田傲宇 夏杰 王棟

摘? ?要：文章提出了一種基于改進(jìn)熵值法的主客觀相結(jié)合的效能評(píng)估方法，同時(shí)結(jié)合裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)實(shí)例分析了此評(píng)估方法在實(shí)踐中的運(yùn)用，設(shè)計(jì)了切實(shí)可行的評(píng)估方案，為裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)與評(píng)估工作的組織實(shí)施提供理論基礎(chǔ)和方法支撐。

關(guān)鍵詞：作戰(zhàn)試驗(yàn);改進(jìn)熵值法;效能評(píng)估;體系貢獻(xiàn)度

1? ? 主要內(nèi)容概述

本文借鑒AHP法和熵值法的思想，提出了一種主客觀結(jié)合且相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的評(píng)估方法，構(gòu)造基于指標(biāo)信息熵的判斷矩陣求解客觀權(quán)重，并對(duì)客觀權(quán)重進(jìn)行主觀修正或加權(quán)，可得到計(jì)算量中等、可信度較高的評(píng)估結(jié)論。

2? ? AHP賦權(quán)法與熵值法的基本原理

2.1? AHP賦權(quán)法原理

AHP法對(duì)指標(biāo)賦權(quán)時(shí)，首先通過(guò)專家對(duì)指標(biāo)的偏好程度或者相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩成對(duì)比較，由比對(duì)的結(jié)果得到判斷矩陣，對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，若滿足一致性要求，則求判斷矩陣的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量并進(jìn)行歸一化即可求出權(quán)重[1]。

2.2? 熵值法原理

效能評(píng)估時(shí)，導(dǎo)致它們對(duì)評(píng)估系統(tǒng)的分辨作用不同。當(dāng)某一指標(biāo)在各評(píng)估對(duì)象中的差異越大時(shí)熵值越小，不確定性越小、信息量也越大，計(jì)算出的權(quán)重也越大;反之同理。

設(shè)有m個(gè)待評(píng)估樣本和n個(gè)評(píng)估指標(biāo)，構(gòu)成初始數(shù)據(jù)矩陣為X=[xij]m×n，其中xij表示第i個(gè)樣本中的第j個(gè)指標(biāo)值。熵值法對(duì)指標(biāo)賦權(quán)的具體計(jì)算步驟如下。

（1）計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)樣本指標(biāo)值的比重P矩陣：。

（2）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值ej：，式中K=ln（m），Qij為中間矩陣，Qij=Pijln（Pij）。

（3）計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異系數(shù)dj：dj=1-ej。

（4）計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重：。

2.3? 改進(jìn)的熵值法

熵值法基于各指標(biāo)的信息量對(duì)其賦權(quán)，思路清晰、公正客觀，但當(dāng)某個(gè)指標(biāo)值離散程度較大時(shí)，該指標(biāo)的權(quán)重會(huì)很大，導(dǎo)致單一指標(biāo)權(quán)重過(guò)大、可信度降低，脫離了實(shí)際情況[2]。借鑒AHP法的思想，對(duì)指標(biāo)的差異性系數(shù)進(jìn)行兩兩成對(duì)比較，將比較結(jié)果映射到若干個(gè)標(biāo)度中，進(jìn)而得到基于指標(biāo)信息熵的判斷矩陣，求解該矩陣的最大特征根對(duì)應(yīng)的特征向量，并對(duì)其進(jìn)行歸一化即可求出權(quán)重，最后通過(guò)無(wú)量綱化處理和其他數(shù)學(xué)方法可以得出公正客觀且可信度較高的評(píng)估結(jié)論。

3? ? 評(píng)估實(shí)例運(yùn)用

近年來(lái)，筆者及其團(tuán)隊(duì)參與了多次陸軍裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)，為開(kāi)展建制和體系裝備作戰(zhàn)效能評(píng)估進(jìn)行了有益探索，下文將結(jié)合實(shí)例闡述基于改進(jìn)熵值法的作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估。

3.1? 建立評(píng)估指標(biāo)體系

評(píng)估指標(biāo)體系是由指標(biāo)集構(gòu)成的對(duì)裝備特征的完整刻畫和度量，可表示為，通常Xi∩Xj≠（i≠j， i，j=1，2，3，4），其中X1表示效益型指標(biāo)集，指標(biāo)數(shù)值越大越好，如行軍速度、敵方毀傷率等;X2表示成本型指標(biāo)集，指標(biāo)數(shù)值越小越好，如時(shí)間開(kāi)銷、己方戰(zhàn)損率等;X3表示居中型指標(biāo)集，指標(biāo)數(shù)據(jù)越靠近設(shè)定值越好，如行軍長(zhǎng)徑、疏開(kāi)距離等;X4表示區(qū)間型指標(biāo)集，指標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)間內(nèi)數(shù)值優(yōu)于區(qū)間外數(shù)值，如艙內(nèi)空氣質(zhì)量、火炮彈藥溫度等。

