基于灰色物元分析法的導(dǎo)彈裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估*

曹翊天，李彥彬，吳振亞，張斯嘉

（1.空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院，西安 710051；2.空軍工程大學(xué)裝備管理與安全工程學(xué)院，西安 710051）

基于灰色物元分析法的導(dǎo)彈裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估*

曹翊天1，李彥彬1，吳振亞1，張斯嘉2

（1.空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院，西安 710051；2.空軍工程大學(xué)裝備管理與安全工程學(xué)院，西安 710051）

對(duì)于導(dǎo)彈裝備存在的采辦風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，建立了導(dǎo)彈裝備采辦的評(píng)估指標(biāo)體系?；疑碚撆c物元分析法相結(jié)合，構(gòu)建了灰色物元模型，對(duì)某型導(dǎo)彈采辦風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，得出總的采辦風(fēng)險(xiǎn)與各個(gè)評(píng)估灰類的關(guān)聯(lián)系數(shù)，用最大隸屬度原則得出評(píng)估結(jié)論。用實(shí)例驗(yàn)證了該模型的可行性，并對(duì)導(dǎo)彈裝備的采辦提出相應(yīng)建議。

導(dǎo)彈裝備采辦，灰色理論，物元分析法，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

0 引言

導(dǎo)彈裝備的采辦是指滿足軍事用途或保障軍事任務(wù)的需要，由國(guó)家或軍隊(duì)使用國(guó)防經(jīng)費(fèi)研制和采購(gòu)導(dǎo)彈裝備的活動(dòng)［1］。隨著新的作戰(zhàn)使命要求的提出，對(duì)導(dǎo)彈裝備的性能要求越來(lái)越高。同時(shí)導(dǎo)彈裝備所采用的技術(shù)也更加先進(jìn)，會(huì)導(dǎo)致采辦風(fēng)險(xiǎn)隨之提高。導(dǎo)彈裝備的采辦關(guān)系到國(guó)防和軍隊(duì)建設(shè)的方方面面，其中不但包含大量的資金、人員、物資的管理等因素，而且原則上導(dǎo)彈裝備采辦存在著一次采辦，只能成功，不許失敗的要求，因此，有必要對(duì)導(dǎo)彈裝備的采辦風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，以提高采辦效率。

1 導(dǎo)彈裝備采辦指標(biāo)體系

導(dǎo)彈武器裝備采辦由于具有開(kāi)放性、整體性的特點(diǎn)，且各層次之間存在較為明顯的遞階層次關(guān)系，所以可以劃分為主客觀因素與內(nèi)外部因素。根據(jù)武器裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)的來(lái)源來(lái)分類，可分為管理、環(huán)境、計(jì)劃、技術(shù)、需求、合同、信用風(fēng)險(xiǎn)、組織人才風(fēng)險(xiǎn)。而根據(jù)導(dǎo)彈裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)中對(duì)采辦目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分類可分為性能，費(fèi)用和進(jìn)度三類風(fēng)險(xiǎn)［2-4］。據(jù)此建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如下頁(yè)圖1所示。

根據(jù)求出的指標(biāo)體系組織專家對(duì)各個(gè)指標(biāo)應(yīng)用AHP法確定各個(gè)指標(biāo)相對(duì)于上層指標(biāo)的權(quán)重。

綜合考慮各個(gè)專家的意見(jiàn)和建議，將指標(biāo)劃分為不同的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)，在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)等級(jí)時(shí)既要體現(xiàn)出不同等級(jí)之間的差異，還要考慮到等級(jí)范圍不能超出人所能區(qū)分的程度。

請(qǐng)專家對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行打分，得到評(píng)估指標(biāo)值矩陣：

2 灰色物元分析法原理

為了解決各個(gè)指標(biāo)間沒(méi)有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)之間的矛盾性問(wèn)題，我國(guó)的學(xué)者蔡文教授于1983年提出了一套解決矛盾的，不相容問(wèn)題的方法，即物元分析法。同一時(shí)期我國(guó)另一著名學(xué)者鄧聚龍?zhí)岢龅幕疑到y(tǒng)理論，對(duì)于某些信息不完全與不充分的，介于白色系統(tǒng)與黑色系統(tǒng)之間的系統(tǒng)適用性較好。若把以上兩種理論相結(jié)合，就提煉產(chǎn)生了灰色物元分析法［6-9］。

