模糊綜合評判在武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)中的應(yīng)用

李阿楠，廖學(xué)軍

(1.裝備學(xué)院　a.研究生管理大隊(duì)；b裝備試驗(yàn)系，北京　101416；2.武警后勤學(xué)院 軍交運(yùn)輸系，天津　300301)

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模糊綜合評判在武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)中的應(yīng)用

李阿楠1a,2，廖學(xué)軍1b

(1.裝備學(xué)院a.研究生管理大隊(duì)；b裝備試驗(yàn)系，北京101416；2.武警后勤學(xué)院 軍交運(yùn)輸系，天津300301)

摘要：武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)定性評估是指以試驗(yàn)人員對試驗(yàn)過程和試驗(yàn)效果的主觀評價(jià)為評判依據(jù)，綜合分析，得到評估結(jié)論的評估方式；針對目前國內(nèi)在定性評估過程中采用將試驗(yàn)人員對武器裝備的主觀評價(jià)進(jìn)行分值量化，然后求均值、加權(quán)值的做法，提出了模糊綜合評判方法，該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，能充分考慮各因素在整體指標(biāo)中的權(quán)重，并針對不同情況，采用不同的模糊算子進(jìn)行運(yùn)算，得到科學(xué)、可靠的評估結(jié)果。

關(guān)鍵詞：作戰(zhàn)試驗(yàn)；定性評估；模糊綜合評判

武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)是我軍在世界新軍事變革的背景下，積極探索和實(shí)踐的一種新的武器裝備試驗(yàn)類型，它在現(xiàn)實(shí)中構(gòu)建逼真的戰(zhàn)場環(huán)境，設(shè)置適當(dāng)?shù)淖鲬?zhàn)對手，通過模擬真實(shí)的作戰(zhàn)運(yùn)用和對抗過程，檢驗(yàn)武器裝備的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性[1-2]。目前，國內(nèi)在進(jìn)行武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)定性評估時(shí)，采用的方法都是先將試驗(yàn)人員對武器裝備的主觀評價(jià)進(jìn)行分值量化，匯總求均值，然后再加上標(biāo)準(zhǔn)差權(quán)值，最后得出定性評估結(jié)論[1,3]。這種方法雖然簡單易行，但是對各項(xiàng)指標(biāo)缺乏權(quán)重分析，且對于主觀評判進(jìn)行分值量化時(shí)，缺乏科學(xué)依據(jù)，導(dǎo)致評估結(jié)果誤差較大。

為此，本文提出采用模糊綜合評判法進(jìn)行武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)的定性評估，該方法運(yùn)用模糊變換原理和最大隸屬度原則，對評估模型進(jìn)行綜合評價(jià)。實(shí)例表明，該方法更加科學(xué)地對武器裝備的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性進(jìn)行定性分析，能得到較為可靠的評估結(jié)果。

1武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定定性評估的特點(diǎn)、內(nèi)容和方式

武器作戰(zhàn)試驗(yàn)的評估可分為定量評估和定性評估，定量評估是以試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)為主要分析基礎(chǔ)的評估方法；定性評估主要是以試驗(yàn)人員在試驗(yàn)過程中對武器裝備的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性的主觀評價(jià)作為評判的依據(jù)，通過綜合分析得出評估結(jié)論的評估方法[1-2]。

1.1武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定定性評估的特點(diǎn)

試驗(yàn)評估通常都希望以實(shí)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行定量評估，因?yàn)閷?shí)測數(shù)據(jù)精度高，可信性強(qiáng)，能夠比較客觀地反映真實(shí)情況。但是在使用上具有一定的局限性，例如在武器裝備體系試驗(yàn)時(shí)，由于數(shù)據(jù)量非常大，需要大量的人員隨同裝備完成數(shù)據(jù)采集，由于人員素質(zhì)不同，采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度難以保證。同時(shí)，武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)的有些指標(biāo)如武器裝備的人機(jī)結(jié)合性、能否及時(shí)地在適當(dāng)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)等等，這些指標(biāo)是無法直接測量的，只能通過定性評估法進(jìn)行評估，因此，定性評估在某些情況下，不僅是必要的，而且更具實(shí)用性。

