基于博弈论—云物元的后方仓库军械器材管理能力评估∗

宁浩男 高 崎 吴宝军 冯 涛

（1.军械工程学院 石家庄 05O003）（2.陆军装备部 北京 100000）

基于博弈论—云物元的后方仓库军械器材管理能力评估∗

宁浩男1高 崎1吴宝军1冯 涛2

（1.军械工程学院 石家庄 05O003）（2.陆军装备部 北京 100000）

在构建后方仓库军械器材管理能力评估参数体系的基础上，综合运用博弈论和云物元思想，建立了后方仓库军械器材管理能力参数权重及参数值确定模型，为后方仓库军械器材管理能力的多目标评估提供了方法。

后方仓库；军械器材；管理能力；博弈论；云物元；评估

1 引言

后方仓库军械器材管理能力作为军械器材储供能力的重要组成部分，是后方仓库军械器材收发能力和储存能力建设的基础和依托。管理能力评估实质是一个多目标的综合评估问题，主要涉及评估参数体系的构建、评估参数权重和评估参数值的确定问题。本文将在构建管理能力评估参数体系的基础上，建立后方仓库军械器材管理能力评估参数权重确定模型和评估参数值确定模型，最后给出示例分析。

2 管理能力评估参数体系构建

后方仓库的各项管理活动是整个后方仓库正常运转的基础和依托，后方仓库的人员管理、库房管理、设备管理等各项管理工作都对军械器材的收发和储存活动具有十分重要的影响。后方仓库军械器材储供过程的方方面面都与各项管理活动息息相关，各项管理能力能力对顺利完成军械器材储供任务来说都是不可或缺的。据此，本文设计出后方仓库军械器材管理能力评估参数体系，如图1所示。

3 评估参数权重确定模型

为了使后方仓库军械器材管理能力评估参数的权重更加科学合理，本文结合主客观赋权法的优点，使主客观因素同时得到考虑，利用博弈论集结模型［1～2］对各个评估参数进行综合赋权。该模型的基本思想是在不同的赋权方法计算得到的各个评估参数的权重间寻求一种妥协或者一致，即使各个基本权重与可能的权重间的各自偏差极小化。其具体方法为：

设运用L种赋权方法分别确定后方仓库军械器材管理能力评估参数的权重，可得L个权重向量：wk=[wk1，wk2，…，wkn]，其中，k=1，2，…，L 。记L个权重向量wk的任意线性组合如式（1）所示。

式（1）中，w为交叉、融合基本权重向量得到的一种可能权重向量，其全体为可能的权重向量集。

图1 后方仓库军械器材管理能力评估参数体系

博弈论集结模型实质为一个多人的优化问题，寻求最满意的权重向量。这个问题也就是对L个线性组合系数αk进行优化，进而可使可能权重向量w和各个wk之间的离差极小化。可导出如式（2）所示的对策模型。

由矩阵的微分性质可以得到能够使式（2）最优化的一阶导数条件，如式（3）所示。

可由式（3）求得 (α1，α2，…，αL)，并将其归一化，，则可得到组合权重，如式（4）所示：

4 评估参数值确定模型

管理能力的评估参数中的定性评估参数难以直接给出量值，不确定性较强。云物元模型将云模型［3～4］融入物元分析法中，重新构造物元分析法中的物元，借助一般物元分析法［5～8］，描述、分析与评估事物。它可以结合云模型和物元分析法两者各自的优势，不但能够克服定性评估参数的随机性和模糊性，增强评估的客观性；还可以直接使用评估参数的原始数据，避免了对数据归一化处理过程中可能产生的信息丢失。基于此，为了使管理能力的评估结果更加科学合理、客观有效，本节在上节研究的基础上，将云物元模型［9～12］引入管理能力评估之中，建立基于云物元的管理能力评估参数值确定模型。本节所建立的评估参数值确定模型的具体应用步骤与方法如下。

4.1 确定待评物元

在本文中，后方仓库为需要评估的事物，后方仓库军械器材管理能力为待评物元。该步主要是确定需要评估的后方仓库 Ni(i=1，2，…，m)及其管理能力相对应的各个评估参数的量值xij，xij表示的是后方仓库Ni军械器材管理能力的第j(j=1，2，…，n)个评估参数的量值。依据评估参数体系，确定各个评估参数的量值。对于定性评估参数，通过专家打分法确定其量值；对于定量评估参数，通过实地调查和查阅相关资料，确定其量值。

4.2 确定标准云物元

确定标准云物元指的是确定管理能力各个评估参数的等级云。本文将管理能力的评估结果划分为优、良、中、差四个等级。通过咨询相关专家以及对实际情况进行调查，给出后方仓库军械器材管理能力各个评估参数的不同等级的区间值，并将其等级区间数值转换为云模型，可将区间数值视为一个双约束的参数[Cmin，Cmax]，则云模型的三个数字特征期望Ex、熵En和超熵He的计算方法为

