龍萬(wàn)濤,阮擁軍,李 震,顏 鵬,岳 帥

(1. 陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)裝備指揮與管理系,河北 石家莊 050003;2. 河北省滄州軍分區(qū),河北 滄州 061000)

合成旅作為陸軍機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的基本單元,作戰(zhàn)能力生成發(fā)展始終是陸軍戰(zhàn)斗力建設(shè)的核心內(nèi)容。裝備維修保障能力作為合成旅作戰(zhàn)能力的重要組成部分,對(duì)合成旅體系作戰(zhàn)能力生成具有重要支撐作用。合成旅裝備維修保障能力評(píng)估作為檢驗(yàn)其戰(zhàn)時(shí)裝備維修保障能力水平的重要手段,能夠有效查找問(wèn)題缺陷,切實(shí)促進(jìn)能力生成發(fā)展,進(jìn)而保障合成旅體系作戰(zhàn)能力提質(zhì)見(jiàn)效?，F(xiàn)有評(píng)估方法中,采用的評(píng)估模型主要有主成分分析法、模糊綜合評(píng)判法、數(shù)據(jù)包絡(luò)法、DEA法、ADC法以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。上述方法各有特點(diǎn),但對(duì)評(píng)估指標(biāo)取值隨機(jī)性考慮不夠充分,對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)量綱復(fù)雜的處理亦具有相對(duì)局限性。云模型評(píng)估方法能夠通過(guò)計(jì)算指標(biāo)值的期望、熵、方差、超熵等算法,實(shí)現(xiàn)相關(guān)模型轉(zhuǎn)換,從而較好揭示隨機(jī)性和模糊性的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,實(shí)現(xiàn)對(duì)合成旅裝備維修保障能力的有效評(píng)估[1]。

1 評(píng)估方法設(shè)計(jì)

通過(guò)建立合成旅裝備維修保障能力評(píng)估模型,圍繞合成旅裝備維修保障任務(wù),選取評(píng)估指標(biāo),從指揮控制、維修準(zhǔn)備、野戰(zhàn)修理機(jī)構(gòu)開(kāi)設(shè)、裝備搶救、裝備搶修5個(gè)方面構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系,運(yùn)用云模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),評(píng)估流程如圖1所示。

圖1 合成旅裝備維修保障能力評(píng)估流程模型Fig.1 Evaluation process model of equipment maintenance support capability of synthetic brigade

合成旅裝備維修保障能力評(píng)估流程模型,步驟可劃分如下:一是通過(guò)對(duì)合成旅裝備維修保障能力評(píng)估影響因素的分析,構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系;二是利用AHP法、熵權(quán)法相結(jié)合的組合賦權(quán)法計(jì)算評(píng)估指標(biāo)權(quán)重;三是建立基于云模型的評(píng)估模型,開(kāi)展評(píng)估;四是計(jì)算綜合評(píng)估結(jié)果。

2 合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建是評(píng)估工作開(kāi)展的前提基礎(chǔ)[2]。指標(biāo)體系的構(gòu)建過(guò)程是對(duì)裝備維修保障活動(dòng)進(jìn)行充分解析,對(duì)裝備維修保障能力生成影響因素細(xì)致分析,并在相關(guān)構(gòu)建原則指導(dǎo)下進(jìn)行的復(fù)雜過(guò)程。評(píng)估指標(biāo)體系是否科學(xué)、合理,將直接影響評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性、客觀性。合成旅裝備維修保障體系龐雜,裝備維修保障任務(wù)平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)亦有區(qū)分,本文重點(diǎn)針對(duì)戰(zhàn)時(shí)裝備維修保障能力的檢驗(yàn)評(píng)估構(gòu)建相關(guān)指標(biāo)體系。作者參考相關(guān)文獻(xiàn),在遵循科學(xué)性、完備性、系統(tǒng)性、獨(dú)立性原則基礎(chǔ)上,確定合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建的基本思路,如圖2所示。

圖2 評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建思路Fig.2 Thoughts on the construction of evaluation index system

根據(jù)以上思路,作者在參考?xì)v年部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化裝備維修保障演練評(píng)估實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、陸軍部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)化演練相關(guān)法規(guī)、實(shí)戰(zhàn)化演練評(píng)估指南等文獻(xiàn)資料,與相關(guān)參評(píng)單位進(jìn)行了深入溝通交流,征詢?cè)盒＜安筷?duì)相關(guān)專家意見(jiàn)基礎(chǔ)上,基于合成旅裝備維修保障任務(wù),擬從以下5個(gè)方面選取評(píng)估指標(biāo)[3]。

