基于層次分析法的指揮自動化系統綜合效能評估研究

余建平

（襄陽士官學校,湖北襄陽,441118）

0 引言

軍事指揮自動化系統是軍隊網絡通信、武器控制和作戰指揮的核心內容，是提高軍隊作戰能力的“倍增器”，是戰術級別的指揮自動化系統。該系統是能夠集情報偵察、通信、指揮控制、電子對抗、預警探測與其他作戰信息保障功能于一體的完整體系，所以指揮自動化系統的綜合效能評估一直是聯合作戰效能評估的一項重要研究內容。并且該系統的效能是一個多元函數，其涉及的因素頗多，并且有些因素存在不確定或不完全的問題，評估起來很復雜，而層次分析法是處理這類問題的有效工具。利用層次分析法可以將指揮自動化系統分解為多個目標或準則，進而分解為多準則的若干層次，從而對指揮自動化系統進行綜合效能評估研究。

1 層次分析法概述

層次分析法AHP是由美國的運籌學家匹茲堡大學的教授薩蒂在20世紀70年代初提出的一種層次權重分析決策的方法。現在已經被廣泛的應用于評估、預測、決策等方面，是常常應用于系統工程中的分析方法。這種方法一般是根據問題的不同性質和最重要達到的總目的，將復雜問題的各個因素按照各自的相互關系與支配分成不同的組，從而形成有次序不斷遞階的層次結構分析模型，人們可以通過對各個層次因素成對的比較分析來確定個因素的相對重要程度，然后通過綜合分析，最終確定各個因素相對于總目的的相對重要性并排序。因此，利用層次分析法能夠有效的對指揮自動化系統的綜合效能進行評估，層次分析法的基本流程圖如圖1所示。

層次分析法的主要內容包括：

（1）建立系統層次結構模型；

（2）運用成對比較法和1～9的標度建立判斷矩陣；

（3）進行單層次排序；

（4）求出判斷矩陣的最大特征根和歸一化權向量；

（5）通過一致性的檢測來確定判斷矩陣是否滿足一致性要求；

（6）進行總層次排序；

（7）求出低層各個因素相較于總目的的權向量，并且對其進行一致性的檢測；

圖1 層次分析法流程圖

2 建立指揮自動化系統綜合效能評估模型

2.1 建立系統結構層次模型

指揮自動化系統綜合效能的評估模型是最主要的衡量指揮自動化綜合效能的具體標志和計算標尺。然而，指揮系統的某一項指標或指揮系統活動在某一局部、某一方面的規定，只能夠反應其某一方面的狀況。所以，必須要從多方面、多層次的方向選取一組指標，進而建立一個指揮自動化系統即評估指標模型，從而實現從整體上反應指揮自動化系統對戰爭的影響狀況。基于上述對指揮自動化系統綜合效能的分析以及對層次分析法的概述介紹，通過認真分析指揮自動化系統的構成以及指揮自動化系統的作戰使用流程、系統的運作等，對各種因素加以歸納整理，建立以下的層次結構模型，如圖2所示:

2.2 構建系統判斷矩陣

本文利用指揮自動化系統中各層次元素之間的相對的重要程度之比，采用1～9的標度的方法來建立判斷矩陣。這樣可以使各個元素之間的相對重要程度更加的量化，如表1。具體步驟是：設上一層的元素U為準則，下一層的元素分別為U1，U2，U3，…，Un，其中權重就是對于準則U的重要程度。

圖2 指揮自動化系統綜合效能評估指標模型層次結構圖

通過專家論證以及對指揮自動化系統評估指標間的重要程兩兩進行比較，可以得到判斷矩陣A:

下面是建立判斷矩陣A并計算其各項權重的具體步驟：

(1) 首先計算判斷矩陣A的每一行的元素的乘積，公式是：

(5) 判斷矩陣的一致性檢測

偏差的一致性指標

平均隨機的一致性指標 RI，可以查詢表2得到；

表1 1～9標度表

隨機的一致性比率

當時，那么就可以確定判斷矩陣具有滿意的一致性，從而 即是各個驗收評估指標的權重值。否則，就要從新調整判斷矩陣中的各個元素，一直到具有滿意的一致性為止。

3 指揮自動化系統綜合效能評估實例應用

在對指揮自動化系統的效能進行綜合評估時，共建立了四級指標元素評估體系。本文運用前三層指標元素來對指揮自動化系統進行綜合效能評估，其評估步驟如下：

(1)根據表1 1～9標度表對評價指標元素進行評分等級劃分：根據各個指標元素在指揮自動化系統中執行任務的性能和相對重要程度對各個指標元素的重要程度進行打分。

(2)確定指標元素及指標元素的權重：利用層次分析法（AHP） 來確定評價指標元素的權重集是：

(3)通過專家論證以及對指揮自動化系統評估指標間的重要程兩兩進行比較，分別得出的評價樣本判斷矩陣是分別是：

(4)對進行綜合性評估：其綜合評估結果為

對U做綜合性評價：由得指揮自動化系統的綜合效能評估結果為

(5) 對評估結果進行歸一化處理：設各等級的值化向量為，那么被評估的指揮自動化系統的綜合效能的評估值 ，因此，該指揮自動化系統的綜合效能能夠達到中等水平。

4 結束語

該文通過認真分析指揮自動化系統的構成以及指揮自動化系統的作戰使用流程、系統的運作等，制作出了指揮自動化系統綜合效能評估指標模型層次結構圖，從而建立了基于層次分析法(AHP)的指揮自動化系統綜合效能評估的指標體系，并且詳細研究了指揮自動化系統綜合效能層次分析法評估的詳細步驟，拓展了指揮自動化系統綜合效能的研究范圍與方法。

參考文獻

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