裝備保障性定性指標(biāo)驗證的ANP-C方法

甄 偉，徐廷學(xué)，趙建忠，楊繼坤

(1.海軍航空工程學(xué)院，山東煙臺264001;2.中國人民解放軍92212部隊，山東青島266002)

0 引言

裝備的保障性定性指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是為提高戰(zhàn)備完好性與任務(wù)成功性，與使用保障、維修保障、裝備設(shè)計特性以及保障性各要素有關(guān)的各項非量化要求。定性指標(biāo)驗證作為裝備保障性驗證的一個子集，是一個較為復(fù)雜的過程。目前認可的驗證方法是由專家群根據(jù)個人經(jīng)驗進行相應(yīng)的評分，再將評分進行綜合。但在此過程中忽略了不同指標(biāo)的重要程度不同，以及各指標(biāo)間的相互影響，因而需要對其權(quán)重的分析與計算引入新的方法。網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)［1-2］是 T.L.Saaty教授在層次分析法(AHP)之后對于評價方法做出的又一重大創(chuàng)新，較好地解決了因素間相互影響的評價復(fù)雜層次模型建立。

此外，由于問題層次結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、多因素性、不確定性、信息的不充分性以及人類思維的模糊性等矛盾的涌現(xiàn)，使得人們很難客觀地做出評價和決策。也就是定性指標(biāo)所涉及信息的模糊性和隨機性特點，決定了專家群評分的簡單均值很難準(zhǔn)確代表所要評判對象的真實情況，因而論文采用云理論與網(wǎng)絡(luò)分析法結(jié)合的ANP-C方法，進行裝備的保障性定性指標(biāo)驗證。

1 保障性定性指標(biāo)體系的構(gòu)建

在裝備保障性定性指標(biāo)的驗證過程中，對指標(biāo)體系的構(gòu)造和分析有3個基本的理由:理解和解釋指標(biāo)所代表的含義;分析和審查指標(biāo)的信息;為裝備的保障性給出結(jié)論性意見;為其使用提供決策支持，優(yōu)化裝備設(shè)計方案、使用方案及維修保障方案。

保障性是裝備的固有屬性，其定義為裝備的設(shè)計特性和計劃的保障資源滿足平時戰(zhàn)備完好性和戰(zhàn)時利用率要求的能力［3］。具體來講，首先裝備要具有易于保障的設(shè)計特性。裝備設(shè)計要可靠耐用，操作簡便，易于維護、修理，便于檢測、裝卸、運輸，便于補充燃油、冷卻液、彈藥等消耗品，這樣降低了裝備保障工作的強度，并且簡便易行。如果裝備具有便于使用與維修保障的設(shè)計特性，可以說明它是好保障的。另一方面，所規(guī)劃的保障資源應(yīng)當(dāng)充足、適用。保障資源是指為保證裝備達到平時和戰(zhàn)時使用要求所必需的人力、物力和信息等資源，是對裝備實施保障活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。所規(guī)劃的保障資源在品種和數(shù)量上能滿足裝備的使用與維修需求，則說明所規(guī)劃的保障資源是充足的;所規(guī)劃的保障資源與主裝備相匹配，裝備使用與維修所需要的保障資源都在規(guī)劃的范圍內(nèi)，而且所規(guī)劃的保障資源都是裝備使用與維修保障所必需的，則說明所規(guī)劃的保障資源是適用的。

由以上分析可知，裝備保障性的優(yōu)劣受2個方面影響;而保障性相關(guān)設(shè)計特性與保障要素。其中，保障性相關(guān)設(shè)計特性包含以下內(nèi)容:便于保障并減少保障工作量;提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、互換性程度;有良好的環(huán)境防護能力;保障要素包含的內(nèi)容則較多:重視保障資源規(guī)劃，合理配置;有良好的設(shè)計接口;保障設(shè)備;保障設(shè)施;供應(yīng)保障;技術(shù)資料;人力人員;訓(xùn)練及訓(xùn)練保障;包裝、裝卸、貯存與運輸;計算機資源保障。可以建立如圖1所示的層次模型。