1)指揮控制。主要是指裝備保障指揮員及指揮要素對(duì)裝備維修保障謀劃籌劃、調(diào)控調(diào)配等的一系列活動(dòng)。選取的指標(biāo)主要包括機(jī)構(gòu)建立、保障籌劃、保障控制等。

2)裝備維修準(zhǔn)備。主要是為滿足遂行任務(wù)需要及確保裝備處于良好戰(zhàn)技術(shù)狀態(tài),開(kāi)展的裝備維護(hù)、裝備維修保障人員、裝備設(shè)備、工具準(zhǔn)備與補(bǔ)充、裝備技術(shù)準(zhǔn)備、技術(shù)檢查等活動(dòng)。選取的指標(biāo)主要包括人員準(zhǔn)備、手段準(zhǔn)備、裝備準(zhǔn)備及臨戰(zhàn)訓(xùn)練等。

3)野戰(zhàn)修理機(jī)構(gòu)開(kāi)設(shè)。主要是根據(jù)上級(jí)命令或遂行任務(wù)需要,在相關(guān)地域,按照標(biāo)準(zhǔn)要求開(kāi)設(shè)野戰(zhàn)修理機(jī)構(gòu)的活動(dòng)。選取的指標(biāo)主要包括機(jī)構(gòu)展開(kāi)、機(jī)構(gòu)管理運(yùn)行、機(jī)構(gòu)撤收、安全防護(hù)等。

4)裝備搶救。是指裝備在遂行任務(wù)過(guò)程中失去戰(zhàn)斗力或自行能力,使其脫陷和把其送至隱蔽地、修理點(diǎn)或轉(zhuǎn)運(yùn)地的活動(dòng)。選取的指標(biāo)主要包括現(xiàn)地偵察、確定搶救方案、實(shí)施搶救、裝備搶救后送等。

5)裝備搶修。是指在部隊(duì)遂行任務(wù)過(guò)程中,運(yùn)用應(yīng)急診斷或修復(fù)等技術(shù),迅速恢復(fù)裝備作戰(zhàn)能力的活動(dòng)。選取的指標(biāo)主要包括技術(shù)偵察、完善搶修方案、實(shí)施搶修、裝備搶修后送等。

合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系如圖3所示。

圖3 合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系Fig.3 Evaluation index system of equipment maintenance support ability of synthetic brigade

3 評(píng)估指標(biāo)賦權(quán)

為更加科學(xué)合理且快捷簡(jiǎn)便地確定合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)權(quán)重,本文采用基于層次分析法(AHP法)和熵權(quán)法的組合賦權(quán)法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重計(jì)算。

3.1 AHP法確定主觀權(quán)重

AHP法是最為經(jīng)典且方便實(shí)用的主觀賦權(quán)方法,通常采用1-9標(biāo)度法,構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)兩兩之間的關(guān)系矩陣,通過(guò)計(jì)算最大特征向量確定指標(biāo)權(quán)重,并通過(guò)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)取值的合理性。在判斷矩陣最大特征根與向量的計(jì)算中可采用方根法或求和法,本文選用求和法[4]。正規(guī)化求和法的簡(jiǎn)要計(jì)算步驟如下:

1)將判斷矩陣的每一列正規(guī)化,即

(1)

2)將新生成的判斷矩陣按行相加,即

(2)

(3)

所得向量w′=(w′1,w′2,…,w′n)T即為所求特征向量。

4)最大特征根為

(4)

判斷矩陣構(gòu)建及一致性檢驗(yàn)方法,在相關(guān)文獻(xiàn)中均有闡述,本文不再贅述。

3.2 熵權(quán)法確定客觀權(quán)重

設(shè)評(píng)估對(duì)象集為{Ai}(i=1,2,…,m),指標(biāo)集記為{Xj}(j=1,2,…,n),xij表示第i個(gè)評(píng)估對(duì)象的第j個(gè)指標(biāo)的原始值。

1)計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)下第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)值:

(5)

2)計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值ej:

(6)

3)計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)權(quán)重wj″:

(7)

