某型武器通信系統故障診斷模擬訓練考核評估設計*

靳樹昌 胡 俊

(陸軍軍官學院五系 合肥 232001)

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某型武器通信系統故障診斷模擬訓練考核評估設計*

靳樹昌 胡 俊

(陸軍軍官學院五系 合肥 232001)

為了客觀、準確、全面地反映訓練人員的故障診斷水平,提出了基于標準化操作流程的考核評估方法,構建了以操作完整度、操作熟練度、操作準確度為指標的評價體系,最后以實例說明該方法能夠很好地反映訓練人員的故障診斷水平,可操作性較好。

故障診斷訓練; 標準化操作流程; 考核評估

Class Number E92.2

1 引言

在某型武器的通信系統故障診斷模擬訓練系統中,需要一個評價方法對訓練人員的故障診斷操作訓練過程進行客觀評價,以檢驗訓練人員的故障診斷技術水平。訓練效果評價是故障診斷模擬訓練系統的重要組成部分,通常根據訓練人員的實際操作水平來確定。但是在故障診斷過程中,由于訓練人員的故障診斷水平不一,故障診斷過程也就存在多樣性。現在有很多種辦法來對訓練人員的故障診斷能力進行評價。文獻[1]根據模糊圖理論提出了一種適用于人的故障診斷能力評價的雙向模糊圖模型,并以機床故障診斷為例,證明其能夠比較客觀地反映訓練人員的能力水平。文獻[2]針對民用機虛擬維修訓練人員的評估優選問題,運用模糊綜合評判方法建立訓練人員的優選標準、優選的程序步驟,但是對單個人員的故障診斷訓練水平難以做出準確的評價。在以上兩種方法中,故障診斷訓練不便于考核和評估,操作性不好。為此,提出了基于標準化操作流程的故障診斷模擬訓練評價方法,在此基礎上建立以操作完整度、操作熟練度、操作準確度為指標的評價體系。進而通過數學計算實現對故障診斷訓練的評價,解決了故障診斷模擬訓練系統中故障診斷訓練的考核評估問題。

2 故障診斷訓練評價指標體系

在某型武器通信系統故障診斷訓練中,根據某型武器通信系統的結構特點和工作原理,對每類故障的診斷都有一定的操作步驟和規程,可以將這些步驟和規程稱做標準化操作流程。在故障診斷訓練系統中,對于通信系統的各類故障,組織專家預先制定故障診斷操作流程,并存于故障庫中。在訓練人員進行故障診斷訓練過程中,通過記錄訓練人員的操作流程,形成實際操作流程。通過實際操作流程與標準化操作流程的比對,并建立評價指標體系來實現對故障診斷訓練的評價。

在評價指標體系的構建上,要根據全面性、必要性和可操作性的原則,充分考慮實際操作流程與標準化操作流程的相關性,建立由操作完整度(Operating Integrity),操作熟練度(Operating Proficiency)和操作準確度(Operating Accuracy)構成的故障診斷訓練評價指標體系。操作完整度(Operating Integrity)指標是指故障診斷訓練人員在訓練及考核評估過程中要將故障診斷的操作步驟做完整,不得有遺漏、疏漏。如果在故障診斷過程中操作步驟有遺漏、疏漏,就可能對故障診斷結果產生影響,甚至作出錯誤的故障診斷結果。在操作步驟集中,有些操作步驟對故障診斷結果不會產生影響,有些操作步驟對故障診斷結果卻會產生決定性的影響。因此,還需要對各個操作步驟賦予不同的權重。由此可見,操作完整度指標在評價體系中是十分重要的指標。操作熟練度(Operating Proficiency)指標是反映故障診斷訓練人員在使用故障診斷模擬訓練平臺進行訓練后,其故障診斷能力提高程度的指標。這一指標可以反映出裝備維修保障人員的故障診斷能力,同時也可以反映出開發故障診斷模擬訓練平臺的必要性。由此可見,操作熟練度這一指標在整個評價指標體系中的重要性。操作準確度(Operating Accuracy)指標是反映故障診斷訓練人員對于整個故障診斷操作步驟掌握準確與否的指標。在操作步驟集中,操作步驟的前后順序對于故障診斷的結果和裝備的安全也會產生影響。通過由操作完整度、操作熟練度、操作準確度構成的指標體系來對訓練人員的故障診斷能力進行考核評估,就能夠比較全面客觀地反映裝備保障人員對通信控制機的故障診斷能力。

3 故障診斷訓練評價方法

3.1 確定各項評價指標權重

采用層次分析法(AHP)來確定各項評價指標權重。具體步驟如下:

1) 按1～9標度法對指標進行兩兩對比,構造判斷矩陣C。

3) 一致性檢驗。偏差一致性指數為CI=(λmax-n)/(n-1),隨機一致性指數為RI(常數),則相對一致性指數CR=CI/RI。CR<0.1時,認為判斷矩陣C具有令人滿意的一致性,則特征向量Y就是要確定的指標權重向量;CR≥0.1時,則重新調整判斷矩陣的元素。

