dāng)一致），F(xiàn)Prj為項(xiàng)目直接費(fèi)用，F(xiàn)Lcc為全壽命周期直接費(fèi)用；qp為建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)指數(shù)權(quán)重，取值范圍［0，1］；qL為建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期經(jīng)費(fèi)指數(shù)權(quán)重，取值范圍［0，1］，且qp+qL＝1；F為建設(shè)項(xiàng)目可行性值；R為建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)值；Be為輻射與帶動(dòng)效應(yīng)；Zsq為事前綜合評(píng)估模型。

2.2 事中評(píng)估模型

事中評(píng)估模型旨在通過(guò)評(píng)估項(xiàng)目中期進(jìn)度和質(zhì)量成效，把控建設(shè)項(xiàng)目推進(jìn)形勢(shì)“好不好”。以理想的項(xiàng)目建設(shè)預(yù)期為參照，綜合考量項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度、預(yù)算執(zhí)行、資源消耗、階段性成果等因素，將項(xiàng)目體系關(guān)聯(lián)要素推進(jìn)情況納入評(píng)估框架，構(gòu)建項(xiàng)目進(jìn)度推進(jìn)評(píng)估模型、項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)估模型、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型等基本子模型，如圖3 所示。事中綜合評(píng)估模型的選擇與拓展、指標(biāo)細(xì)化、權(quán)重獲取等均采取與事前綜合評(píng)估模型一致的方法進(jìn)行。

圖3 事中綜合評(píng)估模型與評(píng)估指標(biāo)集

2.3 事末評(píng)估模型

事末評(píng)估模型旨在通過(guò)評(píng)估項(xiàng)目末期的需求匹配、應(yīng)用適用度等結(jié)果，考察項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)效“行不行”。參照項(xiàng)目建設(shè)的預(yù)期績(jī)效目標(biāo)，綜合考量項(xiàng)目作戰(zhàn)技術(shù)需求響應(yīng)、納入作戰(zhàn)體系運(yùn)行的適用程度、經(jīng)費(fèi)決算、資源消耗等因素，構(gòu)建軍事需求滿足度評(píng)估模型、網(wǎng)信適配性評(píng)估模型、部隊(duì)適用性評(píng)估模型、編成適應(yīng)性評(píng)估模型、環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估模型、保障適應(yīng)性評(píng)估模型等基本子模型。事末綜合評(píng)估模型的選擇與拓展、指標(biāo)細(xì)化、權(quán)重獲取等也采取與事前綜合評(píng)估模型一致的方法進(jìn)行，事末綜合評(píng)估模型的一級(jí)指標(biāo)集如圖4 所示。

圖4 事末綜合評(píng)估模型與評(píng)估指標(biāo)集

3 基于熵權(quán)TOPSIS 的項(xiàng)目評(píng)估方法

在軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估中，指標(biāo)的屬性值（即重要程度）通過(guò)指標(biāo)的權(quán)重反映，尤其在專家確定指標(biāo)重要度排序中存在一致性偏差時(shí)，排序數(shù)據(jù)中隱含了大量指標(biāo)權(quán)重的有效信息。當(dāng)待評(píng)估的項(xiàng)目在某個(gè)指標(biāo)下的屬性值差別較小時(shí)，該指標(biāo)對(duì)項(xiàng)目評(píng)估效果一般，此時(shí)相應(yīng)指標(biāo)應(yīng)賦予較小的權(quán)重系數(shù)；反之，若屬性值差別較大，則該指標(biāo)對(duì)項(xiàng)目評(píng)估起重要作用，應(yīng)賦予較大的權(quán)重系數(shù)。為較好地衡量項(xiàng)目評(píng)估指標(biāo)在整個(gè)指標(biāo)體系中的重要程度，采用信息熵度量所有評(píng)估指標(biāo)。當(dāng)裝備建設(shè)項(xiàng)目在某個(gè)指標(biāo)下差別較大時(shí)，該指標(biāo)的加權(quán)熵較大，相應(yīng)地該評(píng)估指標(biāo)屬性就越重要。因此，在TOPSIS 算法基礎(chǔ)上，提出一種熵權(quán)TOPSIS 項(xiàng)目評(píng)估方法。

