祝華遠，紀云飛，史鳳隆

(海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東青島266041)

維修性是指在規(guī)定的條件下和時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。維修性是軍用飛機的一種固有屬性，是由維修性設(shè)計賦予的使其維修簡便、迅速和經(jīng)濟的內(nèi)在屬性，是一種設(shè)計決定的質(zhì)量屬性，對軍用飛機作戰(zhàn)使用有重要影響。軍用飛機維修性要求由定性要求和定量指標兩部分構(gòu)成。做好軍用飛機滿足維修性定性要求程度的階段性評價工作，可以充分發(fā)揮評價的判斷功能，為提高其維修性提供重要而有效的輔助決策支持。

軍用飛機維修性定性要求多，在評價過程中，存在較多不確定因素?；疑到y(tǒng)理論是一種研究少數(shù)據(jù)、貧信息不確定性問題的新方法，以“部分信息已知，部分信息未知”的不確定性系統(tǒng)為研究對象，主要通過對“部分”已知信息的生成、開發(fā)，提取有價值的信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行行為、演化規(guī)律的正確描述和有效監(jiān)控［1—2］?；诖?，將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用到軍用飛機維修性定性要求評價中，以使評價工作更為客觀有效。

1 軍機維修性定性要求評價指標體系

維修性定性要求是維修簡便、迅速、經(jīng)濟的具體化。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，軍用飛機維修性定性要求可概括為以下幾個方面。

1)良好的維修可達性。維修可達性是指對軍機進行維修時能夠到達維修部位的難易程度，即維修部位能夠看得見、夠得著，維修時不需要拆卸、移動其他設(shè)備、機件等。如飛機機體應(yīng)具有較高的開敞率，機載各系統(tǒng)、設(shè)備、機件的檢測點、維修點的布局應(yīng)合理，盡量減少交叉作業(yè)等。

2)標準化和互換性程度?，F(xiàn)代軍用飛機結(jié)構(gòu)，向通用化和模塊化方向發(fā)展，這不僅可以簡化維修，而且可以減輕保障裝備和航材備件的供應(yīng)負擔(dān)，有利于戰(zhàn)時拆拼修理。

3)具有完善的防差錯措施和識別標記。應(yīng)從機載設(shè)備、機件的結(jié)構(gòu)上消除產(chǎn)生維修差錯的可能性，并設(shè)置鮮明的識別標記，以防止維修差錯發(fā)生。

4)保證維修作業(yè)安全。維修的安全性是指防止維修時傷害人員和損壞裝備的一種設(shè)計特性，特別是防火、防爆、防電擊、防輻射、防有害物質(zhì)損傷等。

5)檢測準確、快速、簡便。應(yīng)充分考慮軍用飛機的測試性，利用先進的檢測診斷技術(shù)，提高機載設(shè)備的自檢能力和地面檢測效率。

6)降低維修費用，提高零部件特別是貴重件的可修復(fù)性。即在維修性設(shè)計時，使其具有可調(diào)整、可矯正、可焊接、可局部拆換、可進行表面處理等性能，這樣既能節(jié)約維修費用，又便于戰(zhàn)時修復(fù)，提高航空裝備作戰(zhàn)效能。

7)符合維修工作中的人素工程要求，充分考慮維修人員的各種生理因素、心理因素以及教育訓(xùn)練因素等，以提高維修質(zhì)量和維修工作效率，減少維修工作量和減輕人員疲勞等［3—6］。

基于以上論述和分析，為便于綜合評價，將軍用飛機定性要求分為“結(jié)構(gòu)設(shè)計因素”、“維修保障因素”和“人員使用因素”三大類，即設(shè)立3個評價一級指標。進一步細分，在一級指標“結(jié)構(gòu)設(shè)計因素”下設(shè)“維修可達性”和“部件可修復(fù)性”2個二級指標，以表征維修可達性和維修費用因素。在一級指標“維修保障因素”下設(shè)“標準化和互換性”和“測試性”2個二級指標，以表征標準化和互換性程度、是否滿足檢測準確快速簡便的要求;在一級指標“人員使用因素”下設(shè)“作業(yè)安全”、“人素工程”和“差錯預(yù)防”3個二級指標，以表征對維修作業(yè)安全、人素工程和防差錯措施等方面的要求。構(gòu)建的軍機維修性定性要求評價指標體系如圖1所示。

圖1 軍機維修性定性要求評價指標體系Fig.1 Evaluation index of battleplan maintainance qualitative request

2 軍機維修性定性要求灰色聚類評價模型

灰色聚類是根據(jù)灰類的灰數(shù)和白化權(quán)函數(shù)，將一些實測指標或?qū)崪y對象聚集成若干個可定義類別的方法。設(shè)有n個聚類對象，m個聚類指標，s個不同灰類，根據(jù)第i(i=1，2，…，n)個對象關(guān)于j(j=1，2，…，m)指標的觀測值xij(i=1，2，…，n;j=1，2，…，m)，將第i個對象歸入第k(k∈{1，2，…，s})個灰類，稱為灰色聚類。

灰色聚類通過部分已知信息來確定系統(tǒng)的其他未知信息，主要用于檢查觀測對象是否屬于事先設(shè)定的不同類別，具有計算簡單、使用靈活、適用范圍廣等特點。應(yīng)用灰色聚類相關(guān)理論方法，構(gòu)建軍機維修性定性要求灰色聚類評價模型如下［7—8］。