2 保障性定性指標(biāo)權(quán)重的計算

網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)是一種能用來處理具有反饋和相關(guān)關(guān)系的復(fù)雜決策問題的定量化方法，ANP的決策原理與層次分析法(AHP)基本相同，不同的是前者能夠解決網(wǎng)絡(luò)化評估指標(biāo)體系問題，而后者面對的是相對獨立的層次結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系問題。

圖1 裝備保障性定性指標(biāo)層次模型Fig.1 Materials’supportability qualitative indexes hierarchy model

2.1 保障性定性指標(biāo)相互關(guān)系判斷

建立如表1所示的保障性影響因素相互關(guān)系判斷調(diào)查表，并通過廣泛的咨詢，得出各影響因素相互之間的影響關(guān)系結(jié)果。

表1 影響因素相互關(guān)系判斷Tab.1 Influence factors’correlation judgement

由于ANP在實際運用中相關(guān)因素之間的關(guān)系復(fù)雜，計算步驟繁雜，使其應(yīng)用受到一定的影響。為此，Expert Choice公司開發(fā)出了相應(yīng)的ANP計算軟件—Super Decisions(簡稱SD軟件)［4］，以方便用戶的使用，由建立的保障性驗證定性指標(biāo)體系及保障性影響因素相互關(guān)系判斷調(diào)查表，進一步分析各定性要求之間的聯(lián)系，可得如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)層模型。

圖2 ANP網(wǎng)絡(luò)層模型Fig.2 ANP network floor model

2.2 權(quán)重值的計算

在SD軟件中，提供了較方便的元素間重要程度以及計算模塊，其相互比較原則為1-9標(biāo)度法，T.L.Saaty將1-9的標(biāo)度方法同另外的26種標(biāo)度方法進行過比較，結(jié)果表明1-9標(biāo)度是可行的，并且能較好地將思維判斷數(shù)量化，其具體施行可參見文獻［5］。

圖3 定性指標(biāo)的1-9標(biāo)度法比較Fig.3 Qualitative indexes’comparison by the 1-9 scale

通過SD軟件中的超矩陣計算模塊可得如圖4所示的保障性影響因素的超矩陣。進而可得出各因素的相對權(quán)重指標(biāo)，即本節(jié)所需要的定性指標(biāo)權(quán)重。

圖4 定性指標(biāo)權(quán)重超矩陣計算結(jié)果Fig.4 Conclusion of the qualitative indexes’weight supermatrix

3 群決策的逆向云模型

在研制階段的保障性定性驗證中，專家給出的評分如果直接歸結(jié)為定性的結(jié)論，那么難以體現(xiàn)出判斷的亦此亦彼性，處于多個專家的群決策情況下，評分的簡單平均綜合也難以反映專家意見的離散程度，因而本文選用云模型理論中的逆向云生成器來實現(xiàn)將群決策的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定性的結(jié)論。逆向云發(fā)生器是從定量到定性概念的映射，它根據(jù)一定量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以數(shù)字特征(Ex，En，Ee)表示的定性概念，如圖5所示。

圖5 逆向云發(fā)生器Fig.5 Backward cloud genertor

文獻［6］中給出了如下不含確定度信息的逆向云生成算法。

輸入:樣本點xi(i=1，2，…);

輸出:云的數(shù)字特征(Ex，En，Ee)。

（5）服務(wù)管理能為患者提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，確保患者的病情穩(wěn)定。在管理的過程中，醫(yī)護人員要注意自己的言談舉止和處事態(tài)度，多和患者進行溝通，耐心解答患者疑問，做到禮貌得體、態(tài)度親和。在處理患者的心理問題時，要尊重每一位患者的隱私，完善護理規(guī)章制度， 強化護士服務(wù)理念，做好培訓(xùn)考核工作，以提升醫(yī)護人員的道德水平、職業(yè)修養(yǎng)和工作能力，提高患者對護理的滿意度，促進基礎(chǔ)護理和特色護理相結(jié)合。

算法步驟:

