基于改進灰色評價法的機載彈藥技術保障安全風險綜合評價研究

葉文趙建忠萬海濤呂曉峰

（1.海軍航空工程學院兵器科學與技術系煙臺264001）（2.91640部隊湛江524000）

基于改進灰色評價法的機載彈藥技術保障安全風險綜合評價研究

葉文1趙建忠1萬海濤2呂曉峰1

（1.海軍航空工程學院兵器科學與技術系煙臺264001）（2.91640部隊湛江524000）

根據機載彈藥技術保障安全風險評價特點，確定其安全風險評估指標體系，建立基于改進灰色評價法的機載彈藥技術保障安全風險綜合評價模型，解決了經典灰色白化函數只考慮相鄰等級之間關系的不足，白化函數的范圍得到了拓寬，信息的利用率得到了提高。最后給出實例，證明該方法能有效地應用于機載彈藥技術保障安全風險評價。

機載彈藥技術保障；安全風險評價；改進灰色評價法

Class NumberTP391

1 引言

安全風險評估技術涉及社會科學、管理科學、自然科學以及工程技術等多學科領域。機載彈藥實彈訓練技術保障涉及人員、裝備、環境、管理等多個方面，其安全風險是多要素的綜合衡量，不確定性因素多，而且各因素的重要程度又不相同［1～3］。由于受主、客觀因素及環境的影響，評價者在分析判斷過程中，獲取的信息是不太確切、不太完備，也就是說是“灰色”的［4～5］。因此，人們針對此類既無經驗，數據又少的不確定性問題，提出了灰色系統理論［6］。通過灰色理論可以最大程度地綜合考慮每個樣本數據對最終評價結果的影響，充分利用已有的信息，減少人為的誤差。

2 評價指標體系的構建

機載彈藥實彈訓練技術保障綜合評價是在對每個安全風險因素進行量化分析的基礎上，使用合適的評價方法，對整個機載彈藥實彈訓練技術保障任務作出安全風險等級的綜合評定。通過安全風險評價的結果與安全目標值的比較分析，對存在的安全風險進行定性或定量分析，在此基礎上綜合評價整個保障任務發生安全風險的可能性及嚴重性，為進一步改善和提高機載彈藥實彈訓練技術保障安全打好基礎。

結合機載彈藥技術保障特點，根據安全工程相關理論、多次問卷調查和專家座談的結果，遵循安全風險評價指標體系的構建原則，依據所進行的機載彈藥實彈訓練技術保障安全風險因素識別結果，建立機載彈藥實彈訓練技術保障安全風險綜合評價指標體系［7～9］，如圖1所示。

3 改進灰色評價模型的建立

灰色評價法就是利用灰色系統理論建立灰色白化權函數，通過灰色白化權函數得到灰數的白化值，進而確定評價矩陣中的元素，從而使問題變得更加清楚、直觀、明朗化［10～12］。

1）確定指標權重及評價矩陣

首先利用層次分析法確定各級指標權重；然后確定指標評分等級標準，進行指標定量化，組織專家評價。將安全風險等級取為“高”、“較高”、“一般”、“較低”、“低”五級。將這些定性的指標定量化，分為五個等級，對應的區間為：［6，7）、［4，6］、［3，4）、［2，3）、［1，2），并進行“灰水平”賦值，獲取等級值化向量U=(7??6??5??3??1)。假設有p個評分者，第k個評價者對指標Vij的評價為dijk，由此得到評價矩陣Di(i=1，2，3，4;k=1，2，…，p)。

2）改進的白化權函數

構造的指數型白化權函數如下：

第一灰類“高”（n=1），灰數?1∈[0，7，∞]，白化權函數為

第二灰類“較高”（n=2），灰數?2∈[0，6，7]，白化權函數為

第三灰類“一般”（n=3），灰數?3∈[0，5，7]，白化權函數為

第四灰類“較小”（n=4），灰數?3∈[0，3，7]，白化權函數為

f2(dijk)=

■■■

■■■■

0，????????dijk?[0，7]

edijk3，???dijk∈[0，3]

e(7-dijk)4，??dijk∈[3，7]

