陸國通,李加祥,王嚴(yán)輝

(海軍大連艦艇學(xué)院,遼寧大連　116018)

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艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估流程分析

陸國通,李加祥,王嚴(yán)輝

(海軍大連艦艇學(xué)院,遼寧大連116018)

艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而評估流程又是這項(xiàng)工程的基礎(chǔ)性工作,直接影響到可信度評估的成敗。運(yùn)用了評估學(xué)的基本理論對艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估流程進(jìn)行分析,將可信度評估分為三個階段,即評估準(zhǔn)備階段、評估實(shí)施階段和評估總結(jié)階段,研究和闡述了這三個階段的具體工作、要求和標(biāo)準(zhǔn)等,最后,建立了專家評審流程圖、可信度評估指標(biāo)體系以及用于可信度評估指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集表,分析對比了數(shù)據(jù)處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型;可信度;生命歷程;評估流程;階段

艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型是聯(lián)系海上實(shí)際作戰(zhàn)指揮決策與艦艇作戰(zhàn)指揮決策軟件的紐帶和橋梁。評估艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度不僅能夠確保模型的有效性,而且還能提高作戰(zhàn)軟件的實(shí)用性,因此,如何準(zhǔn)確評估出艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度顯得格外重要。

目前,評估可信度的研究已經(jīng)有了比較深入的發(fā)展,在評估的方法上,已從定性評估發(fā)展到了定性與定量相結(jié)合的評估方式,但是在可信度評估流程的研究上還不多,尤其是對艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估流程的研究就更加稀少。以往在進(jìn)行可信度評估時,首先直接確定評估指標(biāo),然后對其運(yùn)用數(shù)理方法進(jìn)行處理,最后得出結(jié)論。這種過程雖然包含了評估需要的主要部分,但還不夠規(guī)范、完整,比較籠統(tǒng),就迫切需要制定一個具體規(guī)范的評估流程。清晰、完整的評估流程是可信度評估的前提,對完成好評估工作具有非常重要的意義。

1　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估流程總體框架的構(gòu)建

模型的可信度是模型檢驗(yàn)過程的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其評估應(yīng)該建立在模型研制的所有環(huán)節(jié),它包含對模型的結(jié)構(gòu)分析、評估標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集、評估方法、評估結(jié)論分析與應(yīng)用等方面,所以要準(zhǔn)確評估模型的可信度就必須對評估的流程進(jìn)行深入研究和規(guī)劃。

評估流程是實(shí)施評估的指導(dǎo)綱領(lǐng),德國著名教授賴因哈德·施托克曼在研究評估學(xué)時,提出評估過程最理想的狀態(tài)是將評估分成三個階段,即規(guī)劃、實(shí)施、運(yùn)用,這三個階段相互之間具有邏輯關(guān)系、彼此又互為因果關(guān)系[1],其發(fā)展?fàn)顟B(tài)與個體的生命歷程相似,各狀態(tài)中的評估項(xiàng)目在不同的“生活條件”中因“年齡”的不同而有不同的效果。圖1建立了可信度評估的生命歷程三維模式,其優(yōu)點(diǎn)在于可清晰直觀地反應(yīng)評估狀態(tài)和各項(xiàng)目間的影響關(guān)系,便于調(diào)整評估方案和策略。根據(jù)評估過程的狀態(tài),可用三維空間中的點(diǎn)Wjtl表示某一狀態(tài)[2],其中:Wjtl={j∈(階段領(lǐng)域),t∈(時間領(lǐng)域),l∈(約束領(lǐng)域)}。

圖1　可信度評估的生命歷程三維模式圖

有了上述評估的生命歷程模式,有助于對每個階段做出詳細(xì)分析。賴因哈德·施托克曼提出的評估過程三階段是對所有評估而言的,具有普遍性。為此,本文根據(jù)這三個階段的邏輯關(guān)系并結(jié)合艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的特點(diǎn)將可信度評估流程分為了評估準(zhǔn)備階段、評估實(shí)施階段和評估總結(jié)階段三個階段,如圖2所示。

