基于模糊综合评判法的信息通信训练效果评估*
2019-07-08朱文秀
朱文秀 宋 剑 李 凌
(1.91843部队 厦门 361001)(2.海军陆战队训练基地 广州 510430)(3.海军指挥学院研一队 南京 210000)
1 引言
未来信息化战争是基于信息系统体系与体系的对抗,其作战节奏变化异常快速,制信息权争夺空前激烈,非对称、非线性、非接触式作战成为基本作战样式[1],信息通信是否通畅成为决定战争胜负的关键因素,为确保战时信息通信通畅,平时必须开展针对性的信息通信训练,而训练效果评估是检验信息通信训练效果最直接的手段。
目前,用于信息通信训练效果评估的方法有解析法、基于层次分析的模糊综合评判法、加权灰色关联度法、指数法等。使用基于层次分析的模糊综合评判法,思路简单清晰,通过建立评估指标,量化专家评判,可以避免评估的主观性,使评估结果更具有客观性。
2 训练效果评估指标的建立
合理地建立信息通信训练效果评估指标是训练效果评估的关键环节。
2.1 评估指标建立原则
指标体系的建立主要考虑的原则:1)指标的选择以信息通信训练要求为基础;2)各指标应相对独立,避免指标覆盖范围重叠;3)应选择对信息通信训练效果影响较大的指标[2];4)选取的指标应具备可操作性。
2.2 各指标的详细说明
信息通信训练效果的评估指标包括训练过程中各方面、各要素的评估、训练对象对训练情况的分析与判断及其所做出结论的评估,这些评估都需要采用定性与定量分析相结合的方法。基于层次分析的模糊综合评判方法对相关的各指标体系进行了全面的分析和计算,基本满足评估需求。训练效果评估指标体系立足于部队信息通信训练的角度,从分析判断能力[3]、指挥决策能力、突发事件处置能力、友邻协调能力、方案拟制能力、计算能力等五个大方面进行评估,如图1所示。
图1 训练效果评估指标体系
分析判断指受训者对敌我态势、信息通信作战任务、敌方作战意图的分析判断[4],分析判断能力指标包括分析要素全面性、分析内容合理性、判断客观性、判断合理性[5]四个子指标。信息通信涉及的影响因素多,需要分析的内容广,前两个子指标考量受训者对全局情况掌控程度,后两个从是否符合实际情况,是否有针对性地对信息通信作战相关要素方面进行判断,体现了对受训者思维能力的训练。
指挥决策能力是指通信指挥员经过对信息通信作战相关因素的分析判断后做出决策的能力,包含专业决策力、快速决断力以及心理素质水平[6]。专业决策力指根据信息通信专业相关知识对呈现的作战相关信息进行判断并做出决策的能力,指挥员的专业决策力受专业知识结构、分析思维能力、信息通信应用能力的影响;快速决断力要求熟练掌握分析流程、分析思路、分析要素;心理素质是指挥员的重要能力素质之一,在训练及实际作战过程中影响着指挥员的做出决策时的心态。
突发事件处置能力是受训者综合素质的集中体现,包含事件分析力、事件处置合理性、事件处置有效性。事件分析力指突发事件分析能力,分析能力是处理能力的前提,突发事件具有偶然性和不确定性,需具备一定的信息通信作战经验,具有较强的分析能力、决策能力、良好的心理素质才可以合理、有效地处置突发事件[7]。
方案拟制能力包含方案拟制全面性、方案拟制合理性、方案拟制有效性。方案拟制特别是信息通信协同作战的方案拟制,涉及到与友邻单位通信能力的协同,与其他作战任务的协同,同一个信息通信作战任务不同通信方式的协同,涉及单位多、通信方式多样,考虑因素较多,要考虑其全面、合理性,其有效性通过方案实施后的效果进行检验,方案实施通过训练系统的模型计算、推演进行体现[8]。
计算能力指信息通信参谋人员有关战术计算的能力体现为计算内容合理性、计算过程时效性、计算结果准确性。通信计算内容包含通信对抗有关动作和方法、通信能力计算,电磁频谱使用和通信组织方案优化计算、通信器材需要量计算、有线电通信线路架设计算。
3 基于层次分析法的模型构建
依据构建的训练效果评估指标体系,对数据处理后进行分步计算,求出各层次指标权重,通过一致性检验,判断是否具有满意一致性,以保证结论的可靠性。按此计算方法可得指标体系的指标权重,进而可计算综合权重,可按由上而下的顺序逐层计算。
第一步,根据所建立的训练效果评估指标体系构造判断矩阵,选择较为合适的1~9度标度赋值法,是将人的主观判断转换为一个定量的判断矩阵的关键,其标度值的具体意义如表1所示。
