基于ADC?云重心的艦載導航裝備綜合效能評估

摘 要： 針對艦載導航裝備綜合效能評估中的不確定性，在基于修正ADC模型的艦載導航裝備綜合效能評估指標體系基礎之上，將以云理論為基礎的云重心評判法運用到艦載導航裝備效能評估中，并給出了效能評估的具體步驟和算例。根據評估結果中加權偏離度較大的指標，可從指標體系中找到影響效能的主要因素，進而加以改進提高其效能。該方法簡單易行可操作性強，為艦載導航裝備等復雜系統的效能評估提供了有效的方法和途徑。

關鍵詞： 導航裝備； 效能評估； ADC； 云重心評判法

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）08?0058?04

Comprehensive effectiveness evaluation of shipborne navigation equipment

based on ADC and MCGC

GUO Jiao1， LI Tian?wei2， ZHONG Yun?hai2， HUANG Qian2

（1. Department of Basic， Dalian Naval Academy， Dalian 116018， China； 2. Department of Navigation， Dalian Naval Academy， Dalian 116018， China）

Abstract： In view of some uncertain factors existing in the comprehensive effectiveness evaluation of shipborne navigation equipment， MCGC based on cloud theory was adopted in effectiveness evaluation of shipborne navigation equipment after constructing its effectiveness index system based on improved ADC model. Some key steps and an example are given in this paper. According to the index whose weighting deviation is bigger in the evaluation results， the main factors influencing the effectiveness can be found from its effectiveness index system， and then corrected to improve its effectiveness. This method is simple and practicability， and can provide good ways and means for effectiveness evaluation of shipborne navigation equipment and other complex systems.

Keywords： navigation equipment； effectiveness evaluation； ADC； MCGC

艦載導航裝備作為艦船的關鍵性保障裝備，是海軍武器系統的重要組成部分，可為艦載武器裝備的作戰使用提供初始信息，如艦船的位置、航向、航速、姿態和氣象等，然而，艦載導航裝備會受到海戰場環境的影響，其效能的發揮將直接影響到武器裝備作戰效能的發揮。因此，有必要對艦載導航裝備的效能進行評估。艦載導航裝備的效能評估是一個多指標多層次的問題，受海戰場環境的影響包含許多隨機因素和模糊因素。首先，艦載各導航裝備的效能會受到裝備自身、其他裝備、裝備的操作、維修及指揮人員水平、裝備使用的海戰場環境等多種因素決定，而各因素間的因果關系復雜，存在各種無法了解的復雜影響，具有隨機性。其次，艦載導航裝備效能評估中，定性指標以及評估結果可用語言值描述：無、非常差、很差、差、較差、一般、較好、好、很好、非常好、極好。這些語言值之間沒有明確的界限，可能會有重合的部分，從而具有了模糊性。針對艦載導航裝備綜合效能評估中的不確定性，本文在基于修正ADC模型的艦載導航裝備綜合效能評估指標體系基礎之上，將云重心評判法運用到艦載導航裝備效能評估中。針對評估結果中加權偏離度較大的指標，可從指標體系中找到影響其效能的主要因素，從而加以改進提高其效能，為艦載導航裝備等復雜系統的效能評估提供了有效的方法和途徑。

1 基于修正ADC模型的艦載導航裝備綜合效

能評估指標體系

評估艦載導航裝備的效能，主要是評估在作戰環境下艦載導航裝備所提供的導航信息是否滿足艦載武器裝備對導航信息的需求，也即評估其完成導航信息保障的程度，為艦艇指揮員做決策提供信息支持。

在對艦載導航裝備的可用性（Availability）、可信性（Dependability）和能力（Capacity）的含義及影響因素進行深入探討的基礎上，結合作戰對導航信息的需求修正了ADC模型，從而構建了基于修正ADC模型的艦載導航裝備的綜合效能評估指標體系，如圖1所示[1]。

該指標體系自上而下分為6個層次：

（1） 綜合效能層，即艦載導航裝備的綜合效能；

（2） 分系統效能層，即艦載導航裝備各分系統效能；

（3） 裝備效能層，即各分系統所包括裝備的效能；

（4） 修正ADC模型層，即KADC模型層，是在經典ADC模型基礎上，結合艦艇作戰對導航裝備的需求，補充了修正系數K；

（5） 效能指標層，即裝備具體的效能指標；

（6） 影響因素層，即影響效能指標的因素。

該指標體系為進一步評估艦載導航裝備效能并找到提高效能的措施提供了必要的依據。

2 基于云重心評判法的艦載導航裝備綜合效能

評估

2.1 云重心理論

云模型有多種形式，正態云是其中最重要的一種。正態云數學模型通常表示為（Ex，En，He），即用期望Ex（Expected value）、熵En（Entropy）和超熵He（Hyper entropy）3個數字特征來整體表征一個概念[2]。其中，Ex是云滴在論域空間分布的期望，即最能夠代表定性概念的點。En是定性概念的不確定性度量，由概念的隨機性和模糊性共同決定。He是熵的不確定性度量，是熵的熵。由熵的隨機性和模糊性共同決定。Ex=20，En=3，He=0.1，n=1 000生成的云圖如圖2所示。

由圖2可見，云模型將定性與定量映射中存在的模糊性和隨機性有效地集成在一起，因此，采用云模型進行裝備效能評估中評估指標與評估結果的描述，并進行定性變量與定量變量的轉換是可行的，反映了其主要概念、模糊性和隨機性。云重心可表示為[T=a×b。]其中：a表示云重心的位置，反映了云的期望值；b表示云重心的高度，反映了相應云的重要程度。在裝備效能評估中，將指標用云模型表示后，a反映了指標的期望值，b則反映了指標的權重。

2.2 云重心評判法進行裝備效能評估的步驟

為快速得到直觀的裝備效能評估結果，并可有針對性地提高裝備效能，在建立了基于修正ADC模型的裝備效能評估指標體系后，運用云重心評判法進行效能評估的步驟如下[3?6]：

Step1： 確定評估對象在某狀態時的底層效能評估指標值，并將其用云模型表示：

Step4：評估結果分析。從評估結果看，在平臺羅經各項指標的加權偏離度中[θ2]與[θ3]較大，也即可信性與啟動穩定時間兩項指標距離理想狀態較遠。據圖1可知，影響平臺羅經可信性的因素為裝備使用時間與環境，裝備操作人員與指揮人員水平等。若將影響平臺羅經可信性指標的各因素進行改進，使其達到“很好”狀態，即對應的期望值為0.8。再次計算，平臺羅經的效能值則被提高到0.718。將該效能值輸入圖3所示的評測云發生器后，將激活“好”與“很好”2個云對象。因此，平臺羅經的效能介于“好”與“很好”之間，偏于“好”。

3 結 語

艦載導航裝備的綜合效能評估是一項復雜的系統工程。本文在基于修正ADC模型的艦載導航裝備綜合效能評估指標體系基礎上，運用了云重心評判法評估其綜合效能，得到了直觀的評估結果。并且，評估者可針對偏離程度較大的單項指標，從其影響因素進行改進，使其提高效能。下一步將在艦載導航裝備效能評估中深入考慮云模型的熵和超熵兩個特征參數的影響。

參考文獻

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