陳遵銀,李林,楊明緒,矯坤
(海軍航空工程學院青島校區,山東 青島 266041)
某型直升機導彈反艦訓練效果模糊綜合評估
陳遵銀,李林,楊明緒,矯坤
(海軍航空工程學院青島校區,山東 青島 266041)
為有效評估直升機導彈反艦訓練效果,本文分析了直升機導彈反艦訓練的特點,運用模糊綜合評價方法,建立評價指標體系,按層次分析法確定各指標權重并建立模糊綜合評價模型。實例證明,模糊綜合評價較為客觀地反映了訓練實際情況,為航空反艦武器訓練的效果評估提供了一種行之有效的方法。
反艦導彈;模糊綜合評價;指標權重;效果評估
近幾年來隨著某型直升機導彈反艦作戰任務不斷加重,提升空對艦作戰能力顯得極為緊迫,除了導彈武器固有性能外,其作戰效能很大程度上取決于兵力部署、人員術水平等。在導彈反艦訓練效果的評價指標中有些因素是“已知”和“定量化的”,也有一些是“未知”和“定性的”,就作戰人員訓練考核評分標準來看,有作戰思想、作戰指揮、作戰協同和作戰保障等,有些因素可以量化,有些則較為灰色模糊。目前作戰人員考核較為籠統,如任務分析中表述“理解準確,分工合理,職責明確?!边@些給評分把握帶來了一定難度?,F有的評估方法有很多,比如:層次分析法、模糊綜合評判法、灰色關聯評價法等。其中 , 模糊綜合評價是通過構造等級模糊子集把反映被評事物的模糊指標進行量化 ( 即確定隸屬度 ) ,然后利用模糊變換原理對各指標綜合。它是一種以模糊推理為主的定性與定量相結合、精確與非精確相統一的分析評價方法。
在部隊調研、查閱文獻、專家咨詢基礎上,運用 Delphi方法確立導彈反艦訓練效果評估指標體系如表1所示。訓練效果評估分為訓練方案、目標對抗能力、作戰人員水平、導彈武器效能四個二級指標。
(1)訓練方案包含了訓練的內容、標準和要求。訓練方案的制定需要考慮整個訓練過程的完整性、可操作性和有效性。訓練的內容要符合未來空對艦作戰的實際情況,既要兼顧薄弱環節重點訓練,同時又要保證訓練的完整性;訓練目標的制定要科學合理,按照訓練的計劃逐步提高部隊的反艦作戰能力,訓練方案直接決定了此次直升機反艦訓練所要達到的目的、所需開展的科目和對于相關環境設備人員的要求,這對于直升機反艦訓練的效果評估有著重要影響,因此將訓練方案評價作為訓練效果評估的指標之一。

表1 直升機導彈反艦訓練效果評價指標
(2)目標對抗是目標及其協同力量對于導彈反艦所展現的對抗能力的一種評價。直升機展開反艦行動時,一種情形是水面艦艇機動航行逃離危險區,同時也會利用雷達電磁等手段進行技術干擾,有效抑制導彈武器系統正常工作,使得無法完成對水面艦艇搜索和攻擊。若水面艦艇裝備對空火炮也具備一定反擊能力,這也是在訓練中加以考慮一項指標。
(3)人員技能是反艦作戰訓練效果評價的重點,也是直升機反艦部隊急需解決難題。這項指標主要包括作戰人員與地面指揮、友艦、本機駕駛員協同能力,導彈武器系統操作能力及出現特殊情況后應急處置能力。充分反映出參戰人員對于戰場態勢分析和任務分析能力,行動方案執行能力,配合行動能力。
(4) 導彈指標既包括導彈固有性能,同時也包括維護保養的效果。導彈的射前可用性反映了部隊的戰備情況、導彈自身的性能和機務人員的工作能力,抗干擾能力和命中概率是導彈的固有屬性決定的。以上幾點,能夠很好地概括在反艦訓練中影響作戰效能發揮的因素,由于導彈自身的固有屬性對武器作戰訓練有一定影響,這并不是評價的重點因素,但考慮到整個反艦作戰訓練過程的完整性,因此把它作為評價的一項指標。
模糊綜合評判就是應用模糊變換原理和最大隸屬度原則,考慮與被評價事物相關的諸多因素所得出的綜合評價。運用模糊綜合評判法評估導彈反艦訓練效果,具體步驟如下。
3.1 確定評語集
定性指標是無法獲得具體數值的指標。為實現定性指標量化可以制定評語集。評語集是對評價對象可能做出的評價結果的集??杀硎緸椋?/p>

