齊分嶺,韋國(guó)軍,侯 煒,孫 金,施力琪

(1. 航天工程大學(xué),北京 102206;2. 中國(guó)人民解放軍66389部隊(duì),山西 太原 030031)

當(dāng)前我軍試驗(yàn)鑒定進(jìn)入新的歷史發(fā)展時(shí)期。新體制下的裝備試驗(yàn)鑒定包括性能試驗(yàn)、作戰(zhàn)試驗(yàn)、在役考核三個(gè)階段。其中，在役考核是我軍提出的新的試驗(yàn)鑒定類型,在役考核是在裝備列裝服役后進(jìn)行的鑒定考核,主要目的是檢驗(yàn)裝備滿足部隊(duì)使用與保障要求情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)服役裝備在實(shí)際運(yùn)用中存在的問(wèn)題隱患,為裝備改進(jìn)升級(jí)提供意見(jiàn)建議。航天裝備主要包括在軌運(yùn)行的衛(wèi)星、空間站、運(yùn)載系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、運(yùn)控系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)。開(kāi)展航天裝備在役考核研究有助于摸清航天裝備性能,驗(yàn)證裝備在實(shí)際使用環(huán)境下的任務(wù)效能,探索裝備運(yùn)用模式,為同型裝備改進(jìn)升級(jí)或新型裝備立項(xiàng)論證提供理論依據(jù)。指標(biāo)體系構(gòu)建是在役考核的基礎(chǔ)性工作,其構(gòu)建過(guò)程是否科學(xué),指標(biāo)設(shè)計(jì)是否合理,是裝備在役考核的關(guān)鍵。

孟慶均等分析了在役考核評(píng)估的邏輯過(guò)程,通過(guò)提出關(guān)鍵在役考核問(wèn)題,界定了在役考核重點(diǎn)內(nèi)容,構(gòu)建了裝備在役考核指標(biāo)體系,為規(guī)范在役考核評(píng)估設(shè)計(jì)提供理論支撐。朱閩等采用專家打分與問(wèn)卷調(diào)查法確定陸軍主戰(zhàn)裝備在役考核指標(biāo)體系,綜合運(yùn)用優(yōu)序圖法和差異修正法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。彭文成等對(duì)指控分系統(tǒng)體系能力進(jìn)行自頂而下分解,運(yùn)用映射、聚類方法構(gòu)建在役考核指標(biāo)體系。張超等從在役考核的概念和內(nèi)容出發(fā),運(yùn)用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)指控分系統(tǒng)在役考核指標(biāo)體系進(jìn)行優(yōu)化,運(yùn)用實(shí)例對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。吳溪等通過(guò)確定作戰(zhàn)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo),提出裝備關(guān)鍵作戰(zhàn)問(wèn)題,運(yùn)用基于映射分解、基于質(zhì)量功能展開(kāi)及基于樹(shù)狀分析3種方法解析關(guān)鍵作戰(zhàn)問(wèn)題,采用ISM模型構(gòu)建了作戰(zhàn)試驗(yàn)評(píng)估指標(biāo)體系。當(dāng)前對(duì)航天裝備在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建的研究較少,本文借鑒上述文獻(xiàn)中指標(biāo)體系構(gòu)建方法,緊密結(jié)合航天器裝備工作環(huán)境及任務(wù)特點(diǎn)構(gòu)建典型航天裝備在役考核指標(biāo)體系。

1 典型航天裝備在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建方法

1.1 裝備在役考核內(nèi)容

在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建之前要明確裝備在役考核內(nèi)容,只有搞清楚在役考核主要內(nèi)容才能建立科學(xué)全面的指標(biāo)體系。在役考核是考核在役裝備在訓(xùn)練演練、完成任務(wù)、值勤保障等實(shí)際使用過(guò)程中滿足需求的程度,是對(duì)裝備進(jìn)行的持續(xù)性考核鑒定,通過(guò)科學(xué)評(píng)估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題缺陷,檢驗(yàn)裝備是否真正“好用”,通過(guò)全方位的在役考核為裝備采購(gòu)、改進(jìn)升級(jí)及退役報(bào)廢提供意見(jiàn)建議。如圖1所示，裝備在役考核主要包含以下3個(gè)方面內(nèi)容。