3.3 組合賦權(quán)計(jì)算

主客觀賦權(quán)后,進(jìn)行綜合賦權(quán)[5]:

w=αw′+(1-α)w″

(8)

式中,w′為主觀權(quán)重,w″為客觀權(quán)重,α為偏好系數(shù),本文中α取值為0.5。

4 建立合成旅裝備維修保障能力評(píng)估模型

4.1 云模型

云模型是將定性描述通過(guò)數(shù)學(xué)表達(dá)式轉(zhuǎn)化為定量描述的型,能夠有效處理待評(píng)事物的模糊性和隨機(jī)性問(wèn)題。正態(tài)云通過(guò)三元組(Ex,En,He)來(lái)表示,期望Ex表示隸屬云的中心值;熵En是對(duì)屬性概念的不確定表述,反映了模糊性和隨機(jī)性;超熵He表示熵的不確定性的大小,反映了樣本的隨機(jī)性[6]。

云模型計(jì)算步驟:

1)建立標(biāo)準(zhǔn)云,確定云模型參數(shù)Ex、En、He以及需要的云滴數(shù)N;

2)根據(jù)指標(biāo)值,生成正態(tài)隨機(jī)數(shù)xi;

3)計(jì)算云關(guān)聯(lián)隸屬度,見(jiàn)式(9)

(9)

4)確定云模型的數(shù)字特征參數(shù)后,根據(jù)云模型算法,可生成云圖。

4.2 建立標(biāo)準(zhǔn)云

將各評(píng)估指標(biāo)的等級(jí)界限視為一個(gè)雙約束空間[cmin,cmax]處理,綜合考慮約束指標(biāo)數(shù)值的模糊性和隨機(jī)性,進(jìn)行適度擴(kuò)展后計(jì)算正態(tài)云模型的特征值

(10)

(11)

He=s

(12)

式中,S值為常數(shù),可根據(jù)評(píng)估指標(biāo)的具體情況進(jìn)行調(diào)整,本文取S=1.0。

4.3 建立評(píng)估指標(biāo)云

將指標(biāo)數(shù)值歸一化處理后,通過(guò)公式(13)～(16)計(jì)算評(píng)估指標(biāo)的云特征參數(shù)。

(13)

(14)

(15)

(16)

4.4 建立綜合評(píng)價(jià)云

通過(guò)組合權(quán)重值和評(píng)估指標(biāo)云特征參數(shù),利用公式(17)可計(jì)算得到綜合評(píng)價(jià)云。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)云的比較,可得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果云[7]。

(17)

5 實(shí)例分析

以某中型合成旅為評(píng)價(jià)對(duì)象,以該旅參加2021年度實(shí)戰(zhàn)化裝備保障演練活動(dòng)為背景,對(duì)建制內(nèi)維修保障力量在指揮控制、維修準(zhǔn)備、野戰(zhàn)修理機(jī)構(gòu)開(kāi)設(shè)、裝備搶救及裝備搶修等相關(guān)科目中展示的裝備維修保障能力進(jìn)行評(píng)估。作者獲取演練具體數(shù)據(jù)后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,并邀請(qǐng)10名專家據(jù)此對(duì)相關(guān)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行打分,指標(biāo)取值見(jiàn)表1。

表1 評(píng)估指標(biāo)評(píng)分值Tab.1 Evaluation index score

5.1 計(jì)算組合權(quán)重

根據(jù)已建立的評(píng)估指標(biāo)體系,邀請(qǐng)裝備維修保障領(lǐng)域10名專家對(duì)指標(biāo)兩兩之間重要度關(guān)系進(jìn)行打分,利用AHP法計(jì)算評(píng)估指標(biāo)主觀權(quán)重w′。利用10名專家對(duì)評(píng)估指標(biāo)值的打分,利用熵權(quán)法計(jì)算客觀權(quán)重w″。再通過(guò)式(8)計(jì)算得到綜合權(quán)重w,具體結(jié)果見(jiàn)表2。權(quán)重分布如圖4所示。由圖4 可知,主觀權(quán)重值與客觀權(quán)重值有一定的差異,求和平均后的組合權(quán)重,體現(xiàn)了傳統(tǒng)的融合思維,協(xié)調(diào)了主客觀之間的差異。

圖4 合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)權(quán)重分布Fig.4 Weight distribution of evaluation indexes for equipment maintenance support ability of synthetic brigade

