胡濤，呂瑞強(qiáng)，劉章龍

（空軍勤務(wù)學(xué)院，江蘇徐州221000）

基于灰色聚類的多機(jī)種保障裝備保障能力評(píng)估

胡濤，呂瑞強(qiáng)，劉章龍

（空軍勤務(wù)學(xué)院，江蘇徐州221000）

隨著多機(jī)種作戰(zhàn)成為空軍作戰(zhàn)的主要方式，對(duì)地面保障裝備的保障能力提出了更高的要求，保障能力的好壞直接關(guān)系到作戰(zhàn)任務(wù)的完成與否。通過對(duì)多機(jī)種保障任務(wù)進(jìn)行分析，建立了多機(jī)種保障裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系，采用層次分析法確定了各指標(biāo)的權(quán)重，運(yùn)用灰色聚類的評(píng)估方法對(duì)多機(jī)種保障裝備的保障能力進(jìn)行了評(píng)估，并結(jié)合實(shí)例，驗(yàn)證了該方法的有效性，為保障能力的提升提供了參考依據(jù)。

多機(jī)種，保障能力，灰色聚類，評(píng)估

0 引言

隨著戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的變化，空軍在戰(zhàn)場(chǎng)中的作用越來越重要，并且未來空戰(zhàn)不再是單一機(jī)種作戰(zhàn)，將是多機(jī)種協(xié)同作戰(zhàn)，多機(jī)種保障基地是未來飛行保障的主體［1］。多機(jī)種保障裝備的保障能力直接影響飛機(jī)能否及時(shí)升空作戰(zhàn)，是飛機(jī)戰(zhàn)斗力生成的重要因素。以往對(duì)飛行保障能力的評(píng)估僅僅限于對(duì)單機(jī)種保障能力的評(píng)估，考慮的因素不足，已經(jīng)不適合于現(xiàn)在的保障模式。因此，對(duì)多機(jī)種保障能力的評(píng)估顯得更具意義。但是，由于保障能力的評(píng)估存在較多的不確定性因素，并且由于歷史原因及部隊(duì)保密的要求，可參考的數(shù)據(jù)較少且具有模糊性，在進(jìn)行保障能力的評(píng)估過程中，往往難以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，因此，需要選擇一種合適的評(píng)估方法來提高評(píng)估的準(zhǔn)確性。

灰色系統(tǒng)理論是研究“小樣本”、“貧信息”的不確定系統(tǒng)，其灰色聚類評(píng)估模型在兼顧貧信息和樣本區(qū)間的模糊性的基礎(chǔ)上，將灰色系統(tǒng)盡可能地白化、量化、模型化，以期用較少的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的聚類，并進(jìn)行評(píng)估。本文通過將該理論應(yīng)用到多機(jī)種保障裝備保障能力的評(píng)估中，對(duì)提高保障能力的評(píng)估準(zhǔn)確性具有一定的使用價(jià)值［2］。

1 多機(jī)種保障裝備保障能力評(píng)估指標(biāo)體系的建立

多機(jī)種保障裝備保障能力評(píng)估是形成多機(jī)種保障裝備保障能力，實(shí)現(xiàn)多機(jī)種保障目標(biāo)重要而有效的輔助決策手段。評(píng)估指標(biāo)是衡量多機(jī)種保障裝備保障能力總體目標(biāo)的具體標(biāo)志。本文結(jié)合保障能力的定義，在參考大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將影響多機(jī)種保障裝備保障能力的主要因素歸納為保障裝備使用效能、保障裝備維修保障能力和保障裝備保障資源完備性［3-4］。通過基層部隊(duì)的實(shí)地調(diào)研，收集整理大量的數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過征求專家意見，取舍合并，建立了多機(jī)種保障裝備保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

2 灰色聚類評(píng)估法

對(duì)于多機(jī)種保障裝備保障能力的評(píng)估，可以采用灰色三角白化權(quán)函數(shù)聚類的方法進(jìn)行評(píng)估，通過定性和定量的方法來確定指標(biāo)體系和能力指標(biāo)實(shí)現(xiàn)值的分類范圍，并確定指標(biāo)實(shí)現(xiàn)值得類別。但是，在聚類方法的選擇方面存在變權(quán)聚類和定權(quán)聚類的區(qū)別，兩種方法側(cè)重點(diǎn)各有不同，由于保障能力的指標(biāo)多，且各個(gè)指標(biāo)的意義不同、量綱不同，指標(biāo)實(shí)現(xiàn)值的數(shù)量懸殊很大，為了保證各個(gè)指標(biāo)在聚類過程中都發(fā)揮作用，決定采取定權(quán)聚類的方法［5］。

根據(jù)以上的分析，對(duì)于保障裝備的多機(jī)種保障能力灰色聚類評(píng)估，可以看成是n個(gè)不同的保障裝備作為評(píng)估對(duì)象，m個(gè)評(píng)估指標(biāo)，s個(gè)不同的灰類，根據(jù)對(duì)象i關(guān)于指標(biāo)j的樣本觀測(cè)值xij。對(duì)相應(yīng)的對(duì)象i進(jìn)行評(píng)估、診斷的問題［6-7］。具體步驟：

①確定指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重。

②按照評(píng)估要求劃分灰類，選取閾值。

設(shè)按照評(píng)估要求將各指標(biāo)的取值范圍劃分為s個(gè)灰類，例如將j指標(biāo)的取值范圍［α1，αs+1］劃分為［α1，α2］，…，［αk-1，αk］，…，［αs-1，αs］，［αs，αs+1］，其中：閾值αk（k=1，2，…，s）的值可根據(jù)實(shí)際問題的要求或定性研究結(jié)果確定。

