張耀龍,阮擁軍,李 震

(陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)裝備指揮與管理系,河北 石家莊 050003)

裝備保障能力是陸軍合成旅作戰(zhàn)能力的重要組成部分,是保持和提高合成旅作戰(zhàn)能力的重要支撐。隨著我軍合成旅部隊(duì)的快速發(fā)展,新型信息化裝備的不斷列裝,合成旅裝備保障能力生成發(fā)展面臨著越來越多挑戰(zhàn)。如何提高我軍合成旅裝備保障能力,是當(dāng)前亟待研究解決的現(xiàn)實(shí)問題[1]。

裝備保障能力評(píng)估作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,在進(jìn)行裝備保障系統(tǒng)建設(shè)需求論證和科學(xué)決策過程中,發(fā)揮著方向性和指導(dǎo)性作用,開展裝備保障能力評(píng)估對(duì)推動(dòng)陸軍合成旅裝備保障能力建設(shè)具有重要作用[2]。

當(dāng)前裝備保障能力評(píng)估方法主要可分為6類[3],包括：多元統(tǒng)計(jì)理論,主要采用主成分分析法、聚類分析法等方法;不確定性理論,主要采用模糊綜合評(píng)判、粗糙集理論、云理論、灰色系統(tǒng)等方法;多屬性方法,主要采用層次分析法等;數(shù)據(jù)挖掘方法,主要采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、關(guān)聯(lián)分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等方法;交叉學(xué)科評(píng)估方法,主要采用馬爾科夫模型、集對(duì)分析法、物元分析法、仿真評(píng)估法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法等方法;最后一類是組合模型評(píng)估方法,主要采用具有互補(bǔ)性的上述方法建立組合模型來進(jìn)行評(píng)估。上述方法各有特點(diǎn),根據(jù)各種方法的功能,又可以分為決策類方法、評(píng)價(jià)類方法、預(yù)測(cè)類方法以及優(yōu)化類方法?？紤]合成旅裝備保障能力評(píng)估因素的多層次性、復(fù)雜性,結(jié)合評(píng)估工作實(shí)際,從簡(jiǎn)便實(shí)用角度出發(fā),本文采用模糊層次分析法對(duì)合成旅裝備保障能力進(jìn)行相關(guān)評(píng)估[4]。

1 合成旅裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

當(dāng)前,對(duì)裝備保障能力評(píng)估的研究是軍事裝備領(lǐng)域的一項(xiàng)重要內(nèi)容,在實(shí)踐應(yīng)用中也有較高的要求。但是由于諸多原因,目前還尚未形成一個(gè)被普遍認(rèn)可并接受的裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系,從而影響了裝備保障能力評(píng)估工作的精確開展。本文通過對(duì)相關(guān)單位的調(diào)研,分析了現(xiàn)階段合成旅裝備保障工作面臨的問題,在參考文獻(xiàn)[5-7]基礎(chǔ)上,結(jié)合新編制體制下合成旅裝備保障工作的實(shí)際,基于“任務(wù)-能力”映射關(guān)系,從分析合成旅裝備保障任務(wù)活動(dòng)基本流程入手,進(jìn)行裝備保障任務(wù)分解和細(xì)化,將裝備保障任務(wù)的任務(wù)指標(biāo)描述轉(zhuǎn)化為能力指標(biāo)描述,實(shí)現(xiàn)能力分解。

首先,根據(jù)目前我軍合成旅裝備保障力量遂行裝備保障任務(wù)的基本過程,生成合成旅裝備保障任務(wù)流程圖,如圖1所示。圖中描述了從戰(zhàn)斗開始到結(jié)束過程中裝備保障力量承擔(dān)的各類任務(wù)。

圖1 裝備保障任務(wù)流程

其次,根據(jù)合成旅裝備保障任務(wù)流程,將各階段任務(wù)逐步細(xì)化分解,從而構(gòu)建裝備保障任務(wù)的模型圖,如圖2所示。

圖2 合成旅裝備保障任務(wù)模型

再次,根據(jù)“任務(wù)-能力”的映射,把任務(wù)活動(dòng)描述轉(zhuǎn)化為能力指標(biāo)。根據(jù)合成旅裝備保障任務(wù)活動(dòng),將其裝備保障能力分解為六大能力:指揮控制能力、維修保障能力、供應(yīng)保障能力、戰(zhàn)場(chǎng)裝備管理能力、防衛(wèi)防護(hù)能力以及數(shù)據(jù)支撐能力(態(tài)勢(shì)感知能力)。但是,鑒于部隊(duì)實(shí)際作戰(zhàn)過程中,戰(zhàn)場(chǎng)裝備管理與其他任務(wù)存在交叉融合,一般由指揮要素組織指導(dǎo)實(shí)施,因此考慮將其列為指揮控制能力的二級(jí)指標(biāo)。

