王軍延　楊　健　劉　洋

(91550部隊　大連　116023)

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武器裝備保障性論證指標體系構建與評估*

王軍延楊健劉洋

(91550部隊大連116023)

摘要武器裝備的復雜度決定了其保障的難度，保障性也就成為了武器裝備的戰(zhàn)備完好性、生存性、保障性三個關鍵指標之一，通過系統(tǒng)分析美軍和我國裝備保障性工作的歷程，總結了武器裝備在論證中的保障性要素，確定了保障論證指標體系，并通過模糊網絡分析方法對武器裝備保障性體系的論證要素進行了定量的分析，總結的計算分析結果能夠對裝備保障性頂層設計提供技術支撐。

關鍵詞武器裝備; 保障性論證; 設計特性; 模糊網絡分析法

Class NumberE25

1引言

武器裝備的保障性工程是可靠性工程、維修性工程和綜合后勤保障綜合發(fā)展的結果。20世紀90年代，美國國防部將綜合后勤保障納入國防部指示DoDI5000.2《防務采辦管理政策和程序》，其中規(guī)定：“在武器系統(tǒng)的整個采辦中開展采辦后勤活動，以確保系統(tǒng)的設計和采辦能夠得到經濟有效的保障，并確保提供給用戶的裝備有優(yōu)化的保障資源，以滿足平時和戰(zhàn)時的戰(zhàn)備完好性要求”。F-22戰(zhàn)斗機研制中40%工作量與保障性有關。國內通過跟蹤國外裝備保障工作發(fā)展，制定了GJB 1371-1992《裝備保障性分析》、GJB 3837-

1999《裝備保障性分析記錄》和GJB 3872-1999《裝備綜合保障通用要求》等軍用標準[1]，為裝備綜合保障奠定了基礎。保障性工作的最終目標是提高裝備的戰(zhàn)備完好性、任務成功性、可部署性和持續(xù)作戰(zhàn)能力，并降低保障費用和特殊保障需求。保障性工程融合了可靠性工程、維修性工程、綜合保障、測試性、運輸性、人素工程、價值工程等[1]，這些要素在裝備的論證過程中，不同層次的要素之間缺乏定量權衡方法，給裝備保障工作的規(guī)劃、設計帶來更多的不確定性。針對武器裝備保障性工程，構建科學合理的裝備保障體系，并通過相關理論方法形成定性與定量的評價，可以為裝備保障論證提供更科學的支撐。

2武器裝備保障性工作

2.1美軍裝備保障性工作

20世紀80年代，裝備保障性問題得到了普遍重視，1983年美國國防部頒布了指令DoDD5000.39《系統(tǒng)和設備綜合后勤保障的采辦和管理》，規(guī)定了保障性與性能、進度和費用同等對待。20世紀90年代，美國國防部廢除了DoDD5000.39，將綜合后勤保障納入國防部指示DoDI5000.2《防務采辦管理政策和程序》，確定綜合后勤保障最為裝備采辦工作的不可分割的組成部分。美國新一代裝備研制中，都突出了保障性。聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機項目研制伊始，就明確了保障性是飛機的三大性能參數(shù)殺傷力、生存性和保障性 。1997年美國國防部頒布MIL-HDBK-502《采辦后勤》，要求保障性是性能的一部分，由此產生了保障性工程，它是采辦后勤對保障性問題的具體化和工程化。隨著相關指示、指令及配套文件的相繼應用，使得美軍裝備的保障性工作不斷得到深入和發(fā)展。

圖1　保障性工程活動

2.2裝備保障性指標論證

武器裝備的論證是復雜的系統(tǒng)工程。通過系統(tǒng)工程對裝備的研制過程進行管理，是確保裝備作戰(zhàn)性能優(yōu)良、易保障且壽命周期費用較低的頂層設計工作。保障性是裝備設計特性和計劃保障資源滿足平時戰(zhàn)備和戰(zhàn)時使用要求的能力。與設計特性有關的保障性參數(shù)有可靠性、維修性、測試性、運輸性等六性設計指標，還包括消耗品加裝時間、預防性維修工作時間、故障檢測率和運輸要求等;計劃的保障資源參數(shù)通常包括：人員數(shù)量與技術等級，保障設備和工具的類型、數(shù)量與主要技術指標，備品備件種類和數(shù)量，訂貨和裝運時間、補給時間，模擬與訓練器材的類型與技術指標。

