裝備作戰保障適用性綜合評估方法研究及應用*

楊 茁 王國棟 姜本正 張樂威

（91550部隊 大連 116023）

1 引言

面向任務、貼近實戰，是新時代武器裝備立項研制、鑒定考核工作開展的基本遵循。與裝備性能不同，作戰適用性作為作戰效能評價的一部分，是反映武器裝備在針對于特定任務的使用環境下，使用人員對武器裝備的滿意程度，是作戰試驗結果評估的重要組成部分。其中作戰保障適用性主要回答武器裝備在貯存、運輸、技術準備、使用、維修和訓練過程中，用戶對武器裝備“能不能用、好不好用、夠不夠用”等實際問題的關切。

美軍為作戰試驗研究的先行者，于20 世紀50年代即提出了作戰適用性的概念。我軍作戰試驗研究起步較晚，吸收美軍研究基礎，并取得了一定進步。相關文獻中通常將作戰適用性分解為作戰使用適用性、作戰環境適用性以及作戰保障適用性［1］。分別體現武器裝備在外界環境因素（自然環境、運輸環境等）、自身因素（可靠性、安全性等）以及保障資源因素（保障設備、保障資料等）下進行作戰使用時的表現［2］。其中作戰保障適用性直接影響裝備的戰備完好性和任務成功性，對改進產品的質量特性和改善裝備費用效能都具有重大影響。但目前對作戰保障適用性的研究均作為作戰適用性下的子項目進行簡略闡述，針對性研究指標體系構建原則和方法不夠具體，缺乏對實際工作的指導意義。

有鑒于此，本文基于作戰保障適用性的特點和實戰環境，總結提煉作戰保障適用性評估方法的建立原則；初步構建作戰保障適用性指標體系；利用層次分析法、模糊綜合評估法建立武器裝備作戰保障適用性評估模型；并以某飛行器為例，采用labview進行算法實現，驗證作戰保障適用性評估方法的有效性和可行性，形成一套完整的，可操作的指標評定方法。

2 評估方法原則

裝備作戰保障，指在作戰使用過程中進行的技術準備、搶救搶修、維護與保養以及彈藥物資器材供應等活動，使裝備能夠保持、恢復和延續裝備作戰能力的活動。結合作實戰化考核基本要求，作戰保障適用性評估應遵循以下原則：

1）實戰背景

裝備作戰試驗指標體系與裝備性能指標體系有本質區別，不同于性能試驗的理想環境條件，在復雜的實戰情境中往往難以實現理想的設計方案。作戰適用性應著重評估惡性環境、實戰條件下，裝備能夠完成任務的能力，而作戰保障適用性指標體系也應更貼近實戰化。

2）部隊主體

評估的主體應為作戰部隊，體現作戰部隊對該型武器在使用過程中的滿意程度。應強化部隊需求，征求部隊意見，在指標體系中體現部隊關切的實戰環境下裝備能不能用、好不好用等更直接的問題。主要由參加作戰試驗的部隊對各個指標權重反饋以及試驗結果進行評價，也要采納即將參試人員的整體意見，反應他們的關切問題，使指標體系更合理化。

3）回答關切

作戰保障適用性評估結果應盡量全面的回答作戰關心問題。按照筆者初步規劃，對保障方案擬制起指導作用的使用保障性、維修保障性作為作戰保障適用性評估的主體內容，主要包含作戰流程及對應的主要能力，剩下的作戰關心問題均應在作戰保障適用性內進行綜合考慮，其中包括了非作戰流程的問題，如裝備貯存、運輸等問題。并對不重要的指標進行簡化，以避免因體系過于龐大導致的方案可用性不強，影響作戰執勤效率和產生過高的經費損耗。

3 作戰保障適用性指標體系建立

作戰保障適用性的指標體系根據層次分析法可分為3 個層級?？紤]作戰適用性評估能夠充分暴露影響作戰使用的重要問題，2 級指標可以分為貯存保障適用性、運輸保障適用性、技術準備保障適用性、使用保障適用性、維修保障適用性、保障資源適用性和訓練保障適用性7個指標。3級指標共有18 個，作為評估的底層指標，指標體系如圖1 所示。

圖1 三層級作戰保障適用性指標體系

貯存、運輸與技術準備是戰時保障工作的重要環節，影響部隊的機動性與快速部署能力。使用保障適用性主要體現在作戰任務狀態下的武器裝備使用保障方案制定［3］。維修保障適用性是裝備在儲存和使用過程中為保持或恢復裝備規定狀態的全部技術與管理活動。其中戰場搶修是在惡劣的戰斗環境下、時間十分緊迫、戰損部位與故障部位與標準環境下維修有明顯區別時的維修工作，其修理標準、器材供應等與標準環境維修都有很大不同［4］。保障資源是保障裝備所必需的資源，是構成保障系統的物質基礎，其充足程度應滿足戰備完好性的要求。訓練保障適用性主要檢驗訓練制度的科學性及保障規劃。

