陳帥 任學(xué)軍 朱吉勝 邵文靜
摘 要: 針對通信保障組織效能測度缺少探索空間構(gòu)造而導(dǎo)致探索因子分析混亂的問題,提出一種新的探索空間構(gòu)造方法。對最底層探索因子的屬性取預(yù)估值,之后離散化該層次,并對每個探索因子取多個水平值,反復(fù)迭代,逐層完成探索空間的構(gòu)造。該方法能夠迅速、自動生成探索空間,極大縮短了效能測度時間,同時提高了效能測度的準(zhǔn)確性,為探索因子分析提供了清晰的思路。
關(guān)鍵詞: 通信保障組織; 效能測度; 探索性分析; 探索空間構(gòu)造
中圖分類號: TN911?34; P391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2015)19?0046?04
Abstract: For lack of exploring spatial structure of effectiveness measure for communication support organization, which may cause analysis confusion of exploring factors, a new method of exploring spatial structure is proposed. The estimated values are taken for properties of the exploring factors in the bottom, and then this layer is discretized. Then multiple level values are taken for each exploring factor, and the structure of exploring space is completed layer?by?layer by repeated iteration. This method can generate exploring space rapidly and automatically, shorten effectiveness measure time greatly, and improve the accuracy of effectiveness measure. The method offers a clear thinking for analyzing the exploring factors.
Keywords: communication support organization; effectiveness measure; exploratory analysis; exploring spatial structure
0 引 言
近年我國地震災(zāi)害頻發(fā),呈現(xiàn)出頻度高、強(qiáng)度大、分布廣等特點(diǎn),給大家?guī)砹穗y以估量的生命財產(chǎn)損失。在抗震救災(zāi)行動中,通信保障既是指揮員及時、高效指揮的關(guān)鍵要素,也是保證抗震救災(zāi)任務(wù)有序進(jìn)行的重要前提。由于現(xiàn)實(shí)的絕對可變性和信息掌握的相對貧乏性[1],大家對通信保障組織的理解,包括其歷史形態(tài)、現(xiàn)實(shí)狀態(tài)、演化過程和未來狀態(tài)的預(yù)測能力都是極為有限的。同時,震區(qū)環(huán)境瞬息萬變,其中包含大量不確定因素,這些不確定因素在多大程度上影響通信保障組織效能的發(fā)揮,如何有效處理這些不確定因素是組織效能測度所要研究的內(nèi)容。
從目前的研究文獻(xiàn)來看,關(guān)于組織效能測度的研究大多以組織體系的分類描述為主,包括基于DDD?Ⅲ環(huán)境[2]和Extend環(huán)境[3]的組織效能測度研究,以及以靈敏度分析方法[4]為主的組織效能測度分析方法等。之后,探索性分析方法[4]因其周期短、能夠以多分辨率分析問題等優(yōu)勢,逐步取代其他測度方法,被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。
探索性分析方法最早見于Steve Bankes等在1993年發(fā)表的論文[5]。其后,對探索性分析方法的研究以RAND公司[6]最為突出。20世紀(jì)90年代以來,RAND公司將該方法應(yīng)用于一系列戰(zhàn)略分析和項目評價工作中,如恐怖的海峽[7]、大規(guī)模裝甲部隊入侵的空中打擊問題[8]、武器優(yōu)化配置問題[9]以及作戰(zhàn)效能評估問題[10]等,極大地推動了探索性分析方法的發(fā)展。
1 探索性分析方法
探索性分析是對各種不確定因素產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行整體研究。其基本思路是通過考察大量由不確定因素引起的方案結(jié)果的變化,研究分析復(fù)雜現(xiàn)象背后數(shù)據(jù)變量之間的關(guān)系,并廣泛試探各種可能產(chǎn)生的結(jié)果。它面向戰(zhàn)略權(quán)衡和論證分析,通過對模型影響因素的抽象、聚合,對組織效能進(jìn)行全面探索,確定其相互影響,回答何時、在何種環(huán)境下采取何種策略的問題[11]。
