王永安 鐘峰 徐揚

（91880部隊膠州266300）

基于隸屬度的導(dǎo)彈裝備維修保障人員可靠性評估模型

王永安 鐘峰 徐揚

（91880部隊膠州266300）

導(dǎo)彈裝備維修保障人員可靠性的評估研究，對于提高導(dǎo)彈裝備維修水平和充分發(fā)揮人員能力具有重要作用。論文通過使用模糊決策的方法，構(gòu)建了導(dǎo)彈裝備維修保障人員可靠性評估體系，建立了可靠性評估模型，為其可靠性評估提供了定量分析方法。

可靠性；模糊決策；隸屬度；評估模型

Class NumberE927

1 引言

人員可靠性分析（Human Reliability Analysis-HRA）是復(fù)雜系統(tǒng)可靠性領(lǐng)域的一個極其重要的課題［1～2］，其研究成果對改進(jìn)人員培訓(xùn)，改善操作規(guī)程，保證或提高系統(tǒng)任務(wù)可靠性具有重要的指導(dǎo)意義。人員可靠性一直以來是個復(fù)雜的問題［3］，而問題復(fù)雜的實質(zhì)在于人的復(fù)雜性，即人的時變性、非線性、自適應(yīng)性對系統(tǒng)可靠性方面的雙重作用［4～6］。因此，尋找人員操作導(dǎo)彈維修裝備時產(chǎn)生各種故障的原因并對其量化［7～9］，是研究導(dǎo)彈裝備維修保障人員可靠性的關(guān)鍵。

2 人員可靠性隸屬度確定

2.1 生理素質(zhì)μ1

生理素質(zhì)是影響人員可靠性的重要因素，由于導(dǎo)彈裝備維修任務(wù)的高強(qiáng)度、高要求，人的生理弱點，如記憶力、注意力、反應(yīng)力等方面的局限性，對其可靠性的影響比較突出。研究表明，隨著年齡的增長和生理條件的成熟，人的維修作業(yè)可靠性迅速增加，但到30歲左右以后，又開始逐漸減弱，因此年齡x1對人員可靠性隸屬函數(shù)可描述為

2.2 心理品質(zhì)μ2

人的維修作業(yè)可靠性不僅取決于生理狀況，而且在很大程度上取決于其心理品質(zhì)和作業(yè)過程中的心理活動狀態(tài)。人的心理弱點，如緊張、疲勞、省事、僥幸等心理，常導(dǎo)致人于有意無意中出現(xiàn)差錯。人的行為受心理狀態(tài)影響，當(dāng)維修人員出現(xiàn)情緒低落時則表現(xiàn)出行動遲緩，維修作業(yè)能力下降，對意外的刺激反應(yīng)不靈敏，甚至手忙腳亂，操作不準(zhǔn)確。因此了解和掌握人在維修作業(yè)過程中的心理狀態(tài)，對提高人員可靠性有重大的意義。心理健康一般可用自我評價與組織評價的差距x2來表征，這說明要提高心理健康，既需要自身努力，也需要組織的幫助，以縮小這種差距，它與人的可靠性具有正態(tài)分布的性質(zhì)，其隸屬函數(shù)為

2.3 知識水平μ3

知識水平高低直接影響著人的功能發(fā)揮，主要體現(xiàn)在人感官的反應(yīng)速度，人腦的信息處理等。人員知識貧乏，可能造成人員的實際動作與客觀需求不相符合，不能完全滿足維修任務(wù)需要，輕則導(dǎo)致差錯，重則可能釀成事故。如果人員對導(dǎo)彈維修過程擁有必要的知識，那么在需要時，他就可以進(jìn)行及時和熟練的調(diào)節(jié)，以防止故障的出現(xiàn)。人員可靠性與知識水平（專業(yè)考核成績x3）的關(guān)系曲線近似呈冪指數(shù)型，其隸屬函數(shù)為

