應急機動指揮通信能力評估分析

洪 旭，柳虔林，丁洪偉，何 敏

（1.云南大學網(wǎng)絡與通信工程實驗室，云南昆明650091；2.中國人民解放軍77302部隊，云南昆明650091）

應急機動指揮通信能力評估分析

洪 旭1，柳虔林2，丁洪偉1，何 敏1

（1.云南大學網(wǎng)絡與通信工程實驗室，云南昆明650091；
2.中國人民解放軍77302部隊，云南昆明650091）

隨著我國自然災害和各種突發(fā)事件的頻頻發(fā)生，應急機動指揮通信能力已成為事關社會穩(wěn)定、國家安全的重要工作。基于此，結合我國國情和通信行業(yè)特點，運用層次分析法（AHP）確定指標權重，通過模糊綜合評價（FCE）的方法對應急機動指揮通信能力進行評估，從而建立評估體系，為我國應急機動指揮通信能力評估提供了有益借鑒。

應急通信；應急機動指揮；評估

0 引言

近年來，各地自然災害和地質災害頻發(fā)，“5.12”汶川大地震，“8.3”云南魯?shù)榈卣?，?8”雨雪冰凍災害等，均造成大量人員傷亡和財產損失。尤其是“5.12”汶川地震發(fā)生后，通信一度中斷，給災后救援帶來極大困難。災害的發(fā)生是不可抗力等因素，我們無法控制，但是災后救援就顯得尤為重要，如何快速反應并第一時間到達救援現(xiàn)場，打通救援通道、最大限度地減少人員傷亡和財產損失是災后的重中之重。而這其中對應急機動指揮通信能力的要求就顯得尤為重要，如何快速機動和迅速搭建應急通信平臺，都是急需解決改善的現(xiàn)實問題。特別地，隨著部隊遂行多樣化任務的發(fā)展，以及履行職責使命的需要，提高應急機動指揮通信能力更加顯得至關重要［1］。

1 國內外研究現(xiàn)狀

美國是世界上最早開展應急能力評價，也是最完善的國家。早于1997年便研究了一套應急管理準備能力評估系統(tǒng)。這是一個涉及法律、物資管理、計劃、指揮控制協(xié)調、后勤裝備、訓練演習、公眾教育等13個方面的評估體系。其中每個方面又被劃分成若干屬性、各屬性又細分為若干特征。在系統(tǒng)評價及綜合評價方面，該評價系統(tǒng)雖然指明了第2層次和第3層次的每個指標權重相等，但是沒有給出第一層次的權重，因此無法對應急機動指揮通信能力做出評價。此外，另一個自然災害頻發(fā)的國家日本，曾于2002年舉辦了兩次“地方公共團體之地域防災能力及危機管理對應力評估檢討會”，通過這兩次會議的討論，設定了地方公共團體防災能力的評價項目［2－4］。

當前我國應急通信保障方面的研究工作可以總結為以下幾點：一是如何充分挖掘現(xiàn)有通信和網(wǎng)絡基礎設施的潛能，通過增強網(wǎng)絡自愈和故障恢復能力來提升其應急通信保障能力；二是針對現(xiàn)有應急通信系統(tǒng)缺乏有效的統(tǒng)一調度和指揮的情況，如何實現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)的指揮調度平臺，使各個專網(wǎng)之間以及專網(wǎng)與公網(wǎng)之間實現(xiàn)互聯(lián)互通；三是一些部門的應急通信指揮系統(tǒng)不支持視頻、圖像等寬帶多媒體業(yè)務，如何引入寬帶無線接入技術；四是研究應急通信資源的有效布局和調配問題，如何優(yōu)化通信基站的選址和頻道分配來滿足應急區(qū)域的通信覆蓋要求［5］。

國內對于在發(fā)生突發(fā)災害時，應急機動指揮通信能力評估研究近年來也越來越廣泛。鐵永波、唐川和周春花從系統(tǒng)理論的角度出發(fā)，運用層次分析法（AHP）［7］和專家調查法合理地確定了各個評價指標的權重，建立起城市災害應急能力評價模型，解決了城市應急能力評價的定量問題。但是，我國對于城市災害應急能力評價的研究還處于起步階段，在具體指標的設定及相關方法的運用上還不太嚴謹和細致，也沒有形成成熟和穩(wěn)定的理論框架與評價模型。

