模糊综合评判在武器装备作战试验中的应用

李阿楠，廖学军

(1.装备学院　a.研究生管理大队；b装备试验系，北京　101416；2.武警后勤学院 军交运输系，天津　300301)



模糊综合评判在武器装备作战试验中的应用

李阿楠1a,2，廖学军1b

(1.装备学院a.研究生管理大队；b装备试验系，北京101416；2.武警后勤学院 军交运输系，天津300301)

摘要：武器装备作战试验定性评估是指以试验人员对试验过程和试验效果的主观评价为评判依据，综合分析，得到评估结论的评估方式；针对目前国内在定性评估过程中采用将试验人员对武器装备的主观评价进行分值量化，然后求均值、加权值的做法，提出了模糊综合评判方法，该方法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，能充分考虑各因素在整体指标中的权重，并针对不同情况，采用不同的模糊算子进行运算，得到科学、可靠的评估结果。

关键词：作战试验；定性评估；模糊综合评判

武器装备作战试验是我军在世界新军事变革的背景下，积极探索和实践的一种新的武器装备试验类型，它在现实中构建逼真的战场环境，设置适当的作战对手，通过模拟真实的作战运用和对抗过程，检验武器装备的作战效能和作战适用性[1-2]。目前，国内在进行武器装备作战试验定性评估时，采用的方法都是先将试验人员对武器装备的主观评价进行分值量化，汇总求均值，然后再加上标准差权值，最后得出定性评估结论[1,3]。这种方法虽然简单易行，但是对各项指标缺乏权重分析，且对于主观评判进行分值量化时，缺乏科学依据，导致评估结果误差较大。

为此，本文提出采用模糊综合评判法进行武器装备作战试验的定性评估，该方法运用模糊变换原理和最大隶属度原则，对评估模型进行综合评价。实例表明，该方法更加科学地对武器装备的作战效能和作战适用性进行定性分析，能得到较为可靠的评估结果。

1武器装备作战试验鉴定定性评估的特点、内容和方式

武器作战试验的评估可分为定量评估和定性评估，定量评估是以试验测试数据为主要分析基础的评估方法；定性评估主要是以试验人员在试验过程中对武器装备的作战效能和作战适用性的主观评价作为评判的依据，通过综合分析得出评估结论的评估方法[1-2]。

1.1武器装备作战试验鉴定定性评估的特点

试验评估通常都希望以实测数据为基础进行定量评估，因为实测数据精度高，可信性强，能够比较客观地反映真实情况。但是在使用上具有一定的局限性，例如在武器装备体系试验时，由于数据量非常大，需要大量的人员随同装备完成数据采集，由于人员素质不同，采集数据的准确度难以保证。同时，武器装备作战试验的有些指标如武器装备的人机结合性、能否及时地在适当距离发现目标等等，这些指标是无法直接测量的，只能通过定性评估法进行评估，因此，定性评估在某些情况下，不仅是必要的，而且更具实用性。

1.2武器装备作战试验鉴定定性评估的内容

武器装备作战试验定性评估本质是反映试验人员对试验装备的主观感受，是对武器装备在特定条件下的作战效能和作战适用性的认可程度，所以也可以称为任务满意度。由于在评估武器装备任务满意度的同时，还需要评估外在环境对武器装备执行任务的影响程度，称为条件复杂度。因此，武器装备作战试验定性评估包括任务满意度和条件复杂度两个基本内容[1]。

1.3武器装备作战试验鉴定定性评估的方式

武器装备作战试验定性评估一般分为专家评分法和问卷调查法两种。专家评价是由受过培训的领域专家通过观测任务完成情况进行主观评价，并根据事先达成共识的标准及评分等级，给出评分，最后根据专家的评分进行综合评估。问卷调查法主要是面向作战试验鉴定中武器装备的实际操作人员，他们对于武器装备的作战效能和作战适用性有着最为深切的感受。问卷调查采用制式的调查问卷，将试验关注的主要问题通过征询装备操作员的感受的方式反映出来，最后汇总形成评估结论。