圖2　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估流程

2　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估的準(zhǔn)備階段

2.1明確可信度評估需求

需求分析應(yīng)該是任何一項(xiàng)評估工作首先進(jìn)行的任務(wù),充分合理的需求分析不僅能夠使后續(xù)評估工作省時省力,而且還可以使評估結(jié)果更加準(zhǔn)確;相反,如果需求分析做得不到位，不但后續(xù)工作很難開展,甚至還可能影響整個評估工作的成敗。因此,需求分析是可信度評估流程中必不可少的一環(huán)。

明確評估對象是需求分析中的首要任務(wù),需要注意是將影響評估對象的實(shí)體群與評估對象本身區(qū)別開來,防止在后續(xù)評估過程中出現(xiàn)對把握評估對象的偏差,從而造成不必要的損失。

確定評估對象后,就應(yīng)該結(jié)合評估的問題對評估對象進(jìn)行理解分析,在實(shí)際評估中,針對不同的評估對象,其分析的側(cè)重點(diǎn)也不同。具體來講,理解分析可歸納為以下幾個方面:1)模型的研制背景,分析模型的建立是否脫離實(shí)際背景,是否從需要解決的實(shí)際問題出發(fā);2)模型的研制過程,分析模型建立的基本概念是否清晰明確,理論依據(jù)是否充分合理,方法與技術(shù)是否準(zhǔn)確恰當(dāng);3)模型的驗(yàn)證過程,分析模型仿真驗(yàn)證的準(zhǔn)確性,查找其中的問題。

在做評估時通常還會確定一個明確的目標(biāo)以及主要問題,艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估的目標(biāo)是給出一個較為客觀合理的可信度值,而評價標(biāo)準(zhǔn)則是對該值的一種補(bǔ)充說明,解釋其屬于何種范疇,供相關(guān)人員參考使用;主要問題則包含評估流程的規(guī)劃、選擇用何種可信度評估方法、評估結(jié)果的驗(yàn)證等。

表1　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估需求分析表

2.2研究可信度評估方案和制定評估計劃

可信度的評估方案是分析評估過程中可能會出現(xiàn)的所有問題并給出其解決的途徑和辦法的一項(xiàng)任務(wù),要制定艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度的評估方案,就要分析艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的研制過程和內(nèi)部組成。

具體來講,艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的研制主要分為軍事需求分析、要素提取、建立要素模型、轉(zhuǎn)化為工程模型和模型修正五個階段，如圖3所示。

圖3　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型研制的基本過程

在制定軍事需求分析的可信度評估方案時,主要考慮對作戰(zhàn)背景、作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)關(guān)系、作戰(zhàn)目的、戰(zhàn)場環(huán)境和軍事術(shù)語的評估,針對這些內(nèi)容理論性強(qiáng)的特點(diǎn),可采用專家評審驗(yàn)證的方法;要素提取的評估主要是看要素的提取是否合理,是否回答了解決該問題的核心觀點(diǎn),是否嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的條令、法規(guī),評估這一過程的可信度擬采用專家評審驗(yàn)證的方法;評估理論要素模型的可信度時,要建立該模型的可信度評估指標(biāo)體系,然后通過模糊綜合層次分析的方法進(jìn)行量化,得出可信度的值;工程模型是將理論要素模型轉(zhuǎn)化為可用于軟件研制、模型仿真等工程實(shí)踐的具體產(chǎn)物,由于這類模型往往具有實(shí)際的數(shù)據(jù)輸入和輸出,因此,評估它的可信度可以采用相似度評判法;模型的修正是模型的改進(jìn)部分,主要工作是根據(jù)用戶和研究者的建議進(jìn)行針對性的修改,評估這部分的可信度主要對改進(jìn)的內(nèi)容進(jìn)行專家評審驗(yàn)證。表2給出了艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估方案的具體內(nèi)容。

表2　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估方案

3　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估實(shí)施階段

3.1開發(fā)工具手段

完成了評估方案的制定后,就進(jìn)入了可信度評估的實(shí)質(zhì)過程,其中,評估的方法和運(yùn)用的工具是決定評估結(jié)論正確與否的直接因素。本文針對模型研制過程的各個階段的特點(diǎn)提出了專家評審、模糊綜合層次分析法、相似度評判法三種方法進(jìn)行評估,保證了評估的合理性和正確性。軍事需求分析、要素提取、模型修正三個階段中可量化的指標(biāo)不便于提取,故采用專家評審的方法進(jìn)行評估,評審流程如圖4所示。