式（7）中，d为常数，其取值的具体确定需要根据各个评估参数的不同等级的取值范围等进行。由此可得各个评估参数的标准云物元，如表3所示。

表3 后方仓库军械器材管理能力各个评估参数的标准云物元

4.3 关联度计算及等级评定

1）计算需要评估的后方仓库Ni军械器材管理能力的各个评估参数的量值和与其相对应的标准云物元之间的关联度。

如果把确定性的后方仓库Ni的军械器材管理能力的各个评估参数的量值xij视作一个云滴，即求该云滴代表的这个云的确定度。设第 j个评估参数的第l个等级的区间值的云模型为(Exjl，Enjl，Hejl)，则 xij关于等级 l的确定度的具体计算方法为

（1）生成一个正态随机数 E′njl，其均值为E′njl、标准差为 Hejl；

（2）令 xij为该确定性的参数值，(xij，μijl)为云滴；

（3）计算确定性的参数值xij隶属于这个云的确定度

那么μijl即为xij表示的后方仓库军械器材管理能力的评估参数的量值与该评估参数的第l个等级的标准云物元之间的关联度，后方仓库Ni的军械器材管理能力第 j个评估参数关于等级l的关联度的最终计算结果用kijl(cij)表示。

2）利用博弈论集结模型确定后方仓库军械器材管理能力的各个评估参数的权重系数。首先分别利用层次分析法和熵权法，然后利用基于博弈论的综合集成赋权方法计算确定后方仓库军械器材管理能力的二级评估参数相对于管理能力的组合权重wj。

3）计算需要评估的后方仓库Ni军械器材管理能力的综合关联度。

结合后方仓库Ni军械器材管理能力各个一级评估参数与各等级间的关联度和各个一级评估参数的组合权重，计算需要评估的后方仓库Ni军械器材管理能力关于等级l的综合关联度。其计算公式为

4）确定需要评估的后方仓库Ni军械器材管理能力所属的等级。依据最大隶属度原则，对后方仓库Ni军械器材管理能力总体能力所属的等级进行评定。如果kl=kl(Ni)，则可以确定军械器材管理能力所属的等级为l，也就是说总体能力所属的等级为kl(Ni)中的最大值所对应的级别。

5 示例分析

5.1 示例背景

现以 N1、N2、N3、N44个后方仓库为例，对其军械器材管理能力进行评估，评估时间段为2015年1月1日至2015年12月31日。首先随机选取相关领域的20位专家依据表1给出的定性评估参数分级评估标准对各个定性评估参数分别进行打分，然后将这些专家的打分结果平均以后得到各个定性评估参数的量值；然后通过调查分析得到各个定量评估参数的量值，得到各个定量评估参数的量值。由此可得到4个后方仓库军械器材管理能力各个评估参数的量值，如表4所示。

表4 后方仓库军械器材管理能力评估参数值

5.2 计算过程

1）计算各个评估参数的关联度。

根据式（8）运用Matlab软件分别计算4个后方仓库军械器材管理能力的各个二级评估参数的量值与表3确定的其标准云物元的各个评估等级的云参数之间的关联度，篇幅所限，结果略。

2）确定各个评估参数的权重。

首先分别利用层次分析法和熵权法（其具体方法分别见文献［13］和文献［14］），然后利用基于博弈论的综合集成赋权方法计算确定各个评估参数的权重，结果如表5所示。

3）计算需要评估的后方仓库军械器材管理能力的关联度

结合后方仓库N1、N2、N3、N4军械器材管理能力的各个二级评估参数关联度计算结果和表5中各个评估参数的组合权重系数，利用式（9）分别计算4个后方仓库军械器材管理能力关于优、良、中、差四个等级的综合关联度，结果如表6所示。

5.3 等级评定及评估结果分析

依据最大隶属度原则，由表6中的4个后方仓库军械器材管理能力综合关联度的计算结果可知：

表5 后方仓库军械器材管理能力各个评估参数的权重

表6 后方仓库军械器材管理能力综合关联度计算结果

后方仓库N1和N4的军械器材管理能力为“优”，后方仓库 N2、N3的军械器材管理能力为“良”，但后方仓库N1和N4的军械器材管理能力向“良”发展的趋势比较明显，后方仓库N2和N3的军械器材管理能力向“中”发展的趋势比较明显。评估结果说明4个后方仓库的军械器材管理能力整体状况都比较好，基本能够满足完成军械器材储供任务的需要，但是还必须针对其能力建设中存在的问题与缺陷，制定有效对策，补齐管理能力建设的“短板”，以期进一步增强和提升军械器材管理能力。

6 结语

本文主要对后方仓库军械器材管理能力评估方法进行了研究，在构建管理能力评估参数体系的基础上，提出了基于博弈论—云物元的后方仓库军械器材管理能力评估模型，并通过示例对所给出的模型进行了分析，表明了该评估方法的可行性和优越性。

［1］路遥，徐林荣，陈舒阳，等.基于博弈论组合赋权的泥石流危险度评价［J］.灾害学，2014，29（1）：194-200.LU Yao，XU Linrong，CHEN Shuyang，et al.Combined Weight Method Based on Game Theory for Debris Flow Hazard Risk Assessment［J］.Journal of Catast-rophology，2014，29（1）：194-200.