表1 比较标度法
应用1~9的比较标度法对指标体系各层指标进行两两比较,即可构造各层指标的比较判断矩阵A=(aij)n×n。
第二步,计算重要性排序。
针对所构造的判断矩阵,求出最大特征根所对应的特征向量,所求特征向量即为评价指标的重要性排序。求判断矩阵的最大特征根和特征向量有多种方法,本文应用合积法,步骤如下:
将判断矩阵每一列归一化:
每一列经正规化后的判断矩阵按行相加:
第三步,判断矩阵一致性检验。
所求的权数分配是否合理,需对判断矩阵进行一致性检验。计算一般一致性指标如下:对向量W=(W1,W2…Wn)T即为所求特征向量。计算判断矩阵最大特征根:
平均随机一致性指标RI查表可得。随机一致性比率CR=CI/RI。当CR<0.1时,认为判断矩阵具有满意的一致性,权数分配合理;否则需调整判断矩阵,直到取得具有满意的一致性为止[9]。
4 基于模糊综合评判的模型构建
建立两个层次的评价指标集,两层指标评价集由层次分析法可得两层指标的权重集,第一层为W={w1,w2,w3,w4,w5},wi(i=1,2,3,4,5)是第一层次中第i个指标的权重值。
第二层次指标权重为Wi={wi1,wi2,…,wim},元素wij(i=1,2,3,4,5;j=1,2,…,m;3 ≤ m ≤ 4)为第二层次指标uij(第一层次中的第i个指标,第二层次分属第j个指标)的权重值。
针对训练效果的评语集表示为{好,较好,一般,差},记为V={v1,v2,v3,v4},对一级模糊综合评判,对第二层次指标uij做出评判结果vk的隶属度为rijk(i=l,2,…,5;j=1,2,…m;k=1,2,3,4),则第二层次的评判矩阵可表示为
一级模糊综合评判集也就是二级模糊综合评判的评判矩阵R,即R=Bi(i=1,2,…,5),则二级模糊综合评判集为
一级模糊综合评判集为
求出评判指标bk(k=1,2,3,4)后,可按最大隶属度原则,取B向量中隶属度最大的评判指标所对应的评语集元素作为评判结果。
5 实例验证
采用某通信抗干扰训练计划进行训练,对受训者训练效果进行评估,对所构建的评估模型进行验证。
根据各指标对训练效果的影响程度,结合层次分析法中1~9标度法进行标度,并采用YaAHP V9软件进行计算,可得第一层指标的权重值为
W=[0.153 0.2318 0.2198 0.3075 0.0879]
第二层指标的权重值为
W1=[0.2419,0.1935,0.3226,0.2419]
W2=[0.1818,0.5455,0.2727]
W3=[0.2553,0.3191,0.4255]
W4=[0.2828,0.3339,0.3833]
W5=[0.3670,0.2403,0.3926]
由打分员按四个等级{好,较好,一般,差}评价得出各指标评价集矩阵为
一级模糊综合评判集为
B1=W1R1=[0.269659 0.279971 0.171429 0.278841]
B2=W2R2=[0 .316367 0.242728 0.250906 0.189999]
B3=W3R3=[0 .301458 0.252528 0.281673 0.164241]
B4=W4R4=[0 .280851 0.352828 0.205860 0.160461]
B5=W5R5=[0 .297548 0.324275 0.170258 0.207819]
二级模糊综合评判集为
B=WR=W[B1B2B3B4B5]
T=[0.293368 0.291604 0.224568 0.190414]
根据最大隶属度原则,认为某受训者的训练效果最好。层次分析法、模糊综合评判的应用在训练效果评估上,对比其他的评估方法,其优点是简单、实用。各指标的评语集非常清晰,可用以分析受训者各方面的受训情况。应用以上方法可对其他受训者的训练效果进行评价,这样即可对各受训者进行分析比较,对训练中存在不足进行改进,为下一步基于信息通信训练的总体评估打下基础[10~12]。
6 结语
采用基于层次分析的模糊综合评判法对信息通信训练进行评估,建立三层指标,根据信息通信训练各要素对训练的影响程度进行1~9标度,并在层次分析的基础上进行模糊综合评判,得出对受训者训练效果的最终评价。该方法改变以往单一主观地评估训练效果的模式,为信息通信方面的训练提供了一种手段。