與靈敏度分析“從內(nèi)到外”處理問題的方式不同,探索性分析采用“從外到內(nèi)”的方式處理問題。首先全面嘗試不確定因素之間的組合,通過建立模型并求解形成輸出集合,在輸出集合中找出滿意結(jié)果和與之對應(yīng)的輸入因素,研究其組合規(guī)律,從而探究形成滿意輸出的輸入組合策略。
現(xiàn)階段在對探索性分析法的運(yùn)用過程中,很多學(xué)者在針對具體問題進(jìn)行探索性分析之前,沒有考慮探索空間的描述及構(gòu)造。如抗震救災(zāi)通信保障問題,包含多個分析模型及與之相關(guān)的探索因子。若跳過探索空間描述及構(gòu)造階段,直接對探索因子進(jìn)行組合探索,很容易導(dǎo)致探索過程的混亂及重復(fù),給后續(xù)問題的分析帶來困難,影響通信保障任務(wù)完成的效率。因此,有必要對探索空間的描述及構(gòu)造等問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
2 探索空間描述
采用探索性分析方法對抗震救災(zāi)通信保障任務(wù)環(huán)境中不確定因素的處理,是基于探索空間對探索因子進(jìn)行全面探索的過程。探索空間既是所有探索因子不同取值的全面組合的集合,也是建立探索性分析模型的初始化設(shè)置??拐鹁葹?zāi)通信保障任務(wù)環(huán)境并非是一成不變的,而是隨著任務(wù)的進(jìn)行不斷發(fā)生著變化。從目前的研究成果來看,對于組織效能測度的研究,主要考慮任務(wù)需求層次和資源能力層次兩個方面的影響[12]。endprint
2.1 任務(wù)空間描述
定義1 任務(wù)空間[ST]描述通信保障任務(wù)層次上的探索因子的相關(guān)屬性,主要有任務(wù)需求[R(Ti)=[Ri1,Ri2,…,][RiL]、]任務(wù)處理時間[t(Ti)]及位置[d(Ti)]等,如表1所示。
3 探索空間構(gòu)造
探索空間的構(gòu)造,應(yīng)當(dāng)以探索因子為基礎(chǔ),根據(jù)探索空間的描述,分別對任務(wù)空間及能力空間進(jìn)行構(gòu)造。探索空間構(gòu)造的思路是:根據(jù)探索因子及其表現(xiàn)形式[13](正態(tài)分布、均勻分布等)對探索空間進(jìn)行描述,而后構(gòu)造任務(wù)空間及能力空間,最后再合成整個探索空間。
3.1 任務(wù)空間構(gòu)造
任務(wù)空間某一層次[STi]由多個屬性表共同描述,每個屬性表是對該層中某個點(diǎn)的具體描述,任務(wù)屬性表中第[i]行表示探索因子[Ti]在該點(diǎn)的具體屬性值。
3.1.1 任務(wù)空間[ST1]層構(gòu)造
[ST1]層是整個空間最底層,是任務(wù)空間構(gòu)造的初始化設(shè)置。其構(gòu)造基本思路是先離散化整個[ST1]層,再對每一個探索因子取多個水平值以完成構(gòu)造。
設(shè)通信保障任務(wù)中共有[i]個探索因子,則該任務(wù)空間[ST1]層每個任務(wù)屬性表共[i]行,每行表示某個探索因子的屬性值。在對探索因子的屬性值進(jìn)行預(yù)估的基礎(chǔ)上,離散化整個[ST1]層,之后根據(jù)知識經(jīng)驗(yàn)及通信保障任務(wù)需要,對[i]個探索因子取多個水平值,完成對任務(wù)空間[ST1]層的構(gòu)造。記任務(wù)空間[ST1]層第[r]個探索因子共[lr]個水平值,第[r]個探索因子所有水平值為[Kr=Kr1,Kr2,…,Krlr,]則[ST1]層由[m∈1,2,…,ilr]個任務(wù)屬性表共同描述。
3.1.2 任務(wù)空間[STi]層構(gòu)造
如果通信保障組織效能測度需要根據(jù)分析模型構(gòu)建任務(wù)空間的其他層次,則可以在已經(jīng)構(gòu)建的任務(wù)空間[STi-1]層的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對[STi]層[(1
設(shè)在建立探索性分析模型的過程中,第[STi-1]層的[m]個探索因子經(jīng)過粒化,聚合為[n]個新的探索因子,并一一映射于第[STi]層,過程如圖1所示。
3.2 能力空間構(gòu)造
能力空間[SC]描述存在于通信保障組織中通信資源層次的探索因子及其相關(guān)屬性,以對通信資源屬性的構(gòu)造為核心。[SCi]由多個通信資源屬性表共同描述。
3.2.1 能力空間[SC1]層構(gòu)造
3.2.2 能力空間[SCi]層構(gòu)造
通過式(6)和式(7),在能力空間第[SCi-1]層的基礎(chǔ)上對第[SCi]層進(jìn)行構(gòu)造,通過反復(fù)迭代,面向探索性分析模型構(gòu)造整個能力空間。
通過對任務(wù)空間和能力空間的構(gòu)造,在通信保障組織測度的探索性分析過程中,探索因子可以根據(jù)其具體的表現(xiàn)形式與取值方式,自動完成探索空間屬性表的賦值,并通過各個探索因子的全面組合,以迅速生成整個探索空間。
4 結(jié) 語
抗震救災(zāi)通信保障任務(wù)對通信保障組織的敏捷性需求,需要通信保障組織測度探索空間能夠快速生成,為后續(xù)探索性模型的建立奠定基礎(chǔ)。本文針對抗震救災(zāi)通信保障任務(wù)的實(shí)際需要,將探索空間劃分為任務(wù)空間及能力空間,根據(jù)探索空間的描述方式,分別對這兩個空間進(jìn)行構(gòu)造。使得通信保障組織測度過程中,探索空間能夠迅速、自動生成,極大地提高了通信保障效能的準(zhǔn)確性及效率。