5.2 確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)云

本文將合成旅裝備維修保障能力評(píng)估等級(jí)劃分為4個(gè)級(jí)別:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,即優(yōu)、良、中、差4個(gè)等級(jí)。將各級(jí)別取值區(qū)間設(shè)定為(80,100], (60,80], (40,60], [0,40]。通過(guò)公式(10)～(12)可以得到各評(píng)估指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)云模型,即評(píng)估指標(biāo)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)云模型,評(píng)估等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)云如表3所示。

表3 評(píng)估等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)云Tab.3 Evaluation levels and standard clouds

根據(jù)正態(tài)云發(fā)生器,將表3中標(biāo)準(zhǔn)云模型參數(shù),云滴數(shù)量值設(shè)為3 000個(gè),可得標(biāo)準(zhǔn)云圖,如圖5所示。圖5中,Ⅰ～Ⅳ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)云分別用紅藍(lán)黃綠不同顏色表示。

圖5 合成旅裝備維修保障能力評(píng)估等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)云圖Fig.5 Standard cloud image of evaluation level for equipment maintenance and support capability of synthetic brigade

5.3 確定評(píng)估指標(biāo)云

根據(jù)式(9)和(13)～(16)可確定各評(píng)估指標(biāo)云,計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 評(píng)估指標(biāo)云數(shù)字特征參數(shù)Tab.4 Evaluation index cloud digital characteristic parameters

5.4 確定綜合評(píng)價(jià)云

將各指標(biāo)云和組合權(quán)重代入式(17),得到裝備維修保障能力評(píng)估綜合云為Ex=71.52,En=14.69,He=5.02,可生成云圖,如圖6所示。

圖6 裝備維修保障能力綜合評(píng)估云圖Fig.6 Cloud image for comprehensive evaluation of equipment maintenance and support capability

圖6中,黑色云即為該旅裝備維修保障能力評(píng)估綜合評(píng)估云。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)云對(duì)比,則該合成旅裝備維修保障能力評(píng)估等級(jí)為Ⅱ級(jí),即該旅此次實(shí)戰(zhàn)化裝備保障演練評(píng)估結(jié)果為良。該結(jié)果與實(shí)際結(jié)果基本一致,說(shuō)明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裝備維修保障能力的評(píng)估,尤其是針對(duì)評(píng)估指標(biāo)取值隨機(jī)、量綱復(fù)雜的評(píng)估實(shí)踐活動(dòng)具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

5.5 意見(jiàn)建議

根據(jù)表4,通過(guò)對(duì)該旅裝備維修保障能力二級(jí)指標(biāo)評(píng)估值的分析, 該旅維修保障籌劃W12、維修保障準(zhǔn)備W23、維修臨戰(zhàn)訓(xùn)練W24、防衛(wèi)防護(hù)W34、現(xiàn)地偵察W41及實(shí)施搶救W43等6項(xiàng)指標(biāo)值較低,反映了參加演訓(xùn)任務(wù)準(zhǔn)備工作不夠充分、籌劃能力相對(duì)薄弱、臨戰(zhàn)訓(xùn)練針對(duì)性不強(qiáng)、防衛(wèi)防護(hù)意識(shí)較弱、現(xiàn)地偵察能力不足、實(shí)施搶救行動(dòng)還存在一定差距,需要對(duì)照具體問(wèn)題進(jìn)行6方面針對(duì)性整改。

1)對(duì)維修保障籌劃能力的改進(jìn)。主要是要緊貼作戰(zhàn)裝備維修保障任務(wù)、作戰(zhàn)對(duì)手開(kāi)展裝備維修保障籌劃訓(xùn)練,練通練精裝備維修保障籌劃流程,健全裝備維修保障信息數(shù)據(jù)系統(tǒng),跟蹤掌握信息化智能化裝備維修保障籌劃技術(shù),切實(shí)增強(qiáng)裝備維修保障籌劃能力。

2)對(duì)維修保障準(zhǔn)備水平的改進(jìn)。主要是要規(guī)范裝備維修保障準(zhǔn)備程序,強(qiáng)化實(shí)戰(zhàn)條件下維修專業(yè)技術(shù)理論、故障分析排查、維修工藝流程等內(nèi)容的訓(xùn)練,扎實(shí)開(kāi)展裝備保養(yǎng)整治、故障排除等工作,最大限度提升裝備戰(zhàn)備狀態(tài),確保部隊(duì)“隨時(shí)能戰(zhàn)”裝備保障水平。