2.4 維修技能μ4

心理學(xué)認(rèn)為，一個沒有維修實踐的人，對于導(dǎo)彈的各種復(fù)雜故障的維修能力就比較差。技能是經(jīng)過練習(xí)而鞏固了的操作技術(shù)行為方式，它可改善維修人員的生理和心理狀況。體力訓(xùn)練不僅能使機(jī)體的生化代謝發(fā)生適應(yīng)性改變，而且使機(jī)體參與作業(yè)活動有很好的持久性。腦力訓(xùn)練能促進(jìn)腦細(xì)胞合成的化學(xué)物質(zhì)增多，還可以使注意力集中、記憶力加強(qiáng)、理解力加深和思維敏銳。熟練效應(yīng)產(chǎn)生的全身適應(yīng)性變化，使機(jī)體各系統(tǒng)之間更協(xié)調(diào)，不易產(chǎn)生疲勞或差錯，典型的熟練效應(yīng)曲線表現(xiàn)為指數(shù)曲線，它表明隨著維修人員熟練程度（可用專業(yè)工作時間x4表示）的提高，人員維修作業(yè)可靠性將顯著增加，因此工齡對人員可靠性隸屬函數(shù)可描述為

2.5 工作態(tài)度μ5

態(tài)度是人對客觀事物或現(xiàn)象所持有的評價及較穩(wěn)固的心理傾向，它是一種復(fù)雜的內(nèi)在心理狀態(tài)和現(xiàn)象。它對行為具有調(diào)節(jié)、指導(dǎo)和激勵功能，并影響人的工作可靠性。態(tài)度是人在社會環(huán)境中并向社會學(xué)習(xí)的過程中逐漸形成的，不同的態(tài)度不僅影響個人的積極性和作業(yè)可靠性，還影響團(tuán)體中的人際關(guān)系。完成任務(wù)的責(zé)任感在使用心理穩(wěn)定和主動精神的諸元素中占據(jù)非常顯著的地位，但是它們之間的關(guān)系復(fù)雜而又辯證矛盾。責(zé)任感可激勵使用人員的作業(yè)能力，但超出一定限度時，它又可能抑制積極性。實驗研究表明，肩負(fù)責(zé)任時會使神經(jīng)負(fù)荷加重，這是人腦為所肩負(fù)的責(zé)任所付出的代價。為了提高人員完成任務(wù)的可靠水平，應(yīng)增加訓(xùn)練時間、內(nèi)容，積累在負(fù)有責(zé)任的情況下采取有效行為的經(jīng)驗。可見加強(qiáng)教育，提高認(rèn)識是轉(zhuǎn)變不良態(tài)度，形成積極態(tài)度的有效途徑，因此人的工作態(tài)度可由受教育的時間x5來表征，并具有柯西分布的特征，其隸屬函數(shù)為

2.6 紀(jì)律意識μ6

雖然人類的進(jìn)步源于對未知事物的不斷探索，但探索過程中的失誤要比模仿過程中的失誤多得多，尤其面對維修裝備的使用，在缺乏專家和資料的情況下，差錯的可能性更大。盡管大部分導(dǎo)彈裝備維修工作是按規(guī)定的程序進(jìn)行的，然而程序只是完成任務(wù)的手段，人完全可以根據(jù)具體情況選擇最優(yōu)的程序，甚至采用創(chuàng)造性的新方法完成任務(wù)。因此我們以能否完成使用任務(wù)來衡量使用人員的可靠性。研究表明，人的紀(jì)律意識與其工作表現(xiàn)（表彰（+）或批評（-）次數(shù)x6）有很大的關(guān)系，并具有菱形分布特征，其隸屬函數(shù)為

3 模型建立

假設(shè)導(dǎo)彈裝備維修保障人員yj(j=1，2，…，n)，對可靠性目標(biāo)fi(i=1，2，…，6）的相對隸屬度為μij(i=1，2，…，6;j=1，2，…，n)。定義導(dǎo)彈裝備維修保障人員對每個目標(biāo)的理想隸屬度為g=（g1，g2,…,g6）T，其中g(shù)i=1m≤ja≤xn{μij}(i=1，2，…，6)，表示所有人員對第i個目標(biāo)fi(i=1，2，…，6）的最大相對隸屬度。顯然，人員yj對每個目標(biāo)的隸屬度越接近g，yj就越優(yōu)。因此，可用yj偏離g的程度來度量人員可靠性的高低［10～11］?，F(xiàn)選取指標(biāo)為