圖1 裝備在役考核內(nèi)容示意圖

1)在役適用性指標(biāo)。在役適用性是考核裝備在列裝后裝備與使用人員、裝備與裝備之間結(jié)合的效能,裝備服役后基本性能保持及執(zhí)行任務(wù)中效能發(fā)揮情況,是否滿足裝備使用單位任務(wù)要求,包括裝備適編性、適配性、服役經(jīng)濟(jì)性、部隊(duì)適用性和質(zhì)量穩(wěn)定性,重在考核裝備在實(shí)際使用環(huán)境中的表現(xiàn)及作用發(fā)揮,是在役考核的主要內(nèi)容。

2)性能試驗(yàn)及作戰(zhàn)試驗(yàn)考核不充分或未能考核指標(biāo)。在性能試驗(yàn)及作戰(zhàn)試驗(yàn)階段,由于裝備試驗(yàn)樣本量少或者考核條件不具備,導(dǎo)致部分指標(biāo)考核不充分或者無(wú)法考核,就本文所研究的典型航天裝備而言，這一特點(diǎn)更加明顯,多數(shù)衛(wèi)星可靠性、可用性的測(cè)試在發(fā)射入軌前后是有差別的,另外，由于使用壽命的限制，衛(wèi)星入軌后的任務(wù)測(cè)試試驗(yàn)不可能占用太長(zhǎng)時(shí)間,需要結(jié)合在役考核進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

3)裝備鑒定定型時(shí)遺留問(wèn)題改正情況及以往在役考核問(wèn)題解決情況。新的試驗(yàn)鑒定體制下,考慮研制成本及戰(zhàn)斗力生成周期等因素,允許裝備存在部分不影響裝備整體功能的問(wèn)題,這些遺留問(wèn)題需要在批量生產(chǎn)時(shí)消除。新裝備列裝后,再結(jié)合在役考核驗(yàn)證這些遺留問(wèn)題的解決情況,對(duì)以往在役考核排查出的問(wèn)題解決情況進(jìn)行回頭看,檢驗(yàn)裝備效能提升情況,調(diào)查官兵對(duì)裝備改進(jìn)后的滿意度。

1.2 在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建基本思路

指標(biāo)體系的構(gòu)建是在役考核的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性工作,是在役考核數(shù)據(jù)采集與評(píng)估的依據(jù),指標(biāo)體系是否合理直接影響到在役考核效益。構(gòu)建在役考核指標(biāo)體系首先應(yīng)當(dāng)明確考核目的,基于裝備完成不同工作任務(wù)的滿足度,從裝備擔(dān)負(fù)使命、用戶使用體驗(yàn)以及部隊(duì)工作任務(wù)三個(gè)方面提出關(guān)鍵在役問(wèn)題。然后采用樹(shù)狀分析技術(shù)，結(jié)合裝備在服役過(guò)程中所需完成的工作任務(wù)，解析關(guān)鍵在役問(wèn)題,初步確定在役考核評(píng)價(jià)指標(biāo),最后通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)模型和專家咨詢法進(jìn)行指標(biāo)篩選優(yōu)化,從而形成優(yōu)化后的指標(biāo)體系?？傮w構(gòu)建思路如圖2所示。

圖2 典型航天裝備在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建基本思路

1.3 在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建步驟

1.3.1 確定在役考核目的

以構(gòu)建先進(jìn)實(shí)用的航天裝備試驗(yàn)鑒定體系為總體目標(biāo),探索裝備在役考核科目設(shè)計(jì)、指標(biāo)體系和效能評(píng)估方法等,進(jìn)一步驗(yàn)證在役裝備完成各項(xiàng)任務(wù)的實(shí)際效能,跟蹤掌握部隊(duì)裝備戰(zhàn)法運(yùn)用、使用管理、保障維修情況,考核裝備適編性、適配性和服役期經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo),為裝備運(yùn)用以及改進(jìn)升級(jí)提供意見(jiàn)與建議。確定在役考核目的要結(jié)合裝備擔(dān)負(fù)使命、用戶使用體驗(yàn)、部隊(duì)工作任務(wù)3方面內(nèi)容分析。其中，裝備擔(dān)負(fù)使命分析主要圍繞裝備擔(dān)負(fù)的具體使命講清航天裝備載荷及平臺(tái)性能、效能是否滿足任務(wù)需求;用戶使用體驗(yàn)分析主要是分析航天裝備人員編制、數(shù)量編配是否合理以及維修保障性如何;部隊(duì)工作任務(wù)分析主要是圍繞部隊(duì)日常多樣化的工作任務(wù)，分析航天裝備在戰(zhàn)備、訓(xùn)練、演習(xí)、管理等工作中的性能保持、效能發(fā)揮、操作使用滿意度、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性等綜合表現(xiàn)情況。

