王亞鵬，張巾幗，薛元飛，王春杰，李太慧

(1.軍事交通學(xué)院 裝備保障系，天津300161;2.軍事交通學(xué)院 基礎(chǔ)部，天津300161;3.軍事交通學(xué)院 科研部，天津300161;4.71521 部隊(duì)，河南 新鄉(xiāng)453002;5.73055 部隊(duì)，江蘇 江陰214432)

為了保證車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備能與車(chē)輛裝備整體配套、功能銜接、數(shù)量適當(dāng)，切實(shí)發(fā)揮其維修保障效能，必須預(yù)先制訂多套可選、合理完善、各有側(cè)重的車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配應(yīng)用方案。通過(guò)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)(車(chē)輛)野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選或評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少，且都是運(yùn)用熵權(quán)法、雙基點(diǎn)法(TOPSIS 法)對(duì)戰(zhàn)時(shí)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配預(yù)案進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)選［1-3］，這些方法雖然預(yù)期效果比較理想，但其建模過(guò)程繁瑣，公式計(jì)算復(fù)雜，操作使用不便。鑒于此，本文采用集對(duì)勢(shì)理論［4］構(gòu)建一個(gè)新的車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選模型，為車(chē)輛裝備指揮員提供有價(jià)值的決策依據(jù)和參考指導(dǎo)。

1 戰(zhàn)時(shí)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選指標(biāo)體系

為便于對(duì)比分析，主要借鑒文獻(xiàn)［3］的研究成果構(gòu)建指標(biāo)體系(如圖1 所示)。

圖1 車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選指標(biāo)體系

(1)維修作業(yè)能力。主要指各種野戰(zhàn)維修裝備維修作業(yè)能力的整體效能，它是應(yīng)用方案中最重要的選優(yōu)指標(biāo)，是完成各種任務(wù)基本前提保證。維修能力性越強(qiáng)，應(yīng)用方案可行性越高。

(2)功能銜接性。主要指為形成全過(guò)程的保障能力，將功能互補(bǔ)的維修裝備進(jìn)行聯(lián)合使用的過(guò)程。通過(guò)各種不同功能的野戰(zhàn)維修裝備有效銜接，共同完成維修保障任務(wù)。在應(yīng)用方案中，各種野戰(zhàn)維修裝備的功能要盡可能互補(bǔ)。

(3)保障經(jīng)費(fèi)合理性。不同的應(yīng)用方案將導(dǎo)致部隊(duì)保障費(fèi)用不同，在保障完成任務(wù)的前提下，使用保障費(fèi)用越少，方案合理性越好。

(4)種類(lèi)配套性。主要是考慮各種野戰(zhàn)維修裝備的應(yīng)用比例，應(yīng)用方案必須做到整體配套合理，才能使部隊(duì)的車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備綜合保障能力提高。野戰(zhàn)維修裝備應(yīng)用比例越合理，方案的配套性越高。

(5)戰(zhàn)術(shù)性能先進(jìn)性。不同的應(yīng)用方案，野戰(zhàn)維修裝備總體的戰(zhàn)術(shù)性能不同。車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備戰(zhàn)場(chǎng)生存能力、隱蔽性能等戰(zhàn)術(shù)性能越高，完成保障任務(wù)的能力越強(qiáng)。

(6)技術(shù)性能先進(jìn)性。在執(zhí)行保障任務(wù)時(shí)，機(jī)動(dòng)性、可靠性和可操作性等越好，車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備的總體效能就越好。

顯然，上述指標(biāo)均為定性指標(biāo)，量化數(shù)據(jù)獲取較為困難，客觀上增加了評(píng)價(jià)優(yōu)選的難度和不確定性。為便于操作實(shí)施，擬先采用專(zhuān)家打分法對(duì)每個(gè)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行初步打分評(píng)判，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用集對(duì)勢(shì)模型對(duì)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選。

2 車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選模型

2.1 集對(duì)分析及集對(duì)勢(shì)

集對(duì)分析(set pair analysis，SPA)是我國(guó)學(xué)者趙克勤先生提出的，是研究2 個(gè)或多個(gè)事物同異反聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的一種系統(tǒng)數(shù)學(xué)方法［4］，其核心是將系統(tǒng)內(nèi)的確定性和不確定性予以辨證地分析和數(shù)學(xué)處理，并將不確定性和確定性作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合考察。它將系統(tǒng)的確定性分為“同一”與“對(duì)立”兩個(gè)方面，將不確定性定義為“差異”，三者相互聯(lián)系、相互制約，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。

集對(duì)分析的基本概念是集對(duì)及其聯(lián)系度。集對(duì)是指具有一定聯(lián)系的2 個(gè)集合所組成的對(duì)子。聯(lián)系度是對(duì)集對(duì)在某一特性的聯(lián)系的定量刻畫(huà)，其表達(dá)式為

