基于變權模糊綜合評判的裝備搶修備件重要度評估

2014-04-24 05:54:10陳振宇余選召第二炮兵指揮學院湖北武漢430012

物流科技 2014年1期

李眾，陳振宇，吳迪，余選召（第二炮兵指揮學院，湖北武漢 430012）

裝備搶修備件是保證戰場搶修工作順利進行的重要資源之一，充足的備件保障是裝備持續使用和戰斗力再生的主要因素[1]。裝備戰場搶修前期工作的一項重要內容就是制定搶修備件清單。在初步制定清單時，往往要根據搶修備件重要度來決定其加入清單的順序，那么，如何評價搶修備件的重要度就成為完成這項工作的重要前提。

1 建立搶修備件重要度評價指標體系

文獻[1]、[2]中的備件重要度評價指標，可以作為參考。但文獻[1]并沒有對各指標具體含義進行分析，其中的一些因素也不適于搶修備件的重要度評價；文獻[2]中的指標未成體系，不夠全面。所以，論文對影響搶修備件重要度的指標因素進行分析，建立搶修備件重要度評價指標體系。

（1）功能性指標：備件的功能性是指備件對裝備系統完成其預定功能的影響程度。影響備件功能性指標的因素包括：關鍵性、通用性、故障可預見性、限時可更換性等。關鍵性：備件所屬的裝備功能單元所起的作用及其對裝備性能和作戰任務的影響程度；通用性高的備件可在更多的裝備功能單元中發揮作用；故障可預見性是指確定備件故障發生時機的難易程度；限時可更換性是指在有限時間內可拆裝更換的特性。

（2）耗損性指標：反映了備件在作戰過程中發生戰斗損傷和非戰斗損傷的可能性大小。戰斗損傷是指裝備遭受敵方武器打擊造成的損傷，它與作戰類型、作戰對象、作戰條件等有關；非戰斗損傷導致備件消耗分兩種，正常使用消耗與嚴酷使用消耗。備件耗損性與備件固有可靠性、使用環境、使用強度等因素有關。

（3）經濟性指標：區別于確定備件儲備品種時需考慮的經濟性，裝備搶修備件的經濟性指標與儲存成本和管理費用無關，只和備件訂購成本及獲得難易程度有關。

建立搶修備件重要度評價指標體系。該體系分為：目標層、指標層、因素層，如圖1。

圖1 裝備搶修備件重要度評價指標體系

2 變權模糊綜合評判法

模糊綜合評判法作為基于模糊理論的綜合評判方法已在備件重要度評價中得到了應用[2]。但是，在模糊綜合評判中，因素權重是定值，評價結果不能準確反映單個因素變化對其產生的影響，甚至不符合決策者的要求。因此，為更充分地體現指標在評價中的作用，論文應用變權模糊綜合評判方法[3]，對備件重要度進行評估。

步驟一：因素層指標評價向量計算。根據人對事物的一般評價習慣，將指標評價語氣分為5個等級：｛差，較差，一般，較好，好｝；再為每個評價等級分配相應分數：U=｛0.1,0.3,0.5,0.7,0.9｝；備件重要度指標中有定性指標和定量指標（特指備件成本），論文確定定性指標的方法是聘請多位專家對指標因素進行評價，形成專家評語的隸屬度分布（如表1所示），對于定量指標，利用隸屬度分布函數[4]計算得出。

表1 專家評語隸屬度分布情況表

其中，Snm表示指標n隸屬于評語m的程度。假設xij表示指標層第i個指標的第j個因素的評價值（例如：x23為使用強度指標的評價值）。那么，因素層指標評價向量為：

步驟二：采用層次分析法確定各層指標的常權重值，論文對此不做討論。

步驟三：評價指標變權重確定。根據層次變權的原理，需要首先根據指標分值確定對指標變權時懲罰與激勵的程度大小。對于搶修備件重要度的評價，當因素指標評分過低時會大大降低決策者對該備件的綜合評價結果，所以對指標變權時應加大懲罰幅度，以體現實際情況。論文采用式（2）[4]計算狀態變權向量。

設某備件的指標層評價指標yi的常權重值為αi，狀態變權向量為C（xi），變權重值為，yi的子指標yij的常權重值為αij，狀態變權向量為C（xij），變權重值計算如式（3）。

式（2）中：a,b,c,d,e∈[0,1]，a為否定水平，b為及格水平，c為激勵水平，d為調整水平，e為wij=1/n時激勵與懲罰的幅度之比（見文獻4）。

步驟四：計算備件重要度評價分值。

將處理后的指標yij評價分值yij根據式（4）得到對應的指標yi的評價分值xi。然后將yi的評價分值xi根據式（5）得到最終備件重要度評價分值x。

3 實例驗證與分析

假設需要對3種搶修備件重要度進行評估，以確定它們列入搶修備件清單的順序。根據戰時搶修備件重要度評價的實際情況，令a=0.4，b=0.6，c=0.9，d=0.2，e=0.8。專家組由10位專家組成（不考慮專家權重），對3種備件進行評價，并采用層次分析法確定各指標權重，形成表2。

論文在Matlab 2008a上編寫了常權和變權模糊綜合評判方法的程序，只需輸入表2中的數據就可以得到備件重要度因素層和指標層指標常權綜合評價分值、變權重值以及變權綜合評價分值，結果分別見表3、表4。

經常權模糊綜合評判后備件重要度排序：備件2＞備件3＞備件1；經變權模糊綜合評判后備件重要度排序：備件1＞備件3＞備件2。備件2的獲得難度等指標評分值很高，但使用環境和限時可更換性評分太低，因此，備件2經變權評價后排名從第一下降到第三。這說明，經過變權綜合，達到了對評價分值過低的指標進行懲罰的目的，其評價結果相對常權評價結果更加符合實際。