基于AHP-Entropy综合权重法的航空四站装备保障安全评价

胡宗顺，黄之杰，朱 倩，吴潇洁，刘慎洋

（空军勤务学院航空四站系，江苏徐州221000）

基于AHP-Entropy综合权重法的航空四站装备保障安全评价

胡宗顺，黄之杰，朱 倩，吴潇洁，刘慎洋

（空军勤务学院航空四站系，江苏徐州221000）

针对航空四站装备保障安全评价问题，提出了基于层次分析法和熵权法的综合权重模糊评价模型。在构建航空四站装备保障安全评价指标体系的基础上，综合利用层次分析法、熵权法的优点，改进了权重确立方法。该方法将影响因素的主观性与客观性相结合，得出各指标综合权重。通过模糊综合评价法对某航空四站装备保障实例分析，结果表明该权重确立法客观合理，可为航空四站装备保障风险控制提供判断依据。

航空四站装备保障；安全评价；综合权重；熵权法；层次分析法；模糊

航空四站装备保障安全是航空四站保障安全中的重要组成部分，评价指标的选取及权重的确定是保证评价结果客观准确的关键环节。文献[1]运用专家调查法确定各指标权重，简单明了，但有较强的主观局限性。文献[2]在分析影响航空四站装备保障能力的基础上，利用层次分析法对各评价指标权重赋值，系统性强、适用面广，但存在评价过程中的随机性和评价专家主观上的不确定性。文献[3]采用熵权法确定航空装备维修安全评价指标权重，熵权法是一种根据评价指标所提供信息量大小来确定权重的客观赋权法，可以对赋权的主观性进行部分修正，但权值受极差影响，会出现不重要的指标，因为客观数据浮动大而得到较小的权重。

针对以上问题，本文引入AHP-Entropy综合权重法。对熵权法求得的客观权重与AHP求得的主观权重进行组合赋权，既体现了专家对不同指标的经验，同时也客观反映了各指标数据的全部信息[4]。在构建航空四站装备保障安全评价指标体系的基础上，充分考虑各风险因素的权重分配，得出综合权重，并运用模糊综合评价法进行实例验证，为航空四站装备保障安全决策与控制措施提供理论依据。

1 航空四站装备保障安全评价指标体系

航空四站保障是围绕飞行保障需求，依托各种专业保障装备进行的[5]。航空四站装备保障主要分为相关器材部件和保障车辆2个部分。一方面，航空四站保障装备都有专门的技术性能要求，仪表指示故障、管路连接不牢固等都会给四站装备保障安全带来严重影响。另一方面，航空四站保障任务繁重、工作量比较大，装备超负荷运行的现象层出不穷，因装备短缺而私自改变装备用途，进而导致严重的安全事故，这种现象也时有出现，加上保障时车辆来往、行驶频繁，所以超负荷保障、行车不规范、车辆维修不到位也是影响航空四站装备保障安全的重要因素。

通过对相关资料的汇总分析和进行专家咨询，合并同类指标、排除次要指标，初步构建了航空四站装备保障安全评价指标体系。将该指标体系交由航空四站装备保障人员，使其在四站装备保障实际中进行对照判断，检查是否存在不符合实际或者不合理的地方，将结果及时汇总并反馈给专家，经过进一步修改完善后，最终确定了航空四站装备保障安全评价指标体系[6]，如表1所示。

表1 航空四站装备保障安全评价指标Tab.1 Safety assessment index of aerospace ground equipment support

2 综合权重确定的原理与步骤

2.1 AHP法确定权重的步骤

1）建立系统的递阶层次结构。建立航空四站装备保障指标体系的层次结构是运用层次分析法确定权重中最重要的一步。在咨询专家的基础上，分析场站各因素之间的联系和相互影响，并将它们划分层次。一般建立指标层X、准则层V、目标层U三级递阶层次结构模型。

2）构造判断矩阵。通过专家评估或历史数据，对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，根据1～9位标度法对不同情况的评比给出数量标度，构成判断矩阵。

3）层次单排序及一致性检验。所谓层次单排序是指根据判断矩阵计算，对于上一层某因素而言，本层次与之有联系的因素的重要性次序的权值。对判断矩阵A，计算满足AW=λmaxW的特征根与特征向量。λmax为A的最大特征根，W为对应于λmax的正规化特征向量，W的分量Wi即是相应因素单排序的权值。为避免出现前后判断不一致的情况，需进行一致性检验。

当CR＜0.10时，便认为判断矩阵具有满意的一致性。否则，就需要调整判断矩阵，使之满足式（1），从而达到满意的一致性[7]。

2.2 熵权法确定权重的步骤

熵权法是通过信息熵原理求权重，其步骤为[8]：

1）假设专家Nj对评价指标Vijk的打分结果为uji，则指标的信息熵为：

2）定义第i个指标的μA(uji) 差异因素gi=1-ei。

4）得指标体系的权重向量W=(w1,w2,…,wn)。

2.3 综合权重的确定

层次分析法能进行数量化、层次化分析，但很难排除个人因素对指标权重的影响；运用熵权法求得的权值大小取决于各指标客观信息差异的大小。将2种方法结合，经过运算规整，使得到的数据更能反映实际情况。综合权重确立的方法步骤如下[9-12]。