2.1 灰元的確定

用“事物、特征、灰數(shù)白化值”這一有序的三元組來(lái)描述事物的方法即為灰元表示法，記為。其中N代表事物，c則代表事物的特征，是與該事物特征c相應(yīng)的灰數(shù)白化值，故有：

灰數(shù)白化值的確定包括劃分評(píng)估灰類的等級(jí)數(shù)和確定白化權(quán)函數(shù)的確定。常用的白化權(quán)函數(shù)有下述3種。

②第二級(jí)（中），其灰數(shù)為塥∈［0，d1，2d1］，對(duì)應(yīng)的白化權(quán)函數(shù)為：

③第三級(jí)（下），其灰數(shù)為塥∈［0，d1，d2］，對(duì)應(yīng)的白化權(quán)函數(shù)為：

白化權(quán)函數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的選取通常根據(jù)準(zhǔn)則或經(jīng)驗(yàn)用類比的方法，也可以通過(guò)找出樣本矩陣中的最小值、中等值和最大值，作為下限、中等和上限，該值稱為閾值。

2.2 各方案的灰色物元

為了便于分析，通常把m個(gè)方案的n維灰元聚合在一起，把這種聚合方式稱為m個(gè)方案的n維復(fù)合灰元，表示為mn，第1個(gè)下標(biāo)代表方案的個(gè)數(shù)，第2個(gè)下標(biāo)代表方案評(píng)估指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

從各個(gè)方案中找出最優(yōu)值，組合成一套理想方案。最優(yōu)值的選取通常選擇各項(xiàng)指標(biāo)中灰數(shù)白化值的最小值、最大值、或適中值，由此構(gòu)成新的n維灰元。

2.3 相對(duì)優(yōu)化原則

它是構(gòu)成理想方案的n維灰元的依據(jù)，有3種類型：

愈小愈優(yōu)型：

愈大愈優(yōu)型：

2.4 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的無(wú)量綱處理可以消除由于各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)所代表的含義各不相同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的量綱也不同所帶來(lái)的不便，使數(shù)據(jù)更加方便運(yùn)算。這里通過(guò)數(shù)據(jù)區(qū)間值化處理的變換方法，并與相應(yīng)優(yōu)化原理對(duì)應(yīng)有以下3種形式：

（1）愈小愈優(yōu)型：

（2）愈大愈優(yōu)型：

（3）適中型：

2.5 關(guān)聯(lián)分析

2.6 計(jì)算關(guān)聯(lián)度

為了體現(xiàn)各方案與理想方案在全過(guò)程中的關(guān)聯(lián)程度，把分散的各關(guān)聯(lián)系數(shù)的灰數(shù)白化值集中為一個(gè)值，不致使關(guān)聯(lián)系數(shù)過(guò)于分散，能夠以便于在進(jìn)行整體比較。所以要對(duì)各方案進(jìn)行加權(quán)處理，得：

3 應(yīng)用舉例

針對(duì)某型號(hào)的導(dǎo)彈裝備，采用AHP法，請(qǐng)12位專家對(duì)導(dǎo)彈采辦各指標(biāo)的相對(duì)重要程度進(jìn)行打分，得出各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。通過(guò)計(jì)算得到評(píng)價(jià)指標(biāo)“裝備采辦風(fēng)險(xiǎn)”Ci（i=1，2，3）的權(quán)重向量為A=（0.27，0.35，0.38），評(píng)價(jià)指標(biāo)“性能”C1j（j=1，2，3，4）的權(quán)重向量為A1=（0.27，0.28，0.23，0.22），評(píng)價(jià)指標(biāo)“進(jìn)度”C2j（j=1，2）的權(quán)重向量為A2=（0.47，0.53），評(píng)價(jià)指標(biāo)“費(fèi)用”C3j（j=1，2，3，4）的權(quán)重向量為A3=（0.24，0.27，0.23，0.26）。

根據(jù)專家的意見(jiàn)把導(dǎo)彈裝備的采辦風(fēng)險(xiǎn)劃分為4個(gè)等級(jí)：高、較高、一般、較低，各個(gè)等級(jí)的標(biāo)度如表1所示：