1.3.2 提出關(guān)鍵在役問(wèn)題

關(guān)鍵在役問(wèn)題是在役考核關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容,是在役考核重點(diǎn)解決的問(wèn)題,能夠直接反映裝備列裝服役后“好不好用”“耐不耐用”等現(xiàn)實(shí)表現(xiàn),在役考核指標(biāo)必須圍繞關(guān)鍵在役問(wèn)題進(jìn)行分解,確保在役考核指標(biāo)具有針對(duì)性和有效性。航天裝備在役考核指標(biāo)必須圍繞航天裝備的關(guān)鍵在役問(wèn)題構(gòu)設(shè),與列裝服役后的工作任務(wù)緊密相關(guān),“裝備在多樣化軍事任務(wù)中的性能保持、效能發(fā)揮及是否滿足當(dāng)前任務(wù)需要”是關(guān)鍵在役問(wèn)題所在。關(guān)鍵在役問(wèn)題的主要任務(wù)是在分析裝備擔(dān)負(fù)使命、部隊(duì)工作任務(wù)及用戶使用體驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將模糊的在役考核要求轉(zhuǎn)化為比較明確的問(wèn)題,便于考核人員理解和構(gòu)建指標(biāo)體系。對(duì)于裝備使命層面而言,考核人員主要關(guān)心的是衛(wèi)星性能保持及效能發(fā)揮情況；對(duì)于部隊(duì)工作任務(wù),考核人員主要關(guān)心的是衛(wèi)星在實(shí)際使用中的組織運(yùn)用、操作流程、維修保障等方面的情況；對(duì)于用戶使用體驗(yàn),考核人員主要關(guān)心的是衛(wèi)星編配是否合理、能否保持信息優(yōu)勢(shì)。結(jié)合在役考核目的分析,關(guān)鍵在役問(wèn)題可分解為裝備適編性問(wèn)題、適配性問(wèn)題、部隊(duì)適用性等問(wèn)題。關(guān)鍵在役問(wèn)題需要緊密結(jié)合裝備擔(dān)負(fù)的訓(xùn)練、演練、保障、管理等具體任務(wù)分解,以便有利于后續(xù)數(shù)據(jù)采集工作開(kāi)展。以航天裝備中的某型衛(wèi)星系統(tǒng)為例,結(jié)合實(shí)際工作任務(wù),提出關(guān)鍵在役問(wèn)題,部分關(guān)鍵在役問(wèn)題如表1所示。

表1 關(guān)鍵在役問(wèn)題

1.3.3 解析關(guān)鍵在役問(wèn)題

裝備試驗(yàn)鑒定考核評(píng)估依據(jù)具體的評(píng)估指標(biāo)體系來(lái)考核,解析關(guān)鍵在役問(wèn)題的目的也是為了建立合理完善的在役考核指標(biāo)體系。不同類型的在役考核目的不同,對(duì)應(yīng)的指標(biāo)體系和分解方法也不同。

本文選取基于樹(shù)狀分析的方法構(gòu)建在役考核指標(biāo)體系,主要將裝備服役壽命周期中需要關(guān)注的關(guān)鍵在役問(wèn)題轉(zhuǎn)化為評(píng)估指標(biāo)體系。樹(shù)狀分析的技術(shù)思想產(chǎn)生于還原論,是一種逐層分解剖析問(wèn)題的方法論。

運(yùn)用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)將復(fù)雜的系統(tǒng)研究對(duì)象進(jìn)行多種屬性的描述,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行逐級(jí)逐層地解析,由上到下、由高層次到低層次、由抽象到具體。結(jié)合在役考核目的定義分析可知,在役考核的內(nèi)涵也可理解為是對(duì)裝備在役效能的考核,具體包含適用性、適配性、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo),這些指標(biāo)再結(jié)合裝備日常戰(zhàn)備、維護(hù)管理、演習(xí)訓(xùn)練等工作又可以進(jìn)一步分解,直到分解到可以直接采集的底層數(shù)據(jù)元為止。