2 研究方法

2.1 基本思路

采用模糊綜合評價法（Fuzzy Comprehensive Evaluation，F(xiàn)CE），建立應急機動指揮通信能力指標體系，通過建立評估因素集、評語集、權重集，通過一級模糊綜合評估和二級模糊綜合評估得出相應結果。其中，應急通信系統(tǒng)效能評估主要有4個方面的要求：一是應基于理論；二是回歸實際；三是具有可操作性；四是具有靈活性?；诶碚摼褪且笤u估體系具有科學性，能夠科學、全面地對目標進行評價；回歸現(xiàn)實就是要求該體系應具有可行性和靈活性；具有可操作性就是應急通信系統(tǒng)評估體系最終要運用到實際的管理過程中，評估指標的選取應與實際相結合，便于開展具體評估；具有靈活性就是能夠針對各種不同的突發(fā)情況，評估體系都應適用，做到因地制宜、因事制宜。

據(jù)于上述考慮，采用FCE方法，設計兩兩比較調查表，向專家進行問卷調查，以獲得各個指標的相對重要程度。專家問卷通常采用T.L.Satty提出的1～9標度法，如表1所示。請L位專家獨立地比較n個指標點的重要性，用p（ijt）表示第t個專家評定的第i個指標對于第j個指標的重要程度［8，9］。

1 3 5 7 9 2，4，6，8倒數(shù)同等重要比較重要重要非常重要特別重要介于相鄰判斷值若i與j比較的判斷值為bij，則j與i比較的判斷值為1/bij

取

建立兩兩比較判斷矩陣P：

利用Matlab軟件可計算出判斷矩陣的最大特征根λmax及其所對應的歸一化特征向量W＝（W1W2，…Wn）T。最后需要對判斷矩陣進行一致性檢驗，并可用一致性指標CI來衡量：

對于資金投入不足這個方面，政府應充分發(fā)揮自身的宏觀調控作用，在進行宏觀調控的同時，注意資金的合理分配，將專項資金投入歷史文化名城的保護中[5]。要想使籌集到的資金數(shù)額達到預期目標，應充分利用旅游業(yè)中的營業(yè)利潤，這樣不僅可以減輕財政壓力，還有利于實現(xiàn)文明古跡的可持續(xù)發(fā)展。

計算一致性比CR，CR＝CI/RI。式中，RI為隨機一致性指標。當CR＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意一致性，其歸一化的特征向量可以作為指標的權重使用；反之，專家需要對判斷矩陣的標度值進行調整。

2.2 構建應急機動通信能力指標體系

（1）建立評估因素集

根據(jù)部隊通信保障能力指標體系，設一級評估指標集Ui＝{U1，U2，…，Uk}，k表示總指標U所包含的屬于一級指標的個數(shù)；二級評估指標集Uij＝{Ui1，Ui2，…，Uim}，m表示第一級Ui指標所包含的屬于二級指標的個數(shù)。

（2）建立評語集

評語集估者是對評估對象可能做出的各種評估結果的集合。將評估對象的各指標的評判標準分為m個等級，記為Vi＝{v1，v2，v3，…，vm}。根據(jù)評估的實際需要，野戰(zhàn)通信部隊通信保障能力評估分為：優(yōu)、良、中、差4個等級。

（3）建立權重集

（4）一級模糊綜合評估

對于二級評估指標Uij，可用模糊隸屬度函數(shù)或專家打分的方法，求得其對優(yōu)、良、中、差各級的隸差各等級的隸屬度Rij＝{rij1，rij2，rij3，rij4}。隸屬于同一個一級指標Ui的所有二級指標模糊隸屬度，組成二級模糊隸屬度矩陣：

因此，一級綜合模糊評估可表示為：Bi＝Aie Ri＝{bi1，bi2，bi3，bi4}，式中，Ai為隸屬于一級指標的二級指標Ui的權重集，e為模糊算子［10－12］。

（5）二級模糊評估

二級模糊評估是對應急機動通信能力一級指標的綜合評估。一級模糊綜合評估也就是一級指標的模糊度，所有一級指標的模糊隸屬度組成一級模糊度矩陣：

最終的模糊綜合評估結果為：

式中，A為一級指標的權重集，這里采用加權平均法將評估等級量化，再對各個評估等級賦值，得賦值矩陣V，再由N＝BV得到所提出的應急機動通信系統(tǒng)效能評估體系結果。

3 構建評價體系及判斷矩陣

根據(jù)分層評價基本原理，以及部隊的實際情況，構建三級指標體系，第一級U為應急機動通信能力；二級評價指標分別為：U1為快速反應能力，U2為協(xié)同通信能力，U3為通信對抗能力，U4為機動通信能力，U5為通信抗毀能力。在劃分好第二級評價指標之后，再對第二級的評價指標進行細分，影響機動通信能力的指標根據(jù)實際劃分，下面具體以云南省某地的應急通信能力為基礎，具體評價體系劃分如圖1所示。

