劉　憲　王　平

(海軍工程大學(xué)管理工程系　武漢　430033)

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基于灰色層次分析法的艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練評(píng)估*

劉憲王平

(海軍工程大學(xué)管理工程系武漢430033)

摘要針對(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平的評(píng)價(jià)問(wèn)題,建立了其訓(xùn)練水平評(píng)估指標(biāo)體系,運(yùn)用灰色層次分析法對(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平進(jìn)行了評(píng)估,詳細(xì)描述了利用該方法進(jìn)行評(píng)估的主要步驟。該方法能消除因?qū)＜也町惤o評(píng)價(jià)結(jié)果帶來(lái)的不確定性,從而提高訓(xùn)練水平評(píng)價(jià)的精確度。最后,通過(guò)實(shí)例計(jì)算,驗(yàn)證了灰色層次分析法應(yīng)用于訓(xùn)練水平評(píng)價(jià)的正確性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平; 灰色層次分析; 評(píng)估

Evaluation of Training for the Troop Carrier Battlegroup Based on Grey-AHP

LIU XianWANG Ping

(Department of Management Science, Naval University of Engineering, Wuhan430033)

AbstractAiming at the problem of evaluation of training level for the troop carrier battlegroup, this article constructed evaluation index system of the training level, which used Grey-AHP to evaluate the training level and describe the basic steps in detail. The method can eliminate the uncertainty of the results due to the individual difference of experts, then the results’ validity and precision was improved. At last, the correctness and practicability of this method was proved through an example calculation.

Key Wordstroop carrier training level, Grey-AHP, evaluation

Class NumberV267; E858

1引言

為了提高艦載機(jī)部隊(duì)的作戰(zhàn)水平,需要在實(shí)戰(zhàn)背景下進(jìn)行相關(guān)戰(zhàn)術(shù)科目訓(xùn)練,并且在訓(xùn)練結(jié)束后能夠迅速給出評(píng)估結(jié)果,評(píng)估艦載機(jī)部隊(duì)指揮員、飛行員在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下實(shí)施訓(xùn)練對(duì)抗作戰(zhàn)的對(duì)策是否及時(shí)正確,為改進(jìn)艦載機(jī)部隊(duì)攻防對(duì)抗作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)法提供依據(jù)[1]。

目前,還沒(méi)有建立完善的艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練評(píng)估準(zhǔn)則和模型,缺少充足的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),還沒(méi)有相應(yīng)的評(píng)估手段,亟待研究解決。而訓(xùn)練效果評(píng)估系統(tǒng)是建立在大量的數(shù)據(jù)和科學(xué)合理的評(píng)估準(zhǔn)則基礎(chǔ)之上的,必須根據(jù)不同的訓(xùn)練評(píng)估課目,采集有關(guān)話(huà)音、視頻和數(shù)據(jù)信息,在統(tǒng)一的時(shí)間基線上進(jìn)行相關(guān)分析處理,借助于相關(guān)專(zhuān)家隊(duì)伍,完成對(duì)艦載機(jī)部隊(duì)攻防對(duì)抗訓(xùn)練效果的定性或定量評(píng)估。

為了準(zhǔn)確、合理地評(píng)估艦載機(jī)部隊(duì)的訓(xùn)練水平,本文將層次分析法與灰色理論相結(jié)合,采用灰色層次分析法對(duì)航母編隊(duì)艦載機(jī)部隊(duì)的訓(xùn)練水平進(jìn)行評(píng)估,為對(duì)其戰(zhàn)術(shù)科目訓(xùn)練正確評(píng)價(jià)并提高訓(xùn)練水平提供決策依據(jù)。

2灰色層次分析法訓(xùn)練評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建[2~5]

本文立足于從艦載機(jī)部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)訓(xùn)練角度,結(jié)合文獻(xiàn)[5]的研究成果,從作戰(zhàn)指揮、作戰(zhàn)效果、戰(zhàn)斗行動(dòng)保障三個(gè)方面,運(yùn)用系統(tǒng)層次理論,將艦載機(jī)訓(xùn)練評(píng)估劃分為十項(xiàng)指標(biāo)來(lái)綜合評(píng)價(jià),并建立如圖1所示的評(píng)估指標(biāo)體系。

圖1　艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練評(píng)估指標(biāo)體系圖

3灰色層次分析法評(píng)價(jià)模型

設(shè)A代表艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練能力的綜合評(píng)價(jià)值,U代表一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的集合,記作U={U1,U2,…,Um},Ui代表二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)組成的集合,記作Ui={Ui1,Ui2,…,Uij}。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)訓(xùn)練能力的綜合評(píng)價(jià),需要將各定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo),可通過(guò)制定相應(yīng)的評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn),見(jiàn)表1。其中f為評(píng)分值。

