摘? 要：在采用魚(yú)骨圖的方法構(gòu)建面向因果分析的武器裝備體系效能評(píng)估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，建立定性判斷和定量計(jì)算相結(jié)合且支持因果分析的評(píng)估模型，最后，給出了武器裝備體系效能評(píng)估算例、結(jié)果分析以及應(yīng)用舉例。該方法能夠?yàn)槲淦餮b備體系效能評(píng)估結(jié)果進(jìn)行因果分析提供依據(jù)，能夠應(yīng)用到不同裝備編配方案的武器裝備體系效能評(píng)估和擇優(yōu)，以及武器裝備體系效能與關(guān)鍵評(píng)估指標(biāo)的因果關(guān)系分析。

關(guān)鍵詞：因果分析;武器裝備體系;效能評(píng)估;魚(yú)骨圖

中圖分類(lèi)號(hào)：E92;TP391.9? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）05-0012-05

Effectiveness Evaluation of Weapon Equipment System for Causal Analysis

LI Shili

（Jiangsu Automation Research Institute，Lianyungang? 222061，China）

Abstract：Firstly，the index system for evaluation of weapon system of systems which can be used for causal analysis is built by the fishbone diagram，then，the evaluation model combining qualitative judgment with quantitative calculation and supporting causal analysis is established，finally，the effectiveness evaluation example，result analysis and application examples are given. This method can be used for causal analysis of the effectiveness evaluation results of weapon system of systems，and can be applied to the evaluation and selection of weapon system of systems effectiveness of different equipment allocation schemes and causal analysis of weapon system of systems effectiveness and key evaluation indexes.

Keywords：causal analysis;weapon equipment system;effectiveness evaluation;fishbone diagram

0? 引? 言

武器裝備體系效能評(píng)估是支持武器發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃計(jì)劃的重要手段，對(duì)優(yōu)化裝備編配方案、作戰(zhàn)編組模式和作戰(zhàn)行動(dòng)樣式等有著重要的理論和實(shí)踐意義。

武器裝備體系效能評(píng)估的基礎(chǔ)是指標(biāo)體系的構(gòu)建，為了構(gòu)建能夠支持因果分析的武器裝備體系效能評(píng)估指標(biāo)體系，本文將采用魚(yú)骨圖的方法，從因果聯(lián)系的角度，以裝備體系作戰(zhàn)過(guò)程為分析主線(xiàn)，從涵蓋探測(cè)跟蹤、信息傳輸、態(tài)勢(shì)感知、指揮控制、協(xié)同打擊、全維防護(hù)和綜合保障的整個(gè)交戰(zhàn)過(guò)程中，通過(guò)魚(yú)骨圖的方法分析抽取出支持因果分析的過(guò)程度量指標(biāo)，從而構(gòu)建面向因果分析的武器裝備體系效能評(píng)估的指標(biāo)體系。

在此基礎(chǔ)之上，建立定性判斷和定量計(jì)算相結(jié)合且支持因果分析的評(píng)估模型，并進(jìn)行了武器裝備體系效能評(píng)估算例計(jì)算、結(jié)果分析以及應(yīng)用舉例，通過(guò)計(jì)算和分析，本文給出的武器裝備體系效能評(píng)估方法能夠應(yīng)用到裝備編配方案擇優(yōu)和體系效能因果分析。

江蘇自動(dòng)化研究所是國(guó)家重點(diǎn)科研單位，本文屬于其主要研究方向之一仿真測(cè)試的研究?jī)?nèi)容。

1? 基于魚(yú)骨圖構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系

魚(yú)骨圖法指的是把系統(tǒng)中產(chǎn)生問(wèn)題的原因及造成的結(jié)果之間錯(cuò)綜復(fù)雜的因果關(guān)系，采用簡(jiǎn)明的文字和線(xiàn)條加以全面表示的方法，是一種面向解決問(wèn)題的常用方法。用于表述原因與結(jié)果關(guān)系的圖形為魚(yú)骨圖，由原因和結(jié)果兩部分組成，左側(cè)為原因因素，對(duì)產(chǎn)生結(jié)果的原因進(jìn)行層層分解、步步深入、由表及里地揭示;右側(cè)則是左側(cè)原因?qū)е碌慕Y(jié)果，如圖1所示。

基于魚(yú)骨圖的指標(biāo)體系構(gòu)建思路：把武器裝備體系效能低作為一個(gè)待解決的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)該問(wèn)題繪制魚(yú)骨圖，從而構(gòu)建指標(biāo)體系，利用這種方法構(gòu)建指標(biāo)體系需要找出影響武器裝備體系效能發(fā)揮的制約因子。由于導(dǎo)致武器裝備體系效能低可能的因素包括探測(cè)跟蹤、信息傳輸、態(tài)勢(shì)感知、指揮控制、協(xié)同打擊、全維防護(hù)和綜合保障7個(gè)方面，因此建立導(dǎo)致武器裝備體系效能低的魚(yú)骨圖如圖2所示。通過(guò)魚(yú)骨圖的分析可以構(gòu)建面向因果分析的武器裝備體系效能評(píng)估的過(guò)程度量指標(biāo)體系如圖3所示，實(shí)際應(yīng)用中還能通過(guò)魚(yú)骨圖對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化和擴(kuò)充。

2? 建立評(píng)估模型

在構(gòu)建基于魚(yú)骨圖的武器裝備體系效能評(píng)估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，建立武器裝備體系效能評(píng)估模型如下：

