艦載短波通信系統效能評估*

趙占莊 蘇志金 莊佳平

（海軍大連艦艇學院 大連 116018）

1 引言

艦載短波通信系統是艦艇實施艦艦、艦岸、艦空中遠距離通信的主要手段，短波通信具有通信距離遠、無需中繼等優點，且短波通信設備簡單，占用空間小，因此短波通信是艦艇完成中遠距離通信任務非常重要的通信手段，也是決定岸基指揮所與艦艇編隊能否實現連續、不間斷的通信聯絡的重要因素。如何客觀、準確地評估艦載短波通信系統效能具有重要軍事意義。目前國內基本都是基于艦載短波通信系統的技術指標對其效能進行評估［1～3］，但是短波通信系統的效能不僅僅與其技術指標相關，更與指揮人員的組織指揮能力、操作裝備人員的裝備操作能力和通信業務處理能力息息相關。因此評估艦載短波通信系統效能是一個復雜工程，即有可以定量描述的技術指標，也有只能定性描述的戰術指標，同時各指標之間的關系錯綜復雜，難以定量給出各指標之間關系及其對于系統整體效能的影響。為了將繁雜的多指標共同影響的艦載短波通信系統用較科學的方法進行定量分析，必須針對艦載短波通信系統構造一個客觀合理的評估指標體系。

2 艦載短波通信系統效能評估指標體系

2.1 效能評估影響因素分析

影響艦載短波通信系統效能的因素包括戰術指標和技術指標兩方面。因此影響艦載短波通信系統效能評估主要從戰術指標和技術指標兩個方面建立艦載短波通信系統效能評估指標體系。

技術指標是指艦載短波通信系統在設計時具備的基本能力，主要包括時延、誤碼率、信噪比、可靠性、通信組網能力、抗干擾能力和安全保密能力。

戰術指標是指艦艇通信部門軍官、軍士指揮、操作艦載短波通信系統的能力，主要包括軍官的組織指揮能力和應急處置能力、軍士的裝備操作能力和完成通信任務所需通信技能的掌握程度。

2.2 艦載短波通信系統效能評估指標體系

通過對艦載短波通信系統效能影響因素的科學分析，構建艦載短波通信系統效能評估指標體系［4］，如圖1所示。

圖1 艦載短波通信系統效能評估指標體系

3 基于AHP-灰色關聯分析的評估模型及算法分析

AHP-灰色關聯分析的評估模型，首先采用層次分析法構建評估對象的多層指標體系，然后求取指標體系中下層指標對上層指標的權重，最后根據灰色關聯度模型得出被評估對象的綜合評估結果［5］。

本文對指標體系中各指標的權重通過灰色關聯度進行確定，與層析分析法、ADC法相比較，雖然取得的原始數據受專家群體的知識、經驗和價值判斷影響較大，但是灰色關聯分析法對專家的主觀判斷做了適當處理，使之更客觀、更加符合實際［6～7］。

采用灰色關聯度分析法進行效能評估的方法步驟如下［8］：

1）結合評估指標體系，采集指標，并實施預處理。

2）選擇比較序列（評估對象）并構造參考序列（最優序列）。

設評估對象（艦載短波通信系統）為m個，評價指標為n個，比較數列為

參考序列為

3）求取關聯系數

式（1）中，ε為分辨系數，其作用在于是消除因為

數值過大而造成的失真問題，提高關聯系數數值之間的差異大小，通常情況下取 0.5［9］。

利用式（1）計算各指標關聯系數，得出關聯系數矩陣為

4）計算各層評估指標權重，得到指標權重向量W：5）單層次關聯度的計算方法利用公式：得出某一層指標的關聯度。6）計算加權關聯度，公式為式中，γ0i為第i個評估對象對理想對象的灰色加權關聯度，Wk為指標權重。

7）根據各評估對象加權關聯度值的大小進行排序，最終關聯度的大小即為艦載短波通信系統效能的優劣。

4 評估模型應用

某部四艘艦艇艦載短波通信系統（A艦、B艦、B艦、D艦）如表1所示。進行滿意度效能評估。

表1 四艘艦艇艦載短波通信系統能力指標原始數據

4.1 預處理原始指標值

通過表1可以看出，原始指標的量綱并不統一，因此必須對其進行適當處理，方法如下：

1）針對定量指標，可利用級差變換法［8］。

表2 四艘艦艇艦載短波通信系統能力指標規范化指標數據

4.2 確定參考數列

根據最優序列的定義，取各規范化指標值中的最大值作為參考序列［12］?？傻脜⒖夹蛄袨?/p>

4.3 確定各層指標權重向量

利用層次分析法和專家咨詢法相結合的方法確定各層的指標權重向量［12］為

一級指標層權重的指標向量：

二級指標層權重的質保向量：

進行歸一化處理，得到各層指標權重向量為

4.4 求取關聯系數、關聯度

利用式（2）、式（3），計算各指標的關聯系數和整體關聯度，并對各艦艦載通信系統效能進行優劣排序，見表3所示。

表3 四艘艦艇艦載短波通信系統效能關聯度系數和關聯度

4.5 結果分析

根據灰色關聯分析法原理，關聯度數值越大，表明效能越好，得出四艘艦艇艦載短波通信系統的效能排序是：D艦艦載短波通信系統效能最優，A艦次之，B艦再次之，C艦最差。

5 結語

本文采用AHP和灰色關聯分析相結合的方法對艦載短波通信系統效能進行了評估，取得了較理想的效果。在構建指標體系過程中，不僅對艦載短波通信系統的技術指標進行了分析，并將通信指揮員和操作人員的戰斗素養、技能納入評估指標體系，從而使評估結果更加符合實戰要求，最后，利用評估模型對艦載短波通信系統效能進行了評估和分析。該方法改變了以往單一從技術指標評估通信系統或裝備的模式，為通信系統或裝備效能評估提供了一種新的手段。