3)對(duì)臨戰(zhàn)訓(xùn)練水平的改進(jìn)。主要是要增強(qiáng)訓(xùn)練科目的針對(duì)性,創(chuàng)新臨戰(zhàn)訓(xùn)練模式,特別是在創(chuàng)新模擬訓(xùn)練方法上下真功、求實(shí)效;要加大訓(xùn)練監(jiān)察力度,確保臨戰(zhàn)訓(xùn)練出勤率符合要求,確保訓(xùn)練時(shí)間達(dá)標(biāo)、訓(xùn)練內(nèi)容一致、訓(xùn)練器材到位,做到應(yīng)訓(xùn)盡訓(xùn)、真訓(xùn)實(shí)訓(xùn),保障臨戰(zhàn)訓(xùn)練水平達(dá)到預(yù)期效果。

4)對(duì)防衛(wèi)防護(hù)能力的改進(jìn)。主要是要科學(xué)制定防衛(wèi)防護(hù)預(yù)案,合理編配防衛(wèi)力量分組,適時(shí)組織裝備維修保障防衛(wèi)演練,提高裝備維修保障力量的生存能力;突出野戰(zhàn)器材庫(kù)、修理所等防護(hù)重點(diǎn),加強(qiáng)全維防護(hù)措施,強(qiáng)化隱蔽偽裝,確保安全。

5)對(duì)現(xiàn)地偵察能力的改進(jìn)。主要是要依托指揮信息系統(tǒng),充分發(fā)揮現(xiàn)有戰(zhàn)場(chǎng)技術(shù)偵察裝備使用效能,暢通戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知鏈路,實(shí)時(shí)獲取戰(zhàn)場(chǎng)裝備搶救情報(bào)信息;要增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)信息情報(bào)融合處理能力,及時(shí)將獲取的情報(bào)信息傳輸至指揮機(jī)構(gòu),為裝備搶救搶修方案制定提供決策依據(jù)。

6)對(duì)實(shí)施搶救能力的改進(jìn)。主要是要科學(xué)判斷裝備淤陷、受損情況,厘清搶救規(guī)則,嚴(yán)格落實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)搶救規(guī)程,科學(xué)確定人員編組,理清戰(zhàn)場(chǎng)協(xié)同關(guān)系,明確搶救指揮協(xié)同信號(hào),遵守?fù)尵冉M織實(shí)施流程,規(guī)范搶救作業(yè)撤收秩序,切實(shí)提高戰(zhàn)場(chǎng)搶救保障效率。

以上建議主要是根據(jù)當(dāng)前合成旅裝備保障能力生成實(shí)際,基于自身裝備維修保障條件提出,而要實(shí)現(xiàn)裝備保障能力的真正提升,需要從更多方面綜合用力,特別是要解決裝備可保障性和易保障性的問(wèn)題,這就要求在裝備設(shè)計(jì)論證之初就將裝備可靠性和配套保障方案統(tǒng)籌考慮,從源頭上降低裝備維修保障的負(fù)擔(dān),這也是合成旅裝備維修保障能力能夠更加科學(xué)高效生成、發(fā)展的重要前提。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文構(gòu)建了合成旅裝備維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系,提出了一種基于組合賦權(quán)-云模型的合成旅裝備維修保障能力評(píng)估方法,并通過(guò)實(shí)例對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,該方法能夠較好地處理評(píng)估指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)模糊及指標(biāo)值隨機(jī)的現(xiàn)實(shí)情況,能夠?yàn)楹铣陕醚b備維修保障能力評(píng)估提供理論和方法支撐。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多因素復(fù)雜系統(tǒng)有效評(píng)估,但在評(píng)估指標(biāo)權(quán)重及評(píng)分值確定過(guò)程中,仍受到一定主觀因素的影響,在實(shí)際應(yīng)用中需謹(jǐn)慎處理。下一步研究中,作者將結(jié)合合成旅裝備維修保障能力體系建設(shè),探究更加規(guī)范細(xì)致的評(píng)估指標(biāo)體系、科學(xué)精準(zhǔn)的評(píng)估等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系,深化對(duì)評(píng)估結(jié)果信效度或置信度檢驗(yàn)的研究,從而提高評(píng)估工作的科學(xué)性、可信度。