基于模糊識別的跨區(qū)訓(xùn)練保障要素的匹配模型?

于 波 王義治 杜潤生

（陸軍炮兵防空兵學(xué)院 合肥 230031）

1 引言

當(dāng)前部隊(duì)在進(jìn)行跨區(qū)基地化訓(xùn)練保障過程中，面臨著跟進(jìn)保障難、聯(lián)合保障難的實(shí)際問題，本文以部隊(duì)跨區(qū)基地化訓(xùn)練的保障需求為牽引，立足“全域”掌握保障內(nèi)容，立足“全面”優(yōu)化保障力量，立足“全程”活用保障方式，運(yùn)用模糊識別原理，將跨區(qū)基地化訓(xùn)練的保障內(nèi)容對保障方式的期望要求及保障方式的特點(diǎn)進(jìn)行合理的量化，通過構(gòu)建優(yōu)化匹配模型，探尋出跨區(qū)基地化訓(xùn)練保障按需擇優(yōu)選用的分配方案。

2 問題的分析

保障內(nèi)容與保障方式的合理配對，實(shí)際上是一個按照保障需求，基于任務(wù)擇優(yōu)匹配的問題。“擇優(yōu)”就是要根據(jù)保障內(nèi)容的特點(diǎn)，在充分考慮保障方式的特點(diǎn)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上來優(yōu)選。而“按需”就是要根據(jù)跨區(qū)基地化訓(xùn)練中的彈藥、衛(wèi)勤、裝備等各保障內(nèi)容對保障方式的不同的實(shí)際需求來選用，從而有效發(fā)揮各保障方式的優(yōu)勢，讓各保障方式得到合理使用。對于保障方式的合理量化和系統(tǒng)評價(jià)，常規(guī)的方法只是按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行安排，這些方法主觀性太強(qiáng)，缺少有力的說服力。本文首先通過前期的訪談?wù){(diào)查，得到專家給出的保障方式特點(diǎn)的評價(jià)量化指標(biāo)和各保障內(nèi)容的期望需求的量化指標(biāo)，依據(jù)二者之間的特點(diǎn)差異按需擇優(yōu)確定選擇分配方案［1］。而事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)中某種單一保障方式的實(shí)際條件能夠完全符合保障內(nèi)容期望需求的幾乎沒有，本文所要研究的只是保證兩者的匹配度盡量接近，且滿足兩者的差異程度越小越好。因此，采用模糊模式識別的方法，將歐幾里得貼近度進(jìn)行合理的改進(jìn)利用，建立優(yōu)化模型來篩選出使保障內(nèi)容與保障方式總的貼近度最高的分配方案。

3 需求特點(diǎn)的指標(biāo)評定

3.1 保障方式特點(diǎn)的指標(biāo)評定

通過學(xué)術(shù)成果與部隊(duì)調(diào)查相結(jié)合的方式，前期已擇優(yōu)選出9種（定點(diǎn)、配送、伴隨、支援、預(yù)置、越級、就地、機(jī)動、自我保障）常用的保障方式作為保障方式集合C，用于進(jìn)行后期的擇優(yōu)分配。根據(jù)保障方式的特點(diǎn)，設(shè)定了4個評價(jià)指標(biāo)，分別為保障力量數(shù)量投入、保障規(guī)模持續(xù)能力、靈活應(yīng)變精確水平、保障時(shí)間消耗多少，分別用 R1，R2，R3，R4表示。擇優(yōu)分配工作由專家根據(jù)各保障方式的特點(diǎn)，對不同保障方式進(jìn)行A，B，C，D共四個等級由好到差的評定（這里A，B，C，D僅代表等級值）［2］。具體的衡量結(jié)果，如表1所示。

表1 專家對各保障方式特點(diǎn)的指標(biāo)評定

由上表可以看出保障力量數(shù)量投入最少的保障方式包括四種，分別為伴隨式（C3）、支援式（C4）、越級式（C6）、自我式（C9）；保障規(guī)模持續(xù)能力（R2）專家的綜合評定結(jié)果沒有給出最好的評定，相對較好的保障方式為定點(diǎn)式（C1）、伴隨式（C3）、預(yù)置式（C5）；靈活應(yīng)變精確水平（R3）綜合評定最好的保障方式為配送式（C2）；保障時(shí)間消耗多少（R4）最短的保障方式為定點(diǎn)式（C1）、伴隨式（C3）、支援式（C4）、預(yù)置式（C5）、自我式（C9）。