圖4　專家評審驗(yàn)證流程

由于理論要素模型和工程模型具有層次清晰、內(nèi)部組成聯(lián)系緊密、影響可信度的因素比較系統(tǒng)的特點(diǎn),為此,對這兩個階段采用模糊層次分析的方法進(jìn)行評估。而采用模糊層次分析法就需要建立一個科學(xué)系統(tǒng)的評估指標(biāo)體系和進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采集,經(jīng)過對數(shù)據(jù)的規(guī)范處理,才能得到模型的可信度。要得到一個科學(xué)系統(tǒng)的指標(biāo)體系必須從分析評估對象的本質(zhì)屬性入手,將這一屬性的外觀表現(xiàn)確定為指標(biāo)[3],這些指標(biāo)的選擇具有一定范圍的實(shí)用性,并通過對指標(biāo)數(shù)據(jù)的分析來衡量和評判可信度的高低[4]。根據(jù)這些原則本文建立一個可用于解決理論要素模型和工程模型的可信度評估的指標(biāo)體系,如圖5和圖6所示。

評估指標(biāo)體系建立完成后就要針對指標(biāo)體系進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集前必須制定指標(biāo)體系的數(shù)據(jù)采集表,建立指標(biāo)體系數(shù)據(jù)采集表的優(yōu)點(diǎn)在于評估者能夠直觀清楚的查找數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行歸類劃分,有助于數(shù)據(jù)的處理。為了數(shù)據(jù)采集的方便和數(shù)據(jù)的有效性,有必要對數(shù)據(jù)采集的前提條件和方法加以說明,本文數(shù)據(jù)采集的對象均是研究本專業(yè)領(lǐng)域的專家和學(xué)者,對職稱相同的專家其權(quán)重默認(rèn)為相同,權(quán)重值的確定由專家的職稱決定。為此,制定了如表3的示例。

圖5　理論要素模型可信度評估指標(biāo)體系

圖6　工程模型可信度評估指標(biāo)體系

評估人員信息評估對象指標(biāo)??型艦作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估指標(biāo)值采集表作戰(zhàn)任務(wù)描述模型決策目標(biāo)描述模型…職稱(權(quán)值)姓名(編號)描述的正確性描述的合理性描述的完備性描述的清晰性邏輯關(guān)系的準(zhǔn)確性描述的正確性描述的合理性描述的完備性描述的清晰性邏輯關(guān)系的準(zhǔn)確性…教授(a)XX(A1)A111A112A113A114A115A211A212A213A214A215…XX(A2)A121A122A123A124A125A221A222A223A224A225…XX(A3)A131A132A133A134A135A231A232A233A234A235………??????????…XX(An)A1n1A1n2A1n3A1n4A1n5A2n1A2n2A2n3A2n4A2n5… 副教授(b)XX(B1)B111B112B113B114B115B211B212B213B214B215…XX(B2)B121B122B123B124B125B221B222B223B224B225…XX(B3)B131B132B133B134B135B231B232B233B234B235………??????????…XX(Bn)B1n1B1n2B1n3B1n4B1n5B2n1B2n2B2n3B2n4B2n5…

3.2數(shù)據(jù)的調(diào)查、處理、應(yīng)用

目前,從評估數(shù)據(jù)的來源來看,主要有兩大類：一是由模型本身輸出的數(shù)據(jù);二是由專家對模型指標(biāo)進(jìn)行評判的數(shù)據(jù),前者主要適用于有原始輸出數(shù)據(jù)的仿真系統(tǒng),后者主要用于對理論模型或無數(shù)據(jù)輸出的模型的評估。艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估的數(shù)據(jù)來源屬于專家對模型指標(biāo)進(jìn)行評判的類型。

