劉　寧，莊保磊，張艷萍

(1.軍事交通學院 國防交通系，天津300161； 2.后勤學院 研究生二隊，北京 100858)

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● 軍事運輸Military Transportation

摩步師軍交運輸保障效能綜合評估方法

劉寧1，2，莊保磊2，張艷萍1

(1.軍事交通學院 國防交通系，天津300161； 2.后勤學院 研究生二隊，北京 100858)

依據(jù)聯(lián)合戰(zhàn)役背景下摩步師跨區(qū)機動的特點，基于Delphi法建立了摩步師軍交運輸保障效能綜合評估指標體系，利用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法給出了評估指標的權(quán)重。分析了同級各指標間相互關(guān)系，相應地給出了每個指標計算模型和每個子系統(tǒng)綜合模型，重點構(gòu)建了摩步師軍交運輸保障效能綜合評估模型，為聯(lián)合作戰(zhàn)背景下摩步師跨區(qū)機動的運輸保障效能評定提供了量化分析依據(jù)。

軍交運輸；效能評估；結(jié)構(gòu)熵權(quán)法；評估模型

在信息化條件下，陸、海、空、天、電、網(wǎng)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要特點。以師為作戰(zhàn)單位的組織方式是實際作戰(zhàn)指揮和決策的一種常見形式，相應作戰(zhàn)方案的制定和組織實施等至關(guān)重要。隨著戰(zhàn)爭形態(tài)的演變和作戰(zhàn)樣式的創(chuàng)新，戰(zhàn)場環(huán)境日趨復雜，對戰(zhàn)時軍交運輸保障的效能提出了更高的要求。因此，科學合理地評估戰(zhàn)時軍交運輸保障效能，對相應軍交運輸保障方案的制定與組織實施具有重要意義。

1　效能評估的概念、目的與方法

效能是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下達到規(guī)定使用目標的能力。效能評估是根據(jù)影響系統(tǒng)效能的主要因素，運用一般系統(tǒng)分析的方法，在收集信息的基礎(chǔ)上，確定分析目標，建立綜合反映系統(tǒng)達到規(guī)定目標的能力測度算法，最終衡量出系統(tǒng)效能的測度與評估。齊裝滿員的成建制部隊是兵力集團的骨干力量，師(旅)團級作戰(zhàn)單位是軍交運輸保障的主要對象。摩步師軍交運輸保障效能綜合評估的目的，是為軍隊能夠準確評價成建制部隊輸送時軍交運輸保障效能的優(yōu)劣，以軍交運輸保障任務(wù)為牽引，通過對軍交運輸保障活動的詳細分析，建立特定的評估指標體系，運用系統(tǒng)分析的方法，按照一定的程序，通過定量、定性對比分析，對一定時期內(nèi)的我軍成建制部隊軍交運輸保障效能進行客觀、全面的評價和度量?？茖W合理的效能綜合評估模型與方法研究是科學決策的基礎(chǔ)性工作，綜合評估結(jié)果是評價效能優(yōu)劣的重要依據(jù)。效能評估常用的方法包括層次分析法、模糊綜合評估法、TOPSIS法、因子分析法等。

2　評估指標體系的構(gòu)建

2.1評估指標的確定

為科學合理地確定“軍交運輸保障效能綜合評估”指標體系，提高軍交運輸保障效能綜合評估結(jié)果的完整性和準確性，本文以聯(lián)合作戰(zhàn)為背景，以輸送摩步師的活動為研究對象，以部隊戰(zhàn)備輸送與保障方案、軍交運輸訓練與考核大綱和《軍交運輸保障能力動態(tài)評估標準》《軍隊聯(lián)合投送訓練規(guī)定》等有關(guān)法規(guī)為基本依據(jù)[1-2]，構(gòu)建了軍交運輸保障效能評估指標體系(如圖1所示)。由于篇幅有限，評估指標的解析將不再詳釋。

圖1　軍交運輸保障效能評估指標體系

2.2指標權(quán)值的確定

(1)利用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法確定評測指標權(quán)重。為解決層次分析法確定權(quán)值的主觀性和不確定性，得到更合理的各指標權(quán)值，本文采用一種將主觀賦值法與客觀賦值法相結(jié)合的“結(jié)構(gòu)嫡權(quán)法”[1]。它將專家調(diào)查法和模糊決策分析方法相結(jié)合，采取主觀評估法對指標的重要性進行評估，利用客觀的數(shù)學方法對評估值的不確定性進行定量分析，計算熵值，并進行“盲度”分析，從而得到更合理的權(quán)值體系。以影響“輸送能力”的4個指標為例，結(jié)構(gòu)熵權(quán)法具體步驟如下[3-4]。