4 綜合評估

4.1 層次分析法

層次分析法用于權重確定，包括建立指標體系、構建判斷矩陣以及權重的確定［5］。

4.1.1 構建判斷矩陣

根據3階層模型的指標體系，將評估體系U分為m個準則層U1，U2，…，Um，根據準則層確定其指標層Uij(i=1，2，…，m)?？紤]指標間的相互關聯性，由專家組對各指標按照1-9 標度法［6］將同一層的各指標進行兩兩比較重要性，其中aij表示對于上層指標而言，i因素與j因素的重要程度對比。建立U的各指標比較表格后，對判斷矩陣進行一致性檢驗。主要通過以下方式檢驗：

其中n為矩陣的階數，λmax為判斷矩陣特征根最大值。查表確定其隨機一致性指標RI［7］，相對一致性指數為

當CR＜0.1 時，可以認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則要重新構造兩兩比較的判斷矩陣，直到通過一致性檢驗［8］。

4.1.2 相對權重向量確定

在一致性檢驗通過的情況下，將最大特征值對應特征向量進行歸一化所得。向量即為各指標權重值。計算方法為

其中，n為各判斷矩陣的維數，W為判斷矩陣最大特征值對應特征向量。

4.2 模糊綜合評判法

模糊綜合評判法用于綜合計算［9］。包括建立評語等級、構建評價矩陣和結果分析。根據實際需求，確定各種評語等級，構成的評語集合V稱為待評估系統的備選集。該備選集是由一些比如：好、較好、中、較差、差等概念模糊的類別語言來表達［10］。

計算隸屬度。例如U中因素Ui對應的模糊矩陣為，其中rij為U中因素Ui對應V中等級Vj的隸屬度，rij均在0～1 之間，且模糊理論的隸屬度反映了各評價指標的相對狀態，通過專家打分的方式直接給出因素對各個評價等級的隸屬度數值［11］。對每個下層指標進行評判，建立指標和評語集合之間的隸屬度矩陣［12］。在已得到權重向量和下層指標隸屬度矩陣的情況下，選擇取乘與有界算子（·，⊕）的模糊算子進行計算，得出上層指標的隸屬度向量。

4.3 實例應用

以某飛行器為例構建指標體系如圖1 所示，根據5 位專家打分，構造準則層判斷矩陣，將各指標的相對重要性兩兩對比后得出，基于九分標度法原理，驗證一致性檢驗指標，進而計算指標層相對權重。

4.3.1 構造準則層判斷矩陣

以一位專家打分表為例，得到如下判斷矩陣：

采用labview 進行層次分析法算法程序編寫，可得到判斷矩陣的特征值與特征向量，同時檢驗一致性指標是否通過，確定通過后可得到最大特征值所對應的歸一化的特征向量，驗證歸一化特征向量元素之和為1 反推計算結果的正確性。算法程序如圖2所示，計算結果如圖3所示。

圖2 基于labview的層次分析法算法

圖3 基于labview的一致性檢驗及權重系數結果

計算得出矩陣A的最大特征值λmax，其特征向量=( 0 .079 0.079 0.2 0.41 0.68 0.45 0.33) ，歸一化的特征向量W=(0.035 0.035 0.089 0.182)0.305 0.202 0.15，為該專家所賦的準則層權重系數。 當n=7 時，RI=1.36 ，由 式（1），得 到CI=0.07602，CR=CI RI=0.0559，符合一致性檢驗。同理得其余4位專家所賦權重，見表1。

表1 準則層權重系數

4.3.2 綜合權重計算

計算得到準則層權重A和指標層權重B后可計算綜合權重W（見表2）用以分析各二級指標相對于作戰保障適用性這個目標層指標而言的重要性對比結果，其公式為

表2 指標層相對權重系數和綜合權重系數

統計分析5 位專家打分的結果，由表1 可見，7個一級指標中，使用保障適用性指標比重最大，其次是維修保障適用性，再次是保障資源適用性。由表2 可見，18 個二級指標中，保障設施配套率指標比重最大，其次是保障器材，再次是技術準備時間。從專家打分的結果看，對作戰保障適用性而言保障資源適用性是首要影響因素。

4.3.3 構建評價矩陣

E=[0 .5095 0.3825 0.09617 0.01183]

根據最大隸屬度評估結果，作戰保障適用性的綜合評估結果可判斷為好。但“差”評語的隸屬度為0.01183，需要注意導致此結果的該項指標執行狀態，并進行積極改良，以避免小概率事件的發生。

5 結語

裝備保障已經成為制約現代戰爭進程和勝負的關鍵因素，作戰保障適用性又是一個復雜而龐大的體系，需要不斷研究充實。本文以某型飛行器為例，梳理構建原則，構建了作戰保障適用性指標體系，構建了采用層次分析和模糊綜合評價法的武器裝備作戰保障適用性評估模型，采用labview 進行算法計算，驗證了評估模型的可行性與有效性，根據計算過程可向上追溯較差評語對應指標，形成了一套完整的、可行的綜合評估方法。為作戰保障適用性評估工作提供有益參考。