何帆，李其祥，黃東

（武警工程大學(xué)裝備工程學(xué)院，西安710086）

基于灰色層次模型的新型裝備戰(zhàn)斗力評估

何帆，李其祥，黃東

（武警工程大學(xué)裝備工程學(xué)院，西安710086）

從武警部隊武器裝備快速形成戰(zhàn)斗力的客觀需求出發(fā)，分析了影響新型裝備戰(zhàn)斗力生成的關(guān)鍵因素，建立了裝備戰(zhàn)斗力生成評估指標(biāo)體系。從裝備的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、裝備的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)、人員與裝備的有效結(jié)合、裝備的綜合保障能力、裝備的能動性等5個方面進(jìn)行評估，運用層次分析法以及灰色理論，對裝備形成戰(zhàn)斗力進(jìn)行綜合評估。并以部隊現(xiàn)役某型裝甲防暴車為例，通過求解其評估值，證明該方法的可行性，為部隊實踐和裝備戰(zhàn)斗力評估提供了參考。

武警部隊，新型裝備，戰(zhàn)斗力評估，灰色理論，層次分析法

0 引言

新裝備是武警部隊現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)志［1-2］。研究新型裝備戰(zhàn)斗力形成問題，準(zhǔn)確分析、建立裝備戰(zhàn)斗力評估模型，為部隊訓(xùn)練和作戰(zhàn)提供武器裝備戰(zhàn)斗能力的量化數(shù)據(jù)，有助于找出影響裝備形成戰(zhàn)斗力的敏感因素，為加速提高裝備戰(zhàn)斗力提供依據(jù)。

武器裝備戰(zhàn)斗力評估的文獻(xiàn)中常見方法多見于層次分析法［3］，模糊綜合評判法［4］，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法［5］等，這些方法需要樣本信息量大。本文根據(jù)裝備戰(zhàn)斗力體系指標(biāo)難量化的特點，試圖運用灰色層次分析方法進(jìn)行評估?；疑碚撌侵冈谠u估模型中含灰元或一般評估模型與灰色模型相結(jié)合的情況下進(jìn)行的評估。其對樣本量沒有嚴(yán)格的要求，運算簡捷方便，但該方法存在兩點不足：①對評估對象不能確定一個相對客觀的評估指標(biāo)體系；②對各評估指標(biāo)的目標(biāo)權(quán)重沒有給出解決方法。而引入層次分析法進(jìn)行定性、定量分析，確定評估對象的層次結(jié)構(gòu)及指標(biāo)權(quán)重，使兩個問題得到解決。層次分析法和灰色評估法相結(jié)合，在定性分析的基礎(chǔ)上定量化處理，對評估對象做出科學(xué)評估，提高了評估的客觀性和有效性。

1 新裝備形成戰(zhàn)斗力指標(biāo)體系的建立

裝備戰(zhàn)斗力生成評估是多指標(biāo)問題，指標(biāo)體系的建立要符合目的性、科學(xué)性、定性與定量分析相結(jié)合以及可操作性原則。根據(jù)這些要求，結(jié)合文獻(xiàn)［1-2，6］以及專家意見，評估指標(biāo)設(shè)計如圖1所示。

圖1 指標(biāo)體系

1.1裝備的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

裝備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是對裝備基本性能的客觀評價，主要通過先進(jìn)性、可靠性、維修性、保障性等方面測量。

①先進(jìn)性，指裝備的戰(zhàn)技能先進(jìn)，設(shè)計合理科學(xué)。主要表現(xiàn)在，它是武器裝備的戰(zhàn)技術(shù)指標(biāo)和作戰(zhàn)使用性能及系統(tǒng)方案先進(jìn)性的最佳組合。②可靠性，指武器裝備滿足堅固耐用、故障少、壽命長等要求的程度。通過任務(wù)成功率、可用度、故障率、平均無故障工作時間、維修頻次、對環(huán)境的敏感性、各項性能隨時間的衰退程度等指標(biāo)來衡量。③維修性，指武器裝備在規(guī)定的條件下或時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)其良好狀態(tài)的可能性。通過定量指標(biāo)維修度、維修時間、維修停機(jī)時間率、利用率、每工作小時維修費用等來測量。④保障性，指武器裝備在部署和使用時，能提供與之匹配的保障資源，建立完善的保障系統(tǒng)，滿足戰(zhàn)備和作戰(zhàn)要求的可能性。通過自我保障能力、獲得保障資源的能力、滿足規(guī)定的保障約束條件的能力、壽命周期費用等來衡量。

