基于變異系數-集對分析的航材保障效能評估模型

任佳成,徐常凱,陳 博

(空軍勤務學院,江蘇 徐州221000)

0 引 言

航材保障是航空兵部隊技術保障的物資基礎,沒有可靠的物資保障,無法實現航空兵的技術保障。航材保障決定了飛機在規定的時間內,是否具有實際的軍事能力,對空軍武器裝備戰斗力的生成,起著至關重要的作用。因而,航材保障的效能直接影響武器裝備的作戰效能。

1 航材保障效能評估指標體系

航材保障效能評估指標,應根據國家有關部門提出的技術指標和統計辦法,結合實際保障的特點,制定出航材保障效能評估指標體系。航空兵部隊的航材保障效能評估指標可分為軍事指標、經濟指標和管理指標等若干一級指標,每個一級指標又對應相應的二級指標。以這些評估指標為基礎,建立反映這些關鍵因素的遞階層次的指標評估體系[1-3],如表1所示。

2 基于變異系數-集對分析的航材保障效能評估模型

2.1 變異系數法確定指標權重[4]

變異系數(CV),該參數反映的是需求量變的不規則性。CV值越高,需求量的變化性越大。變異系數法(CVM)是利用各指標所包含的信息來計算指標權重的。它是一種客觀賦權法,可以集中反映客觀差異程度和對其他指標的影響程度,更加尊重原始數據,避免了人為因素對指標權重的影響。

對無量綱化處理后的評估矩陣X=(xij)m×n,計算均值為第i項指標的均值:

標準差:

各項指標的變異系數公式為:

式中:Vi為第i項指標的變異系數,也稱為標準差系數;σi