徐安桃，楊樹波，于金平，張 帆，羅 兵

(1.軍事交通學院 軍用車輛系，天津300161;2.94277 部隊，濟南250023;3.軍事交通學院 研究生管理大隊，天津300161)

當前，就我國現(xiàn)階段車輛裝備腐蝕控制的現(xiàn)狀而言，仍處于較低水平。車輛設(shè)計部門在整車設(shè)計過程中，對腐蝕問題往往沒有足夠的認識和重視［1］，致使部分車輛的防護質(zhì)量難以滿足部隊的要求，相當部分服役車輛過早腐蝕，既造成國家巨大的經(jīng)濟損失，又影響部隊的作訓能力。合理的車輛裝備防護設(shè)計，能夠有效降低其腐蝕速率，從而極大地延長整車或車輛零部件的服役年限。車輛裝備腐蝕的發(fā)生與車輛用材、防護措施、環(huán)境條件等密切相關(guān)，而防護設(shè)計是降低車輛腐蝕的重要環(huán)節(jié)［2-3］。

模糊綜合評判又稱模糊綜合決策，是應用模糊集理論與方法對事物所涉及到的因素先進行單一決策，然后綜合各方面的情況，給出該事物一個總體決策。該方法在事物評價、方案擇優(yōu)、管理調(diào)度等方面有著廣泛的應用［4］。本文運用模糊綜合評判方法對某車輛裝備防護設(shè)計方案進行了評價，為車輛裝備防護設(shè)計可行性評估提供有效的評價方法，為軍事領(lǐng)域類似的評判問題提供一種新思路。

1 車輛裝備防護設(shè)計評價指標體系的建立

車輛裝備防護設(shè)計是一項綜合性工作，其受車輛的運行環(huán)境以及生產(chǎn)單位現(xiàn)行的材料、設(shè)備、培訓、費用等多種因素影響［5-8］。因此，本文建立材料、人員、廠房設(shè)備、操作方法、試驗和經(jīng)費等6個一級指標，24 個二級指標對車輛防護設(shè)計方案加以評判(見表1)。

表1 車輛裝備防護設(shè)計評價指標體系

2 模糊綜合評判原理

2.1 單層綜合評判

假定某類事物由n個因素決定，構(gòu)成因素集為

設(shè)構(gòu)成的因素集所有可能出現(xiàn)的評語為m個，構(gòu)成評語集為

確定各級因素的權(quán)重向量

若為單層綜合評判模型，其表達模型為

式中:B為V的模糊集;R為綜合評判矩陣，且滿足:

2.2 多層次綜合評判

一個問題的諸因素往往由若干個子因素決定，而子因素還可能由更低層次的子因素決策，這類問題稱為多層次問題。對于多層次問題，可以先把低層次的諸因素看作子問題，分別進行綜合評判，然后把子問題的評判結(jié)果作為上一層的評價輸入，構(gòu)成上一層評價矩陣，再次進行綜合評判。每級結(jié)果計算完成后得出最后結(jié)果，并按最大隸屬度原則確定最終綜合評語［9-11］。

3 實例分析

某車輛設(shè)計所正為部隊用戶設(shè)計一批車輛裝備，目前車輛腐蝕防護設(shè)計工作剛剛結(jié)束，下面利用本文設(shè)計的數(shù)學模型對其防護設(shè)計方案進行綜合評判。

3.1 評語集的確定

評語集是由評判者對評判對象作出的各種可能的評判結(jié)果所組成的集合。本例評語集是對車輛制造單位現(xiàn)行的各因素所給的評定等級，結(jié)果可分為優(yōu)、良、中、差、劣5 個等級，即V={優(yōu)，良，中，差，劣}，數(shù)學表達式為

