軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評估模型構(gòu)建與應(yīng)用研究

何榕 常壯 鄭維偉

（航天工程大學(xué) 航天指揮學(xué)院，北京101416）

1 引言

軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評估是各國軍隊(duì)管理決策部門十分關(guān)注的重要問題，內(nèi)容涉及中長期頂層規(guī)劃、年度計劃執(zhí)行、具體型號的研建效益等眾多方面。目前，美軍在裝備建設(shè)中積累了較為成熟的評估模型、系統(tǒng)和專用工具，形成了諸如國防部年度重大武器項(xiàng)目評估、瞄準(zhǔn)對手的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目審查、聚焦裝備技術(shù)競爭的經(jīng)驗(yàn)評估、評估分析方法工具研發(fā)等大量應(yīng)用案例。在武器裝備研制和采辦工作中，美軍通常采用里程碑式節(jié)點(diǎn)評估方法，對重大單型號武器項(xiàng)目進(jìn)行階段性評估，如圖1 所示，為識別項(xiàng)目形勢與風(fēng)險、改善項(xiàng)目質(zhì)量、節(jié)省研建經(jīng)費(fèi)提供決策支撐。其配套的專用系統(tǒng)大量運(yùn)用量化評估模型，如規(guī)劃、計劃、預(yù)算與執(zhí)行系統(tǒng)，國防采辦系統(tǒng)，蘭德公司的戰(zhàn)略評估系統(tǒng)等，應(yīng)用效益顯著［1］。我國雖然在重大軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃論證、作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率評估、重大項(xiàng)目政策落實(shí)審查、裝備建設(shè)中期與結(jié)項(xiàng)綜合評價等方面也開展了一些探索實(shí)踐［2～7］，但相關(guān)領(lǐng)域還有較大差距，既有研究和應(yīng)用以定性評估居多、定量評估較少，在應(yīng)用型評估模型和方法方面亟待改進(jìn)。

圖1 美國國防部項(xiàng)目采辦里程碑

著眼軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目在作戰(zhàn)體系中填補(bǔ)空白、補(bǔ)強(qiáng)短板、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升能力的作用價值，以項(xiàng)目里程碑式的時間階段特征為切入點(diǎn)，針對軍事裝備建設(shè)的前期投資決策、中期節(jié)點(diǎn)管理和末期質(zhì)量績效三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，創(chuàng)新性地建立事前、事中和事末綜合評估模型，運(yùn)用基于熵權(quán)TOPSIS 的方法進(jìn)行項(xiàng)目過程評估，并結(jié)合實(shí)際案例驗(yàn)證模型和方法的有效性與可行性。該研究一定程度上解決了軍事裝備建設(shè)投資決策憑經(jīng)驗(yàn)、建設(shè)形勢把控難和建設(shè)績效度量難等問題，能夠?yàn)轫?xiàng)目建設(shè)評估與管理決策提供參考。

2 事前、事中、事末項(xiàng)目評估模型框架

鑒于軍事裝備建設(shè)過程具有典型的時間階段特征，可以參照美軍里程碑式項(xiàng)目管理模式，圍繞建設(shè)項(xiàng)目的投資立項(xiàng)決策、把控推進(jìn)形勢、建設(shè)落地質(zhì)效三個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建事前項(xiàng)目評估模型、事中項(xiàng)目評估模型和事末項(xiàng)目評估模型的項(xiàng)目評估模型框架。

2.1 事前項(xiàng)目評估模型

事前評估模型旨在通過綜合評估項(xiàng)目價值與風(fēng)險，確定項(xiàng)目“上不上”的投資立項(xiàng)決策。在項(xiàng)目所處的典型運(yùn)用場景和作戰(zhàn)體系等條件約束下，綜合考慮項(xiàng)目的使命任務(wù)、建設(shè)內(nèi)容、建設(shè)規(guī)模、部署地點(diǎn)等因素，可以建立作戰(zhàn)和保障效能評估模型、作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率評估模型、效費(fèi)比評估模型、可行性評估模型、風(fēng)險評估模型、輻射帶動效應(yīng)評估模型等基本子模型。事前評估模型采用柔性框架設(shè)計多個基本子模型，根據(jù)具體項(xiàng)目的評估實(shí)際情況需要，靈活選取基本子模型組合，并可結(jié)合新需求自定義其他評估子模型。

