基于云重心评判法的装备维修保障效能评估*

2016-04-15郑建辉王天辉张超恒

舰船电子工程 2016年3期

关键词：指标体系

郑建辉　王天辉　张超恒

(91851部队　葫芦岛　125001)

基于云重心评判法的装备维修保障效能评估*

郑建辉王天辉张超恒

(91851部队葫芦岛125001)

摘要从构成装备维修保障的要素出发,构建了装备维修保障效能评估指标体系。运用云重心判别法对影响装备维修保障能力的各因素及整体效能进行评估。以某保障团为例,对其装备维修保障效能进行评估。结果表明,该评估模型能够简单、快速、客观地给出装备维修保障各因素及整体的效能情况。

关键词指标体系; 云重心判别; 装备维修保障; 效能评估

Efficiency Evaluation of Equipment Service Base on Cloud Gravity Center Assessment Method

ZHENG JianhuiWANG TianhuiZHANG Chaoheng

(No. 91851 Troops of PLA, Huludao125001)

AbstractAccording to the content of equipment service, the evaluation index system of the equipment service is established. The whole efficiency and every element efficiency of the equipment service are evaluated by cloud gravity center assessment method. Using a service regiment as an example, the equipment service efficiency of the regiment is evaluated. The result shows that the whole efficiency and every element efficiency of the equipment service can be evaluated briefly, quickly and correctly by the calculated model.

Key Wordsindex system, cloud gravity center assessment method, equipment service, efficiency evaluation

Class NumberTJ07

1引言

装备维修保障作为保障军队武器装备性能完好、持续作战能力的重要因素,越来越受到各国重视。对装备维修保障效能进行科学、客观的评估,对完善装备维修保障体系具有重要指导意义。

装备维修保障体系由于其所包含因素较多,很多影响因素都不能直接量化,因此其效能评估与传统的评估方式有着明显的差异。云重心判别法能够实现定性属性值与定量属性值之间的转换[1],本文将云重心理论应用于装备维修保障效能评估之中,从而实现对装备维修保障的定量属性分析。

2装备维修保障效能评估指标体系

2.1基本指标的确定原则

装备维修保障效能是指装备保障机构用来执行特定维修保障任务所能达到预期目标的有效程度[2],其保障能力需要通过指标体系来分析和评估。

设计合理的指标体系是科学、客观、正确评估装备维修保障效能的关键。确定基本指标应遵循以下原则[3]:

1) 各指标的选择应具有代表性,能够真实地反映装备维修保障效能。

2) 各指标之间要相对独立,避免重复交叉。

3) 各指标的概念要准确,能够便于量化,以减少主观判断。

4) 各指标的选择应具有完备性,指标的选取应能够全面地反映装备维修保障能力。

2.2指标体系的建立

分析装备维修保障的组成,根据装备维修保障效能基本指标的确定原则,本文构建评估指标体系如表1所示。

表1　装备维修保障效能指标体系

3云重心评判法

3.1云重心理论

“云”是指在模糊集合理论和概率理论进行交叉渗透的基础上构造的特定算法,它用语言值表示了某个定性概念与其定量表示之间的不确定转换,揭示了随机性和模糊性的内在关联性。云模型的特征一般使用:期望值Ex,熵En和超熵He三个数值来表征,这些特征反映了定性认识对应的定量化程度[4]。其中:Ex是云的重心位置,表示相对应模糊概念的中心值;En是表征概念模糊度的度量,反映了在论域中可被模糊概念接受的元素数;He是云厚度的度量,反映了云的离散程度[5]。

云重心理论可用公式表示为[6]

T=a×b

式中:a为云重心的位置,b为云重心的高度。

3.2云重心评判法的实现步骤

云重心评判法是将评判指标体系中的各指标用云模型表示,形成一个多维综合云系统。求得该系统的云重心与理想状态下的偏离度,进行加权求和得到整个系统的偏离度,并将其输入云发生器,激活相应的云对象[7~8]。其具体实现步骤如下:

1) 求各指标的云模型表示[9]

在给出的系统性能指标体系中,既有用精确数值表示的,又有用语言值来描述的。提取n组样品组成决策矩阵。那么n个精确数值型的指标就可以用一个云模型来表示。其中:

EX=(EX1+EX2+…+EXn)/n

(1)

EX=[max(EX1,EX2,…EXn)

-min(EX1,EX2,…EXn)]/6

(2)

第二层的每个指标可以用一个云模型表示,则第一层的每个指标可以一个由n云模型组成的一维综合云表示。其中:

(3)

En=(En1+En2+…Enn)

(4)