式中:a、b、c為非負(fù)實(shí)數(shù)，依次為同一度、差異度和對(duì)立度，且a、b、c三者的統(tǒng)一形成兩集合聯(lián)系度的整體，即a+b+c=1;i、j分別為差異度和對(duì)立度的相應(yīng)系數(shù)，一般規(guī)定i∈［-1，1］，j=-1［4］。

當(dāng)c≠0 時(shí)，同一度a與對(duì)立度c的比值a/c稱(chēng)為所論集對(duì)在指定問(wèn)題背景下的集對(duì)勢(shì)，用“shi”表示［4］，記為

當(dāng)c≠0 時(shí)，算得的集對(duì)勢(shì)是相對(duì)確定的，若a/c＞1，稱(chēng)為集對(duì)的同勢(shì)，若a/c＜1，稱(chēng)為集對(duì)的反勢(shì)，若a/c=1，稱(chēng)為集對(duì)的均勢(shì);當(dāng)c=0 時(shí)，式(1)的值變得無(wú)窮大，這時(shí)若b≠0，則可以考察a/b的值，并看作是c=0 情況下的集對(duì)勢(shì)，由于b的相對(duì)不確定性，這時(shí)的集對(duì)勢(shì)是相對(duì)不確定的。根據(jù)a、b、c的大小關(guān)系，集對(duì)勢(shì)存在一定的次序關(guān)系［4］，見(jiàn)表1。

表1 集對(duì)勢(shì)等級(jí)與次序關(guān)系

2.2 基于集對(duì)勢(shì)的車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選模型

車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選可以看作是一個(gè)由決策者、優(yōu)選方法和優(yōu)選對(duì)象組成的系統(tǒng)。運(yùn)用集對(duì)分析理論研究車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選過(guò)程，可以找出很多集對(duì)，如決策者和備選方案、評(píng)價(jià)者和評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。

車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配應(yīng)用方案優(yōu)選本質(zhì)上是決策者對(duì)多個(gè)備選方案橫向?qū)Ρ葥駜?yōu)而用的問(wèn)題。其決策過(guò)程是決策者結(jié)合評(píng)價(jià)專(zhuān)家對(duì)各備選方案的評(píng)判分析，再通過(guò)對(duì)各備選方案中單項(xiàng)指標(biāo)之間的對(duì)比分析，以及與客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)照分析，綜合考量最終得出最優(yōu)方案。因此，決策者和備選方案所構(gòu)成的集對(duì)是所要研究的核心集對(duì)，其他集對(duì)是輔助集對(duì)。

2.2.1 確定問(wèn)題域

為了便于方法對(duì)比仍采用文獻(xiàn)［3］中的問(wèn)題背景。戰(zhàn)時(shí)某摩步師執(zhí)行跨區(qū)機(jī)動(dòng)保障任務(wù)，戰(zhàn)前制訂N套車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配應(yīng)用方案，其內(nèi)容主要包括:該部隊(duì)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備的種類(lèi)、數(shù)量、人員以及裝備補(bǔ)充等，記為X=(X1，X2，…，Xn)，Xn為第n個(gè)待評(píng)價(jià)方案;評(píng)價(jià)指標(biāo)集為U=(U1，U2，…，Um);指標(biāo)權(quán)重為W= (W1，W2，…，

2.2.2 確定指標(biāo)聯(lián)系度

按照百分制標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)車(chē)輛裝備保障相關(guān)專(zhuān)家對(duì)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案的各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分評(píng)判。假設(shè)某位專(zhuān)家對(duì)某方案的某個(gè)指標(biāo)評(píng)判為65 分，根據(jù)集對(duì)分析理論，則可認(rèn)為其余失掉的35 分處于對(duì)立趨勢(shì)，其聯(lián)系度可表示為μ =65 +35j(此時(shí)認(rèn)為bi項(xiàng)中b=0)。根據(jù)專(zhuān)家打分情況［3］，可得車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案指標(biāo)的聯(lián)系度(見(jiàn)表2)。

表2 車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配待選方案中各指標(biāo)的聯(lián)系度

2.2.3 確定指標(biāo)權(quán)重

權(quán)重既是各因素本身物理屬性的客觀反映，又是決策者的客觀評(píng)價(jià)，是主、客觀綜合量度的結(jié)果。確定指標(biāo)權(quán)重的方法有很多，有德?tīng)柗品?、相?duì)比較法、最小平方法、層次分析法、熵權(quán)法等［5］。為了確保數(shù)據(jù)統(tǒng)一，便于對(duì)比分析，本文仍沿用文獻(xiàn)［3］中的熵權(quán)法確定各指標(biāo)的權(quán)重，則W=(0.214，0.183，0.175，0.196，0.114，0.118)。

2.2.4 計(jì)算綜合聯(lián)系度，確定綜合集對(duì)勢(shì)

