張作剛，崔國(guó)偉，秦瑞清

(1.海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041;2.海軍91286部隊(duì)，山東 青島 266041)

隨著國(guó)家的不斷發(fā)展，艦載直升機(jī)執(zhí)行遠(yuǎn)洋任務(wù)越來(lái)越多，為了保證任務(wù)的完成，航材的供應(yīng)保障突顯的十分重要。艦載直升機(jī)執(zhí)行遠(yuǎn)洋任務(wù)在最近幾年才開始，在新任務(wù)和新環(huán)境下航材的歷史數(shù)據(jù)信息比較缺乏，為了有效的做好航材的保障工作，保證飛行的安全，對(duì)航材進(jìn)行科學(xué)的分類管理是十分有必要的。傳統(tǒng)的航材分類方法［1］，不是比較簡(jiǎn)單就是過(guò)于復(fù)雜或者是引入了過(guò)多的定性主觀判斷。在這里本文根據(jù)在遠(yuǎn)洋任務(wù)中航材保障的特點(diǎn)和航材自身的特點(diǎn)，構(gòu)建航材的分類指標(biāo)，運(yùn)用灰色聚類分析方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過(guò)示例來(lái)驗(yàn)證該指標(biāo)體系和排序方法的可行性。

1 灰色聚類分析模型

灰色聚類分析適用于按照多個(gè)不同的決策指標(biāo)對(duì)決策對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定決策對(duì)象是否滿足給定的取舍標(biāo)準(zhǔn)［2］。具體步驟如下。

1)設(shè)有n個(gè)決策對(duì)象，m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，按照綜合評(píng)價(jià)要求劃分灰類數(shù)s，將各指標(biāo)的取值范圍也相應(yīng)的劃為s個(gè)灰類。第i個(gè)聚類對(duì)象關(guān)于第j個(gè)指標(biāo)的量化評(píng)價(jià)值為

3)確定每個(gè)指標(biāo)的聚類權(quán) ωj(j，l=1，2，…，m)。

建立一個(gè)模糊優(yōu)先關(guān)系矩陣B

其中，bjl是聚類指標(biāo)uj對(duì)ul的優(yōu)先關(guān)系系數(shù)

將優(yōu)先關(guān)系矩陣B改造成模糊一致矩陣R

運(yùn)用方根法計(jì)算聚類指標(biāo)uj的權(quán)重ωj

判定對(duì)象i屬于k*灰類。

2 聚類指標(biāo)的處理

不同的指標(biāo)之間的計(jì)量單位各不相同，不能直接進(jìn)行比較分析，所以必須對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。為了使得指標(biāo)值都介于0～100，使用公式

式中:xij是指標(biāo)值;x'ij是處理后的指標(biāo)值;i=1，2，…，n;j=1，2，…，m。

3 示例分析

以某次遠(yuǎn)洋任務(wù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并進(jìn)行無(wú)量綱化處理。根據(jù)遠(yuǎn)洋任務(wù)的特點(diǎn)和航材自身的特點(diǎn)，選取指標(biāo)如表1所示。

表1 分類指標(biāo)體系

1)量化指標(biāo)體系

將航材劃分為A、B、C 3類，相應(yīng)的將各個(gè)指標(biāo)的取值范圍也劃分為3類。量化評(píng)價(jià)值如表2。

表2 量化的指標(biāo)值

對(duì)表2按照式(5)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，得到的數(shù)據(jù)指標(biāo)值如表3所示。

2)確定白化權(quán)函數(shù)

以表3的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析數(shù)據(jù)的累積百分頻率，繪制累積百分頻率曲線［3，4］，確定出灰類白化值、、，將其代入相應(yīng)的白化權(quán)函數(shù)，得到相應(yīng)的特征值。根據(jù)參考文獻(xiàn)［3，5］中航材的分類評(píng)價(jià)指標(biāo)x1對(duì)應(yīng)的3個(gè)灰類白化權(quán)函數(shù)的表達(dá)式分別為(其他評(píng)價(jià)指標(biāo)與x1相類似):

通過(guò)計(jì)算各個(gè)器材所對(duì)應(yīng)指標(biāo)的白化權(quán)函數(shù)值見(jiàn)表4。

3)指標(biāo)聚類權(quán)確定

根據(jù)式(1)建立一個(gè)模糊優(yōu)先關(guān)系矩陣B

將優(yōu)先關(guān)系矩陣B改造成模糊一致矩陣為

得到 6個(gè)聚類指標(biāo)的權(quán)重分別為:ω1=0.46，ω2=0.539，ω3=0，ω4=0，ω5=0，ω6=0。根據(jù)式(4)計(jì)算灰色聚類系數(shù)

由表5的數(shù)據(jù)，根據(jù)式(5)判斷器材所屬的灰類，結(jié)果見(jiàn)表6。

對(duì)于航材J，按照傳統(tǒng)的分類方法應(yīng)當(dāng)劃分為C類航材，由表1可以知道航材J對(duì)飛機(jī)安全的危害度不是很高，但是它的消耗數(shù)量比較多，可維修性、串件拼修可行度低、故障間隔時(shí)間短，這樣的器材需求量比較大，為了保證直升機(jī)的飛行，應(yīng)當(dāng)將該器材歸為A類比較合適。該方法比較符合實(shí)際情況。

表4 指標(biāo)白化權(quán)函數(shù)值

表5 聚類系數(shù)

表6 器材所屬類別

4 結(jié)束語(yǔ)

在缺少航材數(shù)據(jù)信息的情況下運(yùn)用灰色聚類分析方法對(duì)航材進(jìn)行了分類，其計(jì)算的結(jié)果符合實(shí)際情況。該方法對(duì)于比較難以量化界定的分類給出了量化細(xì)分，這與傳統(tǒng)的分類方法相比較更加精確。這為航材的科學(xué)管理和籌措提供了決策的依據(jù)。

［1］張作剛，胡新濤，劉望.主成分聚類分析在航材分類中的應(yīng)用［J］.兵工自動(dòng)化，2012，31(11)：25-28.

［2］羅黨，王浩方.灰色決策理論與方法［M］.北京：科學(xué)出版社，2012：35-37.

［3］朱興琳，艾力·斯木吐拉，艾爾肯·托乎提.公路交通安全評(píng)價(jià)的灰色聚類法［J］.公路工程，2009，34(2)：157-160.

［4］賈俊平.統(tǒng)計(jì)學(xué)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2004.

［5］王媛媛，陸化普，秦旭彥.基于灰色聚類分析的城市交通路網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)方法研究［J］.公路交通科技，2005，22(8)：118-122.

［6］鞏在武.不確定模糊判斷矩陣原理、方法與應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2011.