ωi表示每個目標(biāo)的權(quán)重，易見，對于給定的ωi，fj(ω)越小則yi越優(yōu)。因為ωi未知，于是，可建立如下形式的模型，即

運用拉格朗日法求得近似目標(biāo)權(quán)重為

最后可得各個人員的隸屬度偏差值為

按fj(ω*)，(j=1，2，…，n)從小到大排序即得人員可靠性的優(yōu)劣排序。

4 應(yīng)用舉例

假設(shè)五名某型導(dǎo)彈裝備維修保障人員的可靠性數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 人員可靠性分析數(shù)據(jù)

由各目標(biāo)隸屬度函數(shù)，計算可得其目標(biāo)隸屬度矩陣為

則使用人員對每個目標(biāo)的理想隸屬度為g=(0.90，0.71，0.84，0.92，0.83，0.85)T，由式（9）求得各目標(biāo)權(quán)重為ω1*=0.12，ω*2=0.09，ω*3=0.15， ω*4=

0.22 ，ω*5=0.13，ω*6=0.29，代入式（10）得各個人員的隸屬度偏差值為f1(ω*)=0.203，f2(ω*)=0.012，f3(ω*)=0.2563，f4(ω*)=0.1179，f5(ω*)=0.1976。所以五個人的可靠性排序為y2＞y4＞y5＞y1＞y3。

5 結(jié)語

在未來的軍事斗爭中，隨著導(dǎo)彈裝備復(fù)雜性的增加和作戰(zhàn)環(huán)境的惡化，對其維修保障人員的素質(zhì)與職業(yè)適應(yīng)性提出了全面的要求。要提高導(dǎo)彈裝備的整體可靠性，必須對維修保障人員可靠性進(jìn)行分析研究。本文建立的導(dǎo)彈裝備維修保障人員可靠性評估模型，為人員可靠性評估提供了科學(xué)、定量的方法，對人員進(jìn)行擇優(yōu)使用提供了依據(jù)。

［1］馮杰等.人機(jī)系統(tǒng)可靠性技術(shù)在導(dǎo)彈裝備中的應(yīng)用研究［J］.海軍雜志，2006（12）：25-30.

［2］張子丘，王建平.裝備技術(shù)概論［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，2001：15.

［3］李登峰.模糊多目標(biāo)多人決策與對策［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2003：20.

［4］李青，潘旭峰，辜益山.導(dǎo)彈保障人員可靠性研究［J］.軍事運籌與系統(tǒng)工程，2003（3）：45-49.

［5］談樂斌.淺談人機(jī)系統(tǒng)可靠性［J］.人類工效學(xué)，1999，（12）：22-30.

［6］羅明洋，劉通.部隊裝備維修人員需求模型研究［J］.裝備學(xué)院學(xué)報，2013，24（4）：44-47.

［7］徐緒森，王宏濟(jì)，甘茂治，等.裝備維修工程［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1994：209.

［8］陳學(xué)楚.裝備系統(tǒng)工程［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1995：198-249.

［9］劉志勤，王興錄.戰(zhàn)時裝備保障概論［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，2002：258-266.

［10］張勇慧，林焰，紀(jì)卓尚.基于AHP的運輸船舶多目標(biāo)模糊綜合評判［J］.系統(tǒng)工程理論與實踐，2002，22（11）：129-133.

［11］T.L.Saaty.層次分析法［M］.許樹柏譯.北京：煤炭工業(yè)出版社，1988：259-301.

Reliability Evaluation Model of Missile Equipment Maintenance Support Personnel Based on Membership Degree

WANG Yong'anZHONG FengXU Yang
（No.91880 Troops of PLA，Jiaozhou266300）

The evaluation study of missile equipment maintenance personnel has an important role to improve the level of missile equipment maintenance and give full play to personnel capabilities.In this paper，the reliability evaluation system of missile equipment maintenance personnel is constructed by using fuzzy decision method，and the reliability evaluation model is established，which provides quantitative analysis method for reliability evaluation.

reliability，fuzzy decision，membership grade，evaluation model

E927

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.06.025

2016年12月17日，

2017年1月20日

王永安，男，高級工程師，研究方向：裝備保障。鐘峰，男，碩士，工程師，研究方向：裝備保障。徐揚，男，工

程師，研究方向：裝備保障。