机载设备技术保障能力评估指标体系

贾梦杰，孙荣平，董 华，柏长帅

(1 南昌航空大学，南昌 330063;2.海军航空工程学院 青岛校区，山东 青岛 266041)

航空机载设备技术保障能力是航空兵战斗力的重要组成部分。它能够使航空机载设备保持高水平的战备完好性，战时能最大限度地发挥其作战效能，产生较高的军事效益。同时，高效的航空机载设备技术保障，可以较好的降低保障资源消耗，大幅提升经济效益。所谓航空机载设备技术保障，是指“为保持、恢复和提高航空机载设备技术性能，使之随时可用而采取的技术措施及其相关活动的统称。主要包括航空机务保障、工厂维修、航空军械保障和航材保障以及相关的保障装备建设、保障人员专业培训和维修改革等内容［1］”。航空机载设备技术保障的基本任务是保持航空机载设备处于完好状态。

1 评估指标的选择原则

航空机载设备技术保障能力评估是以提高航空机载设备技术保障能力为根本出发点，遵循能力建设的特点和规律，在充分获取评估信息的基础上，运用科学的评估方法，对航空机载设备技术保障能力进行价值判断。全面、客观、合理、可行的评估指标体系，是评估工作客观、有效的基础，直接影响着航空机载设备技术保障规划的制定、技术保障资源的配备和技术保障工作的实施。一般来说，评估指标体系的范围越宽，数量越多，确立评估指标就越难，处理和构建过程就越复杂，歪曲系统本质特性的可能性就越大［2］。因此，建立航空机载设备技术保障能力评估指标体系必须遵循一定的原则。结合航空机载设备技术保障能力建设实际，构建航空机载设备技术保障能力评估指标体系应重点考虑以下原则。

1)系统性与客观性原则

系统性与客观性原则即指评估指标应紧密结合航空机载设备技术保障能力建设本身的性质、特点等来设置，既能使得各项指标覆盖航空机载设备技术保障能力的各个方面，又符合航空机载设备技术保障工作的特点和基本规律。

2)实用性原则

实用性原则即指各指标的确立应明确合理、便于实现和评价，即能够在相关信息资料的支持下，便于利用统计或回归的方法加以量化。

3)简洁性原则

简洁性原则指评估指标体系在确保评估全面客观、公正的前提下，各指标要简明扼要、疏而不漏，尽量采用有指针性、代表性的重要指标作为能力的评价指标，避免出现指标间的多重相关性。

4)目的性原则

目的性原则指评估指标与工作目标之间尽可能相关，评估指标体系的每一项内容的应反映能力建设的某一个侧面，使经过评估所得到的结论能很好的指导能力建设。

5)隶属性原则

航空机载设备技术保障能力是装备技术保障的子概念，前者隶属于后者，因此航空机载设备技术保障能力评估体系所设置的各项评估指标的名称和内涵与装备技术保障相一致。在选择确立指标时，应注意指标的通用性和规范性。

6)可比性原则

可比性原则指各评估指标应能在技术保障方案以及不同的机载设备任务条件下进行比较对照，以反映和判定航空机载设备技术保障工作在不同时空条件下的区别。为了扩大指标的可比性范围，应尽可能地利用现有的统计指标。

7)平战结合原则

航空机载设备技术保障能力作为部队战斗力的一个重要组成部分，是通过飞机完好率和保障任务完成率来衡量的。它是由保障人员、保障资源、保障指挥、保障信息等诸多因素有机结合而产生的一种综合性的整体效应。战时航空机载设备技术保障与平时相比，有很多不同或特殊之处，评估指标体系既要能够满足平时技术保障能力建设的要求，也要能够适应战时能力评估的特殊要求。

2 评估指标体系构建分析

航空机载设备技术保障能力是航空机载设备技术保障的各要素(人员、资源、制度、信息、经费和环境等要素)在一定条件下作用于航空机载设备技术保障工作而形成的一种综合能力。航空机载设备技术保障能力指标［3-4］可分为保障系统指标和保障对象指标2 类。保障系统指标是指使用与维修工作指标，又可分为装备维修性指标和飞机保障性指标。保障对象指标是指使用与维修指标，又可分为战备完好率指标和任务完成率指标。保障系统指标和保障对象指标分别如表1 和表2 所示［5-6］。

表1 航空机载设备技术保障系统指标体系

表2 航空机载设备技术保障对象指标体系

3 评估指标体系权重

权重是指各评估指标对评估结果影响程度的大小，它综合反映评估指标在评估指标体系中的重要程度。确定权重的方法很多，常见的主要有德尔菲法、主成分分析法［8］、代表计数法、层次分析法、相对比较法、统计迭代法等。综合考虑航空机载设备技术保障能力的特点，为了使评估指标权重更加科学合理，提出了采用基于加速遗传算法［9］的模糊层次综合评价法(AGA-FAHP)［10］作为航空机载设备技术保障能力评估指标权重的确定方法。

3.1 构建模糊层次分析模型

模糊层次综合评价法是将模糊数学与层次分析相结合的一种系统分析评价方法，它比较好的解决了复杂系统多目标综合评价问题。把各级评价指标对应设为目标层、中间层、准则层等，构建模糊层次分析模型。

