装备作战保障适用性综合评估方法研究及应用*

杨 茁 王国栋 姜本正 张乐威

（91550部队 大连 116023）

1 引言

面向任务、贴近实战，是新时代武器装备立项研制、鉴定考核工作开展的基本遵循。与装备性能不同，作战适用性作为作战效能评价的一部分，是反映武器装备在针对于特定任务的使用环境下，使用人员对武器装备的满意程度，是作战试验结果评估的重要组成部分。其中作战保障适用性主要回答武器装备在贮存、运输、技术准备、使用、维修和训练过程中，用户对武器装备“能不能用、好不好用、够不够用”等实际问题的关切。

美军为作战试验研究的先行者，于20 世纪50年代即提出了作战适用性的概念。我军作战试验研究起步较晚，吸收美军研究基础，并取得了一定进步。相关文献中通常将作战适用性分解为作战使用适用性、作战环境适用性以及作战保障适用性［1］。分别体现武器装备在外界环境因素（自然环境、运输环境等）、自身因素（可靠性、安全性等）以及保障资源因素（保障设备、保障资料等）下进行作战使用时的表现［2］。其中作战保障适用性直接影响装备的战备完好性和任务成功性，对改进产品的质量特性和改善装备费用效能都具有重大影响。但目前对作战保障适用性的研究均作为作战适用性下的子项目进行简略阐述，针对性研究指标体系构建原则和方法不够具体，缺乏对实际工作的指导意义。

有鉴于此，本文基于作战保障适用性的特点和实战环境，总结提炼作战保障适用性评估方法的建立原则；初步构建作战保障适用性指标体系；利用层次分析法、模糊综合评估法建立武器装备作战保障适用性评估模型；并以某飞行器为例，采用labview进行算法实现，验证作战保障适用性评估方法的有效性和可行性，形成一套完整的，可操作的指标评定方法。

2 评估方法原则

装备作战保障，指在作战使用过程中进行的技术准备、抢救抢修、维护与保养以及弹药物资器材供应等活动，使装备能够保持、恢复和延续装备作战能力的活动。结合作实战化考核基本要求，作战保障适用性评估应遵循以下原则：

1）实战背景

装备作战试验指标体系与装备性能指标体系有本质区别，不同于性能试验的理想环境条件，在复杂的实战情境中往往难以实现理想的设计方案。作战适用性应着重评估恶性环境、实战条件下，装备能够完成任务的能力，而作战保障适用性指标体系也应更贴近实战化。

2）部队主体

评估的主体应为作战部队，体现作战部队对该型武器在使用过程中的满意程度。应强化部队需求，征求部队意见，在指标体系中体现部队关切的实战环境下装备能不能用、好不好用等更直接的问题。主要由参加作战试验的部队对各个指标权重反馈以及试验结果进行评价，也要采纳即将参试人员的整体意见，反应他们的关切问题，使指标体系更合理化。

3）回答关切

作战保障适用性评估结果应尽量全面的回答作战关心问题。按照笔者初步规划，对保障方案拟制起指导作用的使用保障性、维修保障性作为作战保障适用性评估的主体内容，主要包含作战流程及对应的主要能力，剩下的作战关心问题均应在作战保障适用性内进行综合考虑，其中包括了非作战流程的问题，如装备贮存、运输等问题。并对不重要的指标进行简化，以避免因体系过于庞大导致的方案可用性不强，影响作战执勤效率和产生过高的经费损耗。

3 作战保障适用性指标体系建立

作战保障适用性的指标体系根据层次分析法可分为3 个层级。考虑作战适用性评估能够充分暴露影响作战使用的重要问题，2 级指标可以分为贮存保障适用性、运输保障适用性、技术准备保障适用性、使用保障适用性、维修保障适用性、保障资源适用性和训练保障适用性7个指标。3级指标共有18 个，作为评估的底层指标，指标体系如图1 所示。

图1 三层级作战保障适用性指标体系

贮存、运输与技术准备是战时保障工作的重要环节，影响部队的机动性与快速部署能力。使用保障适用性主要体现在作战任务状态下的武器装备使用保障方案制定［3］。维修保障适用性是装备在储存和使用过程中为保持或恢复装备规定状态的全部技术与管理活动。其中战场抢修是在恶劣的战斗环境下、时间十分紧迫、战损部位与故障部位与标准环境下维修有明显区别时的维修工作，其修理标准、器材供应等与标准环境维修都有很大不同［4］。保障资源是保障装备所必需的资源，是构成保障系统的物质基础，其充足程度应满足战备完好性的要求。训练保障适用性主要检验训练制度的科学性及保障规划。

