基于模糊层次分析的渡河工程保障能力评估方法研究

魏廷三， 李 凌， 李东明， 舒 涵

（1.陆军工程大学野战工程学院， 江苏 南京 210007； 2.31607 部队， 福建 漳州 363100；3.国防科技大学电子对抗学院， 安徽 合肥 230027）

0 引言

随着我军在渡河工程装备上的改善， 渡河装备储备和渡河力量建设有了长足的进步， 渡河工程保障能力得到了明显提升。但在当前我军工程兵理论研究中，关于渡河工程保障能力评估方面的研究基本还是空白， 尚未确立完备的分析方法和保障模型， 对渡河工程保障能力建设的效果和水平缺乏客观准确的判断方法， 如何立足现有装备条件，准确的进行系统仿真计算、决策，当前并无完善的研究体系和方法。军队调整改革之后，陆军渡河保障力量结构与属性都有较大调整，因此，结合新时代舟桥部（分）编制体制和战斗、训练经验，以及信息化作战渡河工程保障的特点规律， 创新渡河工程保障能力评估的方式、方法，对舟桥部（分）队渡河工程保障能力进行建模和评估具有较强的现实意义， 是对我军渡河工程保障理论体系的完善和创新。

渡河保障能力评估是复杂多指标评价问题， 适合用模糊层次分析法（F-AHP）进行研究。 模糊层次分析法是结合层次分析法（AHP）和模糊综合评价法（Fuzzy）的一种综合评价方法[1]，具有定性和定量相结合、严谨性、灵活性等特点，在许多决策领域中都有广泛的应用。 陈松辉等[2]以登陆作战为背景， 运用层次分析与模糊综合评判法分析影响登陆部队作战效能的各因素权重， 为确定登陆部队兵力编成提供了论证。 宋欢等[3]通过分析导弹输送任务行动过程中的伴随保障需求， 建立伴随保障能力评价模型， 并运用模糊层次分析法对某作战保障单元进行了实例评估。逄海博[4]提出了一种改进模糊层次分析模型的构建方法， 实现了对拥堵模型指标的权重量化评估与权值优化。丁平[5]针对目前某型导弹虚拟训练系统培训效果的评估需求，构建一种虚拟训练动态评价模型。利用层次分析法，对实例进行了验证评估。Han Zijiao 等[6]利用模糊层次分析法对动力制氢技术对了综合评价。

本文根据渡河工程保障任务特点规律， 构建了保障能力评估指标体系，建立评估模型，并对某次渡河行动进行实证分析，为评估渡河工程保障能力提供了科学的理论参考。

1 渡河工程保障能力指标体系的构建

1.1 确定评估指标

目前关于影响渡河工程保障能力评估的因素说法较多，各种因素影响重要程度不同，判别标准也不尽一致，使得指标的选取众说纷纭，尚未达成共识。但就舟桥部（分）队来说，其能力指标大体上可区分为快速反应能力、机动投送能力、指挥控制能力、战场感知能力、渡场构筑能力、全维防护能力、作战保障能力、后装保障能力、政治作战能力9项能力。这9 项指标主要是由舟桥部（分）队编制装备、遂行渡河工程保障任务来确定的。 指标体系如表1 所示。

表1 指标体系

表2 判断矩阵中值的含义

1.2 评估指标的说明

评估指标的说明：①快速反应能力：是指部队为适应战争、战役、战斗的突然性和战场情况的急剧变化，而迅速作出决策和采取应变行动的作战能力； ②机动投送能力：是指通过大型交通工具和其他平台等，将装备、物资、人员等投放到其他地方， 这项能力决定了保障范围的大小、 保障强度的大小和保障持续时间等； ③指挥控制能力：是指挥员及指挥机关运用指挥工具，为达成一定的目的，综合使用各种力量和手段，指挥协调所属部队，及控制部队行动的能力；④战场感知能力：是指为获取敌情、地形及其他有关作战情报的能力；⑤渡场构筑能力：是舟桥部（分）特有的专业能力，也是其核心能力，是指舟桥部（分）队利用舟桥器材开设浮（门）桥渡场保障部队渡河行动的能力；⑥全维护防护能力：是指利用各种手段，防敌侦察、监视、火力打击、核生化防护、电磁干扰等能力；⑦作战保障能力：是指保障战斗单位顺利遂行任务的能力，是通信、交通、工程、气象、伪装、测绘、对核生化武器防护、战场管理等各项保障能力的总称；⑧后装保障能力：是指支援和保障作战各种人力、物力、财力和技术及其组织的总和；⑨政治作战能力：指部队依据党和国家的战略意图，贯彻执行党的战略方针、作战原则和命令、指示、宣传作战目的和意义，鼓舞部队士气，激发官兵勇敢牺牲精神，维护部队高度的集中统一和严格的纪律，增强内部和外部的团结，巩固和提高部队战斗力，保证胜利完成作战任务。

2 模糊层次分析主要流程

模糊层次分析法的主要流程： 首先建立评价指标体系，再利用AHP 对权重进行计算，然后用Fuzzy 法确定评语集、构建综合评价矩阵，计算出决策集，最后根据最大隶属度原则给出相应的评价。