3.2 保障內(nèi)容需求的期望要求

跨區(qū)基地化訓(xùn)練保障主要包括7種保障內(nèi)容（彈藥保障、衛(wèi)勤保障、裝備保障、油料保障、經(jīng)費(fèi)保障、物資器材保障、軍需營房保障），分別用1～7的數(shù)值表示。根據(jù)雙方條件分階段按需擇優(yōu)選擇7種，并給出對7種保障內(nèi)容的分配方案。在遠(yuǎn)程投送階段和基地化訓(xùn)練階段通過對不同保障內(nèi)容對保障方式特點(diǎn)的期望要求，進(jìn)行A，B，C，D四個等級由好到差的評定，具體的衡量結(jié)果，如表2所示。

表2 保障內(nèi)容對保障方式的期望要求

由上表可以看出，在遠(yuǎn)程投送階段，對于保障力量數(shù)量投入（R1）要求最少的保障內(nèi)容為彈藥保障（B1）；對保障規(guī)模持續(xù)能力（R2）要求最高的為經(jīng)費(fèi)保障（B5）；對保障時(shí)間消耗多少（R4）要求最短的為裝備保障（B3）、油料保障（B4）、經(jīng)費(fèi)保障（B5）、軍需營房保障（B7）。在基地化訓(xùn)練階段，對于保障力量數(shù)量投入（R1）要求最少的保障內(nèi)容為彈藥保障（B1）、衛(wèi)勤保障（B2）、裝備保障（B3）、油料保障（B4）、軍需營房保障（B7）；對保障規(guī)模持續(xù)能力（R2）要求最高的為經(jīng)費(fèi)保障（B5）；靈活應(yīng)變精確水平（R3）要求最高的為彈藥保障（B1）、物資器材保障（B6）；對保障時(shí)間消耗多少（R4）要求最短的為彈藥保障（B1）、衛(wèi)勤保障（B2）、裝備保障（B3）、油料保障（B4）。

4 保障內(nèi)容與保障方式的指標(biāo)量化

4.1 保障方式的特點(diǎn)評定量化

將專家評定的保障方式的四個條件的評分進(jìn)行量化處理，得出每種保障方式的評定分值。根據(jù)對不同保障方式進(jìn)行A，B，C，D四個等級的評定，從而明確對應(yīng)的評語集為（很好，好，一般，差），其對應(yīng)的數(shù)值分別為5，4，3，2。根據(jù)人們對待事物標(biāo)準(zhǔn)要求的敏感程度的高低［3］，在這里取偏大型柯西分布隸屬函數(shù)：

其中δ，φ，ε，γ為待定的常數(shù)。為了便于量化計(jì)算，規(guī)定當(dāng)指標(biāo)評定為“A（很好）”時(shí)其隸屬度為1，即f(5)=1；當(dāng)指標(biāo)評定為“C（一般）”時(shí)其隸屬度為0.8，即f(3)=0.8；當(dāng)指標(biāo)評定為“E（很差）”時(shí)（實(shí)際情況沒有此項(xiàng)評定），則認(rèn)為隸屬度為0.01，即f(1)=0.01。于是，通過計(jì)算可以得到待定常數(shù)的數(shù) 值 ，即 δ=1.1086，φ=0.8942，ε=0.3915，γ=0.3699。將數(shù)值代入式（1）從而確定隸屬函數(shù)。經(jīng)進(jìn)一步計(jì)算得到f(2)=0.5245，f(4)=0.9126，則專家對各保障方式的各單項(xiàng)指標(biāo)的評價(jià)｛A（很好），B（好），C（一般），D（差）｝的量化值分別為（1，0.9126，0.8，0.5245）。根據(jù)專家給出的9種保障方式對應(yīng)的評價(jià)量化值，即可以得到一個評價(jià)指標(biāo)（s1i，s2i，s3i，s4i）（i=1，2，…，9）。例如專家對于保障方式1的評價(jià)為｛B，B，C，A｝，則相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)為（0.9126，0.9126，0.8，1）。

