基于灰色層次法的電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估*

錢歡 艾盼 何緩

（空軍預(yù)警學(xué)院 武漢 430019）

1 引言

近年來，隨著通信、偵察和干擾技術(shù)的發(fā)展，新的裝備不斷出現(xiàn)，并應(yīng)用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)。為了更好地研究、有效地運(yùn)用這些技術(shù)和裝備，就必須對(duì)其效能進(jìn)行合理的、有效的評(píng)估［1］。常用的裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估方法有很多，可歸類為解析法、統(tǒng)計(jì)法、模擬法和多指標(biāo)綜合評(píng)估法。這些方法都存在相關(guān)缺陷，本文以灰色理論為基礎(chǔ)［2］，結(jié)合某型電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)，構(gòu)建多層次電子對(duì)抗偵察系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評(píng)估體系，此種評(píng)估方法能夠比較全面和客觀地反映電子對(duì)抗偵察裝備的作戰(zhàn)效能［3］。

2 某型電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系

電子對(duì)抗偵察裝備與常規(guī)雷達(dá)相比具有偵察作用距離遠(yuǎn)，頻率覆蓋范圍廣，信號(hào)環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)。影響電子對(duì)抗偵察系統(tǒng)作戰(zhàn)效能因素眾多，本文參考文獻(xiàn)［4～7］，從偵察范圍能力，信號(hào)處理能力，信號(hào)測(cè)量精度等3個(gè)方面建立電子對(duì)抗偵察系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系，并進(jìn)一步細(xì)化為17個(gè)指標(biāo)的電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估指標(biāo)體系。

3 基于灰色層次方法的評(píng)估模型

采用三級(jí)樹狀評(píng)估指標(biāo)體系來介紹灰色評(píng)估模型，設(shè)總指標(biāo)U表示待評(píng)估的某電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能，U是一級(jí)指標(biāo)Ui的集合，記為{U1,U2,U3,...Um}，權(quán)重分別為T={T1,T2,T3,...Tm}，每個(gè)Ui{i=1,2,3,...Um}是二級(jí)指標(biāo)Uij的集合，記為{Ui1,Ui2,Ui3,...Uin}，Uij(j=1,2,3....n)間權(quán)重集為

3.1 確定評(píng)估灰類

根據(jù)具體評(píng)估裝備參數(shù)及作戰(zhàn)背景來確定灰類的等級(jí)數(shù)、灰類的灰數(shù)和灰類的白化權(quán)函數(shù)。設(shè)有G個(gè)評(píng)估灰類，評(píng)估灰類e（e=1，2，…g）用白化權(quán)函數(shù)fe來描述灰類。詳情見表1。

表1 某型電子對(duì)抗偵察裝備評(píng)價(jià)灰類

3.2 確定評(píng)估專家及灰類的白化權(quán)函數(shù)

組織k個(gè)專家對(duì)電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能進(jìn)行評(píng)估，這些專家來自不同領(lǐng)域，每個(gè)專家獨(dú)立進(jìn)行評(píng)估打分。對(duì)每個(gè)專家進(jìn)行編號(hào)，序列s=1，2，....k，pij是專家對(duì)每個(gè)指標(biāo)的具體評(píng)分值，并根據(jù)專家評(píng)分值構(gòu)造各自白化權(quán)函數(shù)，如下所示：

3.3 確定權(quán)重

根據(jù)專家給出的權(quán)值進(jìn)行綜合處理得到每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。設(shè)p個(gè)專家對(duì)n個(gè)指標(biāo)的主觀賦權(quán)權(quán)值為Xij：

根據(jù)式（6）計(jì)算相關(guān)系數(shù)εjk后得到相關(guān)矩陣A(εjk)，再按照式（7）進(jìn)行計(jì)算。

則第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重是

3.4 構(gòu)造灰色評(píng)價(jià)系數(shù)及灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣

對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij，被評(píng)電子對(duì)抗偵察裝備屬于第e個(gè)灰色評(píng)價(jià)系數(shù)，記為Xije，其總灰色評(píng)價(jià)系數(shù)記為Xij，則有