4 综合评估

4.1 层次分析法

层次分析法用于权重确定，包括建立指标体系、构建判断矩阵以及权重的确定［5］。

4.1.1 构建判断矩阵

根据3阶层模型的指标体系，将评估体系U分为m个准则层U1，U2，…，Um，根据准则层确定其指标层Uij(i=1，2，…，m)。考虑指标间的相互关联性，由专家组对各指标按照1-9 标度法［6］将同一层的各指标进行两两比较重要性，其中aij表示对于上层指标而言，i因素与j因素的重要程度对比。建立U的各指标比较表格后，对判断矩阵进行一致性检验。主要通过以下方式检验：

其中n为矩阵的阶数，λmax为判断矩阵特征根最大值。查表确定其随机一致性指标RI［7］，相对一致性指数为

当CR＜0.1 时，可以认为判断矩阵具有满意的一致性，否则要重新构造两两比较的判断矩阵，直到通过一致性检验［8］。

4.1.2 相对权重向量确定

在一致性检验通过的情况下，将最大特征值对应特征向量进行归一化所得。向量即为各指标权重值。计算方法为

其中，n为各判断矩阵的维数，W为判断矩阵最大特征值对应特征向量。

4.2 模糊综合评判法

模糊综合评判法用于综合计算［9］。包括建立评语等级、构建评价矩阵和结果分析。根据实际需求，确定各种评语等级，构成的评语集合V称为待评估系统的备选集。该备选集是由一些比如：好、较好、中、较差、差等概念模糊的类别语言来表达［10］。

计算隶属度。例如U中因素Ui对应的模糊矩阵为，其中rij为U中因素Ui对应V中等级Vj的隶属度，rij均在0～1 之间，且模糊理论的隶属度反映了各评价指标的相对状态，通过专家打分的方式直接给出因素对各个评价等级的隶属度数值［11］。对每个下层指标进行评判，建立指标和评语集合之间的隶属度矩阵［12］。在已得到权重向量和下层指标隶属度矩阵的情况下，选择取乘与有界算子（·，⊕）的模糊算子进行计算，得出上层指标的隶属度向量。

4.3 实例应用

以某飞行器为例构建指标体系如图1 所示，根据5 位专家打分，构造准则层判断矩阵，将各指标的相对重要性两两对比后得出，基于九分标度法原理，验证一致性检验指标，进而计算指标层相对权重。

4.3.1 构造准则层判断矩阵

以一位专家打分表为例，得到如下判断矩阵：

采用labview 进行层次分析法算法程序编写，可得到判断矩阵的特征值与特征向量，同时检验一致性指标是否通过，确定通过后可得到最大特征值所对应的归一化的特征向量，验证归一化特征向量元素之和为1 反推计算结果的正确性。算法程序如图2所示，计算结果如图3所示。

图2 基于labview的层次分析法算法

图3 基于labview的一致性检验及权重系数结果

计算得出矩阵A的最大特征值λmax，其特征向量=( 0 .079 0.079 0.2 0.41 0.68 0.45 0.33) ，归一化的特征向量W=(0.035 0.035 0.089 0.182)0.305 0.202 0.15，为该专家所赋的准则层权重系数。 当n=7 时，RI=1.36 ，由 式（1），得 到CI=0.07602，CR=CI RI=0.0559，符合一致性检验。同理得其余4位专家所赋权重，见表1。

表1 准则层权重系数

4.3.2 综合权重计算

计算得到准则层权重A和指标层权重B后可计算综合权重W（见表2）用以分析各二级指标相对于作战保障适用性这个目标层指标而言的重要性对比结果，其公式为

表2 指标层相对权重系数和综合权重系数

统计分析5 位专家打分的结果，由表1 可见，7个一级指标中，使用保障适用性指标比重最大，其次是维修保障适用性，再次是保障资源适用性。由表2 可见，18 个二级指标中，保障设施配套率指标比重最大，其次是保障器材，再次是技术准备时间。从专家打分的结果看，对作战保障适用性而言保障资源适用性是首要影响因素。

4.3.3 构建评价矩阵

E=[0 .5095 0.3825 0.09617 0.01183]

根据最大隶属度评估结果，作战保障适用性的综合评估结果可判断为好。但“差”评语的隶属度为0.01183，需要注意导致此结果的该项指标执行状态，并进行积极改良，以避免小概率事件的发生。

5 结语

装备保障已经成为制约现代战争进程和胜负的关键因素，作战保障适用性又是一个复杂而庞大的体系，需要不断研究充实。本文以某型飞行器为例，梳理构建原则，构建了作战保障适用性指标体系，构建了采用层次分析和模糊综合评价法的武器装备作战保障适用性评估模型，采用labview 进行算法计算，验证了评估模型的可行性与有效性，根据计算过程可向上追溯较差评语对应指标，形成了一套完整的、可行的综合评估方法。为作战保障适用性评估工作提供有益参考。