基于模糊綜合評判法的信息系統指揮行為評估?

牛曉博 楊 斌 邵 曉（海軍蚌埠士官學校蚌埠233000）

基于模糊綜合評判法的信息系統指揮行為評估?

牛曉博 楊 斌 邵 曉
（海軍蚌埠士官學校蚌埠233000）

分析了指揮行為的含義，根據信息系統中的指揮行為的特點，自頂向下建立了信息系統指揮行為評估指標體系，提出了使用模糊綜合評判法對指揮行為進行評估的方法，通過算例證明了指標體系及評判評估方法的有效性。

信息系統；指揮行為；模糊綜合評判

Class Num ber TM 73

1 引言

按照行為學理論，作戰指揮的實施過程實際上是指揮主體在行為空間中選取指揮行為的過程，指揮主體選擇行為的依據包括作戰目的、當時的作戰態勢、敵情我情等，實質上是指揮主體衡量行為價值的過程［1~2］。

指揮行為評估具有一定的模糊性和綜合因素多等特點，需要綜合考慮戰場情報以及當前主要策略，由于戰場情報描述的模糊性以及指揮行為評估中指揮效果評價的不確定性，仿真環境中指揮行為評價所含因素比較復雜、因素之間存在于不同的層次、評價的界定有著很大的模糊性，評價因素與這種性質存在著不確定性和模糊性，因此，在評價的過程中難以進行量化［3~4］。這使得對于指揮行為的評估很難用絕對的是或者不是來準確描述，因此，要對信息系統指揮行為進行評估，采用自頂向下的方法建立評估指標體系，根據指標體系使用帶有模糊評判功能的模糊綜合評判方法，綜合考慮體系內的多個影響因素對評價事物的評價等級進行考慮。

2 指揮行為評估的指標體系

對信息系統中的指揮行為進行評估，必須首先建立合理的指標體系。這需要在明確評估需求以及分析信息系統中指揮行為的各種影響因素的基礎上，擬定評估指標體系［5~6］。

信息系統中的指揮行為主要體現在指揮人員進行情報掌握、通信應用、戰機把握等方面的行為。采取自頂向下遞階層次指標體系建立法，建立包含情報掌握能力、作戰部署能力、戰機把握能力的指揮行為評估一級指標。這三項指標主要體現了一名指揮員的指揮行為的正確性，對于指揮行為的評估都是必不可少的。這三項指標不是研究問題的基本指標，而是復合指標，對于這三項指標還需基本指標對其進行評價才能得到它們的取值。因此建立如圖1所示的指標體系。

3 指揮行為評估的模糊綜合評判法

模糊綜合評價方法是一種基于模糊數學概念的綜合評價方法。該綜合評價法根據模糊數學里的隸屬度理論，把對事物的定性評價方式轉化成為定量評價，對受多種因素影響和制約的事物或者對象系統做出總體的綜合評價［7］。這種評價能考慮多個方面的不同因素，非常好地解決那些比較模糊、難以量化的復雜問題，在實際應用中能把一些非確定性問題很好地進行描述和解決。該評價系統性能好，評價結果清晰明了。模糊綜合評價使模糊問題適度精確化、把定性分析定量化，從而為解決評估問題提供一種有效方法。

模糊綜合評判的數學模型是由指標集T，評判集P和評判矩陣R構成的。假設已知指標集T={t1，t2，…，tm}和評判集P={P1，P2，…，Pn}，其各指標的權重為T上的模糊子集Q=(q1，q2，…，qm)。式中，qi為第i個指標對應的權重，且

設第i個指標的評判為T到P上的模糊關系Ri(ri1，ri2，…，rin)，于是m個指標的評判矩陣為

因此，綜合評判的結果為Q與R的合成，寫作：

它是一個1行n列的矩陣，是P上的一個模糊子集。

合成運算可取為最大—最小型D=(ù，ú)，最大—積型D=(×，ú)及加權平均型D=(×，?)等。

若系統比較復雜，考慮的指標又多，且各指標之間還有層次之分時，這時還可以把T指標集按某些方式（例如按樹形數據結果方式）分類，先對每一類作綜合評判，再對評判結果進行“類”之間的高層次的綜合評判，即進行所謂的多層次的綜合評判［8~10］。