1）设指标体系共有n个准则层，m个指标层，准则层对应指标个数分别为m1,m2,…,mn，且m1+m2+…+mn=m。用AHP法确定的准则层的权重为，指标层确定的权重为。

3）将同准则层内的指标进行归一化处理得

4）将归一化所得权重A′与对应准则层权重Φ相乘得到权重

A″=(ω′11,ω′12,…,ω′1m1,ω′21,ω′22,…,ω′2m2,…,ω′nmn)，其中，ω′ij=φiωij，i=1,2,…,n；j=1,2,…,l，l∈(m1,m2,…,mn)。

3 模糊综合评价

模糊综合评价的一般步骤为[13-15]：

1）建立综合评价集。共设为5个等级，每一个等级的成绩区间为：优秀（90分以上）、良好（80～90分）、一般（60～80分）、较差（30～60分）、很差（30分以下），相应的B=(β1,β2,β3,β4,β5)，其中，β1至β5对应分值分别为：90、70、50、30、10。

2）采用专家评分法对n项指标进行评价，得到隶属度向量Ri和隶属度矩阵

其中，rij（i=1,2,…,n，j=1,2,…,5）指多个评价主体对某个评价对象在αi方面做出βj评定的可能性程度，即第i项因素对应第j个等级的隶属关系。

3）计算综合隶属度向量。

根据模糊综合评价原理，最大分量bi所对应的评价等级βj即为综合评价的最终结果。

4）量化分析评价结果G=S·BT。

4 实例分析

4.1 AHP权重计算

根据2.1节中的AHP法计算步骤，以器材部件因素准则层为例，专家的评判数据见表2～4，调用Matlab函数矩阵计算权重值。

计算得准则层权重：

器材部件因素权重：

四站车辆因素权重：

表2 器材部件因素AHP分析Tab.2 AHP analysis of equipment component factor

表3 四站车辆因素AHP分析Tab.3 AHP analysis of aerospace ground vehicle factor

表4 准则层AHP分析Tab.4 AHP analysis of standard level

4.2 熵权计算

综合考虑各方面情况，邀请10位空军装备部的专家、航空四站装备修理厂成员组成评价小组，对航空四站装备保障安全评价指标赋予分值。小组成员既熟悉四站保障业务，又具备丰富的四站实践经验，确保了咨询结果的可靠性。评价以问卷形式开展，按照百分制进行，分值越高说明该指标在保障中存在的风险因素越大。专家评分结果见表5。

由2.2节中熵权法的计算步骤，利用Excel工具，计算出各指标的数据权重如表6所示。

4.3 综合权重计算

将层分析法计算得到的指标权重进行归一化处理，即：

并照综合权重运算步骤计算综合权重的权值，结果如表6所示。

4.4 模糊综合评价

2016年1月某机场四站装备保障安全评价各指标对评语等级的隶属度如表7所示。

表5 专家评分Tab.5 Expert rating

表6 综合权重Tab.6 Comprehensive weight

表7 安全评价指标隶属度Tab.7 Degree of index of safety assessment

航空四站装备保障隶属度评价：

等级计算如下：

由得分可知，2016年1月，某机场四站装备保障安全评价等级为一般。参考规范化材料汇总，该单位2015年记录的36个安全事故中因航空四站装备保障导致的安全事故有4个，需要在原有基础上进行整改，如规范健全规章制度，加强管理等。由此可见，评价结果与实际调查相吻合，说明本文提出的评价模型具有一定的可行性。

5 结束语

随着新型四站装备不断装配部队，如何科学、准确得对航空四站装备保障安全进行评估是提高战斗力、控制保障风险要解决的一个重大理论和现实问题。本文在对现行航空四站装备保障充分考察的基础上，建立了航空四站装备保障安全评价指标体系，结合层次分析法和熵权法的优势，将影响因素的主观性与客观性相结合，确立了各指标的综合权重。并用模糊综合评价法对安全等级进行分类。实例验证表明，此方法能优化指标属性，结果符合客观实际，具有很强的科学性和合理性，具有一定的推广使用价值。

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Aerospace Ground Equipment Support Safety Assessment Based on AHP-Entropy Comprehensive Weight Method

HU Zongshun,HUANG Zhijie,ZHU Qian,WU Xiaojie,LIU Shenyang
（Department of Aviation Four Stations,Air Force Logistics College,Xuzhou Jiangsu 221000,China）

Aiming at the problem of aerospace ground equipment support safety assessment,a fuzzy assessment model based on comprehensive weight of AHP and entropy method was proposed.On the basis of constructing the safety assess⁃ment index system of aerospace ground equipment support,comprehensively using the advantage of determining weights in the theory of AHP and entropy method,an improved weights determination method was proposed.This method combined the subjective and objective of the influencing factors,then comprehensive weights were obtained.Through an example analysis of one aerospace ground equipment support,this method was reasonable and objective,it could be used as the judgment basis for risk control of aerospace ground equipment support.

aerospace ground equipment support;safety assessment;comprehensive weight;entropy method;AHP;fuzzy

E920

A

1673-1522（2016）06-0660-06

10.7682/j.issn.1673-1522.2016.06.011

2016-09-30；

2016-10-25

胡宗顺（1992-），男，硕士生。