2.1 运用层次分析法确定权重

运用AHP 进行分析时， 首先要将所包含的因素分组，每一组作为一个层次，按照最高层、中间层和最低层的形式排列起来。 接着构造判断矩阵

为保证分析的可靠性和科学性， 需要对矩阵R 进行一致性检[7]：

其中：R.I.（random index）为随机一致性指标，其值如表3所示；C.I.（consistency index）为一致性指标；C.R.（consistency ratio）为一致性比率。 当C.R.＜0.1 时，认为判断矩阵N 有满意一致性；若C.R.＞0.1，则需对判断矩阵进行修正。

表3 判断矩阵的平均随机一致性指标值RI

专家的主观判断性对层次分析法得出的结果影响较大， 而且准则层的指标较多时易导致数据量较大且难以确认权重，为减少这个负面影响，本文引入了模糊评价的方法[8]。

2.2 模糊综合评价法

利用模糊综合评价方法进行军事问题评价的基本思路是：首先针对军事系统的特点，确定评价对象集、因素集和评语集，建立评价因子的权重分配向量，通过各因素模糊评价获得综合模糊评价矩阵，进行复合运算得到综合评价结果，计算每个评价对象的综合分值，步骤说明如下：

2.2.1 确定评价因素集和评价等级

评价因素集是影响评价军事系统能力的各项指标，用U={u1，u2，…，um}表示。 评价等级用V={v1，v2，…，vn}表示，Vj为第j 种评价结果，n 为总的评价结果数。通过咨询相关专家的意见， 将评语集中对各因素的评价等级分为很好、较好、中等、较差、很差。

2.2.2 通过对单因素模糊评价得出模糊关系矩阵

确定因素ui对应的评价等级vi（i=1，2，…，n）的隶属度rij。这样m 个因素的评价集就构造出一个总的评价矩阵：

2.2.3 明确各类评价因素的相对权重向量

权重向量采用层次分析法得到，表示为

式中：ai（i=1，2，…，m）为各因素的权重系数。

2.2.4 计算综合评价向量

式中：“·”为模糊合成算子，在考虑选取模糊合成算子“·”时选择加权平均型的模糊综合算子， 该模型依据指标权重的大小综合考虑了所有指标的信息。

2.2.5 分析综合评价结果

根据上面计算得到的综合评价值B， 根据最大隶属度原则对评价对象进行最终评定[9]。

3 实例分析

以某渡河工程保障行动为例， 根据所建模型对保障能力进行评估。

3.1 评价指标体系权重计算

根据表1 的渡河工程保障能力评估指标体系层，由专家按照9 标度法打分， 构建准则层对于目标层的判断矩阵N 如下：

通过yaahp 软件计算求得判断矩阵的权重向A=（0.0619，0.0643，0.1190，0.0605，0.2608，0.0605，0.0619，0.0634，0.2477），可得一致性指标C.I.=0.0045，一致性比率C.R.=0.0.0031＜0.1，具有满意一致性。

同理构建对应快速反应能力、机动投送能力、指挥控制能力、战场感知能力、渡场构筑能力、全维防护能力、作战保障能力、后装保障能力、政治作战能力9 项能力的判断矩阵：

求解得出相应的权重向量如下：

计 算 可 知 矩 阵A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9皆 符 合满意一致性。

3.2 模糊综合评价计算

一级指标因素集为E={E1，E2，E3，E4，E5，E6，E7，E8，E9}；二级指标因素集为：

由10 名专家与部队人员分别对该保障行动的二级指标进行评估，得出相应的隶属度rij，rij为指标ui被评为vj的数量与专家总数之比，评价结果如表4 所示。

表4 评价结果

根据上表可得到各评价因素的模糊关系矩阵：

由式（6）计算二级指标模糊评价向量Bi=Ai·Ri=[b1，b2，…，bn]：

由二级指标的模糊评价向量可得到综合模糊关系矩阵R：

计算二级指标模糊评价向量：B=A·R=（0.084，0.281，0.531，0.101，0.003）

对评价集赋分：V={90，80，70，60，50}， 求得综合评价得分S=B·VT=73.42。

4 评价结果分析

此次渡河工程保障能力综合评分为73.42 分，没达到较好评价，处在中等偏上水平，说明该舟桥部（分）队在渡河工程保障能力方面还有较大的提升空间。 根据能力评估指标分析可知， 渡场构筑能力和政治作战能力这2 个因素的所占权重最大（50.85%），但在这2 个能力的评价指标上结果不够理想，特别是浮桥构筑能力、安全保卫能力等方面的评价有一大半在中等偏下， 这些评价较大程度地降低了综合评分。经过综合分析评估，该舟桥部（分）队应这次渡河工程保障行动中存在的短板和弱项， 找准焦点问题，突出行动重点，扎实训练，更好地提高作战保障能力。

5 结束语

笔者分析了渡河工程保障任务， 根据行动特点构建了能力指标体系， 并将模糊层次分析的方法运用到保障能力评估当中，最后结合实例进行了计算。 结果表明：使用该方法对渡河工程保障能力进行评估，数据明显，便于分析渡河工程保障行动中存在的短板弱项， 以此促进舟桥部（分）队建设全面发展。