樹(shù)狀分析技術(shù)是將關(guān)鍵在役問(wèn)題層層分解為層次清楚的樹(shù)狀結(jié)構(gòu),結(jié)合航天裝備在役考核內(nèi)容及服役后所涉及的主要任務(wù),可以將關(guān)鍵在役問(wèn)題分解為裝備適編性、適配性、服役經(jīng)濟(jì)性、部隊(duì)適用性和質(zhì)量穩(wěn)定性5類問(wèn)題,并據(jù)此設(shè)置在役考核的一級(jí)指標(biāo)。每個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題可以進(jìn)一步分解為幾個(gè)子問(wèn)題,每個(gè)關(guān)鍵在役問(wèn)題或子問(wèn)題可以分解為一個(gè)或多個(gè)與其相關(guān)的效能指標(biāo),每個(gè)效能指標(biāo)可分解為多個(gè)性能指標(biāo),每個(gè)性能指標(biāo)則與最終數(shù)據(jù)元相對(duì)應(yīng)。例如，適編性問(wèn)題可以分解為：在軌衛(wèi)星數(shù)量資源是否滿足實(shí)際任務(wù)需求?地面應(yīng)用系統(tǒng)值勤人員配備是否合理?地面應(yīng)用系統(tǒng)與任務(wù)適應(yīng)性如何?將這些關(guān)鍵在役問(wèn)題用指標(biāo)來(lái)衡量,可以分解出所有可以回答關(guān)鍵在役問(wèn)題的指標(biāo)數(shù)據(jù)?；跇?shù)狀分析構(gòu)建在役考核指標(biāo)體系的方法如圖3所示。

圖3 基于樹(shù)狀分析的在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建

1.3.4 生成初始指標(biāo)體系

由于篇幅有限，本文僅以典型航天裝備在役考核中部隊(duì)適用性及服役經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的構(gòu)建為例進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1)以某型衛(wèi)星為研究對(duì)象構(gòu)建部隊(duì)適用性指標(biāo)體系

衛(wèi)星是航天裝備中數(shù)量最多的一類,部隊(duì)適用性指標(biāo)是衡量衛(wèi)星在實(shí)際使用中是否適應(yīng)當(dāng)前任務(wù)的重要指標(biāo)。部隊(duì)適用性是指裝備完成戰(zhàn)備訓(xùn)練等任務(wù)的滿足程度,在役考核階段進(jìn)行適用性考核的內(nèi)容主要是前期性能試驗(yàn)與作戰(zhàn)試驗(yàn)期間不具備條件考核或者未能充分考核的一些指標(biāo)。由于航天裝備工作環(huán)境特殊,衛(wèi)星地面模擬空間環(huán)境試驗(yàn)不可能完全代替真正的空間環(huán)境試驗(yàn),因此部分適用性指標(biāo)仍須在衛(wèi)星入軌后進(jìn)行持續(xù)考核,例如可靠性、測(cè)試性、環(huán)境適應(yīng)性等指標(biāo)均需在實(shí)際使用的空間環(huán)境中進(jìn)行長(zhǎng)周期的考核。運(yùn)用樹(shù)狀分析技術(shù)解析部隊(duì)適用性關(guān)鍵問(wèn)題,可得到部隊(duì)適用性指標(biāo),如表2所示。

表2 部隊(duì)適用性I1(一級(jí)指標(biāo))

2)以某型測(cè)控裝備為研究對(duì)象構(gòu)建服役經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)體系

測(cè)控裝備是測(cè)控系統(tǒng)的重要組成,主要用于跟蹤測(cè)量航天器的姿態(tài)狀態(tài),發(fā)送遙測(cè)遙控信號(hào)。服役經(jīng)濟(jì)性是指裝備在服役期間消耗維持經(jīng)費(fèi)的合理性,主要考核費(fèi)效比情況,一般以年為時(shí)間單位計(jì)算,考核裝備在訓(xùn)練、使用、管理、維護(hù)及完成其他日常任務(wù)中的經(jīng)費(fèi)消耗是否合理?？己藴y(cè)控裝備的服役經(jīng)濟(jì)性有助于考察測(cè)控裝備經(jīng)濟(jì)性是否合理,為裝備退役更新提供決策參考。運(yùn)用樹(shù)狀分析技術(shù)解析服役經(jīng)濟(jì)性關(guān)鍵問(wèn)題,可得到測(cè)控裝備服役經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),如表3所示。

