基于熵權(quán)-云模型的海軍綜合保障基地建設(shè)效能評估*

丁茂峰 陳 智 朱愈歡 李先利 靳發(fā)升，2

（1.陸軍勤務(wù)學院 重慶 401331）（2.32110部隊 黑河 164300）

1 引言

海軍綜合保障基地是海軍艦艇等兵力日常駐泊、后勤補給、裝備維修多功能保障的重要依托，同樣也是海上兵力保障的重要戰(zhàn)略支撐。其建設(shè)效能直接影響海軍后勤保障整體水平。

效能是系統(tǒng)在給定時間和條件下發(fā)揮規(guī)定作用的能力［1］。海軍綜合保障基地建設(shè)效能評估，是以海軍綜合保障基地建設(shè)發(fā)展實際為基本研究對象，采取定性與定量的方法對其建設(shè)情況進行綜合評價。當前針對海軍綜合保障基地建設(shè)效能的評估研究較少，但相關(guān)效能評價研究結(jié)果頗豐，常采用 ADC法［2］、灰色關(guān)聯(lián)評估模型［3］、topsis［4］、組合賦權(quán)法和模糊綜合評價［5］等模型方法，但仍存在指標體系設(shè)置不合理、指標權(quán)重設(shè)置主觀性過強、模糊隸屬度評價函數(shù)隨機性較差的缺點。為精準把握基地建設(shè)效能評估的三大重點：評價指標的選取、指標權(quán)重的確定、定性概念與定量描述之間的轉(zhuǎn)化，本文立足于海軍綜合保障基地建設(shè)四大能力：作戰(zhàn)保障支撐能力、岸海銜接保障能力、信息智能應(yīng)用能力、保障融合能力，構(gòu)建海軍綜合保障基地建設(shè)效能評估指標體系，并采用熵權(quán)-云模型相結(jié)合的效能評價方法，兼具熵權(quán)法客觀性強、適應(yīng)度高以及云模型對定性-定量之間有效映射的特點，為客觀評價基地保障建設(shè)能力提供指導(dǎo)意見。

2 海軍綜合保障基地建設(shè)效能評估指標體系

基地是海軍兵力使用的依托［6］，其建設(shè)目的是提高綜合保障力、為作戰(zhàn)提供重要支撐，不僅滿足艦艇部隊近海保障需要，還要實現(xiàn)由近海保障向遠海保障延伸拓展。在構(gòu)建效能指標體系時需綜合考慮指標的實用性、科學性、客觀性和可參考性，通過對海軍綜合保障基地建設(shè)全面分析，總結(jié)歸納出下列評估原則與評估指標體系。

2.1 評估原則

2.1.1 全面性

海軍綜合保障基地建設(shè)涉及的層面很廣，不僅包含艦艇的碼頭勤務(wù)保障、主副食補給、油料保障、衛(wèi)生醫(yī)療等后勤保障建設(shè)，還包括艦艇裝備維修、雷彈技術(shù)保障、艦艇計量消磁等裝備保障工作建設(shè)；不僅包括軍港設(shè)施、營院訓(xùn)練場地等硬件方面的建設(shè)，還包括人才隊伍管理、綜合保障能力提升等軟件方面的建設(shè)，所以在建立評價指標時要盡可能全面系統(tǒng)。

2.1.2 科學性

根據(jù)海軍綜合保障基地評估指標體系科學建立評估模型，針對不同評估目標選擇不同的評估方法，以定量評估為主，這樣才能保證評估過程合理、評估結(jié)果不失真。

2.1.3 客觀性

評估指標的確立應(yīng)避免加入個人的主觀意愿，指標含義盡量明確［7］。公正客觀地建立指標體系并作出評判才能真實反映現(xiàn)狀、才具有更強的說服力。

2.2 指標體系主要內(nèi)容

根據(jù)海軍綜合保障基地的使命任務(wù)和建設(shè)評估原則，在深入研究的基礎(chǔ)上，建立了符合基地建設(shè)實際的綜合評估指標體系。

2.2.1 作戰(zhàn)保障支撐能力建設(shè)

海軍綜合保障基地作為海軍艦艇部隊的重要保障實體，其軍事訓(xùn)練建設(shè)水平高低、后勤保障建設(shè)能力及裝備保障能力的大小直接影響著保障效能的建設(shè)水準。因此在評價時要從部隊人員軍事素質(zhì)的強弱、訓(xùn)練保障方案的實用性、軍需能源等后勤領(lǐng)域的保障能力以及艦船檢測維修等裝備領(lǐng)域的保障能力進行量化評估。

2.2.2 岸海銜接保障能力建設(shè)