2.3武器裝備保障性論證指標體系構建

通過對武器裝備保障性工程活動的分析，保障性論證中的因素主要有保障人員因素、保障資源因素、保障制度因素、保障環(huán)境因素和設計特性五 個因素[3～5]，如表1。而每個因素又可進一步分為若干子因素。保障人員因素包括作業(yè)人員和管理人員，他們既是質量控制的主體，又是質量控制的對象，是保障質量的核心因素;保障資源指裝備技術保障工作所必須具備的設備、器材、設施和信息等，是保障質量的物質基礎;保障制度是開展導彈裝備技術保障工作，實施技術保障質量控制的制度、法規(guī)等內在約束力，它規(guī)范了各保障機構、保障人員之間的相互關系，明確了開展技術保障和質量控制的方法和程序;保障環(huán)境涵蓋地理環(huán)境、氣象環(huán)境、電磁環(huán)境、作業(yè)環(huán)境和戰(zhàn)場環(huán)境，它們共同構成了對保障質量的外來影響力。通過分析，影響武器裝備保障質量的因素較多、方式各異。既有系統(tǒng)內的因素，也有系統(tǒng)外的因素;既有人為因素，也有物為因素，且因果關系難以量化。在此，采用對非定量因素進行定量分析的層次分析法對各因素影響技術保障質量的程度進行分析，求得各因素影響程度的因果關系圖，經梳理上述因素，構建如表1所示的保障工程體系。分析體系間不同層次、不同因素的影響，形成定性與定量的分析結果，將有益于指導裝備的保障工作。

表1　裝備保障性論證指標體系

3裝備保障性論證體系分析評估

3.1綜合評價方法

在多目標評價中，有ELECTRE法、層次分析法 AHP 、網絡分析法 ANP[2]、數(shù)據包絡法、理想點法 TOPSIS ，以及模糊數(shù)的DEA法、模糊層次分析法 Fussy AHP 、模糊灰色系統(tǒng) FHW 、模糊網絡分析法[6]。網絡分析法解決了決策問題中各層次內部元素非獨立問題，可使問題決策更符合系統(tǒng)實際，如圖2。在網絡分析法應用中，進行兩兩因素比較傳統(tǒng)方法依靠專家的主觀判斷，無法表現(xiàn)出各自感知的不確定性，引入模糊數(shù)后，可彌補這種不足[7～9]。

圖2　典型的ANP結構

3.2三角模糊數(shù)

模糊數(shù)是模糊集合F={x∈R|μF(x)}，x在R1:-∞

式中l(wèi)≤m≤u,l和u表示的是M的下界和上界，m是M的中值。三角模糊數(shù)中，l、u表示判斷模糊程度，u-l越大模糊程度越高，反之模糊程度越低，當l=m=u時，M通常是非模糊數(shù)。

常用模糊算子有M(∧,∨)、M(·,∨)、M(∧,⊕)、M(·,⊕)[7]，前兩種算法為主因素突出型，丟失信息較多，后兩種利用信息多。

3.3模糊網絡分析法的步驟

1) 評價指標的評價因素集

U={u1,u2,…,uN}其中，Ui中有元素{u1i,u2i,u3i,…,uini},(i=1,2,…,N)。

2) 建立評語集

V={v1,v2，…，vm}

3) 單因素模糊評判

單因素模糊評價是建立U到V的模糊關系R

4) 確定權重

將1～9標度轉換為三角模糊標度，設決策語言權重集合W={ALI;VSJI;SLI;WLI;EI;WMI;SMI;VSMI;AMI}，三角模糊數(shù)標度如表2。

