基于隸屬度的導彈裝備維修保障人員可靠性評估模型

王永安 鐘峰 徐揚

（91880部隊膠州266300）

基于隸屬度的導彈裝備維修保障人員可靠性評估模型

王永安 鐘峰 徐揚

（91880部隊膠州266300）

導彈裝備維修保障人員可靠性的評估研究，對于提高導彈裝備維修水平和充分發揮人員能力具有重要作用。論文通過使用模糊決策的方法，構建了導彈裝備維修保障人員可靠性評估體系，建立了可靠性評估模型，為其可靠性評估提供了定量分析方法。

可靠性；模糊決策；隸屬度；評估模型

Class NumberE927

1 引言

人員可靠性分析（Human Reliability Analysis-HRA）是復雜系統可靠性領域的一個極其重要的課題［1～2］，其研究成果對改進人員培訓，改善操作規程，保證或提高系統任務可靠性具有重要的指導意義。人員可靠性一直以來是個復雜的問題［3］，而問題復雜的實質在于人的復雜性，即人的時變性、非線性、自適應性對系統可靠性方面的雙重作用［4～6］。因此，尋找人員操作導彈維修裝備時產生各種故障的原因并對其量化［7～9］，是研究導彈裝備維修保障人員可靠性的關鍵。

2 人員可靠性隸屬度確定

2.1 生理素質μ1

生理素質是影響人員可靠性的重要因素，由于導彈裝備維修任務的高強度、高要求，人的生理弱點，如記憶力、注意力、反應力等方面的局限性，對其可靠性的影響比較突出。研究表明，隨著年齡的增長和生理條件的成熟，人的維修作業可靠性迅速增加，但到30歲左右以后，又開始逐漸減弱，因此年齡x1對人員可靠性隸屬函數可描述為

2.2 心理品質μ2

人的維修作業可靠性不僅取決于生理狀況，而且在很大程度上取決于其心理品質和作業過程中的心理活動狀態。人的心理弱點，如緊張、疲勞、省事、僥幸等心理，常導致人于有意無意中出現差錯。人的行為受心理狀態影響，當維修人員出現情緒低落時則表現出行動遲緩，維修作業能力下降，對意外的刺激反應不靈敏，甚至手忙腳亂，操作不準確。因此了解和掌握人在維修作業過程中的心理狀態，對提高人員可靠性有重大的意義。心理健康一般可用自我評價與組織評價的差距x2來表征，這說明要提高心理健康，既需要自身努力，也需要組織的幫助，以縮小這種差距，它與人的可靠性具有正態分布的性質，其隸屬函數為

2.3 知識水平μ3

知識水平高低直接影響著人的功能發揮，主要體現在人感官的反應速度，人腦的信息處理等。人員知識貧乏，可能造成人員的實際動作與客觀需求不相符合，不能完全滿足維修任務需要，輕則導致差錯，重則可能釀成事故。如果人員對導彈維修過程擁有必要的知識，那么在需要時，他就可以進行及時和熟練的調節，以防止故障的出現。人員可靠性與知識水平（專業考核成績x3）的關系曲線近似呈冪指數型，其隸屬函數為

2.4 維修技能μ4

心理學認為，一個沒有維修實踐的人，對于導彈的各種復雜故障的維修能力就比較差。技能是經過練習而鞏固了的操作技術行為方式，它可改善維修人員的生理和心理狀況。體力訓練不僅能使機體的生化代謝發生適應性改變，而且使機體參與作業活動有很好的持久性。腦力訓練能促進腦細胞合成的化學物質增多，還可以使注意力集中、記憶力加強、理解力加深和思維敏銳。熟練效應產生的全身適應性變化，使機體各系統之間更協調，不易產生疲勞或差錯，典型的熟練效應曲線表現為指數曲線，它表明隨著維修人員熟練程度（可用專業工作時間x4表示）的提高，人員維修作業可靠性將顯著增加，因此工齡對人員可靠性隸屬函數可描述為