建立了評估指標(biāo)體系和數(shù)據(jù)采集表后就可以開展數(shù)據(jù)調(diào)查,數(shù)據(jù)調(diào)查時要對給出數(shù)據(jù)的專家做一定的了解,要說明評分的規(guī)則。數(shù)據(jù)采集完成后,主要是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,最后還要對其進(jìn)行仿真,通過仿真來驗(yàn)證評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

可信度的評估方法可分為定性評估、定量評估及定性與定量相結(jié)合三類方法[5]。定性評估方法包括定性推理估計法、粗糙集——模糊評判法[6]等;定量評估方法包括相似度評判法、數(shù)理統(tǒng)計法、譜分析法、誤差分析評判法、系統(tǒng)識別法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、最大熵估計評判法、案例推演評估法等;定性與定量相結(jié)合的方法包括模糊綜合評判法、模糊層次分析法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)度評估方法、基于逼真度評估方法等。評估方法的比較情況如表4所示。

表4　模型的可信度評估方法對比情況

4　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估總結(jié)階段

本階段是整個評估流程的最后一步,在此階段主要完成評估總結(jié)報告的撰寫工作,包含報告目的和組成、評審背景、模型描述、評估人員組成、運(yùn)用的技術(shù)方法、評估結(jié)論、問題及修改建議等內(nèi)容,報告應(yīng)力求語言簡潔、條理清晰、直觀便于使用人員查閱,如表5所示。

表5　艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型的可信度評估總結(jié)報告

5　結(jié)束語

本文運(yùn)用了評估學(xué)的基本理論和方法并結(jié)合艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型研制的過程，對可信度的評估流程做了深入研究,提出了可信度評估的生命歷程模式,并將評估工作分為三個階段,詳細(xì)闡述了各個階段的具體工作及所用到的方法,開發(fā)了評估過程所需的工具,對可信度的評估工作做了大量的前期準(zhǔn)備,為艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度的評估奠定了基礎(chǔ),推動了艦艇作戰(zhàn)指揮決策模型可信度評估的順利開展。

[1]賴因哈德·施托克曼,沃爾夫?qū)っ芬?評估學(xué)[M].北京:人民出版社,2012.

[2]王書敏,褚凡.基于觀察的武器裝備作戰(zhàn)需求議題及其形成方法[J].軍事運(yùn)籌與系統(tǒng)工程,2011(25):12-13.

[3]譚亞新,王立國,楊學(xué)會，等.作戰(zhàn)仿真可信性[M].北京:國防工業(yè)出版社,2014.

[4]翟慎濤,顧健,占科鵬.仿真模型可信度評估指標(biāo)體系研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報,2011(23):26-29.

[5]Osman Balci,Robin J Adams,David S Myers.A collaborative Evaluation Environment for Credibility Assessment of Modeling and Simulation Applications[C].Proceedings of WSC.USA 2002:322-326.

[6]王立國.裝備級作戰(zhàn)仿真的可信性研究[D].北京：裝甲兵工程學(xué)院博士論文， 2008:63-65,85-87.

Reliability Assessment Process Analysis ofWarship Operations Command and Decision Model

LU Guo-tong,LI Jia-xiang,WANG Yan-hui

(Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China)

The reliability assessment of warship operations command and decision model is a complex systems engineering.However,the assessment process is a groundwork of this systems which can directly affect the success or failure of reliability assessment.This paper applies the basic theory of valuations to analyse the reliability assessment process of warship operations command and decision model,and divides into three stages that is evaluation preparation phase,evaluation implementation phase and evaluation summary phase.Moreover,it has researched and explained the specific work,requirements and standards of the three stages.Finally it set up an expert review process chart,the credibility index system and a data acquisition table which can use on the reliability assessment,and analies and compares the advantages and disadvantages of the data processing method.

warship operations command and decision model; reliability; life course; assessment process; stage

1673-3819(2016)05-0036-05

2016-04-07

2016-05-11

陸國通(1988-),男,四川遂寧人,碩士研究生,研究方向?yàn)榕炌ё鲬?zhàn)運(yùn)籌分析與應(yīng)用。

李加祥(1965-),男,研究員,博士生導(dǎo)師。

王嚴(yán)輝(1983-),男,講師。

E94

ADOI:10.3969/j.issn.1673-3819.2016.05.007