当指标为精确数值型时,Ex1~Exn为指标量的值;当指标为语言值型时,Ex1~Exn为指标云模型的期望,En1~Enn为各指标云模型的熵。

2) 确定各个指标的权重分配

确定权重常用的方法有熵值法、环比评分法、层次分析法(AHP)与专家组决策法(Delphi法)等[10]。本文对指标权重的确定采用层次分析法(AHP)和专家组决策法(Delphi法)相结合的方法。

多位专家根据两两指标的相对重要性进行比较,按照九级分制评分原则对各指标的相对重要性进行评比。根据评分结果,利用层次分析法求出各指标的权重。

3) 系统的状态表示

p个指标可用p个一维综合云模型来表示,那么p个指标所反映的系统状态就可以用一个p维综合云来表示。对于p维综合云的重心T可以用一个p维的向量来表示,即:

T=(T1,T2,…,Tp)

其中:Ti=ai×bi,i=1,2,…,p

4) 用加权偏离度来衡量云重心的变化

系统在理想状态下,各指标的值是已知的,假设系统在理想状态下云重心向量表示为

式中:b表示云重心的高度向量。

在某一状态下,设定系统综合云的中心向量T=(T1,T2,…,Tp)。这样,就可以用加权偏离度(θ)来衡量该状态与理想状态的差距(注:θ值越小表示差异越不明显,θ值越大表示差异越显著)。

首先将求得该状态下综合云的重心偏离向量TG:

(5)

把各指标进行归一化处理后得到的重心偏离向量乘以其对应权重值,然后进行求和,所求得数值即为加权偏离度θ的值,公式表示为

(6)

5) 评价集的实现

由加权偏离度θ获得评估结果的归属度e为

e=1-|θ|

(7)

本文采用由11个评语所组成的评语集:V=(v1,v2,…,v11)==(极差,非常差,很差,较差,差,一般,好,较好,很好,非常好,极好),归属度e与评语集的对应关系构成定性评测的云发生器,如图1所示。

图1　云发生器

4实例分析

以某保障团为例,根据建立的装备维修保障效能评估指标体系,运用云重心判别法对该团的装备维修保障效能进行评估。

1) 列出指标的状态值

首先,对人员能力素质效能进行研究。本文选取四位专家对该团的人员能力素质的各个因素进行打分评比,其具体结果如表2所示。

表2　人员能力素质指标参数状态表

2) 求取各指标的云模型表示

运用层次分析法(AHP)和专家组决策法(Delphi法)相结合的方法求得人员能力素质各指标的权重向量w1=(0.3,0.2,0.4,0.1)。

3) 求取各指标的云模型表示

由表2可以得到人员能力素质效能的决策矩阵:

理想状态向量L1=(1.0,1.0,1.0,1.0),由式(1)、式(2)分别求得各指标云模型的期望值Ex,熵En,如表3所示。

表3　人员能力素质的期望值和熵

4) 综合云的重心向量

人员能力素质效能可以用一维的加权综合云来表示,由式(5)求得该状态下综合云的重心偏离向量,TG=(0.225,0.325,0.325,0.5)。

5) 用云模型实现评测的评语集

由式(6)可求得人员能力素质效能加权偏离度θ1=0.3125,由式(7)可求得归属度e1=0.6875。

将人员能力素质效能的归属度e1输入所建立的云发生器中,将激活“好”和“较好”两个云对象,且激活“较好”的程度大于“好”。则对人员能力素质效能表示为:介于“好”与“较好”之间,倾向于“较好”。

6) 对整系统的效能进行评估

同理,对管理体制效能进行计算得其归属度e2=0.8363,输入云发生器,将激活“很好”和“非常好”两个云对象,且激活“很好”的程度大于“非常好”。因此,管理体制效能的评价为:介于“很好”和“非常好”之间,倾向于“很好”。

对经费保障效能进行计算得其归属度e3=0.7867,输入云发生器,将激活“较好”和“很好”两个云对象,且激活“很好”的程度大于“较好”。因此,经费保障效能的评价为:介于“较好”和“很好”之间,倾向于“很好”。

运用AHP和Delphi相结合的方法求得人员能力素质、管理体制、经费保障等指标的权重w=(0.4,0.3,0.3),则该团的装备维修保障效能加权归属度e=0.7619。将其输入云发生器,将激活“较好”和“很好”两个云对象,且激活“很好”的程度大于“较好”。因此,对该团的装备维修保障效能的评价为:介于“较好”和“很好”之间,倾向于“很好”。

5结语

装备维修保障效能评估涉及因素较多,给评估工作带来一定的困难。本文将云重心判别法应用于装备维修保障,能够较好地融合主、客观信息,具有较强的科学性。以某保障团的装备维修保障情况为例,对其整体装备维修保障效能进行评估,并对影响整体效能的各个因素进行评估。评估结果对改善该团的装备维修保障效能具有很强的指导意义。

参考文献

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中图分类号TJ07