首先，設(shè)計指標權(quán)重定性排序的“指標體系權(quán)重專家調(diào)查表”(見表1)，按照“德爾菲法”規(guī)定的程序和要求形成調(diào)查問卷。專家根據(jù)問卷內(nèi)容，對測評指標集重要性的“排序”進行定性判斷(采用畫“√”的方式)。通過征詢和反饋，最終形成“典型排序”。

其次，對“典型排序”進行“盲度”分析[3]。專家“典型排序”的意見往往會因為數(shù)據(jù)“噪聲”，產(chǎn)生潛在的偏差和溯源數(shù)據(jù)的不確定性。為消除數(shù)據(jù)“噪聲”和減少不確定性，需要對表1指標的定性判斷結(jié)論進行統(tǒng)計分析與處理，即計算其熵值，以減少專家“典型排序”的不確定性。通過對表1的調(diào)查結(jié)果進行熵權(quán)分析[3-5]，計算可得指標的權(quán)重值(見表2)。

(2)指標體系權(quán)重的確立。最終確定的軍交運輸保障評價指標體系，包括一級指標3個，二級指標6個，三級指標13個，四級指標16個，并通過百分權(quán)重法和乘積法計算了每項指標的權(quán)重。

表1　指標體系權(quán)重專家調(diào)查表

表2　4種運輸方式的評估與權(quán)重計算

注：Qj為“認識盲度”；xi為k個專家關(guān)于每一個因素的總體認識度[3-5]。其他指標的權(quán)重值以此類推。

3　評估指標數(shù)據(jù)獲取與處理

3.1客觀數(shù)據(jù)的獲取與處理

在本文提出準則中，通過能力、裝卸載能力可通過客觀檢測量化考慮。為消除不同量綱的影響，本研究選用線形插值法對指標進行標準化處理，指標標準化值范圍在0～1。

(1)裝卸載能力。裝卸載能力可利用部隊裝卸載的最快、最慢時間來考慮。即

(1)

(2)運輸方式的旅行速度。設(shè)實際通過量Ts，計劃量Tj，最大通過能力Tmax，旅行速度v為

(2)

計劃量為計劃鐵路使用車次量，區(qū)間的最大通過能力由鐵路局提供。

3.2主觀數(shù)據(jù)的獲取與處理

在本文提出的準則中，防護能力、交通保障、指揮決策、組織籌劃、指揮控制等方面的準則不易直接定量給出，因此本文采用專家評測法獲取專家對各指標的判斷數(shù)據(jù)。判斷依據(jù)是某軍事院校歷年后勤演習經(jīng)驗數(shù)據(jù)和后勤綜合保障能力(軍交運輸保障能力)細則。

4　綜合評價模型建立

4.1評估評分方案

設(shè)Dij為方案評分表中i層j指標的評分均值，根據(jù)評分指標數(shù)據(jù)獲取與處理方案對案例樣本進行評分(總分值100)獲取Dij值，利用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法獲得指標權(quán)重wj值，依據(jù)評估準則將Dij值與wj代入核心算法公式，評估出各個方案的總體評分。其中F為效能值，wij為第i級第j個指標的權(quán)值，nq為q類指標數(shù)量。

(1)利用懲罰型代換法實現(xiàn)具有制約關(guān)系指標綜合評判的傳遞[4]。從軍交運輸保障能力指標集來看，同級指標間具有制約或互補關(guān)系，同時對上級指標有傳遞關(guān)系。以鐵路運輸保障能力為例，當鐵路運輸中斷等情況發(fā)生時，不管裝卸載能力、防護能力、交通保障能力有多高，其保障綜合效能應為0，因此這種合成原則應設(shè)為 “一票否決法”，即某個指標的不合格將導致整個綜合評估值的不合格，為“懲罰型代換法”。合成公式為

(3)

此公式能較好地滿足“懲罰落后”的原則。

(2)利用加權(quán)求和法與參與系數(shù)實現(xiàn)互補關(guān)系指標綜合評判的傳遞。對于具有互補關(guān)系的指標集，一般采用加權(quán)求和實現(xiàn)向上級指標的傳遞，同時考慮參與程度，引入?yún)⑴c系數(shù)。例如在部隊機動方式選擇上，可以采用鐵路、水路、航空、公路運輸?shù)榷喾N運輸方式及其結(jié)合方式，或只采用某一種或某幾種運輸方式，因此各個運輸方式屬于“或”的關(guān)系。此類合成公式為

