基于改進G1群決策法的雷達管制學員技能評估模型

駱菁菁，甘雨霖

(中國民用航空飛行學院 空中交通管理學院，四川 廣漢 618307)

1 引言

隨著航班流量的不斷攀升，國內機場的擴建新建，機坪管制的移交改革，管制學員在模擬機培訓上質與量的需求正迅猛增長。一方面，具有雷達培訓資質的教學機構偏少，培訓需求量遠超培訓實際量，另一方面，局方對雷達管制員指揮能力要求不斷提升，特別重視近年出現的大流量、無人機等非正常情況的處理能力。雷達技能評估能夠在學員評分中獲得能力評定，了解當前的能力狀態，制定后續培訓方案，對管制學員整體培訓能力的劃分和逐步提高有顯著效果。

2 培訓大綱與手冊相關要求

2012年局方下發第211號令CCAR-70TM-R1《民用航空空中交通管制培訓管理規則》，在整體培訓上對基礎培訓作了單獨規定，在基礎知識和基礎技能雙方面做出培訓時間和培訓深度要求。隨即行業管理辦公室下發WM-TM-2012-004號文件《雷達管制基礎模擬機培訓大綱》，對管制學員基礎培訓中所需要的能力要素進行梳理，提出了18項能力點，經過歸納整理劃分為間隔與效率、協調與移交、意識方法與程序、設備使用、通信與通話5個方面[1]，依據大框架占比為能力點直接設定分值進行考核打分。

3 雷達管制能力評估指標體系建立

培訓大綱在一個類別中將所占百分比均分作為各能力的分值，同一類別能力在分值上無法顯示差異性。G1法技能評估模型在各類別中討論差異性，并以權值進行量級分化，加強不同類別的技能要素對比。依據雷達基礎培訓要點，對5個能力框架進行總結規劃，架構管制學員技能評估指標體系，并體現指標層次，如圖1所示。其中一級指標包含二級指標。

圖1 雷達管制學員技能評估指標體系

4 G1法優劣性分析

G1法也稱序關系分析法，相比AHP層次分析法，G1法有效將重要程度進行比較構序，避免了AHP的判斷矩陣不一致性[2]。層次分析法存在兩項缺陷，其一專家在構造判斷矩陣時，指標序列混亂，造成判斷部分相互矛盾[3]；其二計算量相對龐大，當構建分析因素n較大時,相對于要進行的n(n-1)/2次的因素比較判斷以及相對應的特征向量、特征根求解，使得主觀評分算法更具冗余性。序關系分析法具有的保序性、一致性和因素無限性，使得評估結果更具合理性。

5 G1群決策算法步驟

G1群決策法按照重要程度進行排序，再根據相對之間重要程度，推論計算權重。為了更好地使分數對應其重要程度，結合主觀評分和修正的客觀算法，在重要度賦值上設定指標分，并進行權重推算。

5.1 確定序關系

首先由一組專家對一級指標重要程度進行打分，分數閾值，表1為分值結果。

表1 一級指標評價分值

記一級指標五項,對專家組打分總分進行比較，得到確定序關系X1，X2，X3，…，Xi[4]。其中效率與間隔X1>意識、方法和程序X2>通信與通話X3>協調X4>設備使用X5。

5.2 確定相鄰指標重要度并賦值

郭亞軍教授提出的G1法中相鄰間指標重要度賦值是依靠主觀判斷得出。為了使賦值更具有科學性，減少主觀模糊性，在賦值上通過分數比例減少并通過閾值和標差對比確定賦值大小。

5.2.1 原相鄰指標重要度并賦值

記相鄰指標為Xk-1，Xk，重要度賦值區間[1，2]。為了減少對指標間主觀評判因素，指標重要度需要跟分數進行匹配。其賦值標準[5]為表2所示。

表2 指標重要度值判斷依據

5.2.2 改進G1賦值修正

設指標分所取比例為b，稱b指標分。則重要度值計算公式：

其中n為專家數，10為滿分值。

表3 各指標分均值分析

從分析結果中可以看出40%指標分對應rk最大值已經超過6，不在重要度取值區間[1，2]以內。而50%指標分區間為[1，1.8]，最接近原取值區間。同時標準偏差最大，表示各指標相對特性表達最強。因此選擇50%指標分作為研究數據最好。

5.2.3 權重系數wk計算

根據前修正重要度rk的計算賦值，則為[6]：

wk-1=wkrk′，k=m,m-1,…，3，2

5.3 指標權值及計算

按照G1法步驟先對一級指標進行排序和權值計算，其計算結果見表4。

表4 一級指標排序及權值

根據一級指標算法對二級指標進行相同算法，其對比計算在同級同類二級指標內進行，得到分權值。在分權值全部求解之后，依據一級指標對應關系求得總權重，使得在總體評價上歸一。

與此同時，總權值為該項二級指標在總訓練的重要度，其中安全間隔、安全預警及協調方法需要在培訓中重點關注。在單項分數認定中，參照學院培訓百分制對應十分制，對學員進行技能綜合分匯總，得到技能分。其中6分為差，7分為中，8分為良，9分為優。表5為所有二級指標權重與學員A與B得分。

從表5中可以反映A學員技能能力處于中等階段，B學員技能能力處于優秀階段。依照目前大綱打分標準，8分為合格，則A學員需要繼續進行訓練考察。

6 結語

(1)雷達管制學員技能評估模型將能力要點逐一分層次比重展示，清晰反應管制崗位所需技能重點內容。

表5 二級指標權值及學員得分

(2)學員在前中后考核比對技能評估分數，將目前技能掌握情況進行不同量級補充，不再局限于通過線這一單指標，使得在培訓計劃和培訓要點上分級制定。

(3)采用G1法評估避免了層次存在的一致性差異問題，在算法上進行了修正，綜合主、客觀因素。同時模型具有可調節性，能夠依據當前管制崗位技能需求進行比重調整，在培訓期加大對專項技能的掌握。

對于改進G1組決策法的雷達管制訓練學員技能評估，建立相應權重模型，并對實例進行得分解釋，充分說明改進的G1法對賦值獲取的有效性，使得雷達管制培訓有了進一步科學評估手段。