圖1 應急機動通信能力的三級指標劃分

結合應急機動指揮通信部門的部分專家的定性分析，對第二級指標之間的重要性進行定性判斷，根據(jù)“判斷矩陣元素的1～9標度法（如表1所示）”，得出第二級指標的判斷矩陣，如表2所示。

表2 U1～U5的二級指標判斷矩陣

表3 U11～U14的三級指標判斷矩陣

表4 U21～U23的三級指標判斷矩陣表

表5 U31～U34的三級指標判斷矩陣

表6 U41～U43的三級指標判斷矩陣

表7 U51～U54的三級指標判斷矩陣

4 數(shù)值分析

通過以上判斷矩陣及MATLAB程序分析，在性能評估分析中，設有10位專家組成評估小組，以云南省某地為基礎進行專家打分，以優(yōu)、良、中、差四級進行評分。確定指標權重時采用兩兩比較原理，方法如上所述。對于評估指標中的定性指標，根據(jù)各指標等級判定總人數(shù)的百分比來確定模糊隸屬度。對于評估指標中的定量指標，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用模糊隸屬度函數(shù)計算其模糊隸屬度。經(jīng)過計算，如表8所示。

表8 應急機動指揮通信能力評估體系、權重及隸屬度矩陣表

由表8可知，一級指標權重集為：

A＝（0.336 5 0.336 5 0.074 2 0.155 8 0.097 0）。

根據(jù)上式分析可得一級指標U1的等級評估向量為：

由此可得一級指標等級評估向量構成一級模糊隸屬度矩陣：

該應急機動通信保障能力綜合評估的等級評估向量為：

B＝A*R＝（0.317 4，0.321 5，0.271 0，0.090 1）。

采用加權平均法將評估等級量化，100～90分為優(yōu)，89～80分為良，79～60分為中，59～0分為差，再對每個等級賦值，優(yōu)、良、中、差對應的評分集為：

由此可得：

其中，N為綜合評價指標得分，N1～N5分別為U1～U2的5項評價指標得分，由計算得分結果可知，其綜合評估結果為中，5項指標中協(xié)同通信能力稍差?？梢娫摰氐膽睓C動通信指揮能力僅處在中等偏上的位置，距離優(yōu)等還有一定的差距。

5 結束語

運用層次分析法和模糊評價法，通過劃分層次等級指標，并進行量化計算可以對該地的應急機動指揮通信能力進行評估分析，能夠得出一個比較直觀的印象。

通過以上的評價結果分析，在應急機動指揮通信中，要增強協(xié)同通信能力的研究和認識，強化協(xié)同作戰(zhàn)的思維，加強協(xié)同通信方面的合作，在今后的工作中應當著重提高不同部門之間協(xié)同通信的能力。因此，這就是量化指標分析的作用，把層次分析法引入到應急機動指揮通信能力的評價中，通過計算量化打分，直觀地反映出在應急機動指揮通信能力所存在的問題與不足。

這對應急機動指揮通信能力的研究是一個很好的嘗試。根據(jù)此方法，也為以后將其運用在應急通信、應急救援、應急處置等工作中各項指標的評價提供了一個有益的借鑒。

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Evaluation of Emergency M obile Command and Communication Capability

HONG Xu1，LIU Qian－lin2，DING Hong－wei1，HE Min1
（1.Laboratory of Network and Communication Engineering，Yunnan University，Kunming Yunnan 650091，China；
2.Unit 77302，PLA，Kunming Yunnan 650091，China）

As natural disasters and various unexpected incidents occur frequently in China，the development of emergency mobile command and communication capability has become an important work related to social stability and national security.Based on the above－mentioned situation in China and the characteristics of communication industry，by using the analytic hierarchy process（AHP）to determine the index weight，and the fuzzy comprehensive evaluation（FCE）method to evaluate the emergency mobile command and communication capability，an evaluation system is established to provide a useful reference for evaluation of China’s emergencymobile command communication capability.

emergency communication；emergencymobile command；assessment

TN92

A

1003－3114（2015）04－20－4

10.3969/j.issn.1003－3114.2015.04.05

洪 旭，柳虔林，丁洪偉.應急機動指揮通信能力評估分析［J］.無線電通信技術，2015，41（4）：20－23，30.

2015－04－21

洪旭（1989—），男，工學碩士，主要研究方向：網(wǎng)絡通信、移動通信及應急通信指揮網(wǎng)絡的構建和評估。柳虔林（1966—），男，工學博士，高級工程師，主要研究方向：移動通信、衛(wèi)星通信及指揮自動化。