2模糊综合评判法的基本原理和评估过程

2.1模糊综合评判法的基本原理

在日常生活和工作中，人们对事物的评价往往是模糊的，如“满意”、“比较满意”等，这些评价都是无法用数值准确表示的，因此为了分析和和处理这些模糊现象，美国的查德教授创立了模糊数学理论[4]。

模糊综合评判法是一种基于模糊数学的综合评价方法。该方法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象作出一个总体的评价。它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决，对多因素、多层次问题评估效果较好。

2.2模糊综合评判法的评估过程

该模型的评估过程如下[5-6]：

1)确定要评价的要素集。选择对被评价的对象有影响的因素作为评价要素，构成评价要素集:

2)确定评语集。评语集就是对评价要素分级评语的集合，通常应根据实际问题的特点确定。设评语集为

3)确定U中各要素的权重。权重的确定在模糊综合评判中具有相当重要的作用，是否采用较准确的确定方法，对综合评判的结果影响很大，权重确定的方法有多种，常见的有专家测评法、层次分析法、熵值法[7]等。本文中的实例采用专家测评法计算出权重分配结果：

4)确定评价距阵。首先对U中第i个因素，用V中的评语进行评价，得到单因素评价向量：

然后，将各所有单因素向量排列在一起构成评价矩阵

上述模型为一级评判模型，从了获得更为准确的评估结果，可将每个因素的评价进一步细分得到二级模型，或再细分得到多级模型[5]。

3实例分析

某武器装备在进行作战试验鉴定后，对其武器装备打击满意度进行定性评估。先采用问卷调查法收集操作人员的评价意见，然后运用模糊综合评判法进行评估。步骤如下[8-9]：

1)确定因素集。将武器装备对目标的打击能力U细分为五种能力的体现，为别为捕获目标能力U1、打击精度U2、毁伤目标能力U3、火力机动能力U4和武器装备可靠性U5，将这五种能力再分解为13种能力，建立如图1的评价体系。

因素集 U={U1,U2,U3,U4,U5}

图1　某武器装备打击能力构成图

2)确定判断集。将某武器对目标的打击能力划分为以下5个等级：

V={V1,V2,V3,V4,V5}={好，较好，一般，较差，差}

3)建立第二级因素的模糊关系。采用调查问卷法对10个装备操作人员进行调查问卷，对第二级因素中的每一个因素进行等级评价，然后将评价结果进行汇总，得到对单因素评判的模糊关系距阵r1,r2,r3,r4,r5，分别为

4)对第二级因素集作综合评判。用专家测评法对二级因素中每一个因素进行权重评估，得到各因素对其上级因素的权重分别为A1=(0.35,0.4,0.25),A2=(0.4,0.4,0.2),A3=(0.5,0.2,0.3),A4=(0.35,0.3,0.35),A5=(0.6,0.4)。模糊算子按模型M(·,+)计算，该模型为加权求和型，它对所有因素依权重的大小均衡照顾，适合于要求整体指标的情况[10]。

模型M(·,+)的计算方法为

其中 j=(1,2,3，…，M)

利用公式B=A ∘ r,分别得到:B1=(0.76,0.2,0.04,0,0),B2=(0.72,0.2,0.08,0,0),B3=(0.81,0.15,0.04,0,0),B4=(0.805,0.135,0.03,0.03,0),B5=(0.82,0.14,0.04,0,0)。

根据最大隶属度原则，第二级因素即五种能力好与较好的隶属度均超过70%，因此都为良好。

r是以B1,B2,B3,B4,B5为行的模糊矩阵，即

下面进行综合评判，合成算子按模型 M(·,∨)来计算，该模型为主因素突出型，兼顾了非主要指标。计算方法为[10]

B=A ∘ r=(0.243,0.06,0.024,0.003,0)

作归一化处理后得

B=(0.74,0.18,0.07,0.01,0)