表1　評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3.1建立判斷矩陣并確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

采用層次分析法和專(zhuān)家征詢(xún)法相結(jié)合的方法,通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)間兩兩重要性的比較建立判斷矩陣A=[aij](表示同一層次各指標(biāo)相對(duì)重要性的標(biāo)度值,判斷標(biāo)度采用層次分析法常用的1~9標(biāo)度)。

(1)

根據(jù)權(quán)重求解方法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重:

(2)

3.2確定評(píng)估樣本矩陣

假設(shè)有p個(gè)專(zhuān)家參與評(píng)價(jià),第k個(gè)專(zhuān)家按上面的等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij給出的評(píng)分是dijk,則指標(biāo)的評(píng)價(jià)樣本矩陣為

(3)

3.3確定評(píng)價(jià)灰類(lèi)

確定評(píng)價(jià)灰類(lèi)e=1,2,…,g,即要確定評(píng)價(jià)灰類(lèi)的等級(jí)數(shù)、灰類(lèi)的灰數(shù)及其白化權(quán)函數(shù),通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析,文中規(guī)定灰數(shù)表示評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的等級(jí)(優(yōu)、良、中、差),灰數(shù)的數(shù)值分別表示評(píng)分可能分布的區(qū)間,中間數(shù)值表示該灰類(lèi)的最佳評(píng)分值。各灰類(lèi)與白化權(quán)函數(shù)如下:

第一灰類(lèi)“優(yōu)”(e=1),灰數(shù)?1∈[0,8,+∞]

白化權(quán)函數(shù)為

(4)

第二灰類(lèi)“良”(e=2),灰數(shù)?2∈[0,8,16]

白化權(quán)函數(shù)為

(5)

第三灰類(lèi)“中”(e=3),灰數(shù)?3∈[0,4,8]

白化權(quán)函數(shù)為

(6)

第四灰類(lèi)“差”(e=4),灰數(shù)?4∈[0,2,4]

白化權(quán)函數(shù)為

(7)

3.4計(jì)算灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量及評(píng)價(jià)矩陣

對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij,第e個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)系數(shù)記為xije,各個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的總灰色評(píng)價(jià)系數(shù)記為Xij,屬于第e個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)權(quán)記為rije,則有

(8)

(9)

(10)

灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量rij歸一化后,可得Ui所屬指標(biāo)相對(duì)于各個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)矩陣:

(11)

3.5訓(xùn)練能力的綜合評(píng)價(jià)

首先對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)Ui作一級(jí)綜合評(píng)價(jià),將結(jié)果記作:

Bi=Wi·Ri=(bi1,bi2,…,big)

(12)

式中:Wi表示Ui中各因素的權(quán)重。

由Ui的評(píng)價(jià)結(jié)果向量可得Ui對(duì)于各評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)矩陣R=(B1B2…Bm)T。于是,U的二級(jí)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為

B=W·R

(13)

式中:W表示U的各因素的權(quán)重。將B單值化后可計(jì)算訓(xùn)練能力的綜合評(píng)價(jià)值Z。對(duì)各灰類(lèi)等級(jí)按“灰水平”賦值,可得各評(píng)價(jià)灰類(lèi)的值化向量D=(d1d2…dg),于是訓(xùn)練能力的綜合評(píng)價(jià)值:

Z=B·DT

(14)

4算例分析

4.1計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

以作戰(zhàn)指揮指標(biāo)為例,計(jì)算其下屬兩個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分配。邀請(qǐng)三位專(zhuān)家分別對(duì)以上兩個(gè)指標(biāo)的重要性進(jìn)行判斷,同一層次的各因素關(guān)于上一層某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較,得判斷矩陣A:

利用式(2)計(jì)算組織作戰(zhàn)籌劃、作戰(zhàn)指揮控制的權(quán)重組合為:W1=(0.25,0.25,0.5)。同理,可計(jì)算出飛行行動(dòng)效果、偵察行動(dòng)效果、干擾行動(dòng)效果、干擾效果、整體效果的權(quán)重組合為:W2=(0.2941,0.4412,0.2647,0.1471,0.2059,0.0882,0.1471,0.0784,0.0882),飛行后勤保障、裝備機(jī)務(wù)保障、電子系統(tǒng)保障的權(quán)重組合為:W3=(0.2353,0.2941,0.4706)。

