楊 茁 王國(guó)棟 姜本正 張樂(lè)威

（91550部隊(duì) 大連 116023）

1 引言

面向任務(wù)、貼近實(shí)戰(zhàn)，是新時(shí)代武器裝備立項(xiàng)研制、鑒定考核工作開(kāi)展的基本遵循。與裝備性能不同，作戰(zhàn)適用性作為作戰(zhàn)效能評(píng)價(jià)的一部分，是反映武器裝備在針對(duì)于特定任務(wù)的使用環(huán)境下，使用人員對(duì)武器裝備的滿意程度，是作戰(zhàn)試驗(yàn)結(jié)果評(píng)估的重要組成部分。其中作戰(zhàn)保障適用性主要回答武器裝備在貯存、運(yùn)輸、技術(shù)準(zhǔn)備、使用、維修和訓(xùn)練過(guò)程中，用戶對(duì)武器裝備“能不能用、好不好用、夠不夠用”等實(shí)際問(wèn)題的關(guān)切。

美軍為作戰(zhàn)試驗(yàn)研究的先行者，于20 世紀(jì)50年代即提出了作戰(zhàn)適用性的概念。我軍作戰(zhàn)試驗(yàn)研究起步較晚，吸收美軍研究基礎(chǔ)，并取得了一定進(jìn)步。相關(guān)文獻(xiàn)中通常將作戰(zhàn)適用性分解為作戰(zhàn)使用適用性、作戰(zhàn)環(huán)境適用性以及作戰(zhàn)保障適用性［1］。分別體現(xiàn)武器裝備在外界環(huán)境因素（自然環(huán)境、運(yùn)輸環(huán)境等）、自身因素（可靠性、安全性等）以及保障資源因素（保障設(shè)備、保障資料等）下進(jìn)行作戰(zhàn)使用時(shí)的表現(xiàn)［2］。其中作戰(zhàn)保障適用性直接影響裝備的戰(zhàn)備完好性和任務(wù)成功性，對(duì)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量特性和改善裝備費(fèi)用效能都具有重大影響。但目前對(duì)作戰(zhàn)保障適用性的研究均作為作戰(zhàn)適用性下的子項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)略闡述，針對(duì)性研究指標(biāo)體系構(gòu)建原則和方法不夠具體，缺乏對(duì)實(shí)際工作的指導(dǎo)意義。

有鑒于此，本文基于作戰(zhàn)保障適用性的特點(diǎn)和實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，總結(jié)提煉作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估方法的建立原則；初步構(gòu)建作戰(zhàn)保障適用性指標(biāo)體系；利用層次分析法、模糊綜合評(píng)估法建立武器裝備作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估模型；并以某飛行器為例，采用labview進(jìn)行算法實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估方法的有效性和可行性，形成一套完整的，可操作的指標(biāo)評(píng)定方法。

2 評(píng)估方法原則

裝備作戰(zhàn)保障，指在作戰(zhàn)使用過(guò)程中進(jìn)行的技術(shù)準(zhǔn)備、搶救搶修、維護(hù)與保養(yǎng)以及彈藥物資器材供應(yīng)等活動(dòng)，使裝備能夠保持、恢復(fù)和延續(xù)裝備作戰(zhàn)能力的活動(dòng)。結(jié)合作實(shí)戰(zhàn)化考核基本要求，作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估應(yīng)遵循以下原則：

1）實(shí)戰(zhàn)背景

裝備作戰(zhàn)試驗(yàn)指標(biāo)體系與裝備性能指標(biāo)體系有本質(zhì)區(qū)別，不同于性能試驗(yàn)的理想環(huán)境條件，在復(fù)雜的實(shí)戰(zhàn)情境中往往難以實(shí)現(xiàn)理想的設(shè)計(jì)方案。作戰(zhàn)適用性應(yīng)著重評(píng)估惡性環(huán)境、實(shí)戰(zhàn)條件下，裝備能夠完成任務(wù)的能力，而作戰(zhàn)保障適用性指標(biāo)體系也應(yīng)更貼近實(shí)戰(zhàn)化。

2）部隊(duì)主體

評(píng)估的主體應(yīng)為作戰(zhàn)部隊(duì)，體現(xiàn)作戰(zhàn)部隊(duì)對(duì)該型武器在使用過(guò)程中的滿意程度。應(yīng)強(qiáng)化部隊(duì)需求，征求部隊(duì)意見(jiàn)，在指標(biāo)體系中體現(xiàn)部隊(duì)關(guān)切的實(shí)戰(zhàn)環(huán)境下裝備能不能用、好不好用等更直接的問(wèn)題。主要由參加作戰(zhàn)試驗(yàn)的部隊(duì)對(duì)各個(gè)指標(biāo)權(quán)重反饋以及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，也要采納即將參試人員的整體意見(jiàn)，反應(yīng)他們的關(guān)切問(wèn)題，使指標(biāo)體系更合理化。