表3 服役經(jīng)濟(jì)性I2(一級(jí)指標(biāo))

2 典型航天裝備在役考核指標(biāo)體系優(yōu)化

經(jīng)過(guò)樹(shù)狀分析初步建立的典型航天裝備在役考核指標(biāo)體系,存在某些指標(biāo)與上一級(jí)指標(biāo)相關(guān)性較差、部分指標(biāo)的重要性不易區(qū)分以及部分指標(biāo)不適于實(shí)施考核等問(wèn)題,因此應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化初始指標(biāo)體系。

2.1 基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的初始指標(biāo)體系優(yōu)化

初始指標(biāo)體系中包含定性指標(biāo)和定量指標(biāo),而且部分指標(biāo)之間不存在明確的數(shù)量關(guān)系,可以看作一種灰色系統(tǒng),可利用灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)在役考核指標(biāo)體系進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)一步剔除相關(guān)性不大的指標(biāo)。

2.1.1 初始指標(biāo)值的獲取與標(biāo)準(zhǔn)化

在役考核初始評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，既有可以直接從工作任務(wù)中獲取的定量指標(biāo),也有需要根據(jù)試驗(yàn)鑒定專家、部隊(duì)操作維護(hù)人員主觀評(píng)價(jià)的定性指標(biāo)。對(duì)于定性指標(biāo),如“人員數(shù)量合理性”“專業(yè)崗位合理性”“太空溫度適應(yīng)性”等,可以采用問(wèn)卷調(diào)查以及德?tīng)柗品ㄟM(jìn)行獲取。

指標(biāo)值的類型主要分兩類：一類是效益性指標(biāo),或者稱正向型指標(biāo),即越大越好,如指標(biāo)“任務(wù)完成可靠度”;另一類是成本型指標(biāo),或者稱負(fù)向型指標(biāo),即越小也好,如指標(biāo)“故障檢測(cè)虛警率”。數(shù)學(xué)中一般使用閾值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,閾值法是指將原始值與指標(biāo)中的某個(gè)閾值進(jìn)行比較,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)值的方法。標(biāo)準(zhǔn)化公式可表示為:

效益性指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化:=max()

(1)

成本型指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化:=min()

(2)

其中,為第個(gè)考核對(duì)象的第個(gè)指標(biāo)的實(shí)際采樣值,max()、min() 分別為試驗(yàn)中采集到數(shù)據(jù)中的最優(yōu)值。

2.1.2 灰色模型建立

灰色關(guān)聯(lián)分析法是根據(jù)系統(tǒng)中各個(gè)指標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)實(shí)例指標(biāo)數(shù)據(jù)的處理發(fā)掘指標(biāo)之間的相關(guān)性,應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法分析各個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性是否密切,剔除關(guān)聯(lián)性弱的指標(biāo),從而達(dá)到優(yōu)化指標(biāo)體系的目的?；疑P(guān)聯(lián)模型構(gòu)建步驟一般如下:

1)確定評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)集,包括參考數(shù)列和比較數(shù)列

={(1),(2),…,()}

(3)

={(1),(2),…,()}

(4)

式(3)中，()表示第個(gè)指標(biāo)的參考值、最優(yōu)值,式(4)中，()為第個(gè)考核對(duì)象第個(gè)指標(biāo)的某次采樣值、實(shí)測(cè)值。

2)求解差值數(shù)列矩陣

先對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以()為標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)列,以()為比較數(shù)列,求解差值數(shù)列矩陣:

(5)

式(5)中，Δ()表示第個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第個(gè)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)值的差值。令=()*,()=|()-()|。

3)計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

在上一步的基礎(chǔ)上，依據(jù)公式計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù):

(6)

