程 宇 林 健 孫艷超 徐細(xì)波

（1.海軍裝備部駐武漢地區(qū)第五軍事代表室 武漢 430205）（2.武漢船舶通信研究所 武漢 430205）

1 引言

車載系統(tǒng)是當(dāng)今被廣泛應(yīng)用的信息裝備平臺(tái)，其將發(fā)信機(jī)、收信機(jī)、收發(fā)天線及通信終端等各種通信設(shè)備集成于車載平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)特定頻段、特定功能的通信。車載通信系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、組織靈活，是實(shí)現(xiàn)應(yīng)急、機(jī)動(dòng)、備份通信的有效手段。車載通信系統(tǒng)的通信保障能力是影響通信效率的關(guān)鍵，對(duì)于其在突發(fā)事件應(yīng)急保障、戰(zhàn)時(shí)臨時(shí)作戰(zhàn)保障等不同應(yīng)用場景均有重要意義。

由于通信保障能力的影響因素眾多繁雜，難以直觀判定各因素的影響權(quán)重，因此本文以層次分析法為基礎(chǔ)，提出車載通信系統(tǒng)通信保障能力層次分析模型并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析，評(píng)估各影響因素對(duì)于通信保障能力的重要程度，以便有方向性、有邏輯地采取有效措施提升車載通信系統(tǒng)的通信保障能力。

2 層次分析法

2.1 層次分析法簡述

層次分析法是一種多層次、多原則的策略決議方法［1］，其基本思想是將評(píng)估目標(biāo)分解為多項(xiàng)組成因素，根據(jù)因素的支配從屬關(guān)系對(duì)其分組分層，并對(duì)因素進(jìn)行兩兩比較確定其相對(duì)重要性，從而確定各因素對(duì)總體評(píng)估目標(biāo)的不同影響程度［2］。

層次分析法中，定性分析與定量分析同步進(jìn)行，相互融合、統(tǒng)籌兼顧，應(yīng)用此方法可以系統(tǒng)而邏輯清晰地進(jìn)行策略決議，將繁多復(fù)雜的各項(xiàng)問題量化并簡化分解，使分析過程得到一目了然的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 層次分析法基本步驟

層次分析法的基本步驟如下。

1）確定各關(guān)聯(lián)因素的多層次架構(gòu)［3～4］。梳理待研究問題，對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行定性研究，分析各因素之間的從屬層次關(guān)系及在相同準(zhǔn)則下的前后次序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)將定性層級(jí)因素向定量層級(jí)指標(biāo)的演變；

2）確定表征層次結(jié)構(gòu)因素間定量關(guān)系的判斷矩陣?；谔囟ǖ谋容^標(biāo)度，兩兩比較各層次因素的重要程度，從而確定其影響權(quán)重量化值，即：

若某層級(jí)有n個(gè)因素X1、X2…Xn，將各因素的重要程度相互比較，得到表征重要程度量化關(guān)系的判斷矩陣A，第i個(gè)因素相對(duì)于第j個(gè)因素的重要程度量化值記為aij［5～6］，具體取值參照標(biāo)度表［7］如表 1所示。

表1 判斷矩陣量化標(biāo)度表

3）通過計(jì)算單層次各因素判斷矩陣的特征向量，計(jì)算得出從屬本層的n個(gè)因素的排序量化權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)［8］。具體步驟如下。

（2）判斷一致性是否符合要求，根據(jù)公式CR=CI/RI計(jì)算判斷矩陣的一致性比例，當(dāng)計(jì)算結(jié)果小于0.1時(shí)，則可判定判斷矩陣的一致性滿足要求，式中CI=(λmax-n)/(n-1)，稱為一致性指標(biāo)，RI是通過對(duì)隨機(jī)判斷矩陣進(jìn)行特征值計(jì)算取平均值所得的統(tǒng)計(jì)值［10］，取值如表2所示。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)取值表

4）對(duì)某一層次的相關(guān)因素相對(duì)于最上次目標(biāo)因素的重要程度進(jìn)行量化排序，求解各因素的重要性權(quán)重值，并一致性檢驗(yàn)相應(yīng)的判斷矩陣，此過程由上而下逐步進(jìn)行［11］。具體計(jì)算如下。

（2）Y層各因素的一致性指標(biāo)的計(jì)算公式如下，當(dāng)計(jì)算結(jié)果小于0.1時(shí)，可判定其一致性滿足要求［14］。式中，CIj為Y層因素相對(duì)于X層因素的一致性指標(biāo)，RIj為相應(yīng)的隨機(jī)統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值，取值參照表2隨機(jī)一致性指標(biāo)取值表。