4.2專(zhuān)家對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分

邀請(qǐng)三位專(zhuān)家對(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平的各項(xiàng)指標(biāo)按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,得出各指標(biāo)的評(píng)分結(jié)果如表2所示。

表2　各指標(biāo)評(píng)分結(jié)果

4.3計(jì)算灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣

以作戰(zhàn)指揮U1為例,計(jì)算其灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量及矩陣:

e2=2,x112=1.875;

e3=3,x113=2.25;

e4=4,x114=0

U11對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的總灰色評(píng)價(jià)系數(shù)為:x11=x111+x112+x113+x114=6。

利用式(10)可得U11對(duì)各灰色的灰色評(píng)價(jià)權(quán)向量為r11=(r111,r112,r113,r114)=(0.31,0.31,0.375,0),同理可得r12。

利用同樣的方法計(jì)算

4.4艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平的灰色綜合評(píng)價(jià)

先對(duì)Ui作一級(jí)綜合評(píng)判:

B1=w1×R1=(0.4568,0.4568,0.1237,0)

B2=w2×R2=(0.4551,0.4551,0.1395,0)

B3=w3×R3=(0.4769,0.3978,0.1937,0)

則Ui對(duì)于各類(lèi)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)矩陣:R=(B1,B2,B3),U的二級(jí)綜合評(píng)判結(jié)果為:B=w×R=(0.4687,0.4331,0.1562,0)

取優(yōu)、良、中、差對(duì)應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中的值作為各評(píng)價(jià)灰類(lèi)等級(jí)的值化向量,則值化向量:D=[9753]。根據(jù)式(14),計(jì)算出航母編隊(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平的評(píng)估值:Z=B×DT=7.8863。

綜合評(píng)價(jià)值和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表1)來(lái)看,該航母編隊(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平為“良”類(lèi),與實(shí)際情況相符。

5結(jié)語(yǔ)

本文采用灰色層次分析法,建立了艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平評(píng)估指標(biāo)體系,對(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平進(jìn)行了評(píng)價(jià),通過(guò)實(shí)例分析驗(yàn)證,該方法切實(shí)可行,大大降低了主觀因素的影響,可以切實(shí)提高對(duì)艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練水平評(píng)估的精確度,從而為艦載機(jī)部隊(duì)訓(xùn)練決策提供依據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 魏岳江.復(fù)雜電磁環(huán)境下的聯(lián)合訓(xùn)練[J].國(guó)防科技,2008,28(4):62-67.

[2] 郭齊勝,等.裝備效能評(píng)估概論[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2005:100-106.

[3] 覃菊瑩.灰色層次分析法-GAHP[D].南寧:廣西大學(xué),2002:5-25.

[4] 張笑,徐廷學(xué),范樹(shù)海.基于灰色層次分析法的武器系統(tǒng)綜合保障能力評(píng)估[J].海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào),2009(3):351-355.

[5] 魏培智,復(fù)雜電磁環(huán)境下航空兵訓(xùn)練評(píng)估系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2012,48(31):236-243.

[6] 黃勇,孫德翔,邢國(guó)平.基于灰色層次分析法的裝備備件重要度評(píng)價(jià)[J].航空維修與工程,2010(4):66-68.

[7] 王保乳,等.基于G-AHP的艦載機(jī)一體化訓(xùn)練系統(tǒng)支持能力評(píng)估[J].四川兵工學(xué)報(bào),2014(8):59-64.

[8] 劉義,王國(guó)玉,馮德軍,等.基于裝備作戰(zhàn)效能的復(fù)雜電磁環(huán)境下訓(xùn)練效果評(píng)估[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2009,21(17):5375-5378.

[9] 彭鵬菲,任雄偉,張建強(qiáng).復(fù)雜電磁環(huán)境下艦艇編隊(duì)裝備體系作戰(zhàn)效能評(píng)估研究[J].艦船科學(xué)技術(shù),2009,31(5):105-107.

[10] 高輔剛,趙曄,胡曉峰,等.復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)指揮控制體系建模[J].火力與指揮控制,2008,33(7):112-116.

中圖分類(lèi)號(hào)V267; E858

DOI:10.3969/j.issn.1672-9730.2016.03.007

作者簡(jiǎn)介:劉憲,男,碩士研究生,研究方向:海軍軍事訓(xùn)練效果評(píng)估。王平,男,碩士,教授,研究方向:裝備動(dòng)員。

收稿日期:2015年9月20日,修回日期:2015年11月3日