1.2武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定定性評估的內(nèi)容

武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)定性評估本質(zhì)是反映試驗(yàn)人員對試驗(yàn)裝備的主觀感受，是對武器裝備在特定條件下的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性的認(rèn)可程度，所以也可以稱為任務(wù)滿意度。由于在評估武器裝備任務(wù)滿意度的同時(shí)，還需要評估外在環(huán)境對武器裝備執(zhí)行任務(wù)的影響程度，稱為條件復(fù)雜度。因此，武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)定性評估包括任務(wù)滿意度和條件復(fù)雜度兩個(gè)基本內(nèi)容[1]。

1.3武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定定性評估的方式

武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)定性評估一般分為專家評分法和問卷調(diào)查法兩種。專家評價(jià)是由受過培訓(xùn)的領(lǐng)域?qū)＜彝ㄟ^觀測任務(wù)完成情況進(jìn)行主觀評價(jià)，并根據(jù)事先達(dá)成共識的標(biāo)準(zhǔn)及評分等級，給出評分，最后根據(jù)專家的評分進(jìn)行綜合評估。問卷調(diào)查法主要是面向作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定中武器裝備的實(shí)際操作人員，他們對于武器裝備的作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性有著最為深切的感受。問卷調(diào)查采用制式的調(diào)查問卷，將試驗(yàn)關(guān)注的主要問題通過征詢裝備操作員的感受的方式反映出來，最后匯總形成評估結(jié)論。

2模糊綜合評判法的基本原理和評估過程

2.1模糊綜合評判法的基本原理

在日常生活和工作中，人們對事物的評價(jià)往往是模糊的，如“滿意”、“比較滿意”等，這些評價(jià)都是無法用數(shù)值準(zhǔn)確表示的，因此為了分析和和處理這些模糊現(xiàn)象，美國的查德教授創(chuàng)立了模糊數(shù)學(xué)理論[4]。

模糊綜合評判法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價(jià)方法。該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞鞒鲆粋€(gè)總體的評價(jià)。它具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決，對多因素、多層次問題評估效果較好。

2.2模糊綜合評判法的評估過程

該模型的評估過程如下[5-6]：

1)確定要評價(jià)的要素集。選擇對被評價(jià)的對象有影響的因素作為評價(jià)要素，構(gòu)成評價(jià)要素集:

2)確定評語集。評語集就是對評價(jià)要素分級評語的集合，通常應(yīng)根據(jù)實(shí)際問題的特點(diǎn)確定。設(shè)評語集為

3)確定U中各要素的權(quán)重。權(quán)重的確定在模糊綜合評判中具有相當(dāng)重要的作用，是否采用較準(zhǔn)確的確定方法，對綜合評判的結(jié)果影響很大，權(quán)重確定的方法有多種，常見的有專家測評法、層次分析法、熵值法[7]等。本文中的實(shí)例采用專家測評法計(jì)算出權(quán)重分配結(jié)果：

4)確定評價(jià)距陣。首先對U中第i個(gè)因素，用V中的評語進(jìn)行評價(jià)，得到單因素評價(jià)向量：

然后，將各所有單因素向量排列在一起構(gòu)成評價(jià)矩陣

上述模型為一級評判模型，從了獲得更為準(zhǔn)確的評估結(jié)果，可將每個(gè)因素的評價(jià)進(jìn)一步細(xì)分得到二級模型，或再細(xì)分得到多級模型[5]。

3實(shí)例分析

某武器裝備在進(jìn)行作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定后，對其武器裝備打擊滿意度進(jìn)行定性評估。先采用問卷調(diào)查法收集操作人員的評價(jià)意見，然后運(yùn)用模糊綜合評判法進(jìn)行評估。步驟如下[8-9]：

1)確定因素集。將武器裝備對目標(biāo)的打擊能力U細(xì)分為五種能力的體現(xiàn)，為別為捕獲目標(biāo)能力U1、打擊精度U2、毀傷目標(biāo)能力U3、火力機(jī)動能力U4和武器裝備可靠性U5，將這五種能力再分解為13種能力，建立如圖1的評價(jià)體系。

因素集 U={U1,U2,U3,U4,U5}

圖1　某武器裝備打擊能力構(gòu)成圖

2)確定判斷集。將某武器對目標(biāo)的打擊能力劃分為以下5個(gè)等級：

V={V1,V2,V3,V4,V5}={好，較好，一般，較差，差}

3)建立第二級因素的模糊關(guān)系。采用調(diào)查問卷法對10個(gè)裝備操作人員進(jìn)行調(diào)查問卷，對第二級因素中的每一個(gè)因素進(jìn)行等級評價(jià)，然后將評價(jià)結(jié)果進(jìn)行匯總，得到對單因素評判的模糊關(guān)系距陣r1,r2,r3,r4,r5，分別為