2.1 建立評價樣本矩陣X

對于二級指標Aij，由p名專家進行評價，假定第k(k=1，2，…，p)名專家的評價值為xkij(采用9級評語評價各二級指標所表征的軍機維修性定性要求的實現(xiàn)程度，1～9分別表示差、次、中、良、優(yōu)，以及介于兩者之間的中值。如評價為優(yōu)，取值為9;介于優(yōu)、良之間，取值為8)，則評價樣本矩陣為:

2.2 確定聚類評價灰類e和白化權(quán)函數(shù)

考慮到軍機維修性定性要求綜合評價的準確性和可操作性，選定5級評語，即將評價結(jié)果分為優(yōu)、良、中、次、差等5個評價等級，分別用聚類評價灰類e=1，2，…，5表示。

根據(jù)專家評價值范圍，建立二級指標Aij分屬于e=1，2，…，5類的白化權(quán)函數(shù)如下［7—8］。

2.3 確定評價指標權(quán)重

確定評價指標權(quán)重的方法較多，一般來講，根據(jù)計算權(quán)重時原始數(shù)據(jù)的來源不同，大致可以分為主觀賦權(quán)法(德爾菲法、層次分析法、專家調(diào)查法、循環(huán)打分法、二項系數(shù)法、重要性排序法等)、客觀賦權(quán)法(均方差法、主成分分析法、熵值法等)和綜合賦權(quán)法(綜合運用主、客觀賦權(quán)法)等三大類［9—12］。

鑒于當前缺乏足夠的有效數(shù)據(jù)支持及對上述評價指標重要性的認識還不盡統(tǒng)一，較難確定各評價指標對滿足軍用飛機維修性定性要求的貢獻程度，即各評價指標權(quán)重。綜合運用德爾菲法和層次分析法(AHP)確定評價指標權(quán)重，即邀請專家集中討論，集體采用1～9九標度的專家賦值進行兩兩比較，構(gòu)造層次分析法判斷矩陣。構(gòu)造的3個一級指標(A1，A2，A3)判斷矩陣及解得的評價指標權(quán)重W =(w1，w2，w3)=(0.30，0.54，0.16)，見表1。

表1 層次分析法判斷矩陣及評價指標權(quán)重Table 1 Judgmentmatrix and index weight(AHP)

采取同樣方法，確定3個一級指標所屬二級指標權(quán)重，分別為W1=(0.77，0.23)，W2=(0.36，0.64)，W3=(0.29，0.30，0.41)。

2.4 計算灰色聚類評價值［13—15］

計算二級指標Aij屬于第e個灰類的灰色評價權(quán)系數(shù)rije(e=1，2，…，5)，計算公式為:

對于e個評價灰類，二級指標Aij的灰色評價權(quán)向量為:

一級指標Ai對于e個評價灰類的灰色評價權(quán)矩陣為:

其中，n為各一級指標Ai所屬二級指標的個數(shù)。

對一級指標Ai作綜合評價，其灰色聚類評價值為:

其中，Wi為第i個一級指標所屬的二級指標權(quán)重。

軍用飛機維修性定性要求灰色聚類綜合評價值為:

其中，W=(w1，w2，w3)，B=(B1，B2，B3)分別為3個一級指標權(quán)重及其灰色聚類評價值。

在灰色聚類綜合評價值E中，取最大值e*= max(ei)，即可得軍用飛機滿足維修性定性要求的評價等級為第i個灰類。

3 評價應(yīng)用實例

1)建立評價樣本矩陣。由5名專家依據(jù)軍用飛機維修性定性要求，對某型軍用飛機滿足維修性定性要求的程度進行評價，得評價樣本矩陣為:

2)計算一級指標灰色聚類評價值。根據(jù)公式(2)—(5)，計算得一級指標A1(結(jié)構(gòu)設(shè)計因素)對于e個評價灰類的灰色評價權(quán)矩陣為:

根據(jù)公式(6)，對一級指標A1作綜合評價，其灰色聚類評價值為:

B1=W1×R1=［0.2659，0.3367，0.3313，0.00662，0］

同樣方法可得，一級指標A2(維修保障因素)和A3(人員使用因素)的灰色聚類評價值為:

3)計算灰色聚類綜合評價值。根據(jù)公式(7)，灰色聚類綜合評價值為:

在灰色聚類綜合評價值E中，e*=e2=max(e1，e2，e3，e4，e5)，即得該型軍用飛機滿足維修性定性要求的評價等級為第2個灰類，即該型軍用飛機滿足維修性定性要求的程度為“良”。評價專家認為，評價結(jié)果與該型飛機滿足維修性定性要求的程度基本相符，可以較為客觀地表征其維修性設(shè)計和研制水平。

4 結(jié)語

基于灰色系統(tǒng)理論研究探討了軍用飛機維修性定性要求的評價問題。首先系統(tǒng)構(gòu)建了軍用飛機維修性定性要求評價指標體系，解決了軍用飛機維修性定性要求多且交叉約束的問題;其次綜合運用德爾菲法和層次分析法確定了評價指標權(quán)重，克服了評價中主觀因素影響大的問題;最后建立了灰色聚類評價模型，較好解決了不確定因素多所帶來的諸多綜合評價難題，評價結(jié)果直觀明了。由此可見，灰色聚類評價方法可用于軍用飛機維修性定性要求評價，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

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