基于綜合評價方法的導彈裝備維修保障效能評估?

陳 靖 楊海波

（1.海軍潛艇學院 青島 266199）（2.91033部隊 青島 266035）

1 引言

近年來，隨著部隊實戰化進程的不斷推進，部隊組織導彈武器實射任務日益頻繁，且導彈武器技術含量上升勢頭明顯，這就要求部隊導彈維修保障能力不斷適應新情況、新標準。由于基層部隊缺乏科學的、合理的裝備維修保障效能評價體系，經常因裝備維修保障體系不合理而出現問題，輕則導致部隊忙亂無序，更甚者是導致事故問題的發生，嚴重制約了導彈維修保障部隊裝備維修保障能力的形成。

立足導彈裝備維修保障實際出發，嘗試采用多層次模糊綜合評判方法對裝備維修保障效能進行分析，找出導彈裝備維修保障中的短板、弱項，為優化導彈裝備維修保障體系提供數據支撐和決策建議。

2 層次分析法

二十世紀70年代初，美國匹茲堡大學T·L·Sat?ty教授提出了層次分析法（Analytic Hierarchy Pro?cess，AHP），此方法主要運用定性與定量分析相結合的方式，適用于多準則（多屬性、多目標）的決策方法［1］。其大體經過五個步驟［2～3］，如圖1所示。

圖1 層次分析法基本步驟

2.1 建立層次結構模型

為合理構建層次結構模型，需要理清楚問題，把待解決的問題按層級分解開，而后達到層次化，最后對影響因素分層聚類組合。以某部為例，構建模型如圖2所示。

圖2 裝備維修保障結構模型

2.2 構建判斷矩陣

判斷矩陣是以上一層的某一因素作為評價標準，對本層級的各個要素通過兩兩比較，按照重要程度賦值來確定的矩陣［4］。為了量化其兩者之間的相對重要程度，便于計算，通常對判斷矩陣中各元素采取用1～9來進行賦值，如表1所示，根據賦值情況，建立判斷矩陣。令A=（aij），稱A為判斷矩陣。

表1 判斷尺度定義表

2.3 單排序權重及一致性檢驗

1）計算單層排序權重。

“冪法”、“和積法”、“方根法”等方法都可以被用來求解A的最大特征根值λmax及其對應的特征向量W，相關計算采用“和積法”來求解。

2）一致性檢驗。為了防止出現邏輯混亂，可通過檢驗A的一致性來滿足要求，由式（1）、式（2）可以計算出隨機一致性比率CR，其中RI取值如表2所示。

表2 RI取值情況表

當λmax=n時，CI=0，CR=0，為完全一致；通?？紤]只要CR≤0.1，就認為判斷矩陣的一致性可接受［5～8］。一旦出現CR>0.1的情況，則考慮出現邏輯混亂，應該對判斷矩陣進行修改。判斷矩陣的最大特征值對應的特征向量即為權重向量［9～10］。

2.4 層次總排序權重

層次總排序權重是自上而下地將單一準則下的權重進行綜合［11］。假設已經得到第k-1層上nk-1個元素相對總目標的排序權重：

以及第k層nk個元素對于第k-1層上第j個元素為準則的單排序向量：

其中不受j元素支配的元素權重為零。矩陣：

是nk×nk-1階矩陣，表示第k層上元素對第k-1層上各元素的排序，那么第k層上元素對目標的總排序W(k)為

3 運用層次分析法確定權重

3.1 導彈維修保障評估指標體系

以某部為例，在充分的實地調研的基礎上，歸納總結出影響該部導彈裝備維修保障的五個主要因素：裝設備技術資料、裝備維修人力資源、裝備維修的組織管理、維修設備資源以及裝備維修保障方案。

在與該部不同層次的技術保障人員座談后，根據評價指標體系建立的相關要求以及對導彈裝備維修保障能力影響的主要因素，建立五個一級評價指標和十五個二級評價指標，以確保評價指標體系的合理性。具體情況如圖2所示。

3.2 構建判斷矩陣

設專家對一級指標“裝設備維修資料U1、裝備維修人力資源U2、裝備維修的組織管理U3、維修設備資源U4以及裝備維修保障方案U5”給出判斷權重矩陣如表3所示，通過計算可以得出其特征向量W和隨機一致性比率CR。