2.5 工作態度μ5

態度是人對客觀事物或現象所持有的評價及較穩固的心理傾向，它是一種復雜的內在心理狀態和現象。它對行為具有調節、指導和激勵功能，并影響人的工作可靠性。態度是人在社會環境中并向社會學習的過程中逐漸形成的，不同的態度不僅影響個人的積極性和作業可靠性，還影響團體中的人際關系。完成任務的責任感在使用心理穩定和主動精神的諸元素中占據非常顯著的地位，但是它們之間的關系復雜而又辯證矛盾。責任感可激勵使用人員的作業能力，但超出一定限度時，它又可能抑制積極性。實驗研究表明，肩負責任時會使神經負荷加重，這是人腦為所肩負的責任所付出的代價。為了提高人員完成任務的可靠水平，應增加訓練時間、內容，積累在負有責任的情況下采取有效行為的經驗。可見加強教育，提高認識是轉變不良態度，形成積極態度的有效途徑，因此人的工作態度可由受教育的時間x5來表征，并具有柯西分布的特征，其隸屬函數為

2.6 紀律意識μ6

雖然人類的進步源于對未知事物的不斷探索，但探索過程中的失誤要比模仿過程中的失誤多得多，尤其面對維修裝備的使用，在缺乏專家和資料的情況下，差錯的可能性更大。盡管大部分導彈裝備維修工作是按規定的程序進行的，然而程序只是完成任務的手段，人完全可以根據具體情況選擇最優的程序，甚至采用創造性的新方法完成任務。因此我們以能否完成使用任務來衡量使用人員的可靠性。研究表明，人的紀律意識與其工作表現（表彰（+）或批評（-）次數x6）有很大的關系，并具有菱形分布特征，其隸屬函數為

3 模型建立

假設導彈裝備維修保障人員yj(j=1，2，…，n)，對可靠性目標fi(i=1，2，…，6）的相對隸屬度為μij(i=1，2，…，6;j=1，2，…，n)。定義導彈裝備維修保障人員對每個目標的理想隸屬度為g=（g1，g2,…,g6）T，其中gi=1m≤ja≤xn{μij}(i=1，2，…，6)，表示所有人員對第i個目標fi(i=1，2，…，6）的最大相對隸屬度。顯然，人員yj對每個目標的隸屬度越接近g，yj就越優。因此，可用yj偏離g的程度來度量人員可靠性的高低［10～11］。現選取指標為

ωi表示每個目標的權重，易見，對于給定的ωi，fj(ω)越小則yi越優。因為ωi未知，于是，可建立如下形式的模型，即

運用拉格朗日法求得近似目標權重為

最后可得各個人員的隸屬度偏差值為

按fj(ω*)，(j=1，2，…，n)從小到大排序即得人員可靠性的優劣排序。

4 應用舉例

假設五名某型導彈裝備維修保障人員的可靠性數據如表1所示。

表1 人員可靠性分析數據

由各目標隸屬度函數，計算可得其目標隸屬度矩陣為

則使用人員對每個目標的理想隸屬度為g=(0.90，0.71，0.84，0.92，0.83，0.85)T，由式（9）求得各目標權重為ω1*=0.12，ω*2=0.09，ω*3=0.15， ω*4=

0.22 ，ω*5=0.13，ω*6=0.29，代入式（10）得各個人員的隸屬度偏差值為f1(ω*)=0.203，f2(ω*)=0.012，f3(ω*)=0.2563，f4(ω*)=0.1179，f5(ω*)=0.1976。所以五個人的可靠性排序為y2＞y4＞y5＞y1＞y3。

5 結語

在未來的軍事斗爭中，隨著導彈裝備復雜性的增加和作戰環境的惡化，對其維修保障人員的素質與職業適應性提出了全面的要求。要提高導彈裝備的整體可靠性，必須對維修保障人員可靠性進行分析研究。本文建立的導彈裝備維修保障人員可靠性評估模型，為人員可靠性評估提供了科學、定量的方法，對人員進行擇優使用提供了依據。

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Reliability Evaluation Model of Missile Equipment Maintenance Support Personnel Based on Membership Degree

WANG Yong'anZHONG FengXU Yang
（No.91880 Troops of PLA，Jiaozhou266300）

The evaluation study of missile equipment maintenance personnel has an important role to improve the level of missile equipment maintenance and give full play to personnel capabilities.In this paper，the reliability evaluation system of missile equipment maintenance personnel is constructed by using fuzzy decision method，and the reliability evaluation model is established，which provides quantitative analysis method for reliability evaluation.

reliability，fuzzy decision，membership grade，evaluation model

E927

10.3969/j.issn.1672-9730.2017.06.025

2016年12月17日，

2017年1月20日

王永安，男，高級工程師，研究方向：裝備保障。鐘峰，男，碩士，工程師，研究方向：裝備保障。徐揚，男，工

程師，研究方向：裝備保障。