4)對第二級因素集作綜合評判。用專家測評法對二級因素中每一個(gè)因素進(jìn)行權(quán)重評估，得到各因素對其上級因素的權(quán)重分別為A1=(0.35,0.4,0.25),A2=(0.4,0.4,0.2),A3=(0.5,0.2,0.3),A4=(0.35,0.3,0.35),A5=(0.6,0.4)。模糊算子按模型M(·,+)計(jì)算，該模型為加權(quán)求和型，它對所有因素依權(quán)重的大小均衡照顧，適合于要求整體指標(biāo)的情況[10]。

模型M(·,+)的計(jì)算方法為

其中 j=(1,2,3，…，M)

利用公式B=A ° r,分別得到:B1=(0.76,0.2,0.04,0,0),B2=(0.72,0.2,0.08,0,0),B3=(0.81,0.15,0.04,0,0),B4=(0.805,0.135,0.03,0.03,0),B5=(0.82,0.14,0.04,0,0)。

根據(jù)最大隸屬度原則，第二級因素即五種能力好與較好的隸屬度均超過70%，因此都為良好。

r是以B1,B2,B3,B4,B5為行的模糊矩陣，即

下面進(jìn)行綜合評判，合成算子按模型 M(·,∨)來計(jì)算，該模型為主因素突出型，兼顧了非主要指標(biāo)。計(jì)算方法為[10]

B=A ° r=(0.243,0.06,0.024,0.003,0)

作歸一化處理后得

B=(0.74,0.18,0.07,0.01,0)

根據(jù)最大隸屬度原則，可以得出該武器裝備的火力打擊滿意度為“好”。

從以上實(shí)例可以看出，模糊綜合評判法可以對多級模型進(jìn)行綜合評判，評估結(jié)果不僅反映整體的滿意度，而且得出了第二級各分能力的滿意度，這對于及早發(fā)現(xiàn)武器裝備整體和分系統(tǒng)存在的缺陷非常重要。

4結(jié)束語

武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)的定性評估能夠及早發(fā)現(xiàn)武器裝備的性能缺陷和短板，對于提高武器裝備的戰(zhàn)斗性能具有非常重要的作用。本文針對武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)定性評估的特點(diǎn)及目前國內(nèi)采用的評估方法不足之處，提出了采用模糊綜合評判法進(jìn)行武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)的定性評估，實(shí)例證明，該方法可以對武器裝備的多級性能進(jìn)行綜合評判，最終得到滿足試驗(yàn)要求的可靠的評估結(jié)果。

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(責(zé)任編輯周江川)

本文引用格式：李阿楠，廖學(xué)軍.模糊綜合評判在武器裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2016(5):15-17.

Citation format:LI A’nan,LIAO Xue-jun.Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation in Qualitative Evaluation of Weapon Equipment Operational Test[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(5):15-17.

Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation in Qualitative Evaluation of Weapon Equipment Operational Test

LI A’nan1a,2,LIAO Xue-jun1b

(1.a.Department of Graduate Management; b.Department of Equipment Test, Equipment Academy,Beijing 101416,China; 2.Department of Military Traffic and Transport,Logistics College of Chinese People’s Armed Police Force,Tianjin 300301,China)

Abstract:Qualitative evaluation of weapon equipment operational test is an evaluation method that using subjective evaluation of test personnel based on the test process and test effect to have comprehensive analysis and get the evaluation conclusion.Contrapose the method at present that tester uses the test personnel’s subjective evaluation to quantify the value of the weaponry in the process of qualitative evaluation,and has score quantization of it and calculates mean and the weighted value,fuzzy comprehensive evaluation method was proposed.This method translated subjection degree qualitative evaluation into quantitative evaluation based on the fuzzy mathematics theory,which can fully consider various factors’s weight in the overall index and get the scientific and reliable evaluation result with using different fuzzy operators according to different situations.

Key words:operational test and evaluation; qualitative evaluation; fuzzy integrated judging

doi:【裝備理論與裝備技術(shù)】10.11809/scbgxb2016.05.004

收稿日期：2015-10-02；修回日期：2015-11-11

作者簡介：李阿楠(1975—)，男，博士，副教授，主要從事武器裝備試驗(yàn)研究。

中圖分類號：TJ06

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2096-2304(2016)05-0015-04