計(jì)算車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案的綜合聯(lián)系度為

由式(2)可求得整個(gè)方案的綜合集對(duì)勢(shì)，并根據(jù)綜合集對(duì)勢(shì)的大小結(jié)合表1 中的等級(jí)關(guān)系對(duì)方案進(jìn)行排序，綜合集對(duì)勢(shì)shi(H)越大，方案整體評(píng)價(jià)越好。并且，還可根據(jù)單項(xiàng)指標(biāo)的集對(duì)勢(shì)對(duì)方案的單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行比較，以便選出評(píng)價(jià)最好的指標(biāo)，從而根據(jù)需要組合優(yōu)化得出更好的新方案。

3 模型應(yīng)用分析

把指標(biāo)權(quán)重值和表2 中單項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)系度代入式(3)，可計(jì)算得到車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案綜合聯(lián)系度;再運(yùn)用式(2)可求得車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案的綜合集對(duì)勢(shì);然后根據(jù)集對(duì)勢(shì)shi(H)大小對(duì)各個(gè)待選方案進(jìn)行排序，選出最優(yōu)方案。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 綜合聯(lián)系度、集對(duì)勢(shì)以及排序結(jié)果

根據(jù)表3 可知，車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配應(yīng)用方案優(yōu)劣排序依次為X4、X5、X3、X2、X1，X4方案為整體最優(yōu)，可以?xún)?yōu)先被選用。

但是，通過(guò)計(jì)算表2 中各單項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)系度的集對(duì)勢(shì)不難發(fā)現(xiàn)，方案X5維修作業(yè)能力指標(biāo)的集對(duì)勢(shì)shi(μ51)=95/5 =19 ＞shi(μ41)=90/10 =9，技術(shù)性能先進(jìn)性指標(biāo)的集對(duì)勢(shì)shi(μ56)=92/8 =11.5 ＞shi(μ46)=88/12 =7.33，方案X3種類(lèi)配套性指標(biāo)的集對(duì)勢(shì)shi(μ34)=shi(μ44)=85/15 =5.67。也就是說(shuō)，方案X5的維修作業(yè)能力和技術(shù)性能先進(jìn)性2 項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于方案X4，可以認(rèn)為是“局部最優(yōu)”，方案X3的種類(lèi)配套性指標(biāo)與方案X4基本相當(dāng)。因此，在方案實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際需要以及綜合考慮方案的實(shí)施條件，把各局部最優(yōu)模塊選取出來(lái)，重新組合生成一個(gè)新方案，從而達(dá)到真正最優(yōu)的目標(biāo)。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于集對(duì)勢(shì)理論的車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選模型，計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)［3］結(jié)果完全一致，說(shuō)明模型比較可靠。但是，從模型構(gòu)建與計(jì)算過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，本方法比文獻(xiàn)［3］中的方法簡(jiǎn)便易算。重要的是，本方法能夠進(jìn)一步從微觀分析各指標(biāo)的優(yōu)劣，從而為組合優(yōu)化新方案提供了理論支撐。

借助于集對(duì)分析理論處理確定性與不確定性因素時(shí)辨證分析的優(yōu)勢(shì)，確保了評(píng)價(jià)決策的客觀性，能夠提高指揮決策的科學(xué)性。同時(shí)，為解決軍事領(lǐng)域類(lèi)似評(píng)價(jià)問(wèn)題提供了一種新思路。由于車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選指標(biāo)體系比較單一，只有一層指標(biāo)，使利用集對(duì)勢(shì)分析各指標(biāo)優(yōu)劣的價(jià)值沒(méi)有完全顯現(xiàn)出來(lái)。如果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層級(jí)較多(3 層以上)，各層級(jí)中的指標(biāo)權(quán)重又各不相同，就可以在利用綜合集對(duì)勢(shì)計(jì)算找出整體最優(yōu)方案的基礎(chǔ)上，采用逐級(jí)加權(quán)求集對(duì)勢(shì)的方法找出局部最優(yōu)的單項(xiàng)指標(biāo)和層級(jí)指標(biāo)模塊，爾后組合優(yōu)化得出最優(yōu)方案。

［1］ 徐赤峰，趙勁松，張芳凌. 戰(zhàn)時(shí)車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選研究［J］.裝備學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，24(2):131-133.

［2］ 趙勁松，康建設(shè)，張星輝，等.基于熵權(quán)-雙基點(diǎn)法的戰(zhàn)時(shí)野戰(zhàn)維修裝備編配方案優(yōu)選研究［J］. 軍械工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，24(5):1-4.

［3］ 舒華，柴怡，趙勁松，等.基于熵權(quán)雙基點(diǎn)法的車(chē)輛野戰(zhàn)維修裝備應(yīng)用方案選優(yōu)研究［J］. 軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，13(9):33-36.

［4］ 趙克勤.集對(duì)分析及其初步應(yīng)用［M］. 杭州:浙江科技出版社，2000:4-8，15-19，68-77.

［5］ 馬亞龍，邵秋峰，孫明，等. 評(píng)估理論和方法及其軍事應(yīng)用［M］. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2013:39-59.