熵權(quán)TOPSIS 法是熵權(quán)法和逼近理想排序法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，TOPSIS）的結(jié)合。TOPSIS 將評(píng)估對(duì)象到正理想解和負(fù)理想解的距離，作為評(píng)估的判斷依據(jù)，對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行排序，評(píng)估對(duì)象距正理想解越近同時(shí)距負(fù)理想解越遠(yuǎn)，則說(shuō)明其評(píng)估結(jié)果最優(yōu)。其中，距離為歐式距離，正理想解是指各指標(biāo)屬性都達(dá)到最優(yōu)的解，負(fù)理想解是指各指標(biāo)屬性都為最差的解。

3.1 評(píng)估屬性評(píng)價(jià)矩陣

假設(shè)待評(píng)估的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目Ai有m個(gè)，評(píng)估指標(biāo)Cj有n個(gè)。將每個(gè)軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目在各評(píng)估指標(biāo)下的屬性評(píng)價(jià)矩陣表示為B＇＝（b＇ij）m×n（i＝1，2，…，m；j ＝1，2，…，n）：

式（1）中，b＇ij表示第i個(gè)軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的第j個(gè)評(píng)估指標(biāo)的屬性值。屬性評(píng)價(jià)矩陣的確定主要由相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)相應(yīng)項(xiàng)目在不同評(píng)估階段的評(píng)估目的等狀況來(lái)進(jìn)行量化。

3.2 屬性評(píng)價(jià)矩陣的歸一化處理

獲得屬性評(píng)價(jià)矩陣B＇后，為了使不同的評(píng)估指標(biāo)在相同的評(píng)價(jià)體系下進(jìn)行評(píng)估，需要對(duì)同一評(píng)估指標(biāo)下的屬性差別進(jìn)行歸一化處理。對(duì)于指標(biāo)值越大越優(yōu)的正向指標(biāo)可表示為bij ＝，對(duì)于指標(biāo)值越大越差的負(fù)向指標(biāo)可表示為，其中，bij表示第i個(gè)軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的第j個(gè)評(píng)估指標(biāo)的屬性值。歸一處理后的屬性評(píng)價(jià)矩陣可表示為B ＝（bij）m×n：

3.3 熵Hj 加權(quán)處理屬性評(píng)價(jià)矩陣

通過(guò)計(jì)算評(píng)估指標(biāo)的信息熵確定不同評(píng)估指標(biāo)下的加權(quán)熵，評(píng)估該指標(biāo)在整個(gè)軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估體系中的重要程度。不同評(píng)估指標(biāo)的熵值Hj為：

同時(shí)，不同評(píng)估指標(biāo)熵權(quán)wj表示為：

熵權(quán)法確定的屬性加權(quán)向量：

此時(shí)，加權(quán)處理后的屬性評(píng)價(jià)矩陣可表示為：

3.4 計(jì)算歐氏距離

從熵權(quán)規(guī)范化的屬性評(píng)價(jià)矩陣H中確定理想點(diǎn)C*和C-：

計(jì)算評(píng)估指標(biāo)到正、負(fù)理想點(diǎn)的歐式距離和。

3.5 計(jì)算相對(duì)貼近度

計(jì)算軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目Ai的相對(duì)貼近度Ti：

式（10）中，貼進(jìn)度Ti越大代表距離負(fù)理想點(diǎn)的歐式距離越大，同時(shí)距離正理想點(diǎn)的歐氏距離越小，對(duì)應(yīng)其評(píng)估建設(shè)效果越好。

3.6 評(píng)估結(jié)果排序

求得貼近度后，對(duì)相應(yīng)的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目按貼近度從低到高排序。當(dāng)Ti值相等時(shí)，則考慮軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目到正理想點(diǎn)的距離，距離越近則越接近理想值，評(píng)估的效果越好。綜上，可將所有軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)估結(jié)果排序，為項(xiàng)目管理決策提供依據(jù)。熵權(quán)TOPSIS 評(píng)價(jià)體系算法模型如圖5 所示。