3.2 评估指标的标准化

3.2.1 定量指标的标准化

根据定量指标的量纲、函数关系的不同，其大致包括越大越好型、越小越好型、居中型和区间型指标，因此，必须对其进行模糊化处理。根据模糊数学理论，针对航空机载设备技术保障能力评估指标特点，对要求取值越大越好的指标，隶属度模糊化处理函数的公式设为

式中:x 为要求取值越大越好的指标;xmax，xmin分别是x 取值的最大值和最小值;μ，σ 分别是x 的平均值和标准方差。

对要求取值越小越好的指标，其隶属度模糊化处理函数的公式设为

对要求取值适中的指标，隶属度模糊化处理函数设为

其中，式中的xmid是x 的中间值。

3.2.2 定性指标的标准化

定性指标的单因素评价是一种直观性评价，它主要根据由预测人员根据专业知识和经验加以判断，通过对有关资料及相关因素的分析，确定其相应隶属度。可以采用德尔菲(Delphi)专家咨询法对定性指标进行量化。

3.3 构建模糊评价矩阵

根据以上得到的各单因素指标隶属度，构建模糊评价矩阵

3.4 判断矩阵的一致性检验、修正及其权重的计算

在实际应用中，模糊层次分析法存在模糊互补判断矩阵的一致性检验、修正和排序权重计算困难的问题。在此运用加速遗传算法(AGA)直接检验和修正模糊互补判断矩阵的一致性，并同时计算模糊互补判断矩阵各要素的排序权值，解决了模糊层次分析法的难点。

设模糊判断矩阵Ak的修正判断矩阵为各评价指标的优度值记为|i =1，2，…，n}，则称使下式最小的Bk矩阵为Ak的最优模糊一致性判断矩阵

式中:目标函数CIC(k，n)为模糊判断矩阵Ak的一致性指标系数;d 为非负参数，一般在区间［0，0.5］内选取。这是一个非线性优化问题，常规方法处理比较困难，加速遗传算法(AGA)是一种通用的全局优化方法，用它求解较为简便和有效。

当CIC(k，n)值小于某一临界值时，可认为模糊判断矩阵Ak具有满意的一致性据此计算的各优度值|i =1，2，…，n}是可以接受的;否则就需要修正参数d，直到具有满意的一致性为止。

3.5 综合评价指标

由各评价对象下评价指标的优度值和各评价指标的权重，可得各评价对象的综合评价指标值为

相应的总排序一致性指标系数为

当CIC(n)值小于某一临界值时，可认为总排序结果具有满意的一致性，据此计算的各评价对象的综合评价指标值是可以接受的;否则就要反复调整有关判断矩阵，直到具有满意的一致性为止。

4 结束语

航空机载设备技术保障活动是一项复杂的系统工程。航空机载设备技术保障能力评估指标体系，是反映机载设备技术保障能力评估对象各个要素指标所构成的有机整体和集合。以科学的态度和方法制定一个从各方面反映航空机载设备技术保障能力的指标体系，是正确分析航空机载设备技术保障能力薄弱环节的基础。本文系统分析了构建航空机载设备技术保障能力评估指标体系的原则， 并构建了评估指标体系，同时提出用基于加速遗传算法的模糊层次综合分析法对各评估指标权重进行确定的方法。该方法对指导开展航空机载设备技术保障能力评估理论研究和实践将起到积极的促进作用。

［1］赵经成，祝华远，王文秀.航空装备技术保障运筹分析［M］.北京:国防工业出版社，2010.

［2］袁洪涛，冯振声，王钰，等.装甲装备维修保障能力评估初探［J］.兵工学报，2000（3）:59-64.

［3］《可靠性维修性保障性术语集》编写组.可靠性维修性保障性术语集［M］.北京:国防工业出版社，2002.

［4］中国大百科全书编委会.中国军事百科全书:军事装备保障分册［M］. 北京: 中国大百科全书出版社，2007:7-30.

［5］肖丁，陈进军，苏兴，等.装备保障能力评估指标体系研究［J］.装备指挥技术学院学报，2011，12（6）:30-33.

［6］左帅，孙权. 装甲装备维修保障系统评价与优化研究［D］.长沙: 国防科学技术大学，2011.

［7］齐健，王新阁，郑刚.航空兵飞行团机务保障能力评估指标体系［J］.装备制造技术，2010（4）:139-141.

［8］赵强，康建设，罗武，等.基于主成分分析法的新装备保障能力评估指标体系［J］.四川兵工学报，2009，30（8）:94-95.

［9］金菊良，魏一鸣. 复杂系统广义智能评价方法与应用［M］.北京: 科学出版社，2008.

［10］吴祈宗. 系统工程［M］. 北京: 北京理工大学出版社，2006.

［11］郭光荣，李萍.嵌入式微小型机载天线转台［J］.兵工自动化，2011（6）:9-10.

［12］孙荣平，成本茂，郭龙.复杂电磁环境下机载电子设备的电磁兼容仿真研究［J］. 装备环境工程，2012（2）:57-60.

［13］章桂永，胡波，刘湘伟，等.对塔康系统信标台干扰效能评估及仿真［J］.火力与指挥控制，2012（4）:58-61.