1)計算樣本xi平均值，求得期望，

運用這一算法，可將專家對于保障性評分?jǐn)?shù)值予以綜合，得出對于裝備保障性定性指標(biāo)驗證的結(jié)論意見。

4 基準(zhǔn)云及相似性比較算法

4.1 評語等級論域

評語等級論域是由評價對象可能作出的評價結(jié)果所組成的集合，可表示為

式中Vj(j=1，2，…，m)為若干可能作出的保障性定性指標(biāo)驗證結(jié)果。

裝備保障性定性指標(biāo)驗證中可將評語分為5個等級，即 V={V1，V2，…，V3}={劣，差，中，良，優(yōu)}，5級評語符合人們認識和區(qū)分事物好壞的習(xí)慣，而且根據(jù)評分的一般規(guī)則，將相應(yīng)5個等級區(qū)分的數(shù)值定義如表2所示。這一評語等級的劃分不僅為專家評分的時候提供參考，而且將評分綜合后，也以此分值區(qū)間構(gòu)建基準(zhǔn)云。

表2 評分等級表Tab.2 Marking classification

4.2 驗證基準(zhǔn)云的構(gòu)建

由評分等級表的區(qū)間劃分，可以得出裝備保障性定性指標(biāo)驗證的規(guī)則，由云模型的3En準(zhǔn)則，以位于區(qū)間［Ex-2En，E2+2En］的云滴作為評價的基本元素與外圍元素，可建立起形如圖6所示專家的保障性定性指標(biāo)驗證結(jié)論基準(zhǔn)云。

圖6 保障性定性指標(biāo)驗證基準(zhǔn)云Fig.6 Supportability’s qualitative indexes demonstration baseline clouds

4.3 相似性比較算法

應(yīng)用逆向云模型開展評估驗證已經(jīng)有了較多的事例，其中文獻［7］給出的相似性比較算法較為合理，其基本思想是度量評估驗證的結(jié)果生成的逆向云與基準(zhǔn)云之間各云滴之間的距離，并選擇距離最小的云作為相似云給出評估。

圖7 相似云比較算法Fig.7 Similar clouds comparison method

5 ANP-C驗證方法實施步驟

2)專家對各定性指標(biāo)進行評分;

3)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析法得出的權(quán)重，將單個專家的意見進行加權(quán)綜合;

4)運用云模型理論，將專家意見進行綜合;

5)由相似云比較算法，將專家意見與基準(zhǔn)云進行比較，得出最終的裝備保障性定性指標(biāo)驗證結(jié)論。

6 驗證示例

1)如前文所述，確定某型裝備保障性定性指標(biāo)的相對權(quán)重與評分信息如表3所示。

表3 保障性定性指標(biāo)權(quán)重與評分Tab.3 Supportability’s qualitative indexes weights and marking

2)通過對每個專家評分加權(quán)后可得出單個專家對于某型裝備定性指標(biāo)的總體意見。

表4 單個專家綜合評分Tab.4 Single expert comprehensive marking

3)將單個專家的評分意見予以綜合，并與基準(zhǔn)云圖比較可得如圖8所示的裝備保障性驗證結(jié)果，從直觀上可以得出結(jié)論，驗證結(jié)論介于中與良之間，具體的結(jié)論意見需要通過進一步的判斷。

圖8 驗證云與基準(zhǔn)云直觀比較Fig.8 Demonstration cloud and baseline clouds’intuitionistic comparison

4)通過相似性比較算法可得出驗證云距離各基準(zhǔn)云的距離如表5所示。

表5 驗證云的相似性度量Tab.5 Demonstration cloud’s simliarity measure

進而可以得出，該裝備的保障性定性指標(biāo)驗證結(jié)果為中，即項目基本滿足保障性要求，個別部分不能滿足要求，但經(jīng)過改進或保障后能達到要求。

7 結(jié)語

論文研究了ANP與云模型理論結(jié)合的ANP-C方法用于開展裝備保障性定性指標(biāo)驗證，其主要原因是由保障性定性指標(biāo)自身的特性所決定的。目前相關(guān)研究主要采用賦予權(quán)重結(jié)合專家判斷進行類似的評估工作，但由于有的因素存在相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，而并非相互獨立，致使本文所討論的驗證難以進行，ANP較好地解決了一問題。另外，由于人對于事物的主觀認識受著自身條件及多種心理因素的影響，所做的判斷具有隨機性的問題。本文采用具有普適性的云模型理論進行相關(guān)評分結(jié)果的綜合處理，因而所得出的結(jié)果具備一定的客觀性和較強的現(xiàn)實意義。

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