基于以上理解,采用任務(wù)能力映射、層次分解等方法,提取能力要素、設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu),構(gòu)建了合成旅裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系[8],如圖3所示。

圖3 合成旅裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系

1)指揮控制能力。主要是確定保障方案和計(jì)劃;合理編組裝備保障力量;暢通與相關(guān)指揮機(jī)構(gòu)和裝備保障力量之間的信息;掌握戰(zhàn)場(chǎng)裝備保障態(tài)勢(shì),匯總裝備保障信息,指揮協(xié)調(diào)各級(jí)裝備保障力量行動(dòng);根據(jù)裝備損傷情況,組織搶救搶修器材前送供應(yīng);向旅指揮所上報(bào)裝備保障信息,提出裝備使用及保障建議,視情向上級(jí)裝備保障指揮機(jī)構(gòu)提出支援需求[9]。一般包含4個(gè)二級(jí)指標(biāo):裝備指揮要素構(gòu)建能力、裝備保障籌劃能力、保障行動(dòng)控制能力和戰(zhàn)場(chǎng)裝備管理能力。

2)維修保障能力。主要是為使裝備保持、恢復(fù)規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)或改善裝備性能而對(duì)裝備進(jìn)行維護(hù)和修理的活動(dòng)。合成旅戰(zhàn)時(shí)維修保障工作主要包括維修準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備、技術(shù)檢查、野戰(zhàn)搶修機(jī)構(gòu)開設(shè)以及野戰(zhàn)搶救搶修等行動(dòng)。一般包含6個(gè)二級(jí)指標(biāo):裝備維修準(zhǔn)備能力、裝備技術(shù)準(zhǔn)備能力、裝備技術(shù)檢查能力、野戰(zhàn)修理機(jī)構(gòu)開設(shè)能力、野戰(zhàn)搶救能力、野戰(zhàn)搶修能力。

3)供應(yīng)保障能力。主要包括統(tǒng)計(jì)、籌措、上報(bào)、收發(fā)、保管和前送作戰(zhàn)部隊(duì)(分隊(duì))所需物資器材、彈藥,為相關(guān)分隊(duì)補(bǔ)充所需要的物資器材、彈藥等。一般包含4個(gè)二級(jí)指標(biāo):野戰(zhàn)器材庫(kù)開設(shè)能力、野戰(zhàn)彈藥庫(kù)開設(shè)能力、物資器材供應(yīng)保障能力以及彈藥供應(yīng)保障能力。

4)防衛(wèi)防護(hù)能力。主要是指為防止敵人襲擊破壞或其他損壞,保證人員、物資、裝備及設(shè)施、設(shè)備安全而采取警戒、防護(hù)措施的能力。一般包括5個(gè)二級(jí)指標(biāo):擬制防護(hù)防衛(wèi)計(jì)劃能力、警戒防衛(wèi)能力、隱蔽偽裝能力、核生化防護(hù)能力以及信息防護(hù)能力。

5)數(shù)據(jù)支撐能力。主要是指裝備保障部門通過多種方式對(duì)裝備保障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、傳輸、分析、處理等能力[10]。一般包含3個(gè)二級(jí)指標(biāo):保障資源數(shù)據(jù)支撐能力、保障需求數(shù)據(jù)支撐能力、保障行動(dòng)數(shù)據(jù)支撐能力。

2 基于FAHP的評(píng)估步驟

2.1 建立因素集和評(píng)語(yǔ)集[11]

建立評(píng)估因素集合U={U1,U2,…,Um},就是在將所有因素考慮周全前提下,采用層次分析法進(jìn)行屬性關(guān)系劃分,實(shí)現(xiàn)多級(jí)模糊綜合評(píng)判。確定的因素集就是評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。

建立評(píng)語(yǔ)集就是將評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)結(jié)果劃定為一定的等級(jí),這些等級(jí)的集合V={V1,V2,…,Vn}。本文確定合成旅裝備保障能力評(píng)估的評(píng)判等級(jí)為4級(jí):V1表示優(yōu)秀,V2表示良好,V3表示及格,V4表示不及格,記為模糊評(píng)語(yǔ)集V={V1,V2,V3,V4}。

2.2 評(píng)估指標(biāo)權(quán)重的確定

在評(píng)估指標(biāo)中,由于對(duì)裝備保障能力的影響程度不同,每一個(gè)因素指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)總體中所占的比重各不相同。我們通過對(duì)各個(gè)因素ui賦予相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)wi,來反饋其重要程度。本文采用層次分析法來確定指標(biāo)的權(quán)重[12]。

1)建立判斷矩陣

判斷矩陣表示針對(duì)上層次某一元素(如AK)的本層次有關(guān)元素(如a1,a2,…,an)之間兩兩比較確定的其相對(duì)重要性。若判斷矩陣為[aij]n×n,aij表示對(duì)上層元素AK而言,本層次ai與aj相比相對(duì)重要性的數(shù)值表示,通常值取1-9及它們的倒數(shù)[13],其標(biāo)度值如表1所示.

