基于集对分析法的飞行保障装备抢修效能评估

孙玉琳，吕瑞强，王双川，季嘉伟

（空军勤务学院航空四站系，江苏徐州221000）

基于集对分析法的飞行保障装备抢修效能评估

孙玉琳，吕瑞强，王双川，季嘉伟

（空军勤务学院航空四站系，江苏徐州221000）

针对飞行保障装备抢修效能问题，分析了战场抢修需求和飞行保障装备的特性，归纳出影响飞行保障装备抢修效能的影响因素，据此构建出飞行保障装备抢修效能评估指标体系。以熵权法和集对分析法为基础，建立了评估模型。以五种装备为例进行了验证性计算，验证了方法的可行性和有效性，为装备抢修性设计改进、抢修力量建设提供了依据。关键词：抢修效能；飞行保障装备；集对分析法；熵权

行保障装备是为飞机执行作战任务和地面维修提供辅助支持的仪器设备和器材[1]，其保障质量的优劣对航空兵部队的战斗力影响重大。飞行保障活动的环境易成为敌方袭击目标，装备在战时易受到弹药、电磁等武器的攻击而产生损伤，影响保障效能。

战场抢修是恢复战伤装备保障效能的主要途径[2]。抢修效能是战场抢修活动进行的效率与能力[3]。具体指战场损伤装备在规定的时间和规定的条件下经过抢修，能恢复某一满足规定任务要求的基本功能或更多功能的能力或概率。为了对飞行保障装备进行高效、有针对性的战场抢修活动，需要根据装备固有属性和客观条件对抢修效能进行合理准确的评估。

1 抢修效能评估指标体系

评价指标的建立需要遵循指标可测、相互独立、可操作、完整的原则。基于上述分析，可以得出抢修时间、抢修环境、抢修工具、装备状态、装备效能、损伤类别、人员能力、技术方法、装备设计特性等类别的影响因素。归纳所有因素并进行合并与约简，可得出以下五类指标：

（1）装备固有属性。指装备本身对抢修效能有影响的设计特性；

（2）人力资源。指直接或间接参与抢修活动的人员能力素质；

（3）技术储备。指战场损伤应急诊断、修复技术层面，以及相关技术资料的储备情况，是抢修进行的技术基础；

（4）保障资源。指抢修需要的保障性器材、工具、备件供应等；

（5）客观环境。指抢修活动进行的自然环境和场地设施。评估指标体系如图1所示。

图1 评估指标体系

2 基于集对分析法的评估模型

2.1 集对分析与联系度

集对分析是对确定不确定性系统中的两个有关联的集合构造集对，通过建立集对的同、异、反联系度，对集对的某特征进行同一性、差异性、对立性分析的研究方法。

给定两个集合A和B，并设A和B所组成的集对H=（A，B），A和B都有N个表征特性，其中2各集合有S个共同特性，P个对立特性，F个既不共有也不对立特性，F=N-P-S.若令同一度a=S/N，差异度b=F/N，对立度c=P/N，得出集对联系度μ的表达式：

μ=ɑ+bi+cj

式中，i∈[-1，1]，j取约定区0~1之间。

应用该方法构建飞行保障装备抢修效能评估模型具体步骤如下。

2.2 建立联系矩阵

假设待评估装备共有m个，评估指标共有n个，各指标值记为：Sij（i=1，2，...，m；j=1，2，...，n）.取理想装备p0与待分析装备为一个集合对子，对该集合对子做联系度分析，确定各集合对在各个评价指标上的同一度、差异度与对立度，则对应评估指标矩阵为：Rs=（Sij）mxn.

结合权重系数W和同异反系数矩阵H，可以得出联系矩阵us.

2.3 综合计算模型

式（2）中as，bs，cs的值即为联系度参数的值。传统的集对分析法对评估对象进行优劣排序时，优先考虑as值的大小顺序。定义相对同一度r，其计算公式为：

3 实例分析

现应用该方法对五种飞行保障装备进行抢修效能评估，具体步骤如下：

（1）确定指标权重

由熵权法计算指标权重，并由指标权重构建出权重系数矩阵W：

W=[0.087，0.108，0.087，0.077，0.06，0.033，0.06，0.033，0.067，0.042，0.042，0.070，0.058，0.058，0.033，0.083]T

（2）建立评估指标矩阵

原始数据值由两个方面综合确定。一是依据专家经验、知识和个人价值观得出的专家主观打分数据。二是由评价测试获得的客观评测数据。由此建立评估指标矩阵x如下：

（3）综合计算评估

将指标权重系数矩阵及参数带入公式（1）-（2），可计算出结果如下表1.

表1 结果输出表

根据表中3结果，按照相对同一度rs可以对五类单位的抢修效能进行评价排序。其优劣次序为：单位Ⅴ>单位Ⅲ>单位Ⅰ>单位Ⅱ>单位Ⅳ.在战场抢修实际应用中，应在同等条件下优先选择抢修效能更高的单位。在战场损伤装备的抢修中，也应针对不同抢修效能状况，选择合适的抢修方式方法和决策手段。

4 结束语

本文在分析飞行保障装备抢修效能影响因素的基础之上，建立了飞行保障装备抢修效能评价指标体系，通过熵权法与集对分析方法进行了评估。通过实例计算表明了方法的可行性，为飞行保障装备抢修效能的评估提供理论基础。

[1]杨中书，范红军，陈友龙.飞行保障装备基于状态的维修决策支持系统研究[J].四川兵工学报，2015（3）：36-39.

[2]李建平，石全，甘志茂，等.装备战场抢修理论与应用[M].北京：兵器工业出版社，2000：10-13.

[3]张耀辉，沈军，王少华.基于状态评估的复杂系统任务成功性评估[J].装甲兵工程学院报，2011，25（4）：1-5.

[4]史玮韦，马琳，苏永前，吉礼超.基于集对分析的空战武器系统作战效能评估[J].火力与指挥制，2010（7）：7-35.

[5]石黎明，张雄，李少华.基于熵权的TOPSIS法在舰载飞机抢修决策中的应用[J].系统仿真技术，2013（11）：9-4.

Efficience Evaluation of Emergency Repair on Aviation Support Equipment

SUN Yu-lin，LV Rui-qiang，WANG Shuang-chuan，JI Jia-wei
（Department of Aviation Four Shops，Air Force Logistics College，Xuzhou Jiangsu 221000，China）

By analyzing the need of emergency repair in battlefield and the specialty of aviation support equipment，concluded the influence factor of efficience of emergency repair on aviation support equipment，the evaluation index system was established by these factor.Based on entropy weight-set pair analysis，an evaluating model has been made.Taking five kinds of equipment as example to calculate，proved the method is feasible and effectivity.

efficience evaluation of emergency repair；aviation support equipment；set pair analysis；entropy weight

TJ07

A

1672-545X（2017）06-0192-02

2017-03-28

孙玉琳（1992-），男，河北唐山人，在读研究生，研究方向为航空四站保障技术与信息化。