3 車載通信系統(tǒng)通信保障能力分析

車載通信系統(tǒng)通信保障能力的影響因素眾多繁雜，包括設(shè)備、人員、陣地、管理等各方面因素，采用層次分析法對(duì)各因素進(jìn)行定性與定量綜合分析，可以客觀科學(xué)地對(duì)各因素的影響力進(jìn)行準(zhǔn)確排序，為有效提升通信保障能力提供重要依據(jù)。本文首先基于車載通信系統(tǒng)的特點(diǎn)建立其通信保障能力層次結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)而通過計(jì)算得出各影響因素的影響權(quán)重，從而針對(duì)性地提出提升通信保障能力的科學(xué)建議。

3.1 通信保障能力層次結(jié)構(gòu)模型

通過分析梳理車載通信系統(tǒng)通信保障能力的各影響因素之間的關(guān)系，建立通信保障能力層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。通信保障能力影響因素主要包括設(shè)備保障、人員保障、陣地保障、管理保障等四個(gè)不同方面，其中設(shè)備保障因素包括通信設(shè)備成熟度、備品備件完備度、隨機(jī)工具完備度等；人員保障因素包括人員技術(shù)能力、人員數(shù)量、崗位人員分配等；陣地保障因素包括水電氣設(shè)備設(shè)施、氣象保障能力、警戒防御能力等；管理保障包括管理人員能力、管理制度等。

圖1 通信保障能力層次結(jié)構(gòu)圖

設(shè)備保障因素中，通信設(shè)備成熟度對(duì)通信系統(tǒng)的通信范圍、通信效率及可靠性等關(guān)鍵指標(biāo)有直接影響，備品備件完備度、隨機(jī)工具完備度對(duì)系統(tǒng)的展開架設(shè)時(shí)效、應(yīng)急接替能力、維修性等指標(biāo)有重要影響；人員保障因素中，人員技術(shù)能力對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備效能發(fā)揮、組織應(yīng)用效率有直接影響，人員數(shù)量、崗位人員分配對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性、工作續(xù)航能力有重要影響；陣地保障因素中，水電氣設(shè)備設(shè)施、氣象保障能力對(duì)系統(tǒng)的正常工作功效、突發(fā)應(yīng)急保障效率有重要影響，警戒防御能力對(duì)系統(tǒng)的防干擾安全性、特殊任務(wù)的保密性等有重要影響；管理保障因素中，管理人員能力及管理制度對(duì)組織整體執(zhí)行力、項(xiàng)目操作規(guī)范性、工作流程系統(tǒng)性有直接影響。綜上，系統(tǒng)的通信保障能力與以上各因素息息相關(guān)，基于所建通信保障能力層次結(jié)構(gòu)模型對(duì)各因素的影響權(quán)重進(jìn)行量化分析，對(duì)有效提高系統(tǒng)通信保障能力具有重要指導(dǎo)意義。

3.2 通信保障能力的層次分析法分析

根據(jù)通信保障能力實(shí)際情況及特點(diǎn)，建立A、B、C層相應(yīng)因素的判斷矩陣，具體計(jì)算過程參見2.2節(jié)，結(jié)果如表3～7所示。

表3 B層判斷矩陣

表4 以B1為準(zhǔn)則的C層判斷矩陣

表5 以B2為準(zhǔn)則的C層判斷矩陣

表6 以B3為準(zhǔn)則的C層判斷矩陣

表7 以B4為準(zhǔn)則的C層判斷矩陣

從表中可以看出各判斷矩陣的CR值均小于0.1，即各判斷矩陣均滿足一致性要求。

基于以上計(jì)算結(jié)果計(jì)算C層各因素對(duì)A層，即目標(biāo)層的權(quán)重向量，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，結(jié)果如表8所示。

表8 C層因素相對(duì)于目標(biāo)層A的權(quán)重

由上述結(jié)果可知，各相關(guān)因素對(duì)車載通信系統(tǒng)通信保障能力的影響程度排序?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備成熟度＞人員技術(shù)能力＞水電氣設(shè)備設(shè)施＞備品備件完備度＞人員數(shù)量＞管理制度＞隨機(jī)工具完備度＞崗位人員分配＞氣象保障能力＞管理人員能力＞警戒防御能力。因此，提高及保證車載通信系統(tǒng)保障能力的關(guān)鍵在于提升通信設(shè)備成熟度與人員技術(shù)能力。

4 結(jié)語

本文基于通信保障能力實(shí)際情況及特點(diǎn)建立層次結(jié)構(gòu)圖，采用層次分析法對(duì)各相關(guān)因素進(jìn)行定性與定量綜合分析，得到各因素對(duì)于通信保障能力的影響權(quán)重。此方法可以客觀科學(xué)地對(duì)各因素的影響力進(jìn)行準(zhǔn)確排序，為有效提升通信保障能力提供重要依據(jù)。