表2　重要性語言轉化三角模糊數(shù)標度

5) 綜合評價步驟

(1)構建指標判斷矩陣計算未加權超矩陣

(2)計算加權矩陣

同上對各組元素對準則Cj影響進行比較得判斷矩陣后，經特征根法并歸一化得加權矩陣：

(3)計算加權超矩陣：

(4)計算極限相對排序向量：

(5)確定評價結果

采用M(+,·)算子，將F-ANP權重G與單因素評判矩陣R合成F-ANP評判集B，歸一化得向量B′，該結果更多的是運用在風險評價中，在裝備保障性論證體系中側重對權重的影響分析。

4裝備保障性論證指標體系分析

4.1構建指標體系

構建裝備保障性工程因素集是評價因素影響重要程度的基礎，根據表1的保障性論證體系建立指標體系因素集。

一級指標因素集：

U={U1,U2,U3,U4,U5}

二級指標因素：

U1={u11,u12,u13}、U2={u21,u22,u23}、U3={u31,u32,u33}、U4={u41,u42,u43}、U5={u51,u52,u53}

4.2確定指標因素影響評語集

評語集是是專家評審人對各評價指標所給出的評語集合。模型從各種指標因素對裝備保障影響程度的大小考慮,將評語劃分為五個等級。具體評語集為

V={影響大，影響較大，影響一般，影響較小，影響小}

4.3確定模糊判斷矩陣

為確定模糊判斷矩陣，請領域內專家回答調查問卷，對指標體系第二層元素進行單因素評價，經對調查表整理、統(tǒng)計，構造一般用于風險評價的模糊評判矩陣R。

4.4F-ANP權重計算

計算二級指標權重，得超矩陣W

1) 計算W11

表3　各重頻率分集的頻率與字符的對應關系

2) 計算模糊超矩陣

根據F-ANP的計算步驟，構造判斷矩陣，計算Wij(i,j=1,…，5)，可得模糊超矩陣W。

3) 計算加權矩陣A

由二級指標計算方法，可得加權矩陣：

5) 計算極限排序向量

C=(0.102，0.134，0.062，0.021 ，0.017， 0.039，0.066，0.053，0.064，0.024，0.022，0.044，0.171，0.108，0.074)，該結果即為裝備保障性論證指標體系表1中各元素權重值。

5結論

由武器裝備保障性論證指標體系權重計算結果可知，在論證階段武器系統(tǒng)的設計特性(C13=0.171)、保障設備(C2=0.134)的權重較高，同時一型裝備的人力資源配置(C1=0.102)和與設計特性相關的人素工程(C14=0.108)也是需要充分考慮的因素。當然這種權重上的主次之分并不是要忽視其它因素，權重的分析更多的是費效比平衡的一個結果。裝備的保障性是一個系統(tǒng)工程，論證階段任一環(huán)節(jié)落實的到位與否都將影響到后續(xù)的研制、部署與戰(zhàn)斗力生成。通過模糊網絡分析解決了裝備保障工程體系指標評價存在的模糊性、依賴與反饋等問題，其定量評價結果可使武器裝備的管理者在統(tǒng)籌與規(guī)劃保障性工作中有了科學的參考或依據，目標是盡快實現(xiàn)裝備的“兩成兩力”。

參 考 文 獻

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收稿日期：2016年1月3日,修回日期：2016年2月10日

作者簡介：王軍延，男，碩士，研究方向：武器系統(tǒng)總體技術。

中圖分類號E25

DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2016.07.029

Establishment and Analysis of Demonstration Index Systemfor Weapon Equipment Logistics Support

WANG JunyanYANG JianLIU Yang

(No.91550 Troops of PLA, Dalian116023)

AbstractThe complexity of weapons equipment determines the difficulty of security which has become the one of the three key indexes of weapon equipment, through the system analysis of American and Chinese equipment logistics support, the equipment in the demonstration section of key elements is summarized, the demonstration index system is determined, through fussy-analytic network process(F-ANP)network analysis method is used to determine the index weight of elements of weapons equipment logistics support, the calculation and analysis significant for equipment logistics support.

Key Wordsweapon equipment, demonstration of logistics support, design characteristics, F-ANP