防空兵指揮信息系統(tǒng)綜合效能評估模型研究＊

趙世民 楊京家 劉鵬璐

（1.防空兵學(xué)院 鄭州 450052）（2.73097部隊 南京 211112）

1 引言

防空兵指揮信息系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，而對于系統(tǒng)效能的評估方法也有很多，如層次分析法、模糊綜合評判法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等，但每種方法各有優(yōu)長。如層次分析法，該方法盡管實現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)化，但對于一致性標(biāo)度缺乏精確性，另外，為達(dá)到一致性檢驗而要進(jìn)行多次調(diào)整，使得該方法的操作性較差，帶來的結(jié)果可信性差。再如模糊綜合評判法采用系統(tǒng)評價等級表述系統(tǒng)能力的高低，評估的結(jié)果欠明確。所以，單純采取某一種評估方法來對一個復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行評估是很難完成評估任務(wù)的。本文綜合采用了多種評估方法，通過Dephi法與賦值公式相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重，再采取功效系數(shù)法對指標(biāo)效能進(jìn)行評估，最大可能地反映出系統(tǒng)本身的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能和與作戰(zhàn)實際相一致的評估要求，較好的保證了評估結(jié)果的可信賴性。

2 防空兵指揮信息系統(tǒng)綜合效能評估指標(biāo)體系

防空兵指揮信息系統(tǒng)綜合效能評估，就是對防空兵指揮信息系統(tǒng)自身質(zhì)量、功能的評估和這個系統(tǒng)在作戰(zhàn)條件下運作效能評估的綜合。建立科學(xué)合理的指標(biāo)體系，對防空兵指揮信息系統(tǒng)能力進(jìn)行定量描述，是效能評估的基礎(chǔ)。在以往的評估中，主要有兩方面的問題：一方面是指標(biāo)體系中指揮人員能力因素的影響，盡管人的因素在系統(tǒng)效能的發(fā)揮中起著重要影響，但對于系統(tǒng)自身效能來說，如果把這些因素加進(jìn)來就會影響到評估的結(jié)果，并且不同的人來操作就會有不同的結(jié)果。另一方面是信息處理能力的地位問題，有的是將信息處理能力作為總體評估指標(biāo)的一個分指標(biāo)，但從整個指揮信息系統(tǒng)的信息流程來看，信息處理其實是分為兩個不同的指揮環(huán)節(jié)來進(jìn)行，一是前端的信息獲取所進(jìn)行的信息融合，二是在指揮控制系統(tǒng)中為實現(xiàn)輔助決策進(jìn)行的信息處理，我認(rèn)為信息處理涵蓋于指揮信息系統(tǒng)中，依附于具體的功能發(fā)揮其作用，所以本文將其融入到信息獲取能力和指揮控制能力中。本文針對防空兵指揮信息系統(tǒng)的主要功能模塊和影響防空兵作戰(zhàn)效能的四個重要性能指標(biāo)：信息獲取能力、信息傳輸能力、指揮控制能力和綜合能力，建立了系統(tǒng)綜合效能評估指標(biāo)體系。其如圖1所示。

3 防空兵指揮信息系統(tǒng)綜合效能評估模型

3.1 利用Dephi法和賦權(quán)公式法確定權(quán)重系數(shù)

目前，確定權(quán)重系數(shù)的方法有很多，主要的方法有專家打分法、層次分析法等。本文主要采用的是Dephi法與賦權(quán)公式法相結(jié)合的方法來確定指標(biāo)權(quán)重。首先利用Dephi法確定指標(biāo)的重要程度排序，而后根據(jù)指標(biāo)的重要程度，利用賦權(quán)公式法計算指標(biāo)的權(quán)重。

圖1 防空兵指揮信息系統(tǒng)綜合效能評估指標(biāo)體系

3.1.1 利用Dephi法確定指標(biāo)的重要程度

利用德爾菲法確定指標(biāo)的重要程度排序的主要流程是：確定預(yù)測題目；確定被征詢專家組成員；制定調(diào)查表；進(jìn)行諸輪征詢和輪間反饋；做出預(yù)測結(jié)論。根據(jù)評估的需要，首先組織n名評估專家，根據(jù)每名專家對該系統(tǒng)的認(rèn)識程度確定專家的權(quán)重qi（i＝1，2，…，n），0＜qi≤1，利用分布作業(yè)的方式，對指標(biāo)體系的中的各組指標(biāo)進(jìn)行評估，得出指標(biāo)體系中各組指標(biāo)重要程度的排序。而后根據(jù)每名專家的評估結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計，利用累加求和的方法計算每個指標(biāo)的重要程度的數(shù)值，而后對每個指標(biāo)按重要程度由大到小的順序排序，記排序等級為l。特別情況下，如果兩個相鄰的指標(biāo)重要程度統(tǒng)計值相差小于0.5，則認(rèn)為兩個指標(biāo)重要程度相同。

