基于灰色聚類的多機種保障裝備保障能力評估

胡濤，呂瑞強，劉章龍

（空軍勤務學院，江蘇徐州221000）

基于灰色聚類的多機種保障裝備保障能力評估

胡濤，呂瑞強，劉章龍

（空軍勤務學院，江蘇徐州221000）

隨著多機種作戰(zhàn)成為空軍作戰(zhàn)的主要方式，對地面保障裝備的保障能力提出了更高的要求，保障能力的好壞直接關系到作戰(zhàn)任務的完成與否。通過對多機種保障任務進行分析，建立了多機種保障裝備保障能力評估指標體系，采用層次分析法確定了各指標的權重，運用灰色聚類的評估方法對多機種保障裝備的保障能力進行了評估，并結合實例，驗證了該方法的有效性，為保障能力的提升提供了參考依據。

多機種，保障能力，灰色聚類，評估

0 引言

隨著戰(zhàn)爭形態(tài)的變化，空軍在戰(zhàn)場中的作用越來越重要，并且未來空戰(zhàn)不再是單一機種作戰(zhàn)，將是多機種協同作戰(zhàn)，多機種保障基地是未來飛行保障的主體［1］。多機種保障裝備的保障能力直接影響飛機能否及時升空作戰(zhàn)，是飛機戰(zhàn)斗力生成的重要因素。以往對飛行保障能力的評估僅僅限于對單機種保障能力的評估，考慮的因素不足，已經不適合于現在的保障模式。因此，對多機種保障能力的評估顯得更具意義。但是，由于保障能力的評估存在較多的不確定性因素，并且由于歷史原因及部隊保密的要求，可參考的數據較少且具有模糊性，在進行保障能力的評估過程中，往往難以對其進行準確評價，因此，需要選擇一種合適的評估方法來提高評估的準確性。

灰色系統理論是研究“小樣本”、“貧信息”的不確定系統，其灰色聚類評估模型在兼顧貧信息和樣本區(qū)間的模糊性的基礎上，將灰色系統盡可能地白化、量化、模型化，以期用較少的數據實現對樣本的聚類，并進行評估。本文通過將該理論應用到多機種保障裝備保障能力的評估中，對提高保障能力的評估準確性具有一定的使用價值［2］。

1 多機種保障裝備保障能力評估指標體系的建立

多機種保障裝備保障能力評估是形成多機種保障裝備保障能力，實現多機種保障目標重要而有效的輔助決策手段。評估指標是衡量多機種保障裝備保障能力總體目標的具體標志。本文結合保障能力的定義，在參考大量相關文獻的基礎上，將影響多機種保障裝備保障能力的主要因素歸納為保障裝備使用效能、保障裝備維修保障能力和保障裝備保障資源完備性［3-4］。通過基層部隊的實地調研，收集整理大量的數據資料，經過征求專家意見，取舍合并，建立了多機種保障裝備保障能力評價指標體系，如圖1所示。

2 灰色聚類評估法

對于多機種保障裝備保障能力的評估，可以采用灰色三角白化權函數聚類的方法進行評估，通過定性和定量的方法來確定指標體系和能力指標實現值的分類范圍，并確定指標實現值得類別。但是，在聚類方法的選擇方面存在變權聚類和定權聚類的區(qū)別，兩種方法側重點各有不同，由于保障能力的指標多，且各個指標的意義不同、量綱不同，指標實現值的數量懸殊很大，為了保證各個指標在聚類過程中都發(fā)揮作用，決定采取定權聚類的方法［5］。

根據以上的分析，對于保障裝備的多機種保障能力灰色聚類評估，可以看成是n個不同的保障裝備作為評估對象，m個評估指標，s個不同的灰類，根據對象i關于指標j的樣本觀測值xij。對相應的對象i進行評估、診斷的問題［6-7］。具體步驟：

①確定指標體系中各指標的權重。

②按照評估要求劃分灰類，選取閾值。

設按照評估要求將各指標的取值范圍劃分為s個灰類，例如將j指標的取值范圍［α1，αs+1］劃分為［α1，α2］，…，［αk-1，αk］，…，［αs-1，αs］，［αs，αs+1］，其中：閾值αk（k=1，2，…，s）的值可根據實際問題的要求或定性研究結果確定。

