岳瑞華 王學(xué)浩 徐中英 楊 智 騰紅磊

(第二炮兵工程學(xué)院302教研室1，陜西 西安 710025;青州士官學(xué)校2，山東 青州 262500)

0 引言

我國自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域由于缺乏科學(xué)合理的綜合性能評(píng)價(jià)體系，不能對(duì)一個(gè)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)總體性能的優(yōu)劣進(jìn)行客觀定量的評(píng)價(jià)，因此，我國導(dǎo)彈自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的型號(hào)種類繁雜、測(cè)試程序和系統(tǒng)構(gòu)件互不兼容、測(cè)試設(shè)備的可擴(kuò)展能力嚴(yán)重不足。以上狀況導(dǎo)致軍用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的操作復(fù)雜，研制、維護(hù)和測(cè)試成本費(fèi)用急劇上升。所以，建立導(dǎo)彈自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)綜合性能評(píng)價(jià)體系可以對(duì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

評(píng)價(jià)時(shí)要綜合考慮不同戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的作戰(zhàn)需求，即必須借助各方面專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來完成，本文采用Delphi咨詢法。該方法針對(duì)評(píng)估者和分析者在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)等方面的局限性，通過組織各方面的專家，使之對(duì)指標(biāo)體系涉及到的問題發(fā)揮咨詢作用。經(jīng)過多次信息交換、統(tǒng)計(jì)處理和歸納綜合，合理地給出效能評(píng)估所包含的全部指標(biāo)及各指標(biāo)間的相互關(guān)系，從而確定指標(biāo)體系的完整結(jié)構(gòu)［1］。

通過匿名問卷和專家調(diào)研，確定自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。指標(biāo)體系分為兩個(gè)層次，第一層次包括物理因素B1、可靠性和維修性B2、可信性B3、能力B4、人員因素B5和全壽命費(fèi)用B6;第二層次共有22個(gè)指標(biāo)。

2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

根據(jù)上述自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)綜合性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，可建立二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)模型［2－5］。

2.1 評(píng)價(jià)因素集的建立

根據(jù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立二級(jí)評(píng)價(jià)因素集:第一級(jí)評(píng)價(jià)因素集 U={U1，U2，…，Um}，第二級(jí)評(píng)價(jià)因素集 Ui={Ui1，Ui2，…，Uini}，i=1，2，…，m，其中，ni為Ui中評(píng)價(jià)因素的個(gè)數(shù)。

2.2 因素評(píng)價(jià)等級(jí)表的建立

在評(píng)價(jià)過程中，由于指標(biāo)層存在大量的定性因素，需要用定性評(píng)語(模糊語言)描述并量化，以便進(jìn)行定量計(jì)算。根據(jù)評(píng)價(jià)的具體要求，將評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值分成 m 個(gè)等級(jí)，即用 V= {v1，v2，…，vm}來表示評(píng)語集。本文把影響因素評(píng)價(jià)集按其影響程度劃分為5個(gè)等級(jí)，即V={好，較好，一般，較差，差}，相應(yīng)的分?jǐn)?shù)集為{9，7，5，3，1}，用于對(duì)指標(biāo)層的定性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3 權(quán)重集的建立

權(quán)重集建立的前提是確定一級(jí)評(píng)價(jià)因素集U和二級(jí)評(píng)價(jià)因素集Ui中每個(gè)因素在綜合評(píng)價(jià)過程中的重要程度。設(shè)U中每個(gè)因素相對(duì)U的權(quán)重集為W=(w1，w2，…，wk)，其中，∑wi=1，0≤wi≤1。同理，確定Ui的權(quán)重集 Wi=，，…，)。

2.4 評(píng)價(jià)矩陣的建立

首先對(duì)第二級(jí)評(píng)價(jià)因素集Ui中的每個(gè)因素分別進(jìn)行單指標(biāo)評(píng)價(jià)，得到評(píng)價(jià)矩陣:

式中:ini為Ui中的元素個(gè)數(shù);s為評(píng)價(jià)等級(jí)個(gè)數(shù);rij為指標(biāo)對(duì)評(píng)語vm的隸屬度。

由此可得第一級(jí)因素集的各因素評(píng)價(jià)向量Bi為:

則第一級(jí)因素集的總評(píng)價(jià)矩陣為:

由此可得系統(tǒng)綜合性能的綜合評(píng)價(jià)向量為:

