基于层次分析法的指挥自动化系统综合效能评估研究

余建平

（襄阳士官学校,湖北襄阳,441118）

0 引言

军事指挥自动化系统是军队网络通信、武器控制和作战指挥的核心内容，是提高军队作战能力的“倍增器”，是战术级别的指挥自动化系统。该系统是能够集情报侦察、通信、指挥控制、电子对抗、预警探测与其他作战信息保障功能于一体的完整体系，所以指挥自动化系统的综合效能评估一直是联合作战效能评估的一项重要研究内容。并且该系统的效能是一个多元函数，其涉及的因素颇多，并且有些因素存在不确定或不完全的问题，评估起来很复杂，而层次分析法是处理这类问题的有效工具。利用层次分析法可以将指挥自动化系统分解为多个目标或准则，进而分解为多准则的若干层次，从而对指挥自动化系统进行综合效能评估研究。

1 层次分析法概述

层次分析法AHP是由美国的运筹学家匹兹堡大学的教授萨蒂在20世纪70年代初提出的一种层次权重分析决策的方法。现在已经被广泛的应用于评估、预测、决策等方面，是常常应用于系统工程中的分析方法。这种方法一般是根据问题的不同性质和最重要达到的总目的，将复杂问题的各个因素按照各自的相互关系与支配分成不同的组，从而形成有次序不断递阶的层次结构分析模型，人们可以通过对各个层次因素成对的比较分析来确定个因素的相对重要程度，然后通过综合分析，最终确定各个因素相对于总目的的相对重要性并排序。因此，利用层次分析法能够有效的对指挥自动化系统的综合效能进行评估，层次分析法的基本流程图如图1所示。

层次分析法的主要内容包括：

（1）建立系统层次结构模型；

（2）运用成对比较法和1～9的标度建立判断矩阵；

（3）进行单层次排序；

（4）求出判断矩阵的最大特征根和归一化权向量；

（5）通过一致性的检测来确定判断矩阵是否满足一致性要求；

（6）进行总层次排序；

（7）求出低层各个因素相较于总目的的权向量，并且对其进行一致性的检测；

图1 层次分析法流程图

2 建立指挥自动化系统综合效能评估模型

2.1 建立系统结构层次模型

指挥自动化系统综合效能的评估模型是最主要的衡量指挥自动化综合效能的具体标志和计算标尺。然而，指挥系统的某一项指标或指挥系统活动在某一局部、某一方面的规定，只能够反应其某一方面的状况。所以，必须要从多方面、多层次的方向选取一组指标，进而建立一个指挥自动化系统即评估指标模型，从而实现从整体上反应指挥自动化系统对战争的影响状况。基于上述对指挥自动化系统综合效能的分析以及对层次分析法的概述介绍，通过认真分析指挥自动化系统的构成以及指挥自动化系统的作战使用流程、系统的运作等，对各种因素加以归纳整理，建立以下的层次结构模型，如图2所示:

2.2 构建系统判断矩阵

本文利用指挥自动化系统中各层次元素之间的相对的重要程度之比，采用1～9的标度的方法来建立判断矩阵。这样可以使各个元素之间的相对重要程度更加的量化，如表1。具体步骤是：设上一层的元素U为准则，下一层的元素分别为U1，U2，U3，…，Un，其中权重就是对于准则U的重要程度。

图2 指挥自动化系统综合效能评估指标模型层次结构图

通过专家论证以及对指挥自动化系统评估指标间的重要程两两进行比较，可以得到判断矩阵A:

下面是建立判断矩阵A并计算其各项权重的具体步骤：

(1) 首先计算判断矩阵A的每一行的元素的乘积，公式是：

(5) 判断矩阵的一致性检测

偏差的一致性指标

平均随机的一致性指标 RI，可以查询表2得到；

表1 1～9标度表

随机的一致性比率

当时，那么就可以确定判断矩阵具有满意的一致性，从而 即是各个验收评估指标的权重值。否则，就要从新调整判断矩阵中的各个元素，一直到具有满意的一致性为止。

3 指挥自动化系统综合效能评估实例应用

在对指挥自动化系统的效能进行综合评估时，共建立了四级指标元素评估体系。本文运用前三层指标元素来对指挥自动化系统进行综合效能评估，其评估步骤如下：

(1)根据表1 1～9标度表对评价指标元素进行评分等级划分：根据各个指标元素在指挥自动化系统中执行任务的性能和相对重要程度对各个指标元素的重要程度进行打分。

(2)确定指标元素及指标元素的权重：利用层次分析法（AHP） 来确定评价指标元素的权重集是：

(3)通过专家论证以及对指挥自动化系统评估指标间的重要程两两进行比较，分别得出的评价样本判断矩阵是分别是：

(4)对进行综合性评估：其综合评估结果为

对U做综合性评价：由得指挥自动化系统的综合效能评估结果为

(5) 对评估结果进行归一化处理：设各等级的值化向量为，那么被评估的指挥自动化系统的综合效能的评估值 ，因此，该指挥自动化系统的综合效能能够达到中等水平。

4 结束语

该文通过认真分析指挥自动化系统的构成以及指挥自动化系统的作战使用流程、系统的运作等，制作出了指挥自动化系统综合效能评估指标模型层次结构图，从而建立了基于层次分析法(AHP)的指挥自动化系统综合效能评估的指标体系，并且详细研究了指挥自动化系统综合效能层次分析法评估的详细步骤，拓展了指挥自动化系统综合效能的研究范围与方法。

参考文献

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