陈遵银,李林,杨明绪,矫坤
(海军航空工程学院青岛校区,山东 青岛 266041)
某型直升机导弹反舰训练效果模糊综合评估
陈遵银,李林,杨明绪,矫坤
(海军航空工程学院青岛校区,山东 青岛 266041)
为有效评估直升机导弹反舰训练效果,本文分析了直升机导弹反舰训练的特点,运用模糊综合评价方法,建立评价指标体系,按层次分析法确定各指标权重并建立模糊综合评价模型。实例证明,模糊综合评价较为客观地反映了训练实际情况,为航空反舰武器训练的效果评估提供了一种行之有效的方法。
反舰导弹;模糊综合评价;指标权重;效果评估
近几年来随着某型直升机导弹反舰作战任务不断加重,提升空对舰作战能力显得极为紧迫,除了导弹武器固有性能外,其作战效能很大程度上取决于兵力部署、人员术水平等。在导弹反舰训练效果的评价指标中有些因素是“已知”和“定量化的”,也有一些是“未知”和“定性的”,就作战人员训练考核评分标准来看,有作战思想、作战指挥、作战协同和作战保障等,有些因素可以量化,有些则较为灰色模糊。目前作战人员考核较为笼统,如任务分析中表述“理解准确,分工合理,职责明确。”这些给评分把握带来了一定难度。现有的评估方法有很多,比如:层次分析法、模糊综合评判法、灰色关联评价法等。其中 , 模糊综合评价是通过构造等级模糊子集把反映被评事物的模糊指标进行量化 ( 即确定隶属度 ) ,然后利用模糊变换原理对各指标综合。它是一种以模糊推理为主的定性与定量相结合、精确与非精确相统一的分析评价方法。
在部队调研、查阅文献、专家咨询基础上,运用 Delphi方法确立导弹反舰训练效果评估指标体系如表1所示。训练效果评估分为训练方案、目标对抗能力、作战人员水平、导弹武器效能四个二级指标。
(1)训练方案包含了训练的内容、标准和要求。训练方案的制定需要考虑整个训练过程的完整性、可操作性和有效性。训练的内容要符合未来空对舰作战的实际情况,既要兼顾薄弱环节重点训练,同时又要保证训练的完整性;训练目标的制定要科学合理,按照训练的计划逐步提高部队的反舰作战能力,训练方案直接决定了此次直升机反舰训练所要达到的目的、所需开展的科目和对于相关环境设备人员的要求,这对于直升机反舰训练的效果评估有着重要影响,因此将训练方案评价作为训练效果评估的指标之一。
表1 直升机导弹反舰训练效果评价指标
(2)目标对抗是目标及其协同力量对于导弹反舰所展现的对抗能力的一种评价。直升机展开反舰行动时,一种情形是水面舰艇机动航行逃离危险区,同时也会利用雷达电磁等手段进行技术干扰,有效抑制导弹武器系统正常工作,使得无法完成对水面舰艇搜索和攻击。若水面舰艇装备对空火炮也具备一定反击能力,这也是在训练中加以考虑一项指标。
(3)人员技能是反舰作战训练效果评价的重点,也是直升机反舰部队急需解决难题。这项指标主要包括作战人员与地面指挥、友舰、本机驾驶员协同能力,导弹武器系统操作能力及出现特殊情况后应急处置能力。充分反映出参战人员对于战场态势分析和任务分析能力,行动方案执行能力,配合行动能力。
(4) 导弹指标既包括导弹固有性能,同时也包括维护保养的效果。导弹的射前可用性反映了部队的战备情况、导弹自身的性能和机务人员的工作能力,抗干扰能力和命中概率是导弹的固有属性决定的。以上几点,能够很好地概括在反舰训练中影响作战效能发挥的因素,由于导弹自身的固有属性对武器作战训练有一定影响,这并不是评价的重点因素,但考虑到整个反舰作战训练过程的完整性,因此把它作为评价的一项指标。
模糊综合评判就是应用模糊变换原理和最大隶属度原则,考虑与被评价事物相关的诸多因素所得出的综合评价。运用模糊综合评判法评估导弹反舰训练效果,具体步骤如下。
3.1 确定评语集
定性指标是无法获得具体数值的指标。为实现定性指标量化可以制定评语集。评语集是对评价对象可能做出的评价结果的集。可表示为:
其 中,iV(i=1,2, ┉,m),根 据 直 升 机 导 弹反舰训练效果可能的评价表述,可确定评语集为:V={优秀,良好,合格,较差 }。
3.2 确定指标权重
在导弹反舰训练效果评估指标体系中,各因素对训练效果的影响程度不同,用权重来表示它们在效果评价体系中的重要性,则各指标权重的合理性,决定了训练效果评估的真实性和依赖性。确定权重的方法很多,如熵值法、环比评分法等,这里采用层次分析法与专家组决策法相结合的方法确定。
(1)为克服一位专家确定指标权重时带有的主观性和片面性问题,这里采用专家组决策法让多位专家同时确定两两指标间的相对重要程度。指标间的相对重要程度,按照美国运筹学家萨提提出的1-9 标度赋值法(标度值 1、3、5、7、9 分别表示甲相对乙同等、略微、明显、强烈、极端重要,标度值 2,4,6,8 为前评价值的中间值),由此构造第 r(r=1,2,n)位专家的两两比较判断矩阵:
其中 ijw 表示第 i项因素的重要性与第 j项因素的重要性之比后,所得到矩阵称之为判断矩阵。这样,层次结构模型可以通过成对比较法给出各层因素之间的判断矩阵。
(2)求取正逆称方阵的主特征值及其相应的主特征向量,并对这些正逆称方阵进行相容性检验,当所有的正逆称方阵都满足相容性条件时,可根据层次复合原理求出组合权系数。求特征向量可用和积法,步骤如下:
①将判断矩阵的每一列元素作归一化处理,其元素的一般为:
这里需要说明的是求取特征向量方法有几种,如和积法、方根法,幂法等。
②对于因素较少情况采用和积法,将归一化矩阵W按行相加得到:
则w = [w1, w2,L ,wn]即 为 所 求 的 特 征 向 量 , 其中:
④通过判断矩阵W和特征向量ω计算判断矩阵的最大特征根
式中: (W ω)i代表向量的第 i个元素。
⑤判断矩阵的一致性检验。由于问题复杂程度不尽相同,不可能要求专家所有判断都完全一致,但判断应该有大体上的一致性。为此,要对判断矩阵进行一致性检验。计算一致性指标 CI,则:
式中n为判断矩阵的阶数。
在这里可令一致性指标 CI对平均随机一致性指 数 RI之 比 叫 做 一 致 性 比 率 CR,CR=CI/RI。 若CR<0.1 时 ,判断矩阵有满意的一致性 ,否则就要对判断矩阵进行调整,直到具有满意的一致性为止。
3.3 算法及应用
其中ω为权重系数,R为n位专家打分给出评估矩阵。按照三级评价指标体系从底层 Aij两两比较得出判断矩阵,经过一致性检验后得出权重系数,结合专家对训练结果的评价计算出上一级评价结果Ai,再依次方法类推,得出直升机导弹反舰训练效果评估指标A。
表2 矩阵阶数与随机一致性指数对应关系
结合部队一次实际考核训练,邀请领域10位专家进行评判打分,运用模糊综合评估法对训练效果进行评估。算例如下:
E927
A
1671-0711(2017)03(下)-0156-03