［2］宁浩男，高崎，陈金，等.高校实验室消防安全评价［J］.消防科学与技术，2016，（5）：710-713.NING Haonan，GAO Qi，CHEN Jin，et al.Fire Safety Eval⁃uation of University Laboratory［J］.Fire Science and Tech⁃nology，2016，（5）：710-713.

［3］Li Deyi，Liu Changyu，Gan Wenyan.A New Congnitive Model：Cloud Model［J］.International Journal of Intelli⁃gent System，2009，24（3）：357-375.

［4］Guoyin Wang，Changlin Xu，Deyi Li.Generic Normal Cloud Model［J］.Information Sciences，2014，280（Com⁃plete）：1-15.

［5］Liu Yong-biao.The Application of Mat-ter Element Eval⁃uation for Risk Cont-rol in Construction Project［J］.Ener⁃gy Procedia，2011，11（Complete）：4513-4519.

［6］Lihua Feng，Jianzhen Zhang.Runoff Forecast of Drainage Basin Based on Ma-tter Element Analysis［J］.Water Re⁃sources，2014，41（6）：634-638.

［7］郑自宽，孙亚玲.物元可拓法在黄土高原水源地水质评价中的应用［J］.人民黄河，2016，38（1）：67-70.ZHENG Zikuan，SUN Yaling.Application of Matter Ele⁃ment Analysis Method to Water Quality Evaluation of the Loess Plateau Water Source Region［J］.Yellow River，2016，38（1）：67-70.

［8］顾实，林华.基于物元分析的舰载机起降效能评估［J］.指挥与控制学报，2016，2（2）：152-156.GU Shi，LIN Hua.Efficiency Evaluation of Carrier-borne Aircrafts Takingoff and Landing Based on Matterelement Analysis［J］.Journal of Command and Control，2016，2（2）：152-156.

［9］谢庆，彭澎，唐山，等.基于云物元分析原理的电力变压器故障诊断方法研究［J］.高压电器，2009（6）：74-77.XIE Qing，PENG Peng，TANG Shan，et al.Study on Fault Diagnosis for Power Transformer Based on Cloud Matter Element Analysis Principle and DGA［J］.High Voltage Apparatus，2009（6）：74-77.

［10］刘洋，赵月平.洪水灾害危险性评估的云物元耦合模型［J］.中国农村水利水电，2014（7）：101-104.LIU Yang，ZHAO Yueping.The Assessment Method of Flood Hazard Based on Cloud Matter Element Coupled Model［J］.China Rural Water and Hydropower，2014（7）：101-104.

［11］郑涛，卢婷.基于云物元分析理论的真空断路器运行状态综合评判方法［J］.华东电力，2014，42（4）：645-649.ZHENG Tao，LU Ting.Condition Assessment of Vacuum Circuit Breakers Based on Cloud Matter Element Analy⁃sis Theory［J］.East China Electric Power，2014，42（4）：645-649.

［12］郭保平，程建.基于云物元分析法的军事云计算安全评估研究［J］.微电子学与计算机，2016，33（7）：49-53.GUO Baoping，CHENG Jian.Safety Assessment of Mili⁃tary Cloud Computing Based on Cloud Model and Matter Element Analysis［J］.Microelectronics&Computer，2016，33（7）：49-53.

［13］夏令俊.基于AHP的第三方物流的服务评价和选择研究［D］.上海：上海交通大学硕士学位论文，2011.XIA Lingjun.Study on Serive Evluation and Selection for Third Party Logistics Providers Base on AHP Model［D］.Shanghai：Master's thesis of Shanghai Jiao Tong Universi⁃ty，2011.

［14］Alexi Delgado，I.Romero.Weight Environmental conflict analysis using an integrated grey clustering and entropy⁃weight method：A case study of a mining projectin Peru［J］.Environmental Modelling&Software，2016，77（Complete）：108-121.

Evaluation of Game Theory-Cloud Matter Element Rear Warehouse Management Ability Based on Ordnance Equipment

NING Haonan1GAO Qi1WU Baojun1FENG Tao2
（1.Academy of Ordnance Engineering，Shijiazhuang 050003）（2.Army Equipment Department，Beijing 100000）

Game theory and cloud matter are applied together，and management capability parameter weight and parameter value determining model of ordnance materials in rear depots.It can provide methods for management capability multi-objective evaluation.

rear depots，ordnance material，management capability，game theory，cloud matter，evaluation

Class Number TP391

TP391

10.3969/j.issn.1672-9722.2017.12.005

2017年6月7日，

2017年7月28日

宁浩男，男，硕士研究生，研究方向：系统管理理论与应用。