下一步將繼續(xù)對探索性分析模型進(jìn)行研究,在已構(gòu)造的探索空間的基礎(chǔ)上,建立多分辨率模型,通過探究各種不確定因素對通信保障任務(wù)帶來的影響,為決策者提供定性與定量相結(jié)合的決策依據(jù),為抗震救災(zāi)通信保障任務(wù)完成提供了一條新思路。
參考文獻(xiàn)
[1] 萬路軍,姚佩陽,梁宵.適應(yīng)性指揮控制組織設(shè)計與研究綜述[J].電光與控制,2011,18(11):7?11.
[2] DAVIS P K, BIGELOW J H, MCEVER J. Exploratory analysis and a case history of multiresolution, multiperspective mode?ling [J]. Rand Corporation, 2001, 17: 621?629.
[3] FRANTZ T L, CARLEY K M, WALLACE W A. Computational organization theory [M]. New Jersey: Lawrence Erlbaum Asso?ciates, 1994.
[4] PETE A, PATTIPATI K R, KLEINMAN D L, et al. An overview of decision networks and organizations [J]. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Part C: Applications and Reviews, 1998, 28(2):173?193.
[5] STEVE B. Exploratory modeling for analysis [R]. USA: RAND, 1993.
[6] LEVCHUK G M, LEVCHUK Y N, LUO J, et al. Normative design of organizations?part Ⅱ: organizational structure [J]. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 2002, 32(3): 360?375.
[7] CARLEY K M, LIN Z. Organizational design suited to high performance under stress [J]. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 1993, 23(4): 221?231.
[8] LEVCHUK G M, LEVCHUK Y N. Normative design of organizations?part Ⅰ: mission planning [J]. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 2002, 32(3): 346?359.
[9] DAVIS P K, Hill R. Exploratory analysis for strategy problems with massive uncertainty [M]. Santa Monica: RAND, 2001.
[10] YU F, TU F, PATTIPATI K R. Novel congruent organizational design methodology using group technology and a nested genetic algorithm [J]. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 2006, 36(1): 5?18.
[11] XIU B X, ZHANG W M, LIU Z, et al. A novel organizational design methodology based on the theory of information granulation [C]// Proceeding of 2005 IEEE International Conference on Machine Learning and Cybernetics. Guangzhou, China: IEEE, 2005, 1: 1?6.
[12] 修保新,張維明,劉忠,等.基于粒度計算和遺傳算法的C2組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方法[J].自然科學(xué)進(jìn)展,2007,17(5):662?671.
[13] YANG D S, LU Y I, LIU Z, et al. Research on algorithms of task scheduling [C]// Proceeding of the 2004 IEEE International Conference on Machine learning and Cybernetics. Shanghai, China: IEEE, 2004: 42?47.endprint