為了適應(yīng)海軍加快推進近海防御型向遠海護衛(wèi)型轉(zhuǎn)變［8］，因此在評估時務(wù)必考慮到近岸兵力綜合保障、安全防御等岸基保障能力建設(shè)，還要考慮岸灘無碼頭機動保障以及海上機動前出與遠程技術(shù)支援等海上保障能力建設(shè)。

2.2.3 信息智能應(yīng)用能力建設(shè)

基于現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)向信息智能無人化轉(zhuǎn)變，海軍綜合保障基地建設(shè)也應(yīng)緊跟戰(zhàn)爭形態(tài)變革步伐，重點加強信息智能建設(shè)，評估時要對信息化支撐環(huán)境能力、信息智能設(shè)施設(shè)備應(yīng)用、信息智能人才配置及培養(yǎng)力度等方面進行客觀評價。

2.2.4 保障融合能力建設(shè)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭講究的是一體化聯(lián)合作戰(zhàn)、一體化聯(lián)合保障，如何統(tǒng)籌融合軍地保障力量及協(xié)調(diào)提高軍內(nèi)保障力量，是基地提升聯(lián)合保障力量不可或缺的建設(shè)內(nèi)容。所以，評估時要對社會化平時戰(zhàn)時保障水平及建制外單位保障部門融合保障水平進行綜合評價。

2.3 建設(shè)效能指標體系

根據(jù)四大能力建設(shè)，構(gòu)建海軍綜合保障基地建設(shè)效能指標體系，見表1。

表1 海軍綜合保障基地建設(shè)效能評價指標體系

3 海軍綜合保障基地建設(shè)效能評估模型

基地建設(shè)效能評估過程就是針對現(xiàn)有指標樣本評價數(shù)據(jù)，根據(jù)分級評價標準確定待評價對象所屬等級。評估過程共包含三個內(nèi)容：確定評價等級、確定指標權(quán)重、分級信息集結(jié)和擇優(yōu)排序［9］。本文采用熵權(quán)-云模型對基地建設(shè)效能進行評估，熵權(quán)法作為客觀賦權(quán)法，較之層次分析法等主觀賦權(quán)法，與其他模型相結(jié)合的適應(yīng)性較高；云模型則考慮了評價指標描述和分類等級劃分的不確定性，客觀地處理了不確定評價體系中的概念模糊性以及隨機性。具體評價流程如圖1所示。

圖1 海軍綜合保障基地建設(shè)效能評價流程圖

首先針對指標體系采用熵權(quán)法確定指標權(quán)重，然后建立效能等級評價論域，利用逆向云發(fā)生器確定各級指標評價云，并對各指標標準區(qū)間上下限利用正向云發(fā)生器確定等級標準正態(tài)云，最后結(jié)合熵權(quán)及各指標評價云分布，構(gòu)建綜合指標效能評價云進行分析。

3.1 基于熵權(quán)法的評價指標權(quán)重的確定

根據(jù)m個待評價對象及其n個評價指標，構(gòu)成m×n階建設(shè)效能評價判斷矩陣R，rij(i=1,2,…m,j=1,2,…n)表示第i個待評價對象的第j個指標，熵權(quán)法確定評價指標權(quán)重步驟如下。

Step1：矩陣標準化。由于本模型設(shè)計均為正向指標，即越大越好型指標，故此處標準化操作為

其中，Rij為標準化后指標，rmax、rmin表示該指標的最大評價值和最小評價值，加上0.01則是保證求解熵值時有意義。

Step2：評價指標熵值計算。

Step3：評價指標熵權(quán)計算。

其中，Hj表示評價指標熵值，wj?表示指標j的熵權(quán)。

3.2 基于云模型的因素隸屬度的確定

3.2.1 云模型基本概念

在精準數(shù)值表示的定量論域U 中，C(Ex,En,He)為定性概念，定量值x～N(Ex,En'2)為定性概念C的一次隨機實現(xiàn)，且En'～N(En,He2)，x對C的滿足度μ()x∈[0,1]有如下關(guān)系：

則x在論域U上的分布為正態(tài)云模型。期望Ex、熵En、超熵He為表示定性概念的數(shù)字特征，分別表示定量描述的中心值、定性概念云滴的取值空間和離散程度、定性概念云滴外延的厚度，其示意圖如圖2。

圖2 云模型數(shù)字特征示意圖

3.2.2 評估因素隸屬度的云模型

云模型發(fā)生器分為正向正態(tài)云發(fā)生器和逆向正態(tài)云發(fā)生器［10］，其作用分別為定性到定量的映射、定量到定性的映射。

根據(jù)建設(shè)效能評價判斷矩陣R，則Cj(Exj,Enj,Hej)為指標 j的評價云。對于已知樣本點rj但無隸屬度的逆向正態(tài)云生成算法，計算步驟［11］如下。

