典型装备的实战化保障资源配置方案合理性评价

李 浩，师 娇，裘群海，何文凯，刘泽卿

（中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

0 引 言

信息化条件下的多域联合作战具有战争进程快、空间跨度广、资源损耗大的显著特点，对装备保障的依赖性越来越强。传统“粗放规模型”保障和“单线保姆式”保障与未来作战要求严重脱节，必须转型“精确保障”模式，以提升装备保障能力。

保障资源的合理配置是提升装备保障能力的基础，能够对保持装备战备完好性和使用可用度产生重要的影响。目前，中国装备保障资源规划时通常采用经验法、比例法预测资源需求，即在类似装备过往使用经验的基础上针对未来资源进行配置[1]，对于资源的配置合理性没有整体的评价，“备而不用、用而不备”等现象频出，造成了大量的浪费，降低了整体的保障效能。

本文以典型装备为研究对象，通过建立贴近实战的装备保障资源配置指标体系，综合运用熵权法和模糊综合评判法[2]对某典型装备保障资源配置合理性进行评估，能够定量地反映保障资源配置方案的科学性与正确性。

1 保障资源评估指标体系

对装备保障资源方案进行效能评估需首先确定能力评价指标体系，只有建立一个完整的、能反映评估目的和要求的指标体系才能得出可信度高的评价结果。本文采用“5M1E”模型进行保障需求分析[3]，并结合装备特点及作战需求实际，在分析提炼中国装备维修保障能力评估指标体系的基础上，以文献[4]提供的保障要素定量模型为基础，融入社会化力量、战场抢修等实战化保障评价指标，构建贴近作战实际的保障资源配置指标体系，如图1 所示。

图1 保障资源配置指标体系Fig.1 Indicator System Forensuring Resource Allocation

1.1 人力资源

人力资源指标主要指战时人力资源的整体保障能力，其实战化要素主要有人员的实训等级、人员整体配置情况以及社会动员力量的运用，将相关要素转化为定量参数融入模型可获取改进后的指标描述。

1.1.1 人员实训等级

人员实训等级即配置于作战单元的不同专业的装备保障人员在战时能够发挥本专业装备保障能力的水平。不同技术等级的人员在战时将对装备保障工作做出不同的贡献，按照实际情况分为4 个等级并对应不同分数：实战演习训练（不低于90）、实装训练（不低于80 分）、模拟训练（不低于60 分）、基础训练（不高于60 分）。作战单元的装备保障人员整体实训等级评价按照式（1）计算：

式中 k 表示作战单元配置装备保障人员的专业种类；Si表示第i 个专业的评分。

1.1.2 人员整体配置

保障人员是开展维修保障工作的基础，其数量及专业覆盖率将影响维修保障工作的具体开展，作战单元装备保障人员的数量及专业设置总体能力评价按式（2）进行评价：

式中 H0为理想情况下保障人员处理所有故障所需总工时；Hi为实战情况下i 专业人员修理本专业故障所需工时，理想情况下k 为故障发生涵盖的所有专业的种类；η 为专业配置修正系数，当现场无该专业的人员时，视问题复杂程度取（1，3]；δ 表示专业能力修正系数，视具体情况取值（0，1]，与1.1.1 节的作战单元配置的人员实训等级相关。

1.1.3 社会动员能力

社会动员能力即战时能够动员的社会相关人员力量，反映了现代战争军民融合的特点，社会动员力量的人员实训能力和专业技术水平将向能力提升的方向影响1.1.1 节人员实训等级U11和1.1.2 节人员整体配置U12两项指标数值。

1.2 物质资源

备件供应是衡量战时维修效能的重要指标，反映了对装备保障所需的一切备件的供应能力，主要取决于备件的储备与供应能力，其中，社会资源匹配性指标也在一定程度上反映了武器装备通用化设计对装备保障的影响。通过引入上述因素，可对物质资源实战化指标模型进行建模。

1.2.1 备件储备水平

备件的储备水平是执行装备保障活动的基础，反映了装备在故障情况下能够及时获得修复必需资源的能力，其评价指标可以按照式（3）进行计算：

式中 Nc表示单个装备应配备的备件的种类；Jis为品种i 备件储备的标准量；Ji为品种i 备件的实际携带量。

1.2.2 备件供应能力

备件供应能力是衡量备件数量不足情况下进行及时补给的能力，为装备维修提供支持，主要影响装备保障所需工时，其能力可按照式（4）进行评价：

式中 Hi表示该项故障维修所需的工时，其中，k 表示故障维修所涉及的总专业数量，Hi、k 与1.1.2 节中相同；Ht表示备件供应所需时间。

1.2.3 社会资源匹配性

社会资源匹配性表示在规定时间内民用资源能够进行备件供应的能力，和武器装备本身备品备件的通用化程度相关，其能力按式（5）进行计算：

式中 Jia为品种 i 备件的社会化供应量；Nc，Jis与1.2.1 节相同。

1.3 靠前抢修资源

靠前抢修是保持与恢复装备战斗力的重要因素，能够使任务执行保持连续性，具有重大的经济意义和军事意义。其中，维修设备配套率、损伤定位能力、远程支援能力是评估抢修时间、维修效率的重要参考，是衡量战时抢修能力的重要指标，通过引入维修工时参数进行维修效能模型的描述，能够有效提升模型的适应性。