事前綜合評估模型選取的基本子模型所屬一級指標(biāo)，可根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和評估需要，做進(jìn)一步細(xì)化分解，細(xì)化的評估指標(biāo)體系經(jīng)多輪專家征詢研討確定，如圖2 所示（限于篇幅，僅細(xì)化至一級指標(biāo)）。各子模型計算公式見表1，其權(quán)重和不同層級的指標(biāo)權(quán)重采用專家打分法、解釋法、仿真法等方法獲取。其中，效費(fèi)比評估模型是抽取項(xiàng)目中涉及效益和成本的主要子模型綜合計算得到。由于評估模型采用柔性框架設(shè)計，對某一項(xiàng)目進(jìn)行事前評估時，事前綜合評估模型的各項(xiàng)指標(biāo)，即為所選取基本子模型評估指標(biāo)的集合。

圖2 事前綜合評估模型與評估指標(biāo)集

表1 事前綜合評估模型

表1 中，αi，δi，βi，εi，λi，θi（i ＝1，2，3，4，…）為通過專家研討獲取的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)；EOS為作戰(zhàn)和保障效能；C為作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率；RB-C為建設(shè)項(xiàng)目的效費(fèi)比；σB-C為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)（用于調(diào)節(jié)效費(fèi)比值的數(shù)量級，一般可取值為10n，n一般為小于10 的正整數(shù)，主要根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)規(guī)模大小適當(dāng)調(diào)整，對于進(jìn)行橫向?qū)Ρ鹊捻?xiàng)目σB-C取值應(yīng)當(dāng)一致），F(xiàn)Prj為項(xiàng)目直接費(fèi)用，F(xiàn)Lcc為全壽命周期直接費(fèi)用；qp為建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)指數(shù)權(quán)重，取值范圍［0，1］；qL為建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期經(jīng)費(fèi)指數(shù)權(quán)重，取值范圍［0，1］，且qp+qL＝1；F為建設(shè)項(xiàng)目可行性值；R為建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險值；Be為輻射與帶動效應(yīng)；Zsq為事前綜合評估模型。

2.2 事中評估模型

事中評估模型旨在通過評估項(xiàng)目中期進(jìn)度和質(zhì)量成效，把控建設(shè)項(xiàng)目推進(jìn)形勢“好不好”。以理想的項(xiàng)目建設(shè)預(yù)期為參照，綜合考量項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度、預(yù)算執(zhí)行、資源消耗、階段性成果等因素，將項(xiàng)目體系關(guān)聯(lián)要素推進(jìn)情況納入評估框架，構(gòu)建項(xiàng)目進(jìn)度推進(jìn)評估模型、項(xiàng)目質(zhì)量評估模型、項(xiàng)目風(fēng)險評估模型等基本子模型，如圖3 所示。事中綜合評估模型的選擇與拓展、指標(biāo)細(xì)化、權(quán)重獲取等均采取與事前綜合評估模型一致的方法進(jìn)行。

圖3 事中綜合評估模型與評估指標(biāo)集

2.3 事末評估模型

事末評估模型旨在通過評估項(xiàng)目末期的需求匹配、應(yīng)用適用度等結(jié)果，考察項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)效“行不行”。參照項(xiàng)目建設(shè)的預(yù)期績效目標(biāo)，綜合考量項(xiàng)目作戰(zhàn)技術(shù)需求響應(yīng)、納入作戰(zhàn)體系運(yùn)行的適用程度、經(jīng)費(fèi)決算、資源消耗等因素，構(gòu)建軍事需求滿足度評估模型、網(wǎng)信適配性評估模型、部隊(duì)適用性評估模型、編成適應(yīng)性評估模型、環(huán)境適應(yīng)性評估模型、保障適應(yīng)性評估模型等基本子模型。事末綜合評估模型的選擇與拓展、指標(biāo)細(xì)化、權(quán)重獲取等也采取與事前綜合評估模型一致的方法進(jìn)行，事末綜合評估模型的一級指標(biāo)集如圖4 所示。