3.2 指標計算

對故障診斷訓練人員進行考核評估時,最終以一個成績來評判訓練人員的故障診斷訓練水平。首先假定每項指標對應的分值為100分,評價指標值的計算實質上就是確定訓練人員對于評價指標所得的分數。

1) 操作完整度(Operating Integrity)。操作完整度指標的目的主要是檢查訓練人員在故障診斷操作過程中步驟是否有疏漏。通過實際操作過程與標準化操作流程的比對,檢查訓練人員的故障診斷過程,并根據實際操作過程來計算訓練人員對于操作完整度指標所得的分數。

3.3 考核評估結果計算

4 考核評估實例應用

4.1 實現說明

以對某型武器通信系統中的通信控制機故障進行故障診斷模擬訓練為例進行說明。在某型武器模擬通信控制機鍵盤上設置“開始/步驟”、“結束”功能按鍵,訓練人員按下“開始/步驟”按鍵后,PC端開始計時。在模擬通信控制機鍵盤、顯示器、各接口處設置觸發器,訓練人員的每步操作通過觸發器實時收集到PC端。為了便于實時考核,訓練人員每完成一步操作,均按一次“開始/步驟”按鍵,PC記錄下完成每步操作的時間。訓練人員完成考核后,按下“結束”按鍵。PC記錄下完成全部操作的時間。

在PC端,考核評估軟件界面主要由四部分組成,包括計時窗口、標準化操作步驟窗口、實際操作步驟窗口和評估結果窗口。PC端開始計時后,考核評估軟件從故障庫調取某類故障的標準化操作步驟,顯示于標準化操作窗口。PC端收集到的實際操作步驟顯示于實際操作步驟窗口。然后實際操作步驟與標準化操作步驟進行比對。通過比對,確定訓練人員實際操作步驟是否有疏漏,與標準化操作步驟相比是否產生逆序。最后通過計算,實時給出考核評估結果,顯示于評估結果窗口。

4.2 實例評估

以某型武器通信系統中通信控制機數傳電臺接口板故障診斷為例說明基于標準化操作流程的故障診斷訓練考核評估過程。假設有六名專家參與了評價,經專家討論給出了通信控制機數傳電臺接口板故障診斷的標準化操作流程為:A1→將數傳電臺與通信控制機的對應電臺口相連;A2→打開數傳電臺和通信控制機,將電臺設為“網控允許”;A3→進入通信控制機主界面,選擇[電臺][電臺管理];A4→進行各種參數設置,發現不能工作;A5→用儀器檢查通信控制機數傳電臺接口板;A6→確定通信控制機故障為數傳電臺接口板故障。

根據故障診斷訓練系統記錄訓練人員的操作信息得到一個實際故障診斷操作流程為:A1→將數傳電臺與通信控制機的對應電臺口相連;A2→打開通信控制機,進入通信控制機主界面,選擇[電臺][電臺管理];A3→進行各種參數設置,發現不能工作;A4→確定通信控制機故障為數傳電臺接口板故障。

根據實際操作流程和標準化操作流程對比可知,操作完整度上,實際操作流程中遺漏了步驟A2,A5;操作熟練度上,對于標準化操作流程,按照訓練考核大綱給出Ts=6,p=1,q=10,在實際操作中,訓練人員實際操作時間Ta=7。綜合以上分析,評價結果計算如下:

實例分析表明,基于標準化操作流程的故障診斷訓練考核評估方法給出了訓練人員在故障診斷訓練中的最后成績,實現了故障診斷訓練的定量評價,而且可操作性很好,達到了考核評估的目的。

5 結語

基于標準化操作流程的故障診斷訓練考核評估方法在評價指標的選擇中根據全面性、必要性和可操作性原則,處理實際情況,具有很強的實用性。實例表明,利用該方法進行評價,評價結果切合實際,可以很好的應用于故障診斷訓練。

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Fault Diagnosis Simulated Training Examination and Assessment Design of a Weapon’s Communications System

JIN Shuchang HU Jun

(The Fifth Department, Army Officer Academy of PLA, Hefei 232001)

In order to reflect fault diagnosis level of training personnel objectively, accurately and comprehensively, the assessment evaluation method is put forward based on the standardized operation process, and an evaluation system which regards operating integrity, operating proficiency, iperation accuracy as parameters is constructed. And finally the example demonstrates that the method can reflect the fault diagnosis level of training personnel well and with good operability.

fault diagnosis training, standardized operation process, examination and assessment

2014年11月7日,

2014年12月27日

靳樹昌,男,教授,研究方向:武器裝備保障訓練理論與應用。胡俊,男,碩士研究生,研究方向:軍事裝備學。

E92.2

10.3969/j.issn1672-9730.2015.05.023