(海军潜艇学院防险救生系 青岛 266046)
潜艇具有水下隐蔽性好、突防能力强、杀伤力大等突出优点,是各国海军发展的重点。随着潜艇活动频率增加、航行距离增大和航行海域更为复杂,潜艇失事的概率在不断加大。及时有效地开展以救护生命为主要目的援潜救生行动,是潜艇战斗力的基本保证,也是国家综合国力的具体体现,世界各个海军强国建立了较为完整的援潜救生体系[1~2]。而援潜救生最有效的手段,是基于援潜救生装备的对接援救,即使用救生钟/救生艇与失事潜艇对接建立干式救生通道,失事艇员由失事潜艇进入救生艇,运送至母船进行医治。世界各海军强国均研制配备了先进的援潜救生装备,如美国的潜艇救生潜水再加压系统(SRDRS)系统、北约的潜艇救生系统(NSRS)等[3~5]。
使用深潜救生艇等救生装备进行对接救生作业过程中,由于其参与装备器械、人员、协同部位多等导致作业效能评估多停留在定性分析上,针对此类难以定量评估的问题,研究人员多采用灰色层次分析法进行定量评估[6~9]。层次分析法能客观反映各要素之间的差异,计算指标权重[10];灰色聚类评估法能够减少由于评估人员对评价指标把握不精准等主观模糊因素对评估的影响,将不完全确定的信息量化表达[11];最终两者结合,实现对作业行动的定量评估。本文针对援潜救生演习演练中对接救援作业无法进行定量评估的问题,采用灰色层次分析法进行作业评估。本文的研究能够为援潜对接救生作业及其他类似作业提供科学、规范的评估模型,指导援潜救生相关作业训练。
指标是描述评价对象不同特征的参数,综合评价的基础是合理的指标体系,指标体系是否合理将影响评价的质量,所以评价指标建立应遵循一定的原则[12]。援潜对接救生作业评估指标构建主要考虑四个原则:一是目标一致性原则,即以援潜对接救生的及时性、有效性和安全性为总目标。二是全面性原则,评估以援潜对接救生整个作业流程为评估对象,评价指标覆盖影响作业的各个方面和环节。三是独立性原则,指标各同层级指标相互独立,不存在重复统计。四是客观性原则,评估指标以作业过程各方面客观的结果为依据进行评估。
评估指标体系的构建以专家评议的方式进行,通过对一线作业的作业人员和指挥员的专家咨询,构建评估指标体系。指标体系及说明如表1所示。
表1 援潜对接救生作业评估指标体系
通过专家咨询的方法,由援潜对接救生专家采用1-9标度方法,对每个层级的元素基于对上一级指标的重要性进行两两比较,得出各层指标的判断矩阵A=[aij]n×n。
最大特征值为
一致性检验:
其中RI为平均随机一致性指标,其取值如表2所示。
表2 RI取值
根据专家给出的权重判断矩阵和式(1)~(3),计算得出援潜对接救生作业评估各级指标权重,结果如表3所示。
表3 援潜对接救生作业评估指标权重
根据灰色理论,评估专家对最底层指标的评分为灰数,如果想要客观真实反映指标的评价等级,需要将灰数转化为评价灰类。确定评估灰类就是确定评估灰类的等级数、灰类的灰数及灰类的白化权函数。根据援潜对接救生作业评估类型和专家意见,将指标的取值划分为很好、较好、一般、较差四个灰类,对应灰度阈值为9、7、5、3,即C=[9 7 5 3]T为灰类等级赋值向量,以常用的岭型(三角)白化权函数进行灰数计算。
第一类(很好)设定灰数∈[0,9,+∞],对应的白化权函数为
第二类(较好)设定灰数∈[0,7,14],对应的白化权函数为
第三类(一般)设定灰数∈[0,5,10],对应的白化权函数为
第四类(较差)设定灰数∈[0,3,6],对应的白化权函数为
设第j个评估专家对第i个评估指标给出的评估灰数为xij,则所有m个专家对该指标评估属于第k类(共K类)的评估系数为
记灰度评估矩阵R=[rik]i×k,底层指标的全局权重矩阵为D,灰类等级赋值矩阵为C,则综合评估值为
2019年某次在海上使用深潜救生艇对接救生作业过程中,邀请3名专家对援潜对接救生全程进行评估。依据表1的作业效能评估体系,对二级评估指标中的10个指标进行10分制评分,评分灰数矩阵为
根据式(4)~(8)计算得到灰度评估矩阵:
由表3计算结果,二级10个评估指标的全局权重矩阵:
本次作业的综合评估值:
从表3中依据专家给出的对比标度计算出来的援潜对接救生作业评估指标权重结果来看,二级指标中权重最大的是“救生艇操纵能力”,其全局权重值为0.38,因此要加强对深潜救生艇操纵员的培养,提高深潜救生艇的对接救生操纵能力。
从本次使用深潜救生艇进行援潜对接救生作业综合评估来看,其综合评估值为7.335,高于灰类阈值7,表明本次作业水平处于“较好”水平以上,但距离“很好”还有差距。
从灰度评估矩阵R中的计算数据来看,“通信技术保障”处于灰类较差的权重为0.0583,表明该部分需要加强训练或者更新装备,提高通信保障的能力。
本文根据救生艇对接救生作业的具体流程和影响因素,构建了基于灰色层次分析法的评估模型。该模型包含了3个一级和10个二级评估指标,并通过专家咨询建立了指标的判断矩阵并计算了其影响权重,然后通过灰度聚类分析的方法,依据专家现场打分对某次对接作业进行了综合评估计算,评价结果表明模型计算合理、符合实际,最后基于评估值给出了训练的建议。本文构建的模型能够为海上相关作业训练的综合定量评估提供理论计算方法。