如表1所示的標(biāo)度值,元素B1,B2,…,Bn相對(duì)于上一層元素B進(jìn)行比較,可得到如下所示的判斷矩陣:

表1 1-9重要性級(jí)別標(biāo)度定義

在實(shí)際問題分析中,由于事物存在客觀復(fù)雜性、人們認(rèn)識(shí)水平存在差異和片面性,構(gòu)建的判斷矩陣要達(dá)到完全的一致基本是很難的[14],特別是包含元素多、系統(tǒng)規(guī)模大的問題更是如此。所以,通常我們必須對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

2)判斷矩陣權(quán)重計(jì)算及一致性檢驗(yàn)

首先,對(duì)判斷矩陣計(jì)算最大特征根及對(duì)應(yīng)特征向量(應(yīng)用yaahp軟件計(jì)算)。然后,利用一致性指標(biāo)CI、隨機(jī)一致性指標(biāo)RI和一致性比率CR作一致性檢驗(yàn)。若通過,特征向量(歸一化后)即為權(quán)向量;若不通過,再重新構(gòu)造成對(duì)比較陣。

1)計(jì)算最大特征根及其特征向量

在這里我們選用正規(guī)化求和法。計(jì)算步驟如下

①將判斷矩陣的每一列正規(guī)化,即

②將處理后的判斷矩陣按行相加,即

所得向量w=(w1,w2,…,wn)T即為所求特征向量。

④最大特征根為

式中:(Bw)i為向量Bw的第i個(gè)元素。

2)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

①一致性指標(biāo)CI,定義為

當(dāng)CI=0時(shí),λmax=n,判斷矩陣具有完全一致性。

②平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI,其數(shù)值由表2給出。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)數(shù)值

③隨機(jī)一致性指標(biāo)CR,定義為

一致性檢驗(yàn)一般要求CR<0.10。如果一致性檢驗(yàn)結(jié)果不滿足要求,需要檢查判斷矩陣中各元素間關(guān)系值設(shè)定是否合理,然后進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,使之通過一致性檢驗(yàn)。判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn),則確定特征向量W為該層次的權(quán)重。

2.3 模糊綜合評(píng)判結(jié)果的計(jì)算[15]

第1步,建立模糊評(píng)判矩陣

首先由評(píng)估人員對(duì)評(píng)判對(duì)象因素進(jìn)行等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判,確定單個(gè)因素對(duì)評(píng)語(yǔ)集中各元素的隸屬程度,形成模糊判斷矩陣,即

第2步,計(jì)算綜合評(píng)估結(jié)果

1)建立模糊評(píng)判集合:

B=A°R=(B1,B2,…,Bn)

2)確定分?jǐn)?shù)集C=(C1,C2,…,Cn)T,其中Cj(j∈[1,n])表示第j級(jí)評(píng)語(yǔ)的分?jǐn)?shù)。確定評(píng)判準(zhǔn)則為:若Cn>Cn臨界,則認(rèn)為達(dá)到相應(yīng)級(jí)別。如打分獲得85分,良好C臨界值為80分,則認(rèn)為該能力指標(biāo)部分評(píng)估結(jié)果為良好。

3)計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果S

S=B·C

S值就是評(píng)判對(duì)象的最終評(píng)估分值,然后將其置于評(píng)語(yǔ)集得到對(duì)應(yīng)評(píng)判等級(jí),即為評(píng)估結(jié)果。

3 合成旅裝備保障能力評(píng)估實(shí)例分析[16]

以某合成旅參加支援邊境通道反擊作戰(zhàn)對(duì)抗演習(xí)為例,采用FAHP法對(duì)其裝備保障能力進(jìn)行評(píng)估。主要圍繞指揮控制、維修保障、供應(yīng)保障、防衛(wèi)防護(hù)及數(shù)據(jù)支撐等方面設(shè)計(jì)了能力數(shù)據(jù)采集表,對(duì)演習(xí)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,進(jìn)而組織專家對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,得出相關(guān)評(píng)判結(jié)果。