1.2裝備的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)

裝備的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)指裝備成建制形成規(guī)模。主要通過裝備數(shù)量與任務(wù)需求符合度、裝備形成規(guī)模的戰(zhàn)斗能力等方面來獲得。

①裝備數(shù)量符合基本的任務(wù)需求，指裝備的編配數(shù)量是否滿足單位日常出勤任務(wù)規(guī)模、頻次等需求的需要。通過武器數(shù)量與人員比例關(guān)系、用于訓(xùn)練和戰(zhàn)備的關(guān)系、區(qū)域使用強(qiáng)度、使用周期等衡量。

②裝備形成規(guī)模的戰(zhàn)斗力，指新型武器裝備與其他裝備能夠合理搭配，形成規(guī)模，相互協(xié)同產(chǎn)生戰(zhàn)斗力。通過裝備的技戰(zhàn)術(shù)性能、完成的作戰(zhàn)任務(wù)、與相關(guān)裝備的配合、經(jīng)費投入比例等方面衡量。

1.3人員與裝備的有效結(jié)合

人員與裝備的有效結(jié)合，指新裝備配發(fā)部隊后，在體制編制、人員培養(yǎng)、科學(xué)管理等各方面，做到與武器裝備適應(yīng)，實現(xiàn)人員與武器的有機(jī)結(jié)合［2］。通過裝備及人才的體制編制、管理和使用人員的素質(zhì)、實戰(zhàn)化的訓(xùn)練以及裝備的“三化”管理等衡量。

①體制編制合理，指根據(jù)新裝備的特點和使用特性，結(jié)合部隊建制情況，建立人員與裝備相適應(yīng)的部隊體制與編制。通過裝備實際配發(fā)數(shù)、裝備質(zhì)量等級及比例、人員與裝備數(shù)量、質(zhì)量的組合等方面來衡量。②管理和使用人員的素質(zhì)，指在裝備管理使用中專業(yè)人才的素質(zhì)。人員素質(zhì)的高低決定著裝備戰(zhàn)斗力催生的快慢。通過專業(yè)官兵的數(shù)量和質(zhì)量、對裝備的熟悉度、情況處置成功率等方面衡量。③貼近實戰(zhàn)化的訓(xùn)練，指裝備系統(tǒng)合練及綜合演習(xí)，實現(xiàn)新裝備與其他裝備作戰(zhàn)時的配合，直接反映戰(zhàn)斗力生成的結(jié)果。通過訓(xùn)練的次數(shù)、時間、訓(xùn)練項目的難易、完成訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)、訓(xùn)練中人員裝備損傷率等方面衡量。④裝備的“三化”管理，指裝備的科學(xué)化、制度化、經(jīng)?；芾?。通過訓(xùn)練落實情況、機(jī)關(guān)基層日常管理規(guī)范、戰(zhàn)備秩序、裝備的良好率等方面反映。

1.4裝備的綜合保障能力

裝備的綜合保障，是確保裝備戰(zhàn)斗力持續(xù)穩(wěn)定輸出的重要環(huán)節(jié)，其能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系到部隊?wèi)?zhàn)斗力的生成。通過出勤率、快速反應(yīng)能力、出動強(qiáng)度等指標(biāo)來體現(xiàn)。

①出勤率，指某種裝備能隨時出動執(zhí)行任務(wù)的個數(shù)占此種裝備總數(shù)的百分比。即裝備能工作時間與工作時間、不能工作時間之和的比。②快速反應(yīng)能力，指在應(yīng)付突發(fā)事件時，武器裝備以最短時間拉動的能力。通過主戰(zhàn)裝備與保障裝備系統(tǒng)配套率，以及保障設(shè)備與保障設(shè)施之間的配套關(guān)系來衡量。③出動強(qiáng)度，指一定時間內(nèi)，裝備可有效出動的頻次?？梢酝ㄟ^裝備執(zhí)行任務(wù)率、裝備的使用率（次數(shù)）、平均出動持續(xù)時間等方面來衡量。