其 中,iV(i=1,2, ┉,m),根 據 直 升 機 導 彈反艦訓練效果可能的評價表述,可確定評語集為:V={優秀,良好,合格,較差 }。
3.2 確定指標權重
在導彈反艦訓練效果評估指標體系中,各因素對訓練效果的影響程度不同,用權重來表示它們在效果評價體系中的重要性,則各指標權重的合理性,決定了訓練效果評估的真實性和依賴性。確定權重的方法很多,如熵值法、環比評分法等,這里采用層次分析法與專家組決策法相結合的方法確定。
(1)為克服一位專家確定指標權重時帶有的主觀性和片面性問題,這里采用專家組決策法讓多位專家同時確定兩兩指標間的相對重要程度。指標間的相對重要程度,按照美國運籌學家薩提提出的1-9 標度賦值法(標度值 1、3、5、7、9 分別表示甲相對乙同等、略微、明顯、強烈、極端重要,標度值 2,4,6,8 為前評價值的中間值),由此構造第 r(r=1,2,n)位專家的兩兩比較判斷矩陣:

其中 ijw 表示第 i項因素的重要性與第 j項因素的重要性之比后,所得到矩陣稱之為判斷矩陣。這樣,層次結構模型可以通過成對比較法給出各層因素之間的判斷矩陣。
(2)求取正逆稱方陣的主特征值及其相應的主特征向量,并對這些正逆稱方陣進行相容性檢驗,當所有的正逆稱方陣都滿足相容性條件時,可根據層次復合原理求出組合權系數。求特征向量可用和積法,步驟如下:
①將判斷矩陣的每一列元素作歸一化處理,其元素的一般為:

這里需要說明的是求取特征向量方法有幾種,如和積法、方根法,冪法等。
②對于因素較少情況采用和積法,將歸一化矩陣W按行相加得到:

則w = [w1, w2,L ,wn]即 為 所 求 的 特 征 向 量 , 其中:
④通過判斷矩陣W和特征向量ω計算判斷矩陣的最大特征根

式中: (W ω)i代表向量的第 i個元素。
⑤判斷矩陣的一致性檢驗。由于問題復雜程度不盡相同,不可能要求專家所有判斷都完全一致,但判斷應該有大體上的一致性。為此,要對判斷矩陣進行一致性檢驗。計算一致性指標 CI,則:

式中n為判斷矩陣的階數。
在這里可令一致性指標 CI對平均隨機一致性指 數 RI之 比 叫 做 一 致 性 比 率 CR,CR=CI/RI。 若CR<0.1 時 ,判斷矩陣有滿意的一致性 ,否則就要對判斷矩陣進行調整,直到具有滿意的一致性為止。
3.3 算法及應用

其中ω為權重系數,R為n位專家打分給出評估矩陣。按照三級評價指標體系從底層 Aij兩兩比較得出判斷矩陣,經過一致性檢驗后得出權重系數,結合專家對訓練結果的評價計算出上一級評價結果Ai,再依次方法類推,得出直升機導彈反艦訓練效果評估指標A。

表2 矩陣階數與隨機一致性指數對應關系
結合部隊一次實際考核訓練,邀請領域10位專家進行評判打分,運用模糊綜合評估法對訓練效果進行評估。算例如下:
E927
A
1671-0711(2017)03(下)-0156-03