Step4：重復(fù)步驟1～3，直至產(chǎn)生N個云滴，繪制效能等級評價標準云圖。

3.3 基于熵權(quán)-云模型的綜合評價云

將熵權(quán)wj?帶入Cj(Exj,Enj,Hej)，從而得到海軍綜合保障基地建設(shè)效能綜合評價云

將生成的綜合評價云帶入正向云發(fā)生器產(chǎn)生正態(tài)云圖，并與效能等級評價標準云圖進行對比，從而確定綜合評價云的評價等級。

為了更好地確定綜合評價云所處等級，定義相近度為其中，Ex為標準評價云的期望，Ex*為綜合評價云的期望，φmax對應(yīng)的標準云等級則為該綜合評價云所處的效能等級。

4 海軍綜合保障基地建設(shè)效能評估模型實證分析

4.1 評價指標權(quán)重

本文邀請軍事后勤領(lǐng)域?qū)＜壹跋嚓P(guān)部隊管理人員共10人，對A、B、C三個海軍綜合保障基地33項建設(shè)效能指標進行評價打分，得到建設(shè)效能評價判斷矩陣R，基于熵權(quán)法，計算得到四級各項指標權(quán)重，結(jié)果如表2。

表2 海軍綜合保障基地建設(shè)效能評價指標權(quán)重表

4.2 評價因素隸屬度

4.2.1 效能等級評價標準云

本文將建設(shè)效能在［0，100］論域上劃分為“差”、“一般”、“良好”、“較好”“優(yōu)秀”五個等級，根據(jù)各個等級對應(yīng)的效能水平及式（9）、（10），計算得出各等級的云模型的數(shù)字化特征（超熵此處為經(jīng)驗數(shù)值，結(jié)合文獻［12］，此處取0.5），效能等級劃分及標準云參數(shù)見表3，同時由正向云生成算法，得到效能等級劃分標準云圖，見圖3。

圖3 海軍綜合保障基地建設(shè)效能等級標準云圖

表3 效能等級劃分及標準云參數(shù)

4.2.2 各級效能指標云

根據(jù)式（5）～式（8），利用逆向正態(tài)云計算各級指標云，相關(guān)數(shù)字特征見表4。

表4 海軍綜合保障基地建設(shè)效能各指標數(shù)字特征

4.3 綜合評價云

將熵權(quán)和指標云C(Ex,En,He)帶入式（11），得到海軍綜合保障基地A、B、C的建設(shè)效能綜合評價云 分 別 為 CA（69.23，8.52，3.09），CB（75.42，8.74，2.65），CC（80.68，7.91，2.71），利用正向云生成算法，得到綜合指標效能評價云圖，見圖4。

圖4 海軍綜合保障基地A、B、C建設(shè)效能綜合評價云圖

4.4 結(jié)果分析

在圖4中，海軍綜合保障基地B顯然處于“良好”等級，根據(jù)式（12）計算基地A和基地C的最大相近度 φmax分別為 0.236204、0.231666，對應(yīng)的效能等級為“一般”和“較好”，因此海軍綜合保障基地A、B、C的建設(shè)效能等級分別為“一般”、“良好”、“較好”，其效能水平排序為基地C＞基地B＞基地A。

結(jié)合表4，三個基地的指標P1期望Ex分別為68.50、64.83、55.83，均為所有指標中最低數(shù)值，三個基地應(yīng)當加強融合保障方案實施能力，實現(xiàn)海軍與聯(lián)勤保障部隊相關(guān)工作高效銜接，提高整體基地建設(shè)效能。同時，綜合比較相關(guān)指標，基地A的各項指標均大幅度落后于基地B和基地C，應(yīng)當從各個方面全面加強自身效能建設(shè)，各基地之間的有效做法可相互借鑒，從整體上提高綜合保障能力。

5 結(jié)語

本文建立了完善的海軍綜合保障基地建設(shè)效能指標體系，基于熵權(quán)-云模型，客觀公正地對3個海軍綜合保障基地建設(shè)效能進行評估，最后結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對有關(guān)影響因素進行了分析。指標體系全面反映了海軍綜合保障基地建設(shè)現(xiàn)狀，定性-定量映射模型則針對模糊、不確定的概念進行了有效評估，有利于發(fā)現(xiàn)海軍綜合保障基地建設(shè)存在的短板與不足，對于下步動態(tài)規(guī)劃修正基地建設(shè)發(fā)展方向，提高綜合保障能力、快速推進基地現(xiàn)代化建設(shè)具有一定參考價值。