1.3.1 维修设备配套率

维修设备配套率反映了靠前保障力量实有的维修设备和所需的维修设备在数量上的匹配程度，可以通过式（6）进行量化计算：

式中 Nd表示单个装备应配备的设备的种类；Kis为品种i 设备储备的标准量；Ki为品种i 设备的实有量。

1.3.2 损伤定位能力

损伤定位能力表示装备在发生故障时，能够及时定位故障的能力，是衡量靠前维修保障的重要指标。

式中 Hf表示预估损伤定位所需时间；α 表示修正系数，用于反映信息化能力对损伤定位的影响。

1.3.3 远程支援能力

远程支援能力指故障发生后应用远程支援系统对维修保障一线人员进行指导和支援的能力，将提高故障定位效率、缩减损伤定位的时间，体现在定量模型上即修正U32指标α 的值。

2 基于熵权的模糊综合评价方法

2.1 基于熵权的模糊综合评判模型[5,6]

模糊综合评判即通过把对象集U 中的元素进行模糊变换后映射至评价集V 中相应的元素，它们之间的模糊关系可用评价矩阵R 来表示。当权重向量W 和评价矩阵R 确定后即可进行综合评判。

模糊综合评判对具有多个相互干扰的因素构成的复杂系统进行评价十分有效，对于具有多层级因素的复杂系统，可以运用多级模糊综合评判法进行综合评价，模型的建立步骤如下。

2.1.1 建立对象集

根据图1，某典型装备保障资源的评价指标对象集为两层，其对应对象集分别表示为

一级对象集： U = ｛U1, U2,U3｝；二级对象集分为3 类：人 力 资 源 集 U1=｛U11,U12｝，物 质 资 源 集U2=｛U21, U22,U23｝，靠前抢修资源集 U3=｛U31,U32｝。

2.1.2 建立评语集V

评语集的确定则根据实战要求进行制定，评语集为V={卓越，合理，适中，失调}，为实现定量描述，采用百分制进行评判，设100～90 为优良，80～90 为合理，60～80 为适中，60 分以下为失调。

2.1.3 确定熵权系数

熵指的是系统的混乱程度，能够对系统客观状态进行描述。熵权法将独立的指标转化为系统评价，根据各要素所含信息量的饱满程度对其赋以相应的权重值，实现评价的综合转化。第i 项指标的熵权值为

式中 设对象集元素ui（i=1，2，···，m）有m 个，rivn（i=1，2，···，m；n=1，2，···，n）为对应对象集元素ui关于评价集V={Vn}的定量评价值，其取值范围为[0,1]且

令：

则 W=｛ w1, w2, w3, ⋅⋅⋅, wm｝为对象集ui的权重向量，称W 为熵权。

本文所需确定的对象集权重向量有两级：一级对象集权重向量 W =｛W1, W2,W3｝；二级对象集权重向量：Wi=｛ wi1, wi2｝（i=1、3）、 W2=｛ w21, w22,w23｝。

2.1.4 各级模糊综合评判

建立两级对象集对应评价矩阵：

于是一级评价矩阵向量为： Bi= Wi⋅Ri，则一级评价矩阵为 R =( B1, B2, B3)。

2.2 仿真验证

a）仿真条件。

以某典型装备的保障资源配置方案为例，运用上述方法对其实战化能力进行评估。

初始条件如表1～3 所示，现认为战时故障的发生覆盖所有专业、故障修复均需要更换备件，每一种故障都需要用设备进行维修。

表1 人力资源条件Tab.1 Human Resources Conditions

表2 物质资源条件Tab.2 Material Resources Conditions

表3 靠前抢修资源Tab.3 Forward Repair Resources

b）对象集、权重向量及评价矩阵计算：

U1={0.8325，0.8325}，U2={0.7778，0.8824，0.2222}，，U3={1，0.8333}。

构造对象评价集函数，令u 表示二级对象集所包含的元素Uij：

则二级对象集权重向量为W1=（0.5，0.5），W2=（0.313，0.374，0.313），W3=（0.597，0.403）；一级对象集权重向量为W=（0.283，0.388，0.329）。

模糊评价矩阵：

c）综合模糊评判。

根据式（8）～（10），二级综合评判为：

由 Bi= Wi⋅Ri（i=1，2，3）得：

一级综合评判为

采用加权平均法对每个等级进行赋值，取优良为95、及时为85、适中为70、差为40，则赋值后的资源方案合理性评价矩阵为

则保障资源方案的整体评分为

2.3 结果分析

对装备保障资源配置方案做出合理评价是一项非常复杂的工作，涉及到的因素多、种类广，并且各因素之间存在着交错复杂的联系，相互影响、相互耦合。通过仿真评价可知，该套资源配置方案的综合评价为78.3787 分，其二级指标即人力资源、物质资源、靠前抢修资源分别为82.4875、65.567、89.962，分析可知社会资源的综合利用率低是降低保障资源方案的主要影响因素，该项指标反映了装备设计的通用性问题对保障资源配置整体方案的影响。所以要加强对后续保障工作的指导及加强装备设计的通用性，提高社会保障资源的应用。

3 结束语

通过分析过程可以得出，基于熵权的模糊综合评判法能够实现将单因素的评价指标转化为总体的性能评价，系统而直观地给出全系统的合理性评价，克服了传统的专家打分方法所带来的主观因素影响，具有较好的可操作性，并且能够融合定性与定量指标，兼容性强。初步建立的评价方法为完善保障资源配置提供了依据，对于后续进行更为科学、直观地评估保障资源配置方案提供了新的思路，具有十分重要的意义。