圖5 熵權(quán)TOPSIS 評(píng)價(jià)體系算法模型

4 項(xiàng)目評(píng)估模型應(yīng)用案例

以未來(lái)四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目“上不上” 尋求決策支持的事前評(píng)估為例，采用基于熵權(quán)TOPSIS方法進(jìn)行事前綜合評(píng)估。假設(shè)Ti ＞0.4 時(shí)，做出支持項(xiàng)目開(kāi)展建設(shè)的決策。從表1 中選取五個(gè)典型的事前評(píng)估子模型作為該項(xiàng)目事前綜合評(píng)估模型，由該偵察系統(tǒng)應(yīng)用需求領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)偵察裝備研制管理和作戰(zhàn)運(yùn)用等狀況獲得指標(biāo)評(píng)價(jià)屬性數(shù)據(jù)。通過(guò)前文構(gòu)建的評(píng)估模型求出表2 所示的屬性評(píng)價(jià)值。其中，作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率p1、作戰(zhàn)和保障效能p2、效費(fèi)比p3以及可行性p4為正向指標(biāo)，即指標(biāo)值越大評(píng)估效果越好；風(fēng)險(xiǎn)性p5則為反向指標(biāo)，即指標(biāo)值越小評(píng)估效果越好。

表2 不同偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估指標(biāo)的屬性評(píng)價(jià)值

根據(jù)表1，由式（1）構(gòu)造屬性評(píng)價(jià)矩陣B＇ ＝（b＇ij）m×n

計(jì)算歸一化屬性評(píng)價(jià)矩陣B：

根據(jù)屬性評(píng)價(jià)矩陣B，由式（3）（4）計(jì)算得到各評(píng)估指標(biāo)的加權(quán)熵w，見(jiàn)表3。

表3 各評(píng)估指標(biāo)加權(quán)熵

根據(jù)式（5），加權(quán)處理后的屬性評(píng)價(jià)矩陣H為：

根據(jù)加權(quán)處理后的屬性評(píng)價(jià)矩陣H，由式（6）（7）分別確定正、負(fù)理想點(diǎn)：

由式（8）～（10）分別計(jì)算四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目到正、負(fù)理想點(diǎn)的歐式距離d*和d-以及各類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的相對(duì)貼近度Ti，由計(jì)算結(jié)果得到相應(yīng)四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)估指標(biāo)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 各類偵察系統(tǒng)評(píng)估結(jié)果

由表4 的評(píng)估結(jié)果可知，四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目中，偵察系統(tǒng)1 的貼近度Ti ＝0.375＜0.4，該偵察系統(tǒng)屬于“上不了” 的建設(shè)項(xiàng)目，其余偵察系統(tǒng)的貼近度Ti ＞0.4 均可作為未來(lái)建設(shè)項(xiàng)目，根據(jù)其貼近度由低到高排序，可知偵察系統(tǒng)4 的貼近度最高，與正理想點(diǎn)的距離最近，與負(fù)理想點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，因此，應(yīng)該首先建設(shè)偵察系統(tǒng)4。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文抓住建設(shè)項(xiàng)目典型的時(shí)間階段特征，圍繞軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目論證的科學(xué)性、有效性和可實(shí)現(xiàn)性，著眼項(xiàng)目管理的前期投資決策、中期節(jié)點(diǎn)管理和末期質(zhì)量績(jī)效，建立事前、事中和事末評(píng)估模型框架，運(yùn)用基于熵權(quán)TOPSIS 的方法進(jìn)行項(xiàng)目過(guò)程評(píng)估，并通過(guò)案例應(yīng)用探討了軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估的新思路。本文提出的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評(píng)估方法，有助于軍事采辦部門系統(tǒng)提升項(xiàng)目管理水平，是一類有效的項(xiàng)目管理與評(píng)估決策方法。