（4）

第五灰類“小”（n=5），灰數?3∈[0，1，2]，白化權函數為

對于指標Vij，第n個評價灰類的灰色評價系色評價系數為

3）確定灰色綜合評價值

所有評價專家就評價指標所屬第n個灰類的灰色評價權為：rijn=λijnλij，得灰色評價權向量rij=(rij1rij2rij3rij4rij5)。

綜合指標Uij對各評價灰類的灰色評價權向量，可以得到指標Vij對各評價灰類的灰色評價權矩陣：Ri=[ri1ri2…??rij]T。

對評價指標Vij做綜合評價，其評價結果為：Ci=Ai·Ri=[ci1ci2ci3ci4ci5]。則Bi指標對各評價灰類的灰色評價權矩陣為：R=[C1C2C3C4C5]，最終綜合評價結果為C=A·R=[c1c2c3c4c5]。

為使綜合評價結果C單值化，計算綜合評價值W=C·UT。

4 案例分析

為參加海軍某次重大實彈演練任務，海軍某場站導彈技術隊需要快速完成XX導彈技術準備，然后送到外場進行掛機，保證任務飛機在最短的準備時間內掛彈起飛。現對海軍某場站導彈技術隊參加此次XX導彈實彈演練技術保障任務的安全情況，進行安全風險綜合評價。計算過程如下：

1）確定指標權重

應用層次分析法可以得到各個風險指標的相對權重，具體見表1。

表1 指標權重值

2）建立評價矩陣

通過專家評價，可以得到四個評價矩陣：

3）計算灰色評價權矩陣

結合上述評價矩陣值，分別求出λijn、λij、rijn。對于評價指標V11（生理狀況），該指標屬于第n個評價灰類的灰色評價系數λ11n為

同理，n=2時，λ112=3.047；n=3時，λ113=3.600；n=4時，λ114=3.143；n=5時，λ115=2.444。

則，風險因素的總灰色評價系數λij為

由此可得

同理可得到所有評價指標對于各灰類的灰色評價權向量，最終得到評價權矩陣Ri(i=1，2，3，4，5)。這里以R1為例。

4）進行綜合評價

根據二級指標權重Ai計算Ci=Ai·Ri，以便求得灰色評價權矩陣

根據一級指標權重A綜合評價結果為C=A·R=[0.0911??0.1157??0.1575??0.21??0.2457]。

計算總的風險值W=C·UT=[0.0911??0.1157?0.1575??0.21??0.2457]·[7??6??5??3??1]T=2.9951，處于第四區間，所以安全風險等級較低。說明執行此次實彈演練任務技術保障存在一定的安全風險，但是這種程度的安全風險對任務的開展影響有限。

5 結語

根據機載彈藥實彈訓練技術保障安全風險評價需求，通過構造指數型灰色白化函數，采用改進灰色評價法進行機載彈藥實彈訓練技術保障安全風險評價，解決了經典灰色白化函數只考慮相鄰等級之間關系的不足，白化函數的范圍得到了拓寬，信息的利用率得到了提高。實例證明該方法科學、有效，可以很好地適用于機載彈藥實彈訓練技術保障安全風險評價。

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Security Risk Assessment of Airborne Ammunition Technical Support Based on Improved Grey Evaluation

YE Wen1ZHAO Jianzhong1WAN Haitao2LV Xiaofeng1
（1.Department of Ordnance Science and Technology，NAEI，Yantai264001）（2.No.91640 Troops of PLA，Zhanjiang 524000）

airborne ammunition technical support，security risk assessment，improved grey evaluation

TP391

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.08.031

2017年2月10日，

2017年3月24日

葉文，男，博士，副教授，研究方向：裝備綜合保障。趙建忠，男，博士，講師，研究方向：裝備綜合保障。萬海濤，男，高級工程師，研究方向：裝備綜合保障。呂曉峰，男，碩士，講師，研究方向：裝備綜合保障。

AbstraetAccording to the characters of the security risk assessment of airborne ammunition technical support for live ammu?nition training，this paper determines the airborne ammunition technical support security risk assessment index system，establishes the security risk assessment model of the airborne ammunition technical support security based on improved grey evaluation.Exam?ple is given to prove the method can be effectively applied to the security risk assessment of airborne ammunition technical support.