3.2 各指標權(quán)重的確定

根據(jù)各因素影響車輛裝備腐蝕防護設(shè)計的強弱程度，確定6 個一級指標的權(quán)重。一般認為，材料、操作方法、工廠設(shè)備及人員這4 個因素的重要性較強，對服役中的車輛裝備的腐蝕防護效能起主導作用，而試驗及經(jīng)費因素的重要性則相對較弱，或者說較容易克服［1］。根據(jù)專家打分后取平均值，得到一級權(quán)重矩陣，如A1= (0.22，0.18，0.21，0.20，0.1，0.09)，同理可得到二級權(quán)重矩陣。

根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的24 個二級指標所對應的生產(chǎn)或完成條件等現(xiàn)狀資料，通過建立的車輛裝備防護設(shè)計評判指標體系制定對應的問卷調(diào)查表，請10 位車輛防護設(shè)計領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)各單因素共24 個二級指標進行比較評分，并進行歸一化處理，得出材料、人員、廠房設(shè)備、操作方法、實驗、經(jīng)費等5 個一級指標相應的評判矩陣Rk(k=1，2 ，…，6)(見表2)。

表2 車輛裝備防護設(shè)計評估指標體系及權(quán)重

3.3 綜合評判計算

根據(jù)車輛裝備防護設(shè)計評估指標體系及權(quán)重(表2)給出的一級指標的第1 個單因素的5 個子單因素的權(quán)重及模糊評判矩陣R1，可求出其綜合評判矩陣，即同理，可求出其他5 個單因素的綜合評判矩陣分別為

則本次車輛防護設(shè)計綜合評判結(jié)果為

按最大隸屬度原則可知，本次車輛腐蝕防護設(shè)計可行性的綜合評判等級為“良”。該評判結(jié)果與實際相符，具有較強的可行性和科學性。

4 結(jié) 語

本文提出的車輛裝備防護設(shè)計的綜合評判方法，是一種建立在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合人們對車輛腐蝕防護知識的經(jīng)驗，解決其設(shè)計可行性綜合評判的客觀方法。該方法體現(xiàn)了定量與定性、主觀與客觀的辯證統(tǒng)一，能有效地實現(xiàn)部隊質(zhì)量監(jiān)督部門對車輛設(shè)計部門的防護設(shè)計可行性進行快速、有效的評估，可借鑒于解決軍事領(lǐng)域類似的評判問題。

［1］ 黃建中.汽車腐蝕與防護技術(shù)［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2004:93-125.

［2］ 劉杏，徐文嘉，朱焱，等.汽車腐蝕研究方法［J］. 天津汽車，2000，3(1):36-38.

［3］ 張亞丁. 腐蝕與防護手冊［M］. 北京:化學工業(yè)出版社，2009:720-739.

［4］ Li Lingjuan.An improved multilevel fuzzy comprehensive evaluation algorithm for security performance［J］.The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications，2006，13(4):48-53.

［5］ 賈旭杰，劉爭元，高松. 多故障狀態(tài)復雜系統(tǒng)的模糊綜合評價［J］.北京工商大學學報，2008，26(9):62-65.

［6］ 程凌，華潔，周曉柱. 基于層次分析—模糊綜合評判的化工園區(qū)安全評價研究［J］. 中國安全科學學報，2008，18(8):125-130.

［7］ 李金桂. 軍用飛機防腐蝕設(shè)計理論與原則［J］. 材料工程，1996(7):5-8.

［8］ 邱雙利. 汽車腐蝕性影響因素及防護對策［J］. 科學時代，2011(7):112-113.

［9］ 熊立，梁樑，王國華. 層次分析法中數(shù)字標度的選擇與評價方法研究［J］.系統(tǒng)工程理論與實踐，2005，3(3):72-79.

［10］ 劉運通，胡江碧.模糊評判的數(shù)學模型及其參數(shù)估計［J］.北京工業(yè)大學學報，2001，27(1):112-115.

［11］ 李安貴. 模糊數(shù)學及應用［M］. 北京:冶金工業(yè)出版社，2004:15-22.