第一步，計(jì)算能力層指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)向量，以U1為例：

（1）計(jì)算指標(biāo)組合權(quán)重。采用權(quán)重求解方法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的排序權(quán)重，從而得到U1的判斷矩陣U1和特征向量W1。

（2）制定評(píng)分等級(jí)并建立樣本矩陣。將指標(biāo)體系的底層指標(biāo)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)化，使各指標(biāo)轉(zhuǎn)化為具備可比性的定量指標(biāo)。

（3）對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，得到能力層指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣。定義評(píng)分細(xì)則如表1所示。

假設(shè)第k個(gè)專(zhuān)家給予底層指標(biāo)Uij的評(píng)分為dijk，則可得能力層指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣DU1。

（4）按照優(yōu)、良、中、一般、差五個(gè)等級(jí)設(shè)定5個(gè)評(píng)估灰類(lèi)。

第1級(jí)為灰類(lèi)優(yōu)，其白化權(quán)函數(shù)為：

第2級(jí)為灰類(lèi)良，其白化權(quán)函數(shù)為：

第3級(jí)為灰類(lèi)中，其白化權(quán)函數(shù)為：

第4級(jí)為灰類(lèi)一般，其白化權(quán)函數(shù)為：

第5級(jí)為灰類(lèi)差，其白化權(quán)函數(shù)為：

（5）計(jì)算灰色評(píng)價(jià)系數(shù)為：

（6）計(jì)算灰色評(píng)價(jià)向量及矩陣。U1所屬各指標(biāo)相對(duì)于各個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)矩陣：

（7）對(duì)評(píng)估指標(biāo)U1進(jìn)行第一層次的綜合評(píng)價(jià)，其綜合評(píng)價(jià)向量為：

B1=W1·R1

其中，W1為U1各下層指標(biāo)的權(quán)重。

第二步，對(duì)U2，…，U7重復(fù)第一步，得到B2，…，B7。

第三步，計(jì)算武器裝備體系效能。對(duì)評(píng)估指標(biāo)U進(jìn)行第二層次的綜合評(píng)價(jià)，由Ui的評(píng)價(jià)結(jié)果向量Bi可得U對(duì)其下層指標(biāo)Ui各評(píng)價(jià)灰類(lèi)的灰色評(píng)價(jià)矩陣為：

R=[B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7]T

則U的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為：

B=W·R

由此得到的武器裝備體系效能的綜合評(píng)估值為一個(gè)向量，如果按最大原則確定武器裝備體系的等級(jí)評(píng)估誤差較大，且無(wú)法進(jìn)行對(duì)比和擇優(yōu)，所以本文采用灰色系統(tǒng)理論的方法對(duì)B進(jìn)行單值化處理，從而得到綜合評(píng)估值為：

E=B·CT

其中，C是依據(jù)5個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值得到的各個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)等級(jí)的等級(jí)值向量。

3? 評(píng)估算例

在構(gòu)建如圖3所示的基于魚(yú)骨圖的武器裝備體系效能評(píng)估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，假設(shè)該指標(biāo)體系權(quán)重與打分結(jié)果如表2所示。

定義具體評(píng)分細(xì)則如表3所示。

計(jì)算得到體系綜合效能評(píng)估值為6.875，通過(guò)與評(píng)分細(xì)則比較，得出評(píng)估結(jié)論為：該武器裝備體系效能為良。

4? 應(yīng)用場(chǎng)景分析

該評(píng)估方法可應(yīng)用到以下兩個(gè)方面：

（1）編配方案擇優(yōu)。假設(shè)目前有4種裝備編配方案，分別為A、B、C、D，各方案之間的區(qū)別如表4所示。

通過(guò)計(jì)算可以得到不同編配方案的效能值如表5所示，從而得出體系效能最高的是方案A，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)方案的擇優(yōu)。

（2）因果分析。因果分析是本文方法的最大優(yōu)勢(shì)，通過(guò)魚(yú)骨圖構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系，然后建立支持因果分析的評(píng)估模型，通過(guò)Matlab繪制指標(biāo)與效能之間的關(guān)系圖，用于分析指標(biāo)與體系效能之間的關(guān)系。

以指標(biāo)U11、U12為例，在上述算例的基礎(chǔ)上分析這兩個(gè)指標(biāo)與體系效能之間的關(guān)系，如圖4所示。

從圖4中可以看出，當(dāng)指標(biāo)U11、U12從0至10不斷提高時(shí)，體系效能E也不斷提高，但是提高的幅度是不同的，且在其他指標(biāo)不變的情況下，體系效能E的值保持在6.2至7.0之間，效能等級(jí)為良。

5? 結(jié)? 論

武器裝備效能評(píng)估是一項(xiàng)復(fù)雜龐大的工作，指標(biāo)體系的構(gòu)建是其中的關(guān)鍵所在，本文采用魚(yú)骨圖的方法構(gòu)建了面向因果分析的武器裝備體系效能評(píng)估指標(biāo)體系，并采用定性判斷和定量計(jì)算相結(jié)合且支持因果分析的評(píng)估模型評(píng)估了武器裝備體系效能，該方法不僅有助于定量地分析各種因素與體系效能的因果關(guān)系，還能為不同裝備編配方案的武器裝備體系效能評(píng)估和擇優(yōu)提供更合理、更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并且能夠從因果分析的角度為提高武器裝備體系效能的關(guān)鍵指標(biāo)優(yōu)化提供理論和數(shù)據(jù)依據(jù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

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作者簡(jiǎn)介：李施荔（1986-），女，漢族，浙江衢州人，碩士，工程師，研究方向：體系建模與仿真。