(4)

其中參與系數(shù)公式為

(5)

式中w3l為鐵路、公路、水路、航空的權(quán)重值。

參與系數(shù)的有效設(shè)置可以實現(xiàn)以下兩個目的：一是可以有效屏蔽非參與方的權(quán)重占比，并提高參與方權(quán)重的占比，符合客觀實際；二是參與系數(shù)數(shù)據(jù)采集來源于客觀實際，λl的值取自參與方的各自量，并經(jīng)過合適的換算。如運輸方式的參與量可以等價換算為運輸?shù)娜藛T數(shù)量或裝備數(shù)量，考慮目前我軍軍交運輸保障中人員和裝備為不分離狀態(tài)下的運輸，可以以各方式運輸?shù)娜藛T數(shù)量為λl的換算量，本文中λl取值分別為3 283、6 267、0、150。

4.2方案的總體量化評估

(1)組織指揮效能模型。分析組織指揮效能指標集，可知指揮員指揮效能、指揮機構(gòu)效能和部(分)隊行動效能之間是典型的制約關(guān)系，一方失效，必將影響組織指揮效能的總體發(fā)揮。同理，指揮員指揮效能的分指標之間、指揮機構(gòu)效能分指標之間、部(分)隊行動效能分指標之間也都是表征出強烈的制約關(guān)系，故組織指揮效能模型為

(6)

式中：當l=1,3時，nl=3；當l=2時，nl=6，nl為l類指標數(shù)量。w1l為指揮員指揮、指揮機構(gòu)、部(分)隊指標相對于其上級指標組織指揮效能的權(quán)重值，w1lj為指揮員指揮、指揮機構(gòu)、部(分)隊其下級指標的權(quán)重值。

(2)銜接運效能模型。分析銜接運效能指標集，可知應急處置能力、裝卸載能力、防護能力和綜合保障能力之間也是強烈的制約關(guān)系，故銜接運效能模型為

(7)

式中w2l為銜接運應急處置能力、裝卸載能力、防護能力和綜合保障能力指標相對于其上級指標銜接運效能的權(quán)重值。

(3)運載效能模型。分析運載效能指標集，其分指標之間是具有強烈互補關(guān)系，并有參與程度的差別，應用公式(4)(5)。運輸方式指標的下級指標間又表征出強烈的制約關(guān)系，應用公式(3)。所以，運載效能模型為

(8)

式中：w3l為鐵路、公路、水路、航空運輸相對于其上級指標運輸能力指標的權(quán)重值；w3lj為鐵路、公路、水路、航空運輸其下級指標的權(quán)重值。

利用懲罰型代換法實現(xiàn)鐵路、公路、水路、航空運輸下級指標向運輸方式指標的合成，再利用加權(quán)求和法與參與系數(shù)實現(xiàn)運輸方式指標向運輸效能的合成。

(4)綜合效能模型。組織指揮能力、銜接運能力、運載能力指標之間是具有強烈制約關(guān)系的指標集，將組織指揮效能、銜接運效能和運載效能通過懲罰型代換法合成得到方案的整體效能。得到摩步師軍交運輸保障效能綜合評估模型的核心算法為

(9)

式中w1、w2、w3分別為組織指揮能力、銜接運能力、運載能力指標的權(quán)重值。

(5)方案評估數(shù)據(jù)模糊化。當方案的整體評估結(jié)果量化之后，可以用綜合評估數(shù)據(jù)對方案進行量化評價，然而，對于一些臨界值，比如59分與61分，只差2分，但是等級卻由“4”降為了“3”，出現(xiàn)了“質(zhì)變”，這并不符合實際情況。在各個等級之間事實上存在著中間過渡值，因此傳統(tǒng)的處理方式是存在明顯不足的。由此，本文引入模糊分析法來評判方案效能，將清晰等級邊界進行模糊化處理，構(gòu)造5個模糊評判等級，計算每一個確定的指標值對于各個模糊評判等級的隸屬度，從而得出評判等級。

①建立判斷等級v={v1,v2,v3,v4,v5}={差，較差，一般，較好，好}；

②本文評估的軍交運輸保障效能是一個指標數(shù)值越大越好的績效指標。通過與專家討論，給出指標值區(qū)間的下限與上限。確定的模糊評判等級(見表3)。

表3　模糊評判等級

③選擇高斯型隸屬度函數(shù)：

Li(x)=e-k(x-αi)2

(10)