1.5裝備的能動性

裝備的能動性，指一種武器裝備要根據(jù)它的技戰(zhàn)術(shù)性能、未來作戰(zhàn)對象、作戰(zhàn)目的和作戰(zhàn)環(huán)境等需求確定相應(yīng)的作戰(zhàn)方法，使武器效能充分發(fā)揮能力。通過裝備的組合方式和使用時機(jī)進(jìn)行定性分析。

①武器裝備的組合方式，即裝備在作戰(zhàn)運用時，科學(xué)地把新裝備與原有裝備進(jìn)行組合，實現(xiàn)作戰(zhàn)效能的最優(yōu)化。通過裝備戰(zhàn)技術(shù)性能，作戰(zhàn)理論的創(chuàng)新，戰(zhàn)法、訓(xùn)法的研究等方面進(jìn)行考慮。②武器裝備的使用時機(jī)，指裝備作戰(zhàn)運用時的合理使用時機(jī)。通過裝備訓(xùn)練經(jīng)驗、使用熟練度、裝備的作戰(zhàn)目的、作戰(zhàn)對象、任務(wù)性質(zhì)等方面綜合打分。

2 新裝備戰(zhàn)斗力生成評估

本文把裝備形成戰(zhàn)斗力視為灰色系統(tǒng)［7］，根據(jù)灰色層次分析法和評價指標(biāo)體系，以某型裝甲防暴車為例，通過層次分析法確定其層次結(jié)構(gòu)和指標(biāo)權(quán)重，指標(biāo)的量化和比較則是運用灰數(shù)和白化權(quán)函數(shù)取得，并借助專家經(jīng)驗，在定性分析的基礎(chǔ)上定量化處理，提高了評估的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

2.1各層次指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)層次分析法九分位的比例標(biāo)度及其倒數(shù)標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣。傳統(tǒng)層次分析法避免不了一致性檢驗，采用最優(yōu)傳遞矩陣改進(jìn)層次分析法，不僅能滿足一致性要求，而且減小構(gòu)造判斷矩陣的盲目性和主觀性。確定指標(biāo)權(quán)重的具體步驟見參考文獻(xiàn)［8］。

各層指標(biāo)的判斷矩陣和相對權(quán)重如表1～表6所示。Wi（i=1，2，…，5）表示Ui之間的相對權(quán)重，Wij表示uij間的相對權(quán)重，其中，n為第i個對象所對應(yīng)的指標(biāo)個數(shù)。

2.2計算評估指標(biāo)值矩陣

對某型裝甲防暴車戰(zhàn)斗力進(jìn)行客觀評價，將評價指標(biāo)uij分為定量與定性兩大類，u11、u12、u13、u14、u21、u22、u41、u42、u43為定量指標(biāo)，可直接根據(jù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。u31、u32、u33、u34、u51、u52為定性指標(biāo)，通過制定相應(yīng)的評分等級標(biāo)準(zhǔn)打分。

為方便給指標(biāo)評分和評估，引入評判機(jī)制，設(shè)評判等級為C=［c1，c2，c3，c4］=｛優(yōu)，良，中，差｝，設(shè)定C的量化分值C=［9.5，8，6，4］，其中［10，9］為“優(yōu)”，［7，9］為“良”，［5，7］為“中”，［0，5］為“差”。

對于定量指標(biāo)評分，采用梯形模糊數(shù)，隸屬度空間為4個，并以偏大型為例［9］，如圖2所示，其隸屬函數(shù)式fi（x）如式（1）～式（3），定量指標(biāo)隸屬度見下頁表7。

表1 Ui-U判斷矩陣及權(quán)重

表2 u1i-U1判斷矩陣及權(quán)重

表3 u2i-U2判斷矩陣及權(quán)重

表4 u3i-U3判斷矩陣及權(quán)重

表5 u4i-U4判斷矩陣及權(quán)重

表6 u5i-U5判斷矩陣及權(quán)重

圖2 越大越好型隸屬度函數(shù)

表7 定量指標(biāo)隸屬度

設(shè)定量指標(biāo)u11、u12、u13、u14、u21、u22、u41、u42、u43對應(yīng)的模糊向量為gi，定量指標(biāo)的得分為hi。

