基于ADC和層次分析法的指揮所通信裝備效能評估模型構建

溫廣杰　鐘京立　謝健

摘 要： 針對指揮所通信裝備效能發揮直接影響指揮員指揮信息通聯的實際問題，結合指揮所通信裝備特點，采用ADC和層次分析法相結合的方法建立了可靠性、可信性和能力三種效能評估模型，為進一步開展指揮所通信裝備效能定量評估。研究結果可為指揮所通信裝備建設發展提供參考。

關鍵詞： 指揮所； 通信裝備； 效能評估； 層次分析法

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）19?0037?03

Abstract： For the practical problem that effectiveness development of command post communication equipments can directly affect information communications commanded by the commander， in combination with the characteristics of command post communication equipments， three effectiveness evaluation models were established by using the method of combining with ADC and analytic hierarchy process （AHP）， to further develop the effectiveness quantitative evaluation of the command post communication equipments. The research results can provide a reference for construction and development of command post communication equipments.

Keywords： command post； communication equipment； effectiveness evaluation； analytic hierarchy process

0 引 言

通信裝備效能評估主要是通過對各通信裝備的可靠性計算，逐級級聯計算出總體通信裝備的可靠性矩陣；根據各通信裝備的故障率計算出可信性矩陣；利用層次分析法確定通信裝備能力三級指標體系，計算獲得總體通信裝備的能力矩陣。最后，利用ADC方法計算得出總體通信裝備效能值。

由于通信裝備類型多、數量大，情況十分復雜，使得評估其效能的指標具有多尺度、隨機性、不確定性和局限性特點。基于指揮所通信裝備型號多、可靠性和可信性要求高、保障層級多等特點，評估通信裝備效能時，應基于ADC[1?2]和層次分析法[3]，建立可靠性、可信性和能力3種模型。其中，可靠性模型和可信性模型可以通過裝備的故障率和修復率計算得出，而能力模型則需要建立指標體系綜合計算得出。

1 可靠性模型

根據實際情況，指揮所通信裝備在任務開始時的狀態只有“正常”和“故障”兩種狀態[4?5]。為了確保指揮所通信暢通，實現正常指揮，其通信保障主要依托網系及網系內通信裝備；因此，指揮所通信裝備的可靠性主要通過以下幾個步驟計算得出。

1.1 單臺（套）通信裝備的可靠性計算

設通信裝備的平均故障間隔時間為MTBF，平均故障修復時間為MTTR。給各通信裝備所屬單位發放通信裝備基本性能調查表，由操作本通信裝備3年以上的骨干、臺站長、排長和連長結合工作實際填寫每臺（套）通信裝備的實際平均故障間隔時間[MTBF]和平均修復時間[MTTR]，則單個通信裝備的可靠性計算公式如下：

1.2 單網系的可靠性計算

1.3 指揮所通信裝備可靠性的計算

2 可信性模型

可信性是指在開始執行任務時的狀態是已知的情況，由一種狀態轉化為另一種狀態的概率[6]。指揮所通信裝備在執行任務前和執行任務中只分為“正常”和“故障”兩種狀態。通常情況下，指揮所通信裝備在執行任務過程中是可維修的，全體通信裝備故障情況服從指數分布，用[λ]表示通信裝備故障率，用[μ]表示通信裝備修復率，用[T]表示執行任務時間，那么可信性矩陣為：

3 能力模型

能力是指在已知執行任務狀態的情況下，對完成某項任務能力的量度。指揮所通信裝備能力指標體系主要分為三層，其中二級指標由基本能力、系統能力和作戰能力組成，三級指標又將二級指標細化為11個具體指標。基本能力由業務傳輸能力、環境適應能力、抗干擾能力、安全保密能力和能力組成；系統能力由組網能力、電磁兼容能力和網絡管理能力組成；作戰能力由維護能力、指揮員能力和操作人員能力組成。其能力模型可通過以下步驟建立并計算得出。

3.1 基于層次分析法構建能力指標權重體系

為了更加直觀，可對比較結果進行量化，采用1?9比率標度方法，將相互之間的比較結果形成一個判斷矩陣。如：指標[Ci]相對于指標[Cj]的重要性用[aij]表示，那么由該層指標對上一層指標的重要性可得矩陣[A=aijn×n，]其中[aij]的取值如表1所示。

可通過邀請專家對二級指標和三級指標之間進行兩兩比較，形成多個專家的判斷矩陣。調查對象為院校專家教授、長期從事通信工作的機關領導、部隊高工和工程師、一線從事通信工作的營連長和操作骨干。

3.2 基于CR值的專家權重確定和能力指標權重確定

由于各專家之間的評判帶有一定的主觀性，為進一步提升判斷矩陣的科學性，需要對3.1節取得的判斷矩陣進行修正。首先對各專家打分形成的矩陣進行一致性檢驗，結合CR值計算出專家的權重值，而后根據專家權重值和該專家的打分情況進行修正，最后獲得修正后的判斷矩陣。endprint

式中：[αk]為第[k]個專家的權重；[CRk]是第[k]個專家的一致性檢驗值；[n]為符合一致性檢驗條件的專家數量。

根據專家的權重和打分情況，可加權計算得出修正后的判斷矩陣，對其進行適當微調，使其滿足一致性檢驗條件，進一步計算判斷矩陣的特征向量，進行歸一化處理后即可得到各能力指標的權重。

3.3 基于層次分析法構建通信裝備、網系權重體系

通過邀請專家對網系和同一網系內裝備之間進行兩兩比較，形成多個專家的判斷矩陣，調查對象為長期從事通信工作的機關領導、部隊高工和工程師、一線從事通信工作的營連長和操作骨干。采用與3.2節相同的方法，獲得判斷矩陣。

3.4 基于CR值的專家權重確定和網系裝備權重確定

采用3.2節相同的方法計算網系及通信裝備的權重。

3.5 基于級聯加權方法計算各項能力指標得分值

通過邀請長期從事通信工作的機關領導、部隊高工和工程師、一線從事通信工作的營連長和操作骨干對指揮所內的所有通信裝備的三級指標進行打分，采用百分制，區分很好、好、一般、差、很差5個級別，得分分別為90以上、80～89、60～79、40～59、40以下，以各專家打分的平均值為最終分值。

在3.4節中已經計算出各通信裝備和網系的權重值，那么指揮所通信裝備的各項能力指標分值可以加權計算出來。

3.6 基于加權法計算總體能力矩陣

4 結 語

通過可靠性模型可以對在網系支持下的指揮所通信裝備進行可靠性評估，運用可信性模型可以評估指揮所通信所通信裝備的可維修性，能力模型是指揮所通信裝備能否發揮效能的重要指標。可見，指揮所通信裝備效能是可靠性、可信性和能力的統一體，缺一不可。可靠性模型從不同的角度反映了指揮所通信裝備的效能。

參考文獻

[1] 趙德才，汪陸平，李驥，等.基于ADC模型對通信系統效能的評估方法[J].艦船電子工程，2009，29（6）：96?98.

[2] 周敏.超寬帶探生裝備效能評估及指標確定方法研究[D].成都：成都理工大學，2009.

[3] 盧紫毅，范建華.基于層次分析法的戰術通信網絡效能評估[J].現代電子技術，2011，34（1）：57?60.

[4] 劉春和，陸祖建.武器裝備可靠性評定方法[M].北京：中國宇航出版社，2009.

[5] 張增照.以可靠性為中心的質量設計、分析和控制[M].北京：電子工業出版社，2010.

[6] 蔡文軍，李曉松.海軍艦船裝備保障能力評估理論與方法[M].北京：國防工業出版社，2013.endprint