基于主成分分析的区域装备保障能力评估方法*

李海君，徐廷学

（海军航空大学，山东 烟台 264001）

0 引言

装备是军队战斗力的重要组成部分，而装备保障是保持、恢复乃至提高战斗力的重要因素。区域装备保障能力是指该区域装备保障机构对军队建设、训练、作战和遂行其他军事行动实施装备保障所能达到的程度。近年来，我军的装备保障得到了迅速发展，为保持和提高部队战斗力提供了可靠的保证。但由于我国各地区经济发展水平不均衡，加之装备保障单位原有布局使得各地区装备保障能力起点不一致，因而各地区装备保障的能力水平有较大差异，不同地区具有不同的装备保障特点和装备保障能力水平。因此，对各区域装备保障的能力和发展状况进行分析评价，明确各区域的装备保障能力发展状况的差异和特点，有利于装备保障管理和决策部门，从宏观上把握我军区域装备保障能力和现状，分类制定相关政策，更好地指导和规划我军装备保障的整体健康发展。

目前国内关于装备保障能力评估方面的研究主要集中在对某一保障单位或某型装备本身装备保障能力的研究上，对于区域装备保障能力评价的研究涉及较少。主成分分析是将初始众多相关联的指标，重新组合成新的互相无关的综合指标来代替原来的指标，从而达到降维简化的效果。依据主成分分析在装备保障能力评估上的优势，本文针对区域装备保障能力评估问题进行研究，通过建立区域装备综合保障能力指标体系，运用主成分分析法进行区域装备保障能力的评估，为决策部门制定区域装备保障政策提供有益参考。

1 区域装备综合保障能力评估指标体系的建立

区域装备保障能力是该区域装备保障工作中各装备保障单位规模、保障人员人数、保障设施、保障技术发展水平、保障管理水平、军民融合水平等因素的综合反映。对区域装备保障能力进行评估需要建立评估的指标体系，由于区域装备保障能力主要依赖于本区域装备保障单位的建设和发展情况，并通过对各地区部队装备保障活动过程和影响装备保障能力的诸多要素进行分析，本文选取区域装备保障6 个方面的15 项指标，进行该区域的装备保障能力的评估，综合这些区域性装备保障指标基本可以代表本区域的保障能力水平，评价指标体系如图1 所示。

图1 区域装备保障能力评价指标体系

1）区域内装备保障单位的规模

主要包括装备保障的人员数量、所保障装备数量以及设施设备数量，这些集中反映了该装备保障单位的规模。

2）区域内装备保障单位数量

主要指团以上的各技术保障大队、装备保障仓库以及其他修理厂等单位的数量。

3）区域保障人员的数量

主要包括保障管理人员、技术保障人员以及保障部队人员的数量。保障人员的数量也间接反映了该区域的保障能力。

4）军民融合情况

主要包括本地民用产品企业可转化为军用产品的企业数、生产军品的单位数量以及地方人员可转化为装备保障人员的数量。

5）装备保障的经费投入

包括军费预算内装备保障经费所占比重和各装备平均保障经费。

6）区域内的装备保障综合支援能力

主要包括该区域的全天候交通运输能力、战时全民保障支援能力和保障技术发展水平等。

2 基于主成分分析的评价模型

主成分分析的主要目的是通过降维得到能反映原始变量信息的主成分变量，用以解释原来资料的综合性指标。利用主成分分析法评估区域装备保障能力的步骤如下：

相应的标准化指标变量为：

当α接近1 时，则选择前p 个主成分进行综合评价分析。

②计算综合得分：

式中，b为第j 个主成分的信息贡献率，根据综合得分就可以进行评价。

3 算例分析

本算例以10 个地区的装备保障能力评价为例进行分析，其数据为非真实数据，仅用于说明方法的有效性。依据本文所建立的区域装备保障能力指标，其反映区域装备保障能力各项评价指标数据如表1 所示。其中，x表示平均每个单位的设施设备数量；x表示平均每个单位保障装备的数量；x表示每个区域装备保障的单位数；x表示平均每个单位的装备保障人员数；x区域中装备保障管理人员数；x表示每个区域装备保障技术人员数量；x表示每个区域装备保障部队人员数；x为区域中可转化为军用的单位数；x表示区域内地方人员可为装备保障服务的人员数；x表示区域内生产军品单位数；x表示预算内装备保障所占比例；x表示每个装备平均保障费用；x表示区域装备保障技术发展水平；x表示区域内全天候交通运输能力；x表示战时全民保障支援能力。由于主成分回归分析先对数据进行标准化处理，然后使用相关系数矩阵进行分析，所以这里可以不计量纲。

表1 区域装备保障能力指标数据

根据上面所给出的指标数据，利用上节的基于主成分分析的评价模型，定性考察区域装备保障能力的指标数据，可以看出某些指标之间可能存在较强的相关性。比如单位平均装备保障人数、区域装备保障管理人数、保障技术人员人数、保障部队人数之间可能存在较强的相关性，地方人员可为装备保障服务的数量与全民保障支援能力之间也可能存在较强的相关性。为了验证这种想法，计算15 个指标的相关系数矩阵如表2 所示。

表2 指标的相关系数矩阵

从上述结果可以看出，有些指标之间确实存在很强的相关性，如果直接用这些指标进行综合评价会造成信息的重叠，影响评价的客观性。主成分分析法可以把多个指标转化为少数几个不相关的综合指标，因此，利用主成分分析法进行区域装备保障能力的评价。

利用Matlab 软件对指标参数进行主成分分析，相关系数矩阵的前几个特征值及其贡献率的主成分分析结果如表3 所示。

表3 主成分分析结果

从上面的结果可以看出，前3 个特征值的累积贡献率就达到90%以上，主成分分析效果很好。下面选取6 个主成分（累积贡献率达到98%以上）进行区域装备保障能力的综合评价，各个主成分的得分情况如下页表4 所示。

表4 各主成分的得分情况

根据式（7）计算各区域装备保障能力的综合得分如表5 所示。

表5 各区域装备保障能力的综合评价值

根据各区域装备保障能力的综合评价值得出装备保障能力的排序为：1，6，2，4，5，3，7，8，9，10。说明区域1 的装备保障能力最强，区域10 的装备保障能力最弱，如果评价值大于零为合格状态，那么区域7，8，9，10 的装备保障能力为不达标状态，需要决策部门在各项指标上向这些区域进行投入，以加强这些区域的装备保障能力水平。

4 结论

区域化的精确的装备保障是军事装备保障发展的一个趋势。文中构建区域装备保障能力评估指标体系，为区域装备保障能力评估工作提供了有效的依据，采用主成分分析法综合考虑了指标体系中各指标的相关系数关系，利用主成分来构建综合评价指标，使评价更具客观性。本文所研究的方法对具有众多评价指标的区域装备保障领域有较好的适用性，为区域装备保障能力评估提供了理论依据和方法支持，为军事装备保障决策部门制定相关区域的装备保障政策提供了参考。