3.1.2 利用賦權(quán)公式法確定指標(biāo)的權(quán)重

根據(jù)指標(biāo)重要性大小的分布規(guī)律可知，重要程度一般的指標(biāo)占據(jù)了指標(biāo)體系中的絕大部分，而重要程度很高或很低的指標(biāo)分布較少，其分布服從正態(tài)分布。該方法以前已論證過，符合指標(biāo)權(quán)重分布的實際，是一種可行的方法。因此，通過使用3.1.1節(jié)所得出的排序結(jié)果可利用賦權(quán)公式法得出指標(biāo)體系中權(quán)重分布情況。賦權(quán)公式法計算指標(biāo)權(quán)重的公式如下

式中，n為某一組指標(biāo)的數(shù)目，i＝l－1。當(dāng)指標(biāo)重要程度為1時，即i＝0，令W0＝1。

通過該公式計算出排列等級中各指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，然后再對指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行歸一化處理，得到指標(biāo)C的權(quán)重向量

3.2 利用功效系數(shù)法計算指標(biāo)效能值

對于指標(biāo)體系中的20個二級指標(biāo)，在評估其效能值時，原始數(shù)據(jù)主要存在三大矛盾：一是數(shù)據(jù)的對抗性，有的要求性能值越大越好，有的要求性能值越小越好，還有的要求在一定范圍內(nèi)最好。二是數(shù)據(jù)的量綱不統(tǒng)一。三是有些數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重的量級差別。因此，在利用原始數(shù)據(jù)對指標(biāo)效能進(jìn)行評估時，應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性處理，使評估結(jié)果滿足評估的要求。常見的評估方法有多種，如專家打分法、模糊評價法等，本文主要采用功效系數(shù)法的線性變換方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。此方法使用范圍廣，對主觀依賴較少，評估結(jié)果具有更強的客觀性。

1）趨大優(yōu)型。要求性能指標(biāo)取值越大越優(yōu)，則規(guī)范化模型為

2）趨小優(yōu)型。要求性能指標(biāo)取值越小越優(yōu)，其規(guī)范化模型為

3）區(qū)間優(yōu)型。即取值適當(dāng)值時最優(yōu)，而取偏值變劣，其規(guī)范化模型為

3.3 系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的綜合評估模型

將每個一級指標(biāo)Ci視為系統(tǒng)總體效能評估指標(biāo)的一個元素，反映了系統(tǒng)的某種屬性，根據(jù)3.1節(jié)的方法求出權(quán)重分配向量＝（W1，W2，W3，W4），評估向量由3.2節(jié)求出＝（R1，R2，R3，R4）T

于是綜合評估值為

E為防空兵指揮信息系統(tǒng)效能的綜合評估值。對于實際的系統(tǒng)，在取得各項指標(biāo)的數(shù)據(jù)后，即可按照上述方法進(jìn)行分析計算其綜合效能。

4 算例及結(jié)果分析

從防空兵指揮信息系統(tǒng)的各項指標(biāo)及系統(tǒng)的使用情況，組織10名評估專家首先對系統(tǒng)效能指標(biāo)的重要程度進(jìn)行評價，利用3.1節(jié)中的方法得出各指標(biāo)的權(quán)向量為

采用3.2節(jié)中的分析方法，得到二級指標(biāo)評估向量為

則一級指標(biāo)的效能值為

系統(tǒng)效能的綜合評估值為

通過以上分析得出，該防空兵指揮信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能為0.6642，這與實際情況中專家評估所得結(jié)論是一致的。

5 結(jié)語

本文針對防空兵指揮信息系統(tǒng)的綜合效能，綜合采用了多種評估方法進(jìn)行了評估，減少了人為因素的影響，客觀反映了系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對系統(tǒng)的運用和下一步的建設(shè)問題具有一定的借鑒意義。在基于信息系統(tǒng)成為作戰(zhàn)能力的基本形態(tài)的信息化時代，聯(lián)合作戰(zhàn)是未來防空作戰(zhàn)的必然，如與其他系統(tǒng)的互通、互聯(lián)和如何實施指揮協(xié)同提升整體作戰(zhàn)能力等問題的研究，這還需在下一步的實踐中進(jìn)行探索。

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