此時，在指標集T中，t1由K個子指標組成：

t2由j個子指標組成：

依此類推，可以得到：

式中，k，j，l根據實際情況可取為1，2…等正整數。

由此，根據各指標間的關系，可以對其劃分構造指標關系表，如表1所示（表中以兩個指標兩層為例），其中qi，qij分別表示各主指標和子指標的權重。

表1 指標關系表

這樣，根據指標關系表，首先著眼于對ti中的單一子指標tij作單指標評判，由各評判指標的評判結果得出其評判矩陣R(1)。

i

即為第一級模糊評判的結果，隨后再把E(1)作

i為ti的單指標評判向量，即可得出關于T的全部指標的評判矩陣：

進而可得到指標集T的綜合評判向量：

如果評估體系中有多個評估主體，則分別計算出每個評估主體的綜合評判向量E1，E2，E3…，得到總體綜合評判矩陣R=(E1，E2，E3…)，再根據每個評估主體所占的權重Q=(Q1，Q2，Q3…)，可得到E=Q·R為最終評估結果矩陣。

最后，對評判集P的不同等級賦予不同值，如采用百分制、五分制或十分制，再根據綜合評判結果的E，得到最終的綜合評價值Y（得分）：

其中，E為綜合評判矩陣，G為評估等級評分行向量的轉置。

4 指揮行為評估的模糊綜合評判模型

根據指標體系，確定指揮信息系統中指揮行為評估體系及權重系數如表2所示，建立基于模糊綜合評判法的指揮信息系統中指揮行為評估模型，該模型為二級模糊綜合評判。

表2 指揮行為評估體系及權重系數

4.1 指標集T1的確定

T1={情報掌握能力，通信應用能力，戰機把握能力}={t1，t2，t3}。

每個ti又分為若干下級指標。

4.2 評判集P1的確定

評判集P1中的各種因素可以按照優秀（A）、良好（B）、中等（C）、合格（D）、不合格（E）進行分級，即P1={優秀（A），良好（B），中等（C），合格（D），不合格（E）}={p1，p2，p3，p4，p5}。

4.3 權重向量Qi(1)的確定見上表

4.4 評判矩陣Ri(1)(i=1，2，3)的確定

組織專家對各一層指標進行評判，統計各一層指標的評價結果，可以得到Ri(1)中各指標的rig的值（rig為第i項指標對第g個評語等級的隸屬度）。例如參評人員為10位，對某指揮員“自然環境掌握能力”一項指標評價結果如表3所示。

表3 自然環境掌握能力評價結果

則可得r11=0.2，r12=0.6，r13=0.2，r14=0，r15=0，同理可得其他隸屬度。假設得到Ri(1)(i=1，2，3)如

4.5 一級評判分析

4.6 二級評判分析

此即對該指揮員指揮行為的評估結果。

說明此指揮員指揮行為評估為優秀（A）的概率為0.239，良好（B）的概率為0.320，中等（C）的概率為0.281，合格（D）的概率為0.109，不合格（E）的概率為0.051。評估結果如圖2所示。

5 結語

通過分信息系統中的指揮行為的內涵，信息系統中的指揮行為主要體現在指揮人員對情報掌握、通信應用、戰機把握等方面，將這三個方面繼續使用自頂向下的方法建立二級指標。最后使用模糊綜合評判法對指揮行為進行評估。使用模糊綜合評判法能夠得到某指揮員的指揮行為屬于不同檔次的隸屬度，結果直觀、全面。

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Evaluation of Comm anding Behavior in In form ation System Based on Fuzzy Com prehensive Evaluation

NIU Xiaobo YANG Bin SHAO X iao
（Bengbu Naval Petty Officer Academy，Bengbu 233000）

The meaning of commanding behavior is analyzed.The commanding behavior evaluation index system is estab?lished and a evaluationmethod is raised using fuzzy comprehensive evaluation based on the characteristic of the information system commandingbehavior.At last，theeffectivenessof themethod is testified usingan example.

information system，commanding behavior，fuzzy comprehensive evaluation

TM73

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.05.024

2016年11月8日，

2016年12月26日

牛曉博，男，碩士，講師，研究方向：信息系統、智能計算與仿真。