本文針對(duì)某裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)分別編制了5個(gè)作戰(zhàn)方案，并配以美軍在近似戰(zhàn)斗任務(wù)中的數(shù)據(jù)，分別為：方案1，減配火箭破障車、多用途工程車和修理方艙車等，減重運(yùn)輸車;員額精簡(jiǎn)，彈藥精簡(jiǎn)，簡(jiǎn)化伴隨保障;方案2，減配部分重型車輛和裝備，員額部分精簡(jiǎn);方案3，常規(guī)輕高機(jī)步兵營(yíng)編制;方案4，在方案3基礎(chǔ)上增配重型火力排2個(gè)、機(jī)步連1個(gè)、陸航支援中隊(duì)1個(gè)、掃雷車2輛，增加其他后勤補(bǔ)給;方案5，在方案4基礎(chǔ)上增配火箭突擊排1個(gè)、機(jī)步連1個(gè)、陸航支援中隊(duì)2個(gè)、舟橋車1輛、多用途工程車2輛、修理方艙車1輛、綜合運(yùn)輸保障車2輛;美軍，將美軍數(shù)據(jù)作為評(píng)估指標(biāo)體系的一個(gè)參考值，對(duì)于開(kāi)展我軍作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估具有重要意義。各方指標(biāo)數(shù)據(jù)如表1所示。

3.2? 實(shí)施評(píng)估

3.2.1? 熵值法評(píng)估

（1）由表1構(gòu)造初始數(shù)據(jù)矩陣：，取各作戰(zhàn)方案的最優(yōu)數(shù)據(jù)構(gòu)成理想值X0=[85? 95? 0.2 … 99? 0.1? 0.2]，將每項(xiàng)指標(biāo)的理想值與初始數(shù)據(jù)矩陣相除，得到聯(lián)系矩陣：。

（2）通過(guò)上文所述4個(gè)步驟計(jì)算出各指標(biāo)權(quán)重W=[0.001 2? ?0? ?0.080 5? …? 0? ?0.221 7? ?0. 042 3]。

（3）效能評(píng)估C=XcWT=[0.816? ?0.591? 0.505? 0.396? 0.388? 0.634]，按熵值法的6個(gè)方案作戰(zhàn)效能優(yōu)劣排序?yàn)椋悍桨?>美軍>方案2>方案3>方案4>方案5。

3.2.2? 改進(jìn)熵值法評(píng)估

熵值法評(píng)估得到的結(jié)論十分重要，是實(shí)際評(píng)估的重要參考，然而這種評(píng)估方法存在兩方面不足，一是評(píng)估前將各指標(biāo)平權(quán)，未體現(xiàn)指標(biāo)的重要性差異，二是完全依賴數(shù)據(jù)熵值進(jìn)行計(jì)算，脫離了使命任務(wù)背景[3]。作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估的一個(gè)重要原則是一切評(píng)估都要基于戰(zhàn)斗任務(wù)進(jìn)行，因此在實(shí)際作戰(zhàn)試驗(yàn)中，作者在熵值法的基礎(chǔ)上引入AHP法對(duì)指標(biāo)賦權(quán)，同時(shí)區(qū)分不同戰(zhàn)斗任務(wù)實(shí)施評(píng)估。

將表1的21項(xiàng)指標(biāo)內(nèi)容劃分為4個(gè)指標(biāo)集，分別為機(jī)動(dòng)與突圍能力、火力與毀傷能力、綜合防護(hù)與保障能力和指控通聯(lián)與偵察能力，區(qū)分不同戰(zhàn)斗任務(wù)采用AHP法對(duì)四種能力的指標(biāo)賦權(quán)得到權(quán)重WAHP=[wi1? wi2? wi3? wi4]，且滿足，其中i表示戰(zhàn)斗任務(wù)，AHP法原理及計(jì)算本文不再闡述。

以合成步兵營(yíng)4種典型作戰(zhàn)任務(wù)為例，將權(quán)重WAHP代入聯(lián)系矩陣XC計(jì)算出不同戰(zhàn)斗任務(wù)背景下的作戰(zhàn)效能C=XcWTAHP，分析易知：

（1）信火突擊戰(zhàn)斗，突出快速反應(yīng)與機(jī)動(dòng)突圍，權(quán)重w1>w4>w2>w3，排序?yàn)椋悍桨?>美軍>方案3>方案2>方案4>方案5。

（2）通道封控戰(zhàn)斗，突出火力壓制與陣地防守，權(quán)重w2>w3>w4>w1，排序?yàn)椋悍桨?>方案4>美軍>方案3>方案2>方案1。

（3）要點(diǎn)奪控戰(zhàn)斗，突出毀傷破壞與殲敵效率，權(quán)重w3>w2>w4>w1，排序?yàn)椋好儡?方案5>方案4>方案3>方案2>方案1。

（4）火力護(hù)航戰(zhàn)斗，突出偵察、保障和降低戰(zhàn)損消耗，權(quán)重w4>w3>w2>w1，排序?yàn)椋悍桨?>方案4>美軍>方案2>方案5>方案1。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種可行的基于改進(jìn)熵的效能評(píng)估方法，并結(jié)合實(shí)例分析評(píng)估理論在裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)中的運(yùn)用，可在一定程度上克服計(jì)算復(fù)雜、建模復(fù)雜、主觀評(píng)估可信度不高等問(wèn)題，對(duì)未來(lái)研究、組織、開(kāi)展裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估具有一定參考價(jià)值。

[參考文獻(xiàn)]

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