③建立三角白化權(quán)函數(shù)。

圖2 三角白化權(quán)函數(shù)圖

④整理各對(duì)象指標(biāo)實(shí)現(xiàn)值，分別計(jì)算其屬于各灰類的白化權(quán)函數(shù)值。

對(duì)于j指標(biāo)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)值x，由

⑤計(jì)算綜合聚類系數(shù)，分析結(jié)果，作出合理判斷。計(jì)算對(duì)象i（i=1，2，…，n）關(guān)于灰類k（k=1，2，…，s）的綜合聚類系數(shù)為

3 實(shí)例分析

3.1 確定權(quán)重

表1 多機(jī)種保障裝備保障能力指標(biāo)元素重要性簡(jiǎn)易表

計(jì)算指標(biāo)元素的組合權(quán)重可以采用專家打分法［8］。根據(jù)表1得到一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣。

將判斷矩陣的各個(gè)列向量先歸一化，再按行求和取平均，即得A對(duì)于目標(biāo)的組合權(quán)重WA=（0.631，0.211，0.158）。

將得到的組合權(quán)重進(jìn)行一致性驗(yàn)證，定義一致性指標(biāo)CI為

本實(shí)例中，n=3，RI=0.52，根據(jù)隨機(jī)性一致性比值公式可以計(jì)算得到CR=0.026 9＜0.1，比較矩陣具有令人滿意的一致性。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

同理，得到二級(jí)指標(biāo)判斷矩陣

各指標(biāo)權(quán)重為：

3.2 聚類評(píng)估

在這里應(yīng)用Delphi法，按照評(píng)估要求將各指標(biāo)劃分為“差”、“一般”、“良好”、“優(yōu)秀”4個(gè)灰類。根據(jù)資料和保障經(jīng)驗(yàn)列出了各指標(biāo)的閾值、延拓值；并且通過對(duì)多機(jī)種保障基地的實(shí)地調(diào)研，查閱大量資料，并結(jié)合相關(guān)專家意見，整理出各型裝備指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)值，見下頁表3。根據(jù)表3給出的分類指標(biāo)灰類，把各指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)值代入三角白化權(quán)函數(shù)計(jì)算，計(jì)算出各指標(biāo)相對(duì)4個(gè)灰類的隸屬度，加權(quán)計(jì)算后，經(jīng)過綜合聚類系數(shù)計(jì)算，最終可以得到各型保障裝備保障能力關(guān)于灰類k（k=1，2，3，4）的綜合聚類系數(shù)［10］。

根據(jù)表3，分別建立各類指標(biāo)灰類的三角白化權(quán)函數(shù)，將各指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)值代入對(duì)應(yīng)的“差”、“一般”、“良好”、“優(yōu)秀”灰白化權(quán)函數(shù)即隸屬度計(jì)算公式，從而得到分類指標(biāo)灰類的白化權(quán)函數(shù)值，如表4所示。

根據(jù)表4，結(jié)合綜合聚系數(shù)計(jì)算公式，得到多機(jī)種保障裝備的各項(xiàng)能力和綜合保障能力關(guān)于灰類k（k=1，2，3，4）的聚類系數(shù)δk，如表5所示。

3.3 結(jié)果分析

從二級(jí)指標(biāo)來看，人力資源、保障資源已經(jīng)屬于“優(yōu)秀”類，因此，影響保障裝備多機(jī)種保障能力的主要因素有X1、X2、X3、X5、X6、X7、X8、X10，提高保障能力可以從這幾個(gè)方面入手。

表3 各指標(biāo)灰類、閥值、延拓值及實(shí)現(xiàn)值

表4 分類指標(biāo)灰類白化權(quán)函數(shù)值

表5 多機(jī)種保障裝備保障能力聚類系數(shù)δk

4 結(jié)論

多機(jī)種作戰(zhàn)已經(jīng)成為空軍作戰(zhàn)的主要樣式，其保障能力的好壞直接關(guān)系到戰(zhàn)斗力的生成。本文運(yùn)用灰色聚類分析法對(duì)多機(jī)種保障裝備的保障能力進(jìn)行評(píng)估，給出了評(píng)估的一般步驟，通過具體的實(shí)例分析，分析了提高保障能力的著手點(diǎn)，為多機(jī)種保障裝備的改進(jìn)和發(fā)展提供了參考依據(jù)。

［1］呂瑞強(qiáng)，朱煥勤.多機(jī)種保障裝備保障模型研究［M］.徐州：藍(lán)天出版社，2012.

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［3］張雷，張兵，李廣強(qiáng).裝備效能評(píng)估中一種組合賦權(quán)方法研究［J］.空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，15（4）：280-286.

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［11］張輝，陳庚緒.基于改進(jìn)灰色聚類的鉆頭優(yōu)選新方法及其應(yīng)用［J］.石油機(jī)械，2013，41（2）：20-27.

Multi Aircraft Security Equipment Support Capability Evaluation Based on Grey Clustering

HU Tao，LYU Rui-qiang，LIU Zhang-long
（Air Force Logistics College，Xuzhou 221000，China）

As aircraft operations become the Air Force combat the main style，on the ground support equipment support ability put forward higher requirements，the protection ability of the direct relationship to the completion of the mission or not.Based on the multiple aircraft security task analysis，to establish the evaluation index system of aircraft equipment support capability security. Using analytic hierarchy process to determine the weight of the index，application of gray clustering evaluation method is used to evaluate aircraft support equipment support ability.With an example，the validity of the method is verified，which provides a reference for the improvement of the security capability.

multiple aircraft，safeguard ability，grey clustering，estimation

TP391.9

A

1002-0640（2016）12-0101-04

2015-10-05

2015-12-26

胡濤（1991-），男，四川彭山人，碩士研究生。研究方向：航空保障技術(shù)與信息化。