圖4 事末綜合評估模型與評估指標(biāo)集

3 基于熵權(quán)TOPSIS 的項(xiàng)目評估方法

在軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評估中，指標(biāo)的屬性值（即重要程度）通過指標(biāo)的權(quán)重反映，尤其在專家確定指標(biāo)重要度排序中存在一致性偏差時，排序數(shù)據(jù)中隱含了大量指標(biāo)權(quán)重的有效信息。當(dāng)待評估的項(xiàng)目在某個指標(biāo)下的屬性值差別較小時，該指標(biāo)對項(xiàng)目評估效果一般，此時相應(yīng)指標(biāo)應(yīng)賦予較小的權(quán)重系數(shù)；反之，若屬性值差別較大，則該指標(biāo)對項(xiàng)目評估起重要作用，應(yīng)賦予較大的權(quán)重系數(shù)。為較好地衡量項(xiàng)目評估指標(biāo)在整個指標(biāo)體系中的重要程度，采用信息熵度量所有評估指標(biāo)。當(dāng)裝備建設(shè)項(xiàng)目在某個指標(biāo)下差別較大時，該指標(biāo)的加權(quán)熵較大，相應(yīng)地該評估指標(biāo)屬性就越重要。因此，在TOPSIS 算法基礎(chǔ)上，提出一種熵權(quán)TOPSIS 項(xiàng)目評估方法。

熵權(quán)TOPSIS 法是熵權(quán)法和逼近理想排序法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，TOPSIS）的結(jié)合。TOPSIS 將評估對象到正理想解和負(fù)理想解的距離，作為評估的判斷依據(jù)，對評估結(jié)果進(jìn)行排序，評估對象距正理想解越近同時距負(fù)理想解越遠(yuǎn)，則說明其評估結(jié)果最優(yōu)。其中，距離為歐式距離，正理想解是指各指標(biāo)屬性都達(dá)到最優(yōu)的解，負(fù)理想解是指各指標(biāo)屬性都為最差的解。

3.1 評估屬性評價矩陣

假設(shè)待評估的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目Ai有m個，評估指標(biāo)Cj有n個。將每個軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目在各評估指標(biāo)下的屬性評價矩陣表示為B＇＝（b＇ij）m×n（i＝1，2，…，m；j ＝1，2，…，n）：

式（1）中，b＇ij表示第i個軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的第j個評估指標(biāo)的屬性值。屬性評價矩陣的確定主要由相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)相應(yīng)項(xiàng)目在不同評估階段的評估目的等狀況來進(jìn)行量化。

3.2 屬性評價矩陣的歸一化處理

獲得屬性評價矩陣B＇后，為了使不同的評估指標(biāo)在相同的評價體系下進(jìn)行評估，需要對同一評估指標(biāo)下的屬性差別進(jìn)行歸一化處理。對于指標(biāo)值越大越優(yōu)的正向指標(biāo)可表示為bij ＝，對于指標(biāo)值越大越差的負(fù)向指標(biāo)可表示為，其中，bij表示第i個軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的第j個評估指標(biāo)的屬性值。歸一處理后的屬性評價矩陣可表示為B ＝（bij）m×n：

3.3 熵Hj 加權(quán)處理屬性評價矩陣

通過計算評估指標(biāo)的信息熵確定不同評估指標(biāo)下的加權(quán)熵，評估該指標(biāo)在整個軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評估體系中的重要程度。不同評估指標(biāo)的熵值Hj為：

同時，不同評估指標(biāo)熵權(quán)wj表示為：

熵權(quán)法確定的屬性加權(quán)向量：

此時，加權(quán)處理后的屬性評價矩陣可表示為：

3.4 計算歐氏距離

從熵權(quán)規(guī)范化的屬性評價矩陣H中確定理想點(diǎn)C*和C-：

計算評估指標(biāo)到正、負(fù)理想點(diǎn)的歐式距離和。

3.5 計算相對貼近度

計算軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目Ai的相對貼近度Ti：

式（10）中，貼進(jìn)度Ti越大代表距離負(fù)理想點(diǎn)的歐式距離越大，同時距離正理想點(diǎn)的歐氏距離越小，對應(yīng)其評估建設(shè)效果越好。