4.2 保障內(nèi)容的期望要求量化

由于各保障內(nèi)容在不同階段的需求不同，對于保障方式的要求也有所差異，因此，針對遠(yuǎn)程投送階段和基地化訓(xùn)練階段（分別用S1和S2表示），每一項(xiàng)保障內(nèi)容都對保障方式的特點(diǎn)提出了針對性的期望要求，其要求也分為A，B，C，D四個等級。同保障方式的特點(diǎn)評定量化類似，規(guī)定對應(yīng)的等級評語集為（很高，高，較高，一般），其對應(yīng)的數(shù)值設(shè)為5，4，3，2，方法同上，根據(jù)得到的保障內(nèi)容期望要求的量化值，進(jìn)而得出相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)（z1j，z2j，z3j，z4j）（j=1，2，…，7）。例如保障內(nèi)容 1在不同階段的期望要求分別為｛B，C，B，A｝、｛A，C，B，A｝，則相應(yīng)的量化指標(biāo)為（0.8，0.9126，0.8，1）、（1，0.8，0.9126，1）。

5 模型的建立與優(yōu)選方案求解

在保障方式的選用上，保障內(nèi)容對保障方式的期望要求條件并不是完全絕對的滿足，而主要是更加注重保障方式的特點(diǎn)與不同訓(xùn)練階段的保障內(nèi)容期望需求的貼近度，其兩者的自身?xiàng)l件盡量接近為好。因此，我們利用模糊模式識別中的多屬性擇近原則，通過定義保障內(nèi)容與保障方式之間“供需”條件的貼近度來解決這個問題［4］。

以每種保障內(nèi)容的期望要求指標(biāo)（z1j，z2j，z3j，z4j）（j=1，2，…，7）為標(biāo)準(zhǔn)模式，以保障方式的實(shí)際指標(biāo)（s1i，s2i，s3i，s4i）（i=1，2，…，9）為待識別的模式，則對于第j（1≤j≤7）項(xiàng)保障內(nèi)容的定義歐氏距離貼近度為

式中，i=1，2，…，9。 sgn(zkj-ski)為符號函數(shù)，即當(dāng)z1j＞s1i時(shí)取值為1，當(dāng)z1j≤s1i時(shí)取值為0。經(jīng)計(jì)算得相互之間的貼近度如表3所示。

表3 各階段保障內(nèi)容的期望需求與保障方式的貼近度

因此，對于單一的第j（1≤j≤7）種保障內(nèi)容來說，希望篩選出使貼近度μ( )j，i最大的保障方式，而對于所有的保障內(nèi)容而言，則是應(yīng)該尋求出使整體貼近度最大的優(yōu)選分配方案。

設(shè)用Xij（i=1，2，…，9；j=1，2，…，7）表示決策變量，即當(dāng)選用第i種保障方式并分配給第j項(xiàng)保障內(nèi)容時(shí)取值為1，否則取值為0。于是可將問題轉(zhuǎn)化為以下的優(yōu)化模型：

通過運(yùn)用LINGO軟件求解上述0～1的線性規(guī)劃模型，從而準(zhǔn)確性的得到“保障內(nèi)容→保障方式”優(yōu)選分配方案。如表4所示，其最優(yōu)值為z=7.5286。

表4 保障內(nèi)容→保障方式的優(yōu)先分配方案

由表4可以看出，各訓(xùn)練階段保障方式的選擇不固定，在遠(yuǎn)程投送階段對于不同的保障內(nèi)容，以伴隨式的保障方式為主，以自我式的保障方式為輔；而在基地訓(xùn)練階段，采用的保障方式主要集中在伴隨式、支援式兩種，同時(shí)兼顧配送式和定點(diǎn)式。

6 結(jié)語

本文針對部隊(duì)跨區(qū)基地訓(xùn)練保障內(nèi)容與保障方式存在的選擇不恰當(dāng)、匹配不合理等問題，通過運(yùn)用模糊識別原理，通過將保障內(nèi)容對保障方式的期望要求及保障方式的特點(diǎn)進(jìn)行指標(biāo)的評定及合理的量化，按照模糊模式識別原理中的擇近原則，科學(xué)地構(gòu)建了二者之間的貼近度，并建立起使總貼近度最大的優(yōu)化模型，最終確定出按需擇優(yōu)選用的分配方案。