③建立三角白化權函數。

圖2 三角白化權函數圖

④整理各對象指標實現值，分別計算其屬于各灰類的白化權函數值。

對于j指標的一個實現值x，由

⑤計算綜合聚類系數，分析結果，作出合理判斷。計算對象i（i=1，2，…，n）關于灰類k（k=1，2，…，s）的綜合聚類系數為

3 實例分析

3.1 確定權重

表1 多機種保障裝備保障能力指標元素重要性簡易表

計算指標元素的組合權重可以采用專家打分法［8］。根據表1得到一級指標判斷矩陣。

將判斷矩陣的各個列向量先歸一化，再按行求和取平均，即得A對于目標的組合權重WA=（0.631，0.211，0.158）。

將得到的組合權重進行一致性驗證，定義一致性指標CI為

本實例中，n=3，RI=0.52，根據隨機性一致性比值公式可以計算得到CR=0.026 9＜0.1，比較矩陣具有令人滿意的一致性。

表2 平均隨機一致性指標

同理，得到二級指標判斷矩陣

各指標權重為：

3.2 聚類評估

在這里應用Delphi法，按照評估要求將各指標劃分為“差”、“一般”、“良好”、“優(yōu)秀”4個灰類。根據資料和保障經驗列出了各指標的閾值、延拓值；并且通過對多機種保障基地的實地調研，查閱大量資料，并結合相關專家意見，整理出各型裝備指標的實現值，見下頁表3。根據表3給出的分類指標灰類，把各指標的實現值代入三角白化權函數計算，計算出各指標相對4個灰類的隸屬度，加權計算后，經過綜合聚類系數計算，最終可以得到各型保障裝備保障能力關于灰類k（k=1，2，3，4）的綜合聚類系數［10］。

根據表3，分別建立各類指標灰類的三角白化權函數，將各指標的實現值代入對應的“差”、“一般”、“良好”、“優(yōu)秀”灰白化權函數即隸屬度計算公式，從而得到分類指標灰類的白化權函數值，如表4所示。

根據表4，結合綜合聚系數計算公式，得到多機種保障裝備的各項能力和綜合保障能力關于灰類k（k=1，2，3，4）的聚類系數δk，如表5所示。

3.3 結果分析

從二級指標來看，人力資源、保障資源已經屬于“優(yōu)秀”類，因此，影響保障裝備多機種保障能力的主要因素有X1、X2、X3、X5、X6、X7、X8、X10，提高保障能力可以從這幾個方面入手。

表3 各指標灰類、閥值、延拓值及實現值

表4 分類指標灰類白化權函數值

表5 多機種保障裝備保障能力聚類系數δk

4 結論

多機種作戰(zhàn)已經成為空軍作戰(zhàn)的主要樣式，其保障能力的好壞直接關系到戰(zhàn)斗力的生成。本文運用灰色聚類分析法對多機種保障裝備的保障能力進行評估，給出了評估的一般步驟，通過具體的實例分析，分析了提高保障能力的著手點，為多機種保障裝備的改進和發(fā)展提供了參考依據。

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［5］馬亞龍，邵秋峰，孫明，等.評估理論和方法及其軍事應用［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2013.

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［7］韓國生，譚良才，需長江.基于灰色聚類的防空旅戰(zhàn)斗保障體系效能評估［J］.兵工自動化，2015，34（4）：60-63.

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［9］譚躍進，陳英武，易進先.系統工程原理［M］.長沙：國防科技大學出版社，1999.

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［11］張輝，陳庚緒.基于改進灰色聚類的鉆頭優(yōu)選新方法及其應用［J］.石油機械，2013，41（2）：20-27.

Multi Aircraft Security Equipment Support Capability Evaluation Based on Grey Clustering

HU Tao，LYU Rui-qiang，LIU Zhang-long
（Air Force Logistics College，Xuzhou 221000，China）

As aircraft operations become the Air Force combat the main style，on the ground support equipment support ability put forward higher requirements，the protection ability of the direct relationship to the completion of the mission or not.Based on the multiple aircraft security task analysis，to establish the evaluation index system of aircraft equipment support capability security. Using analytic hierarchy process to determine the weight of the index，application of gray clustering evaluation method is used to evaluate aircraft support equipment support ability.With an example，the validity of the method is verified，which provides a reference for the improvement of the security capability.

multiple aircraft，safeguard ability，grey clustering，estimation

TP391.9

A

1002-0640（2016）12-0101-04

2015-10-05

2015-12-26

胡濤（1991-），男，四川彭山人，碩士研究生。研究方向：航空保障技術與信息化。