通過計算u11、u12、u13、u14、u21、u22、u41、u42、u43分別為8.75、7.2、7.4、8.9、8.75、7.7、8.4、7.9、7.5。

對于定性指標(biāo)，請5位專家（院校教授、研究所研究員、高級技術(shù)人員、軍事主官、裝備部門領(lǐng)導(dǎo)）進(jìn)行打分，綜合定量指標(biāo)分值，得到準(zhǔn)則層評估樣本矩陣D1、D2、D3、D4和D5如下。

2.3確定評估灰類

結(jié)合某型裝甲防暴車，確定評估灰類的等級數(shù)、灰數(shù)、白化權(quán)函數(shù)［7］。設(shè)有g(shù)個灰類，灰類e（e=1，2，…，g）用白化函數(shù)來fe描述，結(jié)合本文研究對象將灰類等級劃分為4個等級，詳見表8。

表8 某型裝甲防暴車戰(zhàn)斗力生成評估評價灰類

dij為各指標(biāo)的評分值，構(gòu)造各白化函數(shù)［10］來統(tǒng)一極性和量綱，如下所示：

4類白化權(quán)函數(shù)圖形如圖3所示。

圖34 類白化權(quán)函數(shù)

2.4確定灰色評估矩陣

對于評價指標(biāo)uij，根據(jù)Di和fe（dijk），確定屬于第e個灰類的灰色評價系數(shù)nije，各評價灰類的總灰色評價系數(shù)為nij，屬于第e個評價灰類的灰色評價權(quán)記為rije，計算公式如式（9）～式（11）［7，10-13］：

將指標(biāo)uij的各灰色評估權(quán)組成灰色評估權(quán)向量為：

綜合Ui所屬指標(biāo)uij的各灰色評估權(quán)向量rij，組成灰色權(quán)矩陣Ri（i=1，2，3，4，5）

由式（9）～式（13），通過計算，某型裝甲防暴車戰(zhàn)斗力生成準(zhǔn)則層的權(quán)矩陣R1、R2、R3、R4、R5為：

2.5灰色綜合評估

結(jié)合權(quán)重，可以求得準(zhǔn)則層指標(biāo)分評估值為：

綜合效能評估值為：

通過計算，某型裝甲防暴車的評價對象的評估值依次分別為：

根據(jù)式（15）可得該型裝甲防暴車戰(zhàn)斗力生成評估值為E=7.383 5，屬于“良”類。但從數(shù)值看，該型裝備剛剛進(jìn)入良類，在各個方面，還需要進(jìn)一步的提升。

3 結(jié)論

①系統(tǒng)考慮影響新型裝備戰(zhàn)斗力的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)、人員與裝備的有效結(jié)合、裝備的綜合保障能力、裝備的能動性等因素，并建立了相關(guān)指標(biāo)體系，具有一定代表性，能較客觀地反應(yīng)裝備戰(zhàn)斗力生成情況。②運用灰色層次分析法，將專家的定性分析轉(zhuǎn)化為定量評估，較好地解決了多指標(biāo)不確定性問題，評估結(jié)果較為客觀。③以某型裝甲防暴車為例，證明了該方法的可行性和實用性，為指導(dǎo)部隊實踐和裝備戰(zhàn)斗力評估提供參考。④完善裝備戰(zhàn)斗力評估指標(biāo)體系，結(jié)合模糊理論，減少專家評價的主觀性為下一步的研究方向。

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Evaluation of Capability of New-type Equipment Based on Grey-AHP

HE Fan，LI Qi-xiang，HUANG Dong
（School of Equipment Engineering，Engineering University of CAPF，Xi’an 710086，China）

Based on the need of faster-generating capability of new-type equipment of CAPF，this paper analyzes the key factors influencing generating capability of new-type Equipment.The evaluating index system of generating capability of new-type equipment is established.From the equipment quality standards，equipmentquantitystandard，personnelandequipment，equipmentoftheeffective combination of comprehensive support capability，equipment initiative five aspects to assess.The AHP and grey system is used for the evaluation of generating capability of new-type equipment.The method is proved to be feasible by the solution of the evaluation index of an armoured anti-riot vehicle and can provide reference for the practice of CAPF and the evaluation of the capability of equipment.

CAPF，new-type equipment，capability evaluation，grey system，AHP

E917

A

1002-0640（2016）11-0129-05

2015-10-11

2015-11-09

何帆（1991-），男，河北故城人，碩士研究生。研究方向：裝備保障。