其中，為分辨系數(shù),取值范圍為[0,1]。一般情況下，取大于04的數(shù),通常在05～1之間,可取05。

4)計(jì)算關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)度表示指標(biāo)之間關(guān)聯(lián)性的大小,即密切相關(guān)程度:

(7)

對(duì)進(jìn)行排序,可得到各指標(biāo)相對(duì)于評(píng)價(jià)對(duì)象的重要程度,剔除相關(guān)性較小的指標(biāo)。

2.2 專家咨詢法優(yōu)化調(diào)整

衛(wèi)星運(yùn)行空間環(huán)境復(fù)雜、工作方式特殊,部分考核指標(biāo)的確定區(qū)別于通用裝備,經(jīng)過(guò)灰色關(guān)聯(lián)模型篩選的在役考核指標(biāo)體系還需結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行意見(jiàn)征詢,優(yōu)化調(diào)整與實(shí)際不符的部分指標(biāo),以使指標(biāo)體系更加完善。

3 實(shí)例分析

下面以部隊(duì)適用性指標(biāo)為例,利用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行優(yōu)化。選取某型衛(wèi)星不同時(shí)期統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)四組,分別記為data1、data2、data3、 data4,采用灰色關(guān)聯(lián)度模型對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行篩選優(yōu)化。

1)獲取指標(biāo)值

對(duì)于所選取的指標(biāo)數(shù)據(jù)樣本中定性或主觀數(shù)據(jù)采用專家打分法獲取；對(duì)于定量型數(shù)據(jù)則從衛(wèi)星運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)中采集,從而得到各指標(biāo)原始值,所有數(shù)據(jù)應(yīng)用前均做脫密處理,而后用式(1)、式(2)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,如表4所示。

2)指標(biāo)分析

設(shè)定所取的4組數(shù)據(jù)數(shù)列的參考數(shù)列為={1,1,1,1},比較數(shù)列分別為,,,,數(shù)列中的數(shù)值由表4得到。然后計(jì)算差值矩陣=()*,()=|()-()|,得到矩陣后轉(zhuǎn)化為表5。

表4 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值

表5 D值

利用MATLAB求解出中最大值為0988,最小值為0,由式(6)求出關(guān)聯(lián)系數(shù)(),如表6。

表6 關(guān)聯(lián)系數(shù)

最后由式(7)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，可得關(guān)聯(lián)度矩陣=[0745 0416 0426 0721 0542 0641 0557 0472 0351 0615 0904 0842 0464 0890 0685 0734 0352]

3)指標(biāo)篩選

根據(jù)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度值的大小判斷指標(biāo)的重要性,值越小說(shuō)明關(guān)聯(lián)程度越低,指標(biāo)測(cè)試規(guī)程合理性、指標(biāo)干擾環(huán)境下工作適應(yīng)性與在役考核部隊(duì)適用性關(guān)聯(lián)度均低于04,可以剔除。

4)指標(biāo)優(yōu)化

對(duì)于篩選出的指標(biāo)體系再組織試驗(yàn)鑒定領(lǐng)域、航天工程領(lǐng)域及衛(wèi)星管控部隊(duì)專家通過(guò)德?tīng)柗品◤V泛征詢意見(jiàn)。綜合專家意見(jiàn),該指標(biāo)體系比較合理,但認(rèn)為“衛(wèi)星在軌維修性”指標(biāo)表述不合理,因?yàn)樵谲壘S修技術(shù)目前尚未實(shí)現(xiàn),衛(wèi)星可恢復(fù)性故障一般是通過(guò)上注遙測(cè)指令進(jìn)行重置恢復(fù),致命性故障一般無(wú)法維修,建議將指標(biāo)“在軌維修性”更改為“遙測(cè)維修性”。

5)指標(biāo)體系的最終確定

通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)模型及專家咨詢法進(jìn)行篩選優(yōu)化,最終確定了比較完善的部隊(duì)適用性指標(biāo)體系,如圖4所示。