被評(píng)電子對(duì)抗偵察裝備第e個(gè)灰類的灰色評(píng)價(jià)權(quán)，記為rije，則有

被評(píng)電子對(duì)抗偵察裝備的評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij對(duì)于每個(gè)評(píng)價(jià)灰類的灰色評(píng)價(jià)向量rij為

綜合Ui所屬指標(biāo)Uij對(duì)于每個(gè)評(píng)價(jià)灰類的灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量，得到其灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣Ri為

3.5 綜合評(píng)估結(jié)果

所以被評(píng)估電子對(duì)抗偵察裝備的綜合評(píng)估結(jié)果B為

4 實(shí)例分析

以某型電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能為例，運(yùn)用上述評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)估。由圖1建立的某型電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)能力U由偵察范圍能力U1、數(shù)據(jù)處理能力U2、偵察精度能力U3三個(gè)一級(jí)指標(biāo)和各自下屬的二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。由三位專家對(duì)某型電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能各指標(biāo)進(jìn)行打分并對(duì)各級(jí)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，具體見表2和表3。根據(jù)前面介紹的灰色模型及方法，計(jì)算權(quán)重和評(píng)估矩陣。由于矩陣運(yùn)算計(jì)算量大，利用Matlab軟件可以對(duì)矩陣進(jìn)行運(yùn)算及分析，文章下面的處理均利用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)。

圖1 電子對(duì)抗偵察系統(tǒng)作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系

表2 專家對(duì)各級(jí)指標(biāo)賦權(quán)表

表3 專家對(duì)各級(jí)指標(biāo)評(píng)分表

得 到 一 級(jí) 指 標(biāo) 權(quán) 重 集 T=（0.4032，0.3100，0.2868），二 級(jí) 指 標(biāo) 權(quán) 重 A1=（0.1911，0.1643，0.1232，0.1216，0.1921，0.1285，0.0792），同理也可以得到二級(jí)指標(biāo)權(quán)重A2、A3。總體評(píng)價(jià)結(jié)果：

B=（0.3092，0.3821，0.1532，0.0842，0.0713）。

令 D=（0.95，0.85，0.75，0.65，0.5）計(jì)算得到該型電子對(duì)抗偵察裝備綜合評(píng)價(jià)值：E=B·DT=0.8238。0.8238處于0.8～0.9之間，評(píng)級(jí)為良好。該款裝備其偵察頻率范圍廣，瞬時(shí)工作帶寬大并且偵察作用距離遠(yuǎn)，配發(fā)部隊(duì)使用后評(píng)價(jià)反饋良好，評(píng)估結(jié)果與實(shí)際使用效果一致。

5 結(jié)語

對(duì)于灰類評(píng)價(jià)表中的評(píng)估灰類，E=0.8238表示該型電子對(duì)抗偵察裝備作戰(zhàn)效能達(dá)到良好水平?；诙鄬哟位疑碚撛u(píng)價(jià)體系，可以減少單個(gè)專家評(píng)價(jià)的主觀性和局限性，能夠解決多個(gè)指標(biāo)多因素不確定的問題，這種評(píng)估方法計(jì)算量較少并且可以用Matlab編程實(shí)現(xiàn)。這種評(píng)估方法不僅能對(duì)單臺(tái)電子對(duì)抗偵察裝備進(jìn)行效能評(píng)估，還適用于多種相同功能設(shè)備間的能力比較。本文作戰(zhàn)效能評(píng)估僅僅是電子對(duì)抗偵察裝備正常工作下進(jìn)行的，有正常狀態(tài)轉(zhuǎn)移到故障狀態(tài)或故障狀態(tài)轉(zhuǎn)移到正常狀態(tài)等不同條件下新的作戰(zhàn)效能評(píng)估，多層次灰色評(píng)估模型還需要進(jìn)一步的深入研究，以便更加科學(xué)準(zhǔn)確地評(píng)估電子對(duì)抗偵察裝備的作戰(zhàn)效能。