3）回答關(guān)切

作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估結(jié)果應(yīng)盡量全面的回答作戰(zhàn)關(guān)心問(wèn)題。按照筆者初步規(guī)劃，對(duì)保障方案擬制起指導(dǎo)作用的使用保障性、維修保障性作為作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估的主體內(nèi)容，主要包含作戰(zhàn)流程及對(duì)應(yīng)的主要能力，剩下的作戰(zhàn)關(guān)心問(wèn)題均應(yīng)在作戰(zhàn)保障適用性內(nèi)進(jìn)行綜合考慮，其中包括了非作戰(zhàn)流程的問(wèn)題，如裝備貯存、運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題。并對(duì)不重要的指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化，以避免因體系過(guò)于龐大導(dǎo)致的方案可用性不強(qiáng)，影響作戰(zhàn)執(zhí)勤效率和產(chǎn)生過(guò)高的經(jīng)費(fèi)損耗。

3 作戰(zhàn)保障適用性指標(biāo)體系建立

作戰(zhàn)保障適用性的指標(biāo)體系根據(jù)層次分析法可分為3 個(gè)層級(jí)?？紤]作戰(zhàn)適用性評(píng)估能夠充分暴露影響作戰(zhàn)使用的重要問(wèn)題，2 級(jí)指標(biāo)可以分為貯存保障適用性、運(yùn)輸保障適用性、技術(shù)準(zhǔn)備保障適用性、使用保障適用性、維修保障適用性、保障資源適用性和訓(xùn)練保障適用性7個(gè)指標(biāo)。3級(jí)指標(biāo)共有18 個(gè)，作為評(píng)估的底層指標(biāo)，指標(biāo)體系如圖1 所示。

圖1 三層級(jí)作戰(zhàn)保障適用性指標(biāo)體系

貯存、運(yùn)輸與技術(shù)準(zhǔn)備是戰(zhàn)時(shí)保障工作的重要環(huán)節(jié)，影響部隊(duì)的機(jī)動(dòng)性與快速部署能力。使用保障適用性主要體現(xiàn)在作戰(zhàn)任務(wù)狀態(tài)下的武器裝備使用保障方案制定［3］。維修保障適用性是裝備在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中為保持或恢復(fù)裝備規(guī)定狀態(tài)的全部技術(shù)與管理活動(dòng)。其中戰(zhàn)場(chǎng)搶修是在惡劣的戰(zhàn)斗環(huán)境下、時(shí)間十分緊迫、戰(zhàn)損部位與故障部位與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下維修有明顯區(qū)別時(shí)的維修工作，其修理標(biāo)準(zhǔn)、器材供應(yīng)等與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境維修都有很大不同［4］。保障資源是保障裝備所必需的資源，是構(gòu)成保障系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，其充足程度應(yīng)滿足戰(zhàn)備完好性的要求。訓(xùn)練保障適用性主要檢驗(yàn)訓(xùn)練制度的科學(xué)性及保障規(guī)劃。

4 綜合評(píng)估

4.1 層次分析法

層次分析法用于權(quán)重確定，包括建立指標(biāo)體系、構(gòu)建判斷矩陣以及權(quán)重的確定［5］。

4.1.1 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)3階層模型的指標(biāo)體系，將評(píng)估體系U分為m個(gè)準(zhǔn)則層U1，U2，…，Um，根據(jù)準(zhǔn)則層確定其指標(biāo)層Uij(i=1，2，…，m)?？紤]指標(biāo)間的相互關(guān)聯(lián)性，由專家組對(duì)各指標(biāo)按照1-9 標(biāo)度法［6］將同一層的各指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較重要性，其中aij表示對(duì)于上層指標(biāo)而言，i因素與j因素的重要程度對(duì)比。建立U的各指標(biāo)比較表格后，對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。主要通過(guò)以下方式檢驗(yàn)：

其中n為矩陣的階數(shù)，λmax為判斷矩陣特征根最大值。查表確定其隨機(jī)一致性指標(biāo)RI［7］，相對(duì)一致性指數(shù)為

當(dāng)CR＜0.1 時(shí)，可以認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則要重新構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣，直到通過(guò)一致性檢驗(yàn)［8］。

4.1.2 相對(duì)權(quán)重向量確定

在一致性檢驗(yàn)通過(guò)的情況下，將最大特征值對(duì)應(yīng)特征向量進(jìn)行歸一化所得。向量即為各指標(biāo)權(quán)重值。計(jì)算方法為

其中，n為各判斷矩陣的維數(shù)，W為判斷矩陣最大特征值對(duì)應(yīng)特征向量。

4.2 模糊綜合評(píng)判法

模糊綜合評(píng)判法用于綜合計(jì)算［9］。包括建立評(píng)語(yǔ)等級(jí)、構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣和結(jié)果分析。根據(jù)實(shí)際需求，確定各種評(píng)語(yǔ)等級(jí)，構(gòu)成的評(píng)語(yǔ)集合V稱為待評(píng)估系統(tǒng)的備選集。該備選集是由一些比如：好、較好、中、較差、差等概念模糊的類別語(yǔ)言來(lái)表達(dá)［10］。