3.1 確定權(quán)重集

合成旅裝備保障能力評(píng)估層次結(jié)構(gòu)模型簡(jiǎn)明地表述了合成旅裝備保障能力相關(guān)各因素及其相互之間的關(guān)系。但是,由于對(duì)裝備保障能力的影響程度不盡相同,每一個(gè)因素指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)總體中所占的比重各不相同,我們通過兩兩比較構(gòu)造判斷矩陣。

按照層次分析法的1-9分值標(biāo)度準(zhǔn)則,分別給出各層次相關(guān)因素的兩兩比較判斷矩陣。首先,一級(jí)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的比較判斷矩陣為

根據(jù)公式計(jì)算其最大特征值和相應(yīng)的特征向量分別為

(0.2564,0.2464,0.2100,0.1407,0.1465)T

對(duì)應(yīng)的一致性指標(biāo)為CI=0.0092,RI=1.12,CR=0.0082即通過一致性檢驗(yàn)。所以該矩陣滿足一致性,其準(zhǔn)則層裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)權(quán)重為:W=(0.2564,0.2464,0.2100,0.1407,0.1465)

其次,二級(jí)指標(biāo)的判斷矩陣、一致性檢驗(yàn)的計(jì)算及組合權(quán)向量的確定,子準(zhǔn)則層對(duì)準(zhǔn)則層四個(gè)指標(biāo)的兩兩比較判斷矩陣分別為:

然后分別求最大特征值和相應(yīng)的特征向量,并作一致性檢驗(yàn),則得

(0.1977,0.3427,0.2806,0.1789)T

CI(1)=0.0255,RI(1)=0.90,CR(1)=0.0283即矩陣B1通過一致性檢驗(yàn)。

λ2max=6.1554,

(0.1224,0.1708,0.1546,0.1145,0.2724,0.1652)T

CI(2)=0.0306,RI(2)=1.24,CR(2)=0.0247即矩陣B2通過一致性檢驗(yàn)。

(0.1801,0.2093,0.2825,0.3282)T

CI(3)=0.0017,RI(3)=0.90,CR(3)=0.0019即矩陣B3通過一致性檢驗(yàn)。

(0.1451,0.2643,0.2079,0.1287,0.2540)T

CI(4)=0.0036,RI(4)=1.12,CR(4)=0.0032即矩陣B4通過一致性檢驗(yàn)。

(0.2702,0.3771,0.3528)T

CI(5)=0.0171,RI(5)=0.58,CR(5)=0.0295即矩陣B5通過一致性檢驗(yàn)。

將演習(xí)中采集的數(shù)據(jù)發(fā)給相關(guān)專家,請(qǐng)專家參考已經(jīng)建立的合成旅裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系評(píng)價(jià)集及相關(guān)演習(xí)數(shù)據(jù),評(píng)判給出每個(gè)因素指標(biāo)的等級(jí),然后對(duì)一個(gè)因素的多個(gè)權(quán)值取算數(shù)平均,確定相應(yīng)的隸屬度向量。如表3所示。

表3 某合成旅裝備保障能力評(píng)估因素體系

3.2 計(jì)算模糊評(píng)估結(jié)果

1)計(jì)算模糊評(píng)價(jià)矩陣R

由式(1)計(jì)算每個(gè)準(zhǔn)則的隸屬度向量,并進(jìn)行歸一化處理:

同理可求得B2、B3、B4,由此得到準(zhǔn)則層關(guān)于目標(biāo)層的隸屬度矩陣。

2)求出目標(biāo)層的隸屬度向量,并進(jìn)行歸一化處理:

3)計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果S

對(duì)照表4的評(píng)分表來求合成旅裝備保障能力評(píng)估得分S。

表4 合成旅裝備保障能力評(píng)分表

S=B°C=

0.64×90+0.20×80+0.12×60+0.04×40=82.4

4)確定評(píng)估等級(jí)

根據(jù)上一步求出的評(píng)估得分,結(jié)合評(píng)估等級(jí)分值劃分,確定合成某旅裝備保障能力評(píng)估結(jié)果為良好。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過“任務(wù)-能力”的映射關(guān)系,構(gòu)建了合成旅裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系,基于FAHP的評(píng)估方法,通過專家評(píng)判法確定評(píng)估指標(biāo)權(quán)重、分值,并利用模型進(jìn)行定量分析計(jì)算,降低專家打分的主觀性,從而提高了可信度與客觀性。通過實(shí)例分析,該方法的評(píng)估結(jié)果較為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)了合成旅裝備保障能力,對(duì)合成旅裝備保障能力考核及評(píng)估具有一定參考意義。