个人防护装备穿戴方法的评估❋

2014-12-02 06:06王宝宁
舰船电子工程 2014年8期
关键词:评判一致性指标体系

王宝宁 宋 剑

(1.92132部队 胶南 266400)(2.海军陆战学院 广州 510430)

1 引言

当部队突然遭受神经性毒剂袭击时,如果参战人员无防护,可造成50%~90%的减员;如果参战人员能迅速戴上防毒面具,可将减员比例下降至20%~30%;如果参战人员能在化学袭击前,或毒气从上风方向即将飘至时提前戴上防毒面具,可将减员比例减至5%以下[1~2]。可见,个人防护装备用与不用、以及是否使用及时,会对部队减员比例产生几倍甚至十几倍的影响。未来作战是在核化生威胁条件下的作战,而个人防护装备的穿戴速度将直接关系到参战人员在核化生战场环境中的生存能力,因此必须高度重视参战人员的个人防护装备穿戴方法。

目前,有关个人防护装备穿戴方法还没有定量的评估,本文针对个人防护装备穿戴方法不确定性特征,结合领域专家经验,提出用模糊综合评判度量个人防护装备穿戴方法的优劣。

2 个人防护装备穿戴方法的评估指标体系的建立原则[3]

在对个人防护装备穿戴方法进行评估时,首先需要确定评估指标体系,然后采用适当的方法进行评价。本文在建立指标体系时考虑如下原则[5]:

1)系统性原则。指标体系应能全面地反映个人防护装备穿戴方法的整体情况,并且从中抓住主要因素,以保证综合评价的全面性和可信度。

2)科学性原则。个人防护装备穿戴方法应围绕评价目的,科学反映个人防护装备穿戴方法特征,指标概念正确,含义清晰,各指标之间不应有很强的相关性。

3)可操作性原则。即评估体系应做到指标条目简明扼要,指标中要求收集的信息比较容易被观察和了解,评估方法应宜于操作理解。

4)实用性原则。评价指标体系必须能反映目标与指标的支配关系,指标体系的大小要适宜,既不要过大也不要过小,使指标体系具有合理性,结构模块化,计算程序化,便于在计算机上操作实现。

3 建立个人防护装备穿戴方法评估指标集,权重集,评语集[4]

考虑为了最大限度地缩短参战人员穿戴个人防护装备的时间,并提高穿戴质量,应从防护装备的准备、防护装备穿戴的具体步骤、防护装备的脱法这三个因素考虑。设U={u1,u2,u3}={防护装备的准备,防护装备穿戴的具体步骤,防护装备的脱法},A={α1,α2,α3}为权重集,每个因素的重要性是不同的,即为权重不同,V={v1,v2,v3}={好,中,差}为评语集。

在因素集U下,考虑二级因素的影响,设二级因素集为防毒衣的准备(u11),防毒面具的准备(u12),穿戴前防护装备的摆放(u21),穿戴顺序(u22),穿戴细节(u23),脱防护装备的顺序(u31),脱防护装备的细节(u32)。

1)防护装备的准备

所述防护装备包括防毒衣和防毒面具。

2)防护装备穿戴的具体步骤

穿戴前防护装备的摆放、穿戴顺序、穿戴细节都是评估指标,其中防护装备穿戴顺序为先戴防毒面具后穿防毒衣。

3)防护装备的脱法

图1 个人防护装备的结构示意图

包括了脚带、颈带、腰带、防毒面具、防毒衣包等脱法,即脱防护装备的顺序和细节。个人防护装备的结构示意图如图1所示。

评估穿戴方法,就是要保证步骤连贯,动作连接紧密,步骤顺序逻辑严谨,能够使作战人员在单位时间内做最少的动作,效率高,并且每个动作都切实可靠,具有良好的可重复性。评估结果为好的穿戴方法可作为个人防护装备穿戴合格的评价标准在部队大范围进行推广。

4 建立个人防护装备穿戴方法评估的模型[5~10]

4.1 建立单因素划分和隶属函数

对于每个因素集,建立其上的隶属函数uijk…(x),并求得隶属函数值uijk…(x)=…及对应的矩阵。

4.2 模糊综合评判

在评判空间S=(X,U,R)上进行最下级综合评判,求出评判指数向量D1,D2,…,Dk,再令U1=(D1,D2,…,Dk),于是R1:X×U1→[0,1],在新的评判空间S1=(X1,U1,R1)上再进行综合评估,这就是二级模糊综合评判,得到评判向量=,以的大小值进行排序,且

其中,D1,D2,…,Dk的求得取以下算子:设=(xij)为评判矩阵,={∂j}τ为权重,计算*,“*”取模糊运算,有多种运算方法,如:

由(t=1,2,…,s)的值得出评估个人防护装备穿戴方法的排序,即是最优的个人防护装备穿戴方法。

4.3 确定权重集

可运用层次分析法确定各评价指标相对其上一层指标的相对权重,具体分析计算方法如下:

根据建立的评价指标体系构造判断矩阵。首先选择标度系统,它是将人的主观判断转换为一个定量的判断矩阵的关键,在此选择1~9的标度赋值法,其标度值的具体意义如表1所示。

表1 1~9的比较标度法

应用1~9的比较标度法对指标体系各层指标进行两两比较,即可构造各层指标的比较判断矩阵A=(aij)n×n。

计算重要性排序。针对所构造的判断矩阵,求出最大特征跟所对应的特征向量,所求特征向量即为评价指标的重要性排序。求判断矩阵的最大特征跟和特征向量有多种方法,本文应用合积法,步骤如下:

将判断矩阵每一列归一化:

每一列经正规化后的判断矩阵按行相加:

计算判断矩阵最大特征根

判断矩阵一致性检验。所求的权数分配是否合理,需对判断矩阵进行一致性检验。计算一般一致性指标平均随机一致性指标RⅠ查表可得。随机一致性比率CR=CⅠ/RⅠ。当CR<0.1时,认为判断矩阵具有满意的一致性,权数分配合理;否则需调整判断矩阵,直到取得具有满意的一致性为止。

5 应用举例

根据本文建立的个人防护装备穿戴方法评价的指标体系,运用上述模糊综合评价方法,评价某一种穿戴方法的效果。通过对专家评价表的统计分析计算和利用层次分析法求指标权重,得一级模糊综合评判集如下,为节省篇幅,求一级模糊综合评判的评判矩阵和指标权重的过程从略。

则二级模糊综合评判的评判矩阵R为

运用层次分析法求第一层次指标权重,判断矩阵的随机一致性比率CR=0.017,显然CR<0.1,即说明判断矩阵具有满意的一致性。二级模糊综合评判集为B=W·R=(0.29 0.49 0.22)。

根据以上所求评判集结果,按照最大隶属原则,可以认为该个人防护装备穿戴方法为中。应用以上相同的方法,可对其他穿戴方法进行评价,这样即可对各种防护装备穿戴方法进行比较。

6 结语

对个人防护装备穿戴方法进行评价并给出评价结论,是一项非常复杂的工作,涉及到许多难以量化的模糊因素,而模糊综合评价方法是综合考虑给定对象多种模糊因素并对其进行评价和判别的一种有效方法。本文建立的评价指标体系和模糊综合评价模型,对如何科学、客观地评价个人防护装备穿戴方法进行了有意义的探索。

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