3.6 評估結(jié)果排序

求得貼近度后，對相應(yīng)的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目按貼近度從低到高排序。當(dāng)Ti值相等時，則考慮軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目到正理想點(diǎn)的距離，距離越近則越接近理想值，評估的效果越好。綜上，可將所有軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目的評估結(jié)果排序，為項(xiàng)目管理決策提供依據(jù)。熵權(quán)TOPSIS 評價體系算法模型如圖5 所示。

圖5 熵權(quán)TOPSIS 評價體系算法模型

4 項(xiàng)目評估模型應(yīng)用案例

以未來四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目“上不上” 尋求決策支持的事前評估為例，采用基于熵權(quán)TOPSIS方法進(jìn)行事前綜合評估。假設(shè)Ti ＞0.4 時，做出支持項(xiàng)目開展建設(shè)的決策。從表1 中選取五個典型的事前評估子模型作為該項(xiàng)目事前綜合評估模型，由該偵察系統(tǒng)應(yīng)用需求領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)偵察裝備研制管理和作戰(zhàn)運(yùn)用等狀況獲得指標(biāo)評價屬性數(shù)據(jù)。通過前文構(gòu)建的評估模型求出表2 所示的屬性評價值。其中，作戰(zhàn)體系貢獻(xiàn)率p1、作戰(zhàn)和保障效能p2、效費(fèi)比p3以及可行性p4為正向指標(biāo)，即指標(biāo)值越大評估效果越好；風(fēng)險性p5則為反向指標(biāo)，即指標(biāo)值越小評估效果越好。

表2 不同偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目評估指標(biāo)的屬性評價值

根據(jù)表1，由式（1）構(gòu)造屬性評價矩陣B＇ ＝（b＇ij）m×n

計算歸一化屬性評價矩陣B：

根據(jù)屬性評價矩陣B，由式（3）（4）計算得到各評估指標(biāo)的加權(quán)熵w，見表3。

表3 各評估指標(biāo)加權(quán)熵

根據(jù)式（5），加權(quán)處理后的屬性評價矩陣H為：

根據(jù)加權(quán)處理后的屬性評價矩陣H，由式（6）（7）分別確定正、負(fù)理想點(diǎn)：

由式（8）～（10）分別計算四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目到正、負(fù)理想點(diǎn)的歐式距離d*和d-以及各類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的相對貼近度Ti，由計算結(jié)果得到相應(yīng)四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的評估指標(biāo)結(jié)果見表4。

表4 各類偵察系統(tǒng)評估結(jié)果

由表4 的評估結(jié)果可知，四類偵察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目中，偵察系統(tǒng)1 的貼近度Ti ＝0.375＜0.4，該偵察系統(tǒng)屬于“上不了” 的建設(shè)項(xiàng)目，其余偵察系統(tǒng)的貼近度Ti ＞0.4 均可作為未來建設(shè)項(xiàng)目，根據(jù)其貼近度由低到高排序，可知偵察系統(tǒng)4 的貼近度最高，與正理想點(diǎn)的距離最近，與負(fù)理想點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，因此，應(yīng)該首先建設(shè)偵察系統(tǒng)4。

5 結(jié)束語

本文抓住建設(shè)項(xiàng)目典型的時間階段特征，圍繞軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目論證的科學(xué)性、有效性和可實(shí)現(xiàn)性，著眼項(xiàng)目管理的前期投資決策、中期節(jié)點(diǎn)管理和末期質(zhì)量績效，建立事前、事中和事末評估模型框架，運(yùn)用基于熵權(quán)TOPSIS 的方法進(jìn)行項(xiàng)目過程評估，并通過案例應(yīng)用探討了軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評估的新思路。本文提出的軍事裝備建設(shè)項(xiàng)目評估方法，有助于軍事采辦部門系統(tǒng)提升項(xiàng)目管理水平，是一類有效的項(xiàng)目管理與評估決策方法。