邀請(qǐng)4位專家對(duì)第1個(gè)一級(jí)指標(biāo)性能下的4個(gè)二級(jí)指標(biāo)按照劃分的標(biāo)度進(jìn)行打分得到：

確定評(píng)價(jià)灰類。根據(jù)導(dǎo)彈風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)度的劃分，相應(yīng)地確定為4個(gè)灰類。第1灰類（高，e=1），其灰數(shù)∈［4，∞］，對(duì)應(yīng)白化函數(shù)為f1（x）。第2灰類（較高，e=2），其灰數(shù)，對(duì)應(yīng)白化函數(shù)為f2（x）。第3灰類（一般，e=3），其灰數(shù)，對(duì)應(yīng)白化函數(shù)為f（3x）。第4灰類（較低，e=4），其灰數(shù)∈［0，2，4］，對(duì)應(yīng)白化函數(shù)為f（4x），如圖2所示：

計(jì)算灰色評(píng)價(jià)系數(shù)，對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)技術(shù)成熟度，受評(píng)對(duì)象屬于第e個(gè)灰類的評(píng)價(jià)系數(shù)為：e=1，

同理可得e=2，3，4時(shí)受評(píng)對(duì)象就評(píng)價(jià)指標(biāo)技術(shù)成熟度屬于各個(gè)灰類的評(píng)價(jià)灰數(shù)。依次計(jì)算技術(shù)成熟度、技術(shù)效果、技術(shù)壽命的灰色評(píng)價(jià)系數(shù)。得到矩陣：

根據(jù)愈大愈優(yōu)原則確定最優(yōu)方案：

利用愈大愈優(yōu)的準(zhǔn)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，并根據(jù)（4）建立導(dǎo)彈裝備采辦關(guān)聯(lián)度復(fù)合灰色物元，其中△min=0，ρ=0.5，

根據(jù)（5），考慮各個(gè)指標(biāo)權(quán)重的，得到對(duì)于性能這一指標(biāo)與理性方案的總的灰色關(guān)聯(lián)度為A1=（0.55，0.53，0.89，0.43），同理可得費(fèi)用和進(jìn)度關(guān)于理想方案的灰色關(guān)聯(lián)度分別為A2=（0.64，0.64，1.00，0.33）A3=（0.64，0.60，0.58，0.69）。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文應(yīng)用灰色物元分析方法對(duì)導(dǎo)彈裝備的采辦風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，評(píng)估效果比較理想，符合實(shí)際情況。但也存在一些不足之處，如在確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重時(shí)，只采用了AHP法，主觀色彩較濃，在下一步的研究中應(yīng)考慮采用主客觀權(quán)重相結(jié)合的方法來(lái)使權(quán)重的確定更為科學(xué)合理。但總體上此方法將裝備采辦中的一些未知的因素通過(guò)灰色理論加以處理，并結(jié)合物元分析，能夠很好地解決導(dǎo)彈裝備采辦中存在的一些度量單位不統(tǒng)一的、甚至是存在相互矛盾方面的指標(biāo)評(píng)估問(wèn)題，方法簡(jiǎn)單可行，能夠?yàn)閷?dǎo)彈裝備的采辦風(fēng)險(xiǎn)提供一定參考。

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Risk Assessment of Missile Equipment Acquisition Based on Grey Matter Element Analysis

CAO Yi-tian1，LI Yan-bin1，WU Zhen-ya1，ZHANG Si-jia2
（1.School of Air and Missile Defense，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China；2.School of Equipment Management and Security Engineering，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China）

This paper established the assessment index system of missile equipment acquisition risk problems.It used grey theory and matter element analysis to build up the grey matter element analysis model for evaluating the risk for certain missile equipment.Then it gives the correlation coefficients of total acquisition risk with each evaluating grey-group and concluded assessment conclusion according to principle of maximum degree of membership.Finally，it verifies the feasibility of model and put forward suggestions for missile equipment acquisition.

missile equipment acquisition，grey theory，matter element analysis，risk assessment

E233

A

1002-0640（2015）10-0129-04

2014-09-05

2014-10-07

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51075395）

曹翊天（1990- ），男，陜西西安人，碩士研究生。研究方向：國(guó)防采辦與項(xiàng)目管理。