基于模糊层次分析法的基层级航材保障能力评价研究∗

薛永亮 陈振林

（海军航空大学 烟台 264001）

1 引言

航材是飞机保障过程中的重要物质基础，是实施换件修理的必要物质条件，将直接影响到飞机的战备完好性和出动率［1］。科学系统地评估分析航材的保障能力对于提高部队战斗力具有重大的意义。保障系统并不是独立的，任何内部因素或外部环境的变化都会对保障能力产生一定的影响。本文以基层级航材仓库研究对象，主要考虑如何建立相应的航材保障能力评价模型，来比较科学地对航材保障系统的保障能力做出评价。

层次分析法是美国匹兹堡大学教授Saaty于20世纪70年代提出的一种系统分析方法。它是一种能将定性分析与定量分析相结合的系统分析方法。该方法是针对复杂决策问题影响因素及内在关系进行分析后，构建层次结构模型，把决策的过程数学化，通过两两比较进行评分，然后进行综合评价，排除优劣次序［2］。

目前层次分析法已广泛应用于管理、决策、评价等领域。在军事仓库级保障能力评估方面，李贞新基于AHP法的维修器材保障能力评价［3］，王嫣基于层次分析法的仓库航材保障能力评估研究［4］。但对于航材保障，航材的数量、质量、航材获取时间是主要考虑因素，但这些指标难以简单评比。例如发动机通常备货极少甚至损坏之后联系厂家，但是发动机对于飞机重要性无需多言，数量少或者不足的情况下，能否联系厂家及时获取至关重要。因此数量、质量、获取能力等指标难以简单列出极为重要、相对重要、稍微重要。运用传统分析方法，不同的人考虑因素不同，构建模型偏差较大，对于评价结果不够客观。张瑞昌在研究航材供应链评估时，通过多层次对比构建综合评估模型［5］；秦永盛使用Delphi法进行了指标研究［6］，本文在层次分析法的基础上，运用模糊理论对指标进行评估，考虑了不同人对指标的判断，对航材保障评估具有一定的参考意义［7］。

2 航材保障能力影响因素分析

本文对基层级航材仓库进行评估，结合实际，主要考虑航材的数量、质量、航材获取时间等指标。

航材不同于一般器材，航材的质量是飞机可靠性的基石，假定出厂运输时器材完好，则航材保管水平影响航材质量。航材库存品种越丰富，统计指标多样［8］。通常库存数量越大，库存质量越好，则保障能力越强；反之越低。基层级仓库对于贵重、非易耗器材相对保存较少，能否及时获取也是考虑的重要因素。各个单位由于实际情况不同、承担任务不同，在评估时也应考虑差异性。因此通过模糊数建立评估模型具有参考意义，并且对于不同单位可以考虑实际情况对模型进行调整，具有实践意义。对模糊指标的处理有多种方式［9］，本文采用Chan和Kumar提出的方法［10］

3 保障能力评价模型

3.1 模型构建

根据层次分析法构建目标层、决策层、方案层［11］，如图1所示。

图1 航材保障能力评价模型

3.2 构造比较矩阵

层次分析法的相对重要性矩阵cij是通过各个指标两两对比得出的n×n矩阵。cij表示指标i相对应j的重要程度且cii=1，。

传统比较矩阵中，指标1与指标2对比，如表1所示。

表1 重要度标度对比

使用模糊数构造矩阵，即将模糊层次分析法中判断矩阵每一项使用三个数字来模糊一般构建两两判别矩阵的精确数字。三角模糊数通过采集三个点的形成，很好地解决在指标两两比较过程中无法精确度量而只能用自然语言进行模糊评价的问题，更加符合航材保障中要素的评判。确定备选方案各指标分值Di=() ，表示悲观得分，表示乐观得分，表示最大可能得分。

3.3 计算权重

层次分析法通过求得比较矩阵特征向量求得权重，模糊层次分析法先将三个点求几何均值，即：

之后根据Chan和Kumar提出的方法［10］，去模糊化使用如下公式：

3.4 对各定量指标进行标准化处理

对于航材质量评估，通过现场抽查航材技术状态、库房条件是否符合标准等；对于航材数量评估，通过清点航材数量打分，突出易消耗、易故障等关键航材影响；对于航材获取速度评估，由专家根据各单位实际情况评判。给出每个指标具体隶属，即在评语集中针对具体指标给出相应判断，标准化处理得出评判矩阵R，最终计算得出结果：

4 算例

基于专业经验，质量对于航材保障更为重要，相比较数量稍微重要；而对于大部分航材来说，质量比获取时间重要，因此取模糊数(1 ，3，4 )和(2 ，3，4)分别为它们的比较判别结果，如表2所示。

4.1 构造比较矩阵

表2 重要度判别矩阵

根据式（2）得去模糊均值r=[1.50，0.70，0.44]；

根据式（3）标准化得权重FW=[0.57，0.26，0.17]。

4.2 计算分值

统计评判得分模糊矩阵Wij，如表3所示。

表3 评判得分模糊矩阵

根据式（2）得去模糊化评判得分矩阵Wij如表4所示。

表4 评判得分去模糊矩阵

根据式（4）求得综合得分：

评价结果按优劣顺序为甲、丙、乙。

使用层次分析法，取重要度(1 ，3，5) ，判别矩阵如表5所示。

表5 1、3、5重要度判别矩阵

求得最大特征根为λmax=3.0385，n=3对应通过一致性检验；最大特征根为λmax对应的特征向量wi=[0.92 ，0.37，0.15]；标 准 化 即 为 权 重[0.64，0.26，0.10]。

评价结果按优劣顺序为丙、甲、乙。

5 结语

通过案例对比可以看出，传统层次分析法的偏低权重呈现缩小态势并且使用方法较为机械，本次试验采取1，3，5重要度对比，采用1，2，3结果同样为丙、甲、乙，在航材保障评估实际应用中会产生片面性，忽略了不同条件在不同情况下的影响。通过采用模糊层次分析法，在确定权重打分时，使用模糊数对不同条件不同情况进行模糊化处理，再通过模型去模糊化求得权重。在算例中可以看出，由于层次分析法的局限性，稍微不重要的指标在最终权重很低，这与航材保障能力评估有较大偏差。通过模糊层次分析法建立模型，一定程度上修正了误差，并且可以根据实际情况对模糊数进行调整，具有灵活性，使评估具有可操作性。