圖4 典型航天裝備(衛(wèi)星)部隊(duì)適用性指標(biāo)體系

運(yùn)用同樣的方法可得到典型航天裝備適編性、適配性、服役經(jīng)濟(jì)性及質(zhì)量穩(wěn)定性指標(biāo)。

4 指標(biāo)體系評(píng)估應(yīng)用

為驗(yàn)證上述指標(biāo)體系的合理性與有效性,本文采用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行在役考核評(píng)估,擬對(duì)某星座中3顆衛(wèi)星(編號(hào)為1-3號(hào)星)適用性進(jìn)行考核,指標(biāo)體系采用優(yōu)化后的部隊(duì)適用性指標(biāo)體系,數(shù)據(jù)來(lái)源為經(jīng)處理的歷史數(shù)據(jù)及仿真數(shù)據(jù)。

1)確定評(píng)價(jià)對(duì)象集={,,},其中,,分別代表待評(píng)估對(duì)象1-3號(hào)衛(wèi)星。

2)確定評(píng)價(jià)因素集={,,,,},其中,,,,分別代表準(zhǔn)則層指標(biāo),即5個(gè)二級(jí)指標(biāo):任務(wù)可靠性、衛(wèi)星維修性、衛(wèi)星測(cè)試性、衛(wèi)星安全性、環(huán)境適應(yīng)性,每個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)包含對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目層指標(biāo),分別為、、等15個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

3)確定評(píng)價(jià)評(píng)語(yǔ)集={,,},其中,,分別代表優(yōu)秀、良好、一般、差。

4)運(yùn)用層次分析法計(jì)算各層次權(quán)重,生成權(quán)重向量,其中準(zhǔn)則層權(quán)重矩陣記為,指標(biāo)層權(quán)重矩陣分別記為1、2、3、4、5。

5)建立綜合評(píng)價(jià)模糊關(guān)系矩陣。由10名來(lái)自任務(wù)部隊(duì)、院校、科研單位的專家結(jié)合衛(wèi)星歷史數(shù)據(jù)及仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,每名專家對(duì)每個(gè)衛(wèi)星具體指標(biāo)評(píng)價(jià)選擇僅為一類,并采取10分制打分。分別求出3顆衛(wèi)星的模糊關(guān)系矩陣、、。

6)綜合評(píng)判。通過(guò)公式=°計(jì)算3顆衛(wèi)星的模糊綜合評(píng)價(jià)向量,根據(jù)最大隸屬原則確定衛(wèi)星部隊(duì)適用性綜合評(píng)判結(jié)果。

依據(jù)上述步驟1-6,代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可得到綜合評(píng)價(jià)向量,由于篇幅有限,具體演算過(guò)程不再詳細(xì)描述,只給出評(píng)價(jià)結(jié)果向量。

=°=(0287 0471 0205 0037)

=°=(0526 0277 0197 0000)

=°=(0026 0226 0483 0265)

根據(jù)最大隸屬原則可知,1號(hào)星適用性為良好,2號(hào)星適用性為優(yōu)秀,3號(hào)星適用性為一般。實(shí)際上,1號(hào)星綜合表現(xiàn)良好,處于壽命中期;2號(hào)星為近期發(fā)射的改進(jìn)型衛(wèi)星,性能優(yōu)秀,適用性強(qiáng);3號(hào)星服役時(shí)間長(zhǎng),故障率偏高,綜合表現(xiàn)一般,可見(jiàn)評(píng)估結(jié)果與實(shí)際相符,說(shuō)明本文所建立的指標(biāo)體系科學(xué)有效,能夠較好地反映典型航天裝備實(shí)際狀態(tài)。

5 結(jié)束語(yǔ)

典型航天裝備在役考核是摸清裝備性能底數(shù)、了解裝備效能發(fā)揮、發(fā)現(xiàn)裝備實(shí)際運(yùn)用中存在問(wèn)題隱患的重要手段,可以為裝備研發(fā)論證、改進(jìn)升級(jí)提供意見(jiàn)建議。

本文結(jié)合文獻(xiàn)研究成果,以典型航天裝備為在役考核研究對(duì)象,從裝備在役考核內(nèi)容出發(fā),梳理在役考核指標(biāo)體系構(gòu)建思路,突出在役問(wèn)題的分析分解,構(gòu)建初始指標(biāo)體系,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法與專家咨詢法進(jìn)行優(yōu)化,以優(yōu)化后的指標(biāo)體系為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合評(píng)估仿真,驗(yàn)證了指標(biāo)體系的合理性與有效性,為下一步組織典型航天裝備在役考核數(shù)據(jù)采集工作打下基礎(chǔ)。