計(jì)算隸屬度。例如U中因素Ui對(duì)應(yīng)的模糊矩陣為，其中rij為U中因素Ui對(duì)應(yīng)V中等級(jí)Vj的隸屬度，rij均在0～1 之間，且模糊理論的隸屬度反映了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)狀態(tài)，通過(guò)專家打分的方式直接給出因素對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度數(shù)值［11］。對(duì)每個(gè)下層指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，建立指標(biāo)和評(píng)語(yǔ)集合之間的隸屬度矩陣［12］。在已得到權(quán)重向量和下層指標(biāo)隸屬度矩陣的情況下，選擇取乘與有界算子（·，⊕）的模糊算子進(jìn)行計(jì)算，得出上層指標(biāo)的隸屬度向量。

4.3 實(shí)例應(yīng)用

以某飛行器為例構(gòu)建指標(biāo)體系如圖1 所示，根據(jù)5 位專家打分，構(gòu)造準(zhǔn)則層判斷矩陣，將各指標(biāo)的相對(duì)重要性兩兩對(duì)比后得出，基于九分標(biāo)度法原理，驗(yàn)證一致性檢驗(yàn)指標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算指標(biāo)層相對(duì)權(quán)重。

4.3.1 構(gòu)造準(zhǔn)則層判斷矩陣

以一位專家打分表為例，得到如下判斷矩陣：

采用labview 進(jìn)行層次分析法算法程序編寫(xiě)，可得到判斷矩陣的特征值與特征向量，同時(shí)檢驗(yàn)一致性指標(biāo)是否通過(guò)，確定通過(guò)后可得到最大特征值所對(duì)應(yīng)的歸一化的特征向量，驗(yàn)證歸一化特征向量元素之和為1 反推計(jì)算結(jié)果的正確性。算法程序如圖2所示，計(jì)算結(jié)果如圖3所示。

圖2 基于labview的層次分析法算法

圖3 基于labview的一致性檢驗(yàn)及權(quán)重系數(shù)結(jié)果

計(jì)算得出矩陣A的最大特征值λmax，其特征向量=( 0 .079 0.079 0.2 0.41 0.68 0.45 0.33) ，歸一化的特征向量W=(0.035 0.035 0.089 0.182)0.305 0.202 0.15，為該專家所賦的準(zhǔn)則層權(quán)重系數(shù)。 當(dāng)n=7 時(shí)，RI=1.36 ，由 式（1），得 到CI=0.07602，CR=CI RI=0.0559，符合一致性檢驗(yàn)。同理得其余4位專家所賦權(quán)重，見(jiàn)表1。

表1 準(zhǔn)則層權(quán)重系數(shù)

4.3.2 綜合權(quán)重計(jì)算

計(jì)算得到準(zhǔn)則層權(quán)重A和指標(biāo)層權(quán)重B后可計(jì)算綜合權(quán)重W（見(jiàn)表2）用以分析各二級(jí)指標(biāo)相對(duì)于作戰(zhàn)保障適用性這個(gè)目標(biāo)層指標(biāo)而言的重要性對(duì)比結(jié)果，其公式為

表2 指標(biāo)層相對(duì)權(quán)重系數(shù)和綜合權(quán)重系數(shù)

統(tǒng)計(jì)分析5 位專家打分的結(jié)果，由表1 可見(jiàn)，7個(gè)一級(jí)指標(biāo)中，使用保障適用性指標(biāo)比重最大，其次是維修保障適用性，再次是保障資源適用性。由表2 可見(jiàn)，18 個(gè)二級(jí)指標(biāo)中，保障設(shè)施配套率指標(biāo)比重最大，其次是保障器材，再次是技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。從專家打分的結(jié)果看，對(duì)作戰(zhàn)保障適用性而言保障資源適用性是首要影響因素。

4.3.3 構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣

E=[0 .5095 0.3825 0.09617 0.01183]

根據(jù)最大隸屬度評(píng)估結(jié)果，作戰(zhàn)保障適用性的綜合評(píng)估結(jié)果可判斷為好。但“差”評(píng)語(yǔ)的隸屬度為0.01183，需要注意導(dǎo)致此結(jié)果的該項(xiàng)指標(biāo)執(zhí)行狀態(tài)，并進(jìn)行積極改良，以避免小概率事件的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

裝備保障已經(jīng)成為制約現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程和勝負(fù)的關(guān)鍵因素，作戰(zhàn)保障適用性又是一個(gè)復(fù)雜而龐大的體系，需要不斷研究充實(shí)。本文以某型飛行器為例，梳理構(gòu)建原則，構(gòu)建了作戰(zhàn)保障適用性指標(biāo)體系，構(gòu)建了采用層次分析和模糊綜合評(píng)價(jià)法的武器裝備作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估模型，采用labview 進(jìn)行算法計(jì)算，驗(yàn)證了評(píng)估模型的可行性與有效性，根據(jù)計(jì)算過(guò)程可向上追溯較差評(píng)語(yǔ)對(duì)應(yīng)指標(biāo)，形成了一套完整的、可行的綜合評(píng)估方法。為作戰(zhàn)保障適用性評(píng)估工作提供有益參考。