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

確定指標(biāo)權(quán)重的方法主要有德爾菲法(Delphi)、層次分析法(analytic hierarehy process，AHP)、二項(xiàng)系數(shù)加權(quán)法、環(huán)比評(píng)分法等。在此，主要采用層次分析法來確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)于上一層某指標(biāo)的相對(duì)重要性的權(quán)值。AHP是匹茲堡大學(xué)教授Satty創(chuàng)立的一種實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法［6－7］。它把一個(gè)復(fù)雜決策問題表示為一個(gè)有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，通過人們的比較判斷，計(jì)算各種決策方案在不同準(zhǔn)則及總準(zhǔn)則之下的相對(duì)重要性量度，從而對(duì)決策方案的優(yōu)劣進(jìn)行排列。

3.1 影響因素判斷矩陣的建立

對(duì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行比較，在進(jìn)行兩兩比較時(shí)，采用1～9標(biāo)度進(jìn)行賦值建立判斷矩陣。由此得到的判斷矩陣 A={aij|i，j=1，2，…，s}s×s，其中元素 aij為專家在待評(píng)價(jià)的總目標(biāo)考慮之下指標(biāo)ai對(duì)aj的重要性程度。

3.2 指標(biāo)相對(duì)權(quán)重的計(jì)算

層次單排序向量的計(jì)算可以歸結(jié)為求解矩陣A最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量，即滿足AW=λmaxW的特征向量 W=［w1，w2，…，wn］T。常用計(jì)算特征向量的近似方法有求和法、冪法、平方根法等。本文采用判斷矩陣首行求和并歸一化的近似方法來求解矩陣的特征向量W［8］。因此，根據(jù)判斷矩陣A即可計(jì)算準(zhǔn)則層B中相對(duì)于目標(biāo)層A的優(yōu)先權(quán)重;通過判斷矩陣B求得指標(biāo)層的C的單排序向量。

式中:vi為首行求和并歸一化所得值;wi為指標(biāo)權(quán)重;λmax為判斷矩陣最大的特征值;i=1，2，…，n。

3.3 一致性檢驗(yàn)

3.4 判斷矩陣構(gòu)造及指標(biāo)權(quán)重的確定

通過對(duì)準(zhǔn)則層影響因素進(jìn)行兩兩比較、可以得到準(zhǔn)則層B相對(duì)于目標(biāo)層A的判斷矩陣，即可計(jì)算出準(zhǔn)則層B的權(quán)重以及判斷矩陣的最大特征值、一致性指和一致性比例。B相對(duì)于A的判斷矩陣如表1所示。

表1 B相對(duì)于A的判斷矩陣Tab.1 The judgment matrix of B relative to A

經(jīng)計(jì)算，λAmax=6.2102，CI=0.042，CR=0.0336。

同理可以計(jì)算出指標(biāo)層C相對(duì)于目標(biāo)層B的判斷矩陣，如表2～表4所示。

表2 C相對(duì)于B1的判斷矩陣Tab.2 The judgment matrix of C relative to B1

表3 C相對(duì)于B2的判斷矩陣Tab.3 The judgment matrix of C relative to B2

表4 C相對(duì)于B3的判斷矩陣Tab.4 The judgment matrix of C relative to B3

4 結(jié)束語

經(jīng)過計(jì)算得到評(píng)價(jià)指標(biāo)后，按最大隸屬度原則確定VXI總線測(cè)試系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果。由于評(píng)價(jià)等級(jí)為“好、較好、一般、較差、差”，所以由以上所得結(jié)果表明VXI總線測(cè)試系統(tǒng)的性能屬于“較好”類別。本文采用層次分析法得出了評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，然后運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)VXI總線測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在評(píng)價(jià)過程中，綜合考慮了多種因素的影響。經(jīng)過科學(xué)計(jì)算，得出的評(píng)價(jià)結(jié)果符合VXI總線測(cè)試系統(tǒng)的客觀實(shí)際，因此，能夠?yàn)闆Q策者提供合理的評(píng)判依據(jù)，并為軍方選擇合適的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提供一定的參考。

［1］張杰，唐宏，蘇凱，等.效能評(píng)估方法研究［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2009:5－8.

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［6］王蓮芬，許樹柏.層次分析法引論［M］.北京:中國人民大學(xué)出版社，1989.

［7］許樹柏.層次分析法原理［M］.天津:天津大學(xué)出版社，1988.

［8］陳希祥，邱靜，劉冠軍.基于層次分析法與模糊綜合評(píng)判的測(cè)試設(shè)備選擇方法研究［J］.兵工學(xué)報(bào)，2010，31(1):68 －73.

［9］趙煥臣，許樹柏，和金生.層次分析法［M］.北京:科學(xué)出版社，1986.