根据最大隶属度原则，可以得出该武器装备的火力打击满意度为“好”。

从以上实例可以看出，模糊综合评判法可以对多级模型进行综合评判，评估结果不仅反映整体的满意度，而且得出了第二级各分能力的满意度，这对于及早发现武器装备整体和分系统存在的缺陷非常重要。

4结束语

武器装备作战试验的定性评估能够及早发现武器装备的性能缺陷和短板，对于提高武器装备的战斗性能具有非常重要的作用。本文针对武器装备作战试验定性评估的特点及目前国内采用的评估方法不足之处，提出了采用模糊综合评判法进行武器装备作战试验的定性评估，实例证明，该方法可以对武器装备的多级性能进行综合评判，最终得到满足试验要求的可靠的评估结果。

参考文献：

[1]王凯，赵定海，闫耀东，等.武器装备作战试验[M].北京：国防工业出版社，2012.

[2]武小悦，刘琦.装备试验与评价[M].北京：国防工业出版社，2008.

[3]闫耀东，肖杰，秦佰雄.武器装备作战试验研究[j].国防科技，2009(5)：32-36.

[4]陈之宁，陈立新.模糊数学及其军事运用[M].北京：国防工业出版社，1994.

[5]李策，马开城，刘树立.军事运筹基本方法[M].北京：解放军出版社，2003.

[6]毕长剑，董东梅.作战模拟训练效能评估[M].北京：国防工业出版社，2013.

[7]周先华，童仕宝，余勤.基于熵权的阵地目标伪装效果评价模型[j].军事运筹与系统工程，2007，21(1)：74-76.

[8]曹建军，蒋德珑.基于模糊聚类的综合评判在干部评价中的应用[j].军事运筹与系统工程，2013，27(1)：57-62.

[9]卫建龙，田铮，赵伟.鱼雷综合性能的模糊综合评判方法[j].鱼雷技术，2012，20(4)：245-250.

[10]王勃，侯宪军，姜本青.用模糊综合评判进行学院综合素质评价[j].海军航空工程学院学报，2004，2(2)：31-34.

[11]张毅,汪刘应,曹继平，等.基于模糊综合评判的装备维修效能评估[j].兵工自动化，2015(9):15-17.

(责任编辑周江川)

本文引用格式：李阿楠，廖学军.模糊综合评判在武器装备作战试验中的应用[J].兵器装备工程学报，2016(5):15-17.

Citation format:LI A’nan,LIAO Xue-jun.Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation in Qualitative Evaluation of Weapon Equipment Operational Test[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(5):15-17.

Application of Fuzzy Comprehensive Evaluation in Qualitative Evaluation of Weapon Equipment Operational Test

LI A’nan1a,2,LIAO Xue-jun1b

(1.a.Department of Graduate Management; b.Department of Equipment Test, Equipment Academy,Beijing 101416,China; 2.Department of Military Traffic and Transport,Logistics College of Chinese People’s Armed Police Force,Tianjin 300301,China)

Abstract:Qualitative evaluation of weapon equipment operational test is an evaluation method that using subjective evaluation of test personnel based on the test process and test effect to have comprehensive analysis and get the evaluation conclusion.Contrapose the method at present that tester uses the test personnel’s subjective evaluation to quantify the value of the weaponry in the process of qualitative evaluation,and has score quantization of it and calculates mean and the weighted value,fuzzy comprehensive evaluation method was proposed.This method translated subjection degree qualitative evaluation into quantitative evaluation based on the fuzzy mathematics theory,which can fully consider various factors’s weight in the overall index and get the scientific and reliable evaluation result with using different fuzzy operators according to different situations.

Key words:operational test and evaluation; qualitative evaluation; fuzzy integrated judging

doi:【装备理论与装备技术】10.11809/scbgxb2016.05.004

收稿日期：2015-10-02；修回日期：2015-11-11

作者简介：李阿楠(1975—)，男，博士，副教授，主要从事武器装备试验研究。

中图分类号：TJ06

文献标识码：A

文章编号：2096-2304(2016)05-0015-04