式中：x為方案評估分數(shù)；αi為各個中心值。

④用待定系數(shù)法求k：

(11)

代入上式：k1=101.1，k2=439.789，k3=923.26，k4=1 499.51，k5=2 212.48。

(12)

⑤將通過“軍交運輸保障綜合效能模型”計算得出的評估結(jié)果代入上式，得出其在每個模糊評判等級上的隸屬度，構(gòu)造出各自的隸屬度向量為

R=(1．959 3×10-4，3．159 7×10-5，0．002 6，

0．300 9，0．707 7)

(13)

對照v={v1,v2,v3,v4,v5}={差，較差，一般，優(yōu)秀，非常優(yōu)秀}，由此可知，本次演習評價等級為5級，即為“非常優(yōu)秀”。

4.3效能F評判等級分析

當效能評判等級為1級時，評價為差。由于使用了懲罰型代換法，放大了指標間的差距，表明各指標中存在一個或多個指標數(shù)值嚴重反向偏離，組織指揮能力、銜接運能力、運載能力3個運輸保障環(huán)節(jié)中一個或多個出現(xiàn)嚴重的失誤或瓶頸，通過核心算法4.2中步驟(1)～(3)中D1lj、D2l和D3lj的專家打分表，可以找出影響效能的主要因素，提出改進建議。

當效能評判等級為2級時，評價為較差。表明各指標值均低于正常數(shù)值或是存在個別指標一定程度的反向偏離，通過核心算法4.2中步驟(1)～(3)中D1lj、D2l和D3lj的專家打分表，找出影響效能降低的相關(guān)因素，并提供相應的改進措施。

當效能評判等級為3級時，評價為一般。表明各指標值處于正常值附近，基本滿足運輸保障需求，但遇保障需求激增時，則后續(xù)保障不足，整個運輸保障環(huán)節(jié)需要整體提升，以提高運輸保障的應急反應能力。

當效能評判等級為4級時，評價為優(yōu)秀。表明各指標值均高于正常數(shù)值或是個別指標存在一定程度的短板，但能夠較好的完成運輸保障任務(wù)。通過分析D1lj、D2l和D3lj的專家打分表，給出進一步的改進建議。

當效能評判等級為5級時，評價為非常優(yōu)秀，表明各指標均有好的表現(xiàn)，能夠圓滿完成運輸保障任務(wù)。

5　結(jié)　語

本文對摩步師軍交運輸保障任務(wù)過程中的全要素進行全面的系統(tǒng)分析，根據(jù)每一項評估指標的內(nèi)涵和機理，采集相關(guān)的客觀數(shù)據(jù)，根據(jù)指標的軍事學和數(shù)學意義，構(gòu)建一系列的系數(shù)集合，從而建立相應的數(shù)學模型，保證評估結(jié)果的信度和效度，使評估結(jié)果更加接近于真實，以達到客觀評估的目的，能夠更加有效地輔助決策。

[1]邱宛華.管理決策與應用熵學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002：62-80.

[2]程啟月.評測指標權(quán)重確定的結(jié)構(gòu)嫡權(quán)法[J].系統(tǒng)工程理論與實踐,2010,30(7)：1225-1228.

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(編輯：閆曉楓)

Research on the Comprehensive Evaluation Method of Military Transportation Support Effectiveness for the Motorized Infantry Division

LIU Ning1，2，ZHUANG Baolei2，ZHANG Yanping1

(1.National Defense Traffic Department, Military Transportation University, Tianjin 300161,China;2.Postgraduate Training Brigade, Logistics College, Beijing 100858, China)

In accordance with the inter-war-zone maneuver characteristics of motorized infantry division in joint operation, and on the base of delphi method, the comprehensive evaluation index system of military transportation support effectiveness for the motorized infantry division is built. By using the structural entropy weight method, the weight of evaluation index is presented. The relationship between the indexes at the same level is analyzed. The computational models for each index and the comprehensive model for each sub-system are obtained. The comprehensive evaluation index system of military transportation support effectiveness for the motorized infantry division is established, which is of quantitative reference for the evaluation in question.

military transportation; effectiveness evaluation; structural entropy weight method; evaluation model

2016-04-26；

2016-05-09．

劉寧(1978—)，女，博士研究生，講師.

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.06.004

E234

A

1674-2192(2016)06- 0014- 05