表3 判斷矩陣A-U

最大特征根λmax=5.3185，特征向量W=（0.1443,0.4934，0.0807，0.2412，0.0404），CI=0.0796，CR=0.0711。CR<0.1，符合一致性要求。

對二級指標構建判斷矩陣，U1-P（資料的完整率P1、資料的有效率P2、資料的利用率P3）；U2-P（人員數量P4、人員身體素質P5、人員技能P6、人員的文化程度P7）；U3-P（法規制度P8、業務處理流程P9、維修的訓練P10）；U4-P（工具器材配備情況P11、器材與儀表使用情況P12）；U5-P（維修級別的劃分P13、平時維修保障P14、戰時維修保障P15），并通過計算得出其特征向量W和隨機一致性比率CR。

表4 判斷矩陣U1-P

其最大特征根λmax=3.0092，特征向量W=（0.1635，0.5396，0.2969），CI=0.0046，CR=0.0079。CR<0.1，符合一致性要求。

運用相同方法，可以分別得到判斷矩陣U2-P的相關值：最大特征根λmax=4.0685，W=（0.0609，0.1055，0.5693，0.2643），CI=0.0228，CR=0.0253。CR<0.1，符合一致性要求。

U3-P：最大特征根λmax=3，W=（0.4，0.2，0.4），CI=0，CR=0。CR<0.1，符合一致性要求。

U4-P：最大特征根λmax=2，特征向量W=（0.3333，0.6666），CI=0，CR=0。CR<0.1，符合一致性要求。

U5-P：最大特征根λmax=3.0092，W=（0.5396，0.2969，0.1635），CI=0.0046，CR=0.0079。CR<0.1，符合一致性要求。

由式（3）～（6），可以求得其層次總排序權重如表5所示。

表5 層次總排序權重表

CI=0.0121，RI=0.5512，CR=0.0220。CR<0.1，滿足一致性要求。

4 運用模糊評估法效能評估

運用模糊評估法的基本步驟如圖3所示，首先是找到對導彈裝備維修保障構成影響的因素集，確定這些因素可能的類別，如優、良、中、差，形成評語集；再根據其隸屬度關系將各因素映射到評語集中，就可以得到評判矩陣［12］；最后依據評判矩陣和通過AHP求出的層次總排序權重向量就可以對評估對象作出綜合評判。

圖3 模糊評估法計算步驟圖

4.1 確定評估對象、評估因素和評估等級

模糊綜合評判模型由因素集U={ui|i=1，2，...，m}和評語集［13］V={vj|j=1，2，...，n}以及評判矩陣R共同形成，式中m為評估因素個數，n為評語的個數。設V={優，良，中，差}。并設定四個評語的分值分別為優秀為1分，良好為2分，中等為3分，較差為4分。

4.2 構造模糊關系矩陣，確定評估因素對應權重

設各因素的權重向量為Q=(q1，q2，...，qm)其中qi(qi>0)為第i個因素的權重，且所有權重之和為1。因素ui評判到V上所得的模糊評判矩陣為

表6 模糊關系矩陣

4.3 模糊合成運算，得出評估結果

當綜合評判矩陣R和權重向量Q確定后，通過模糊線性變換，把Q變為評語集V上的模糊子集，評判過程表示為

其指標的模糊合成運算（加權平均型）結果為

其相對狀態特征值為H=0.4111×1+0.3433×2+0.2433×3+0.0023×4=1.8368。

所以，通過計算結果可以看出，某部導彈裝備維修保障效能評估結果為“優”但偏“良”。

5 結語

在某部導彈裝備維修保障體系中對于裝設備技術資料、裝備維修人力資源、裝備維修的組織管理、維修設備資源以及裝備維修保障方案等關鍵因素，從維修保障需求和專家打分可以看出，裝備維修人力資源和維修設備資源是其中的關鍵制勝因素。同時，在專家進行打分的過程中需要專家公正客觀，通過對各因素重要性程度的順序進行一致性的判斷，可以避免在專家打分時出現邏輯混亂情況的發生，所以說，在利用層次分析法時一定要進行一致性檢驗，以確保權重賦予的合理性。

在運用AHP進行權重確定后，通過模糊評估法進行定量的效能評估，可以更加清晰地把握和發現影響導彈裝備維修保障效能發揮的制約因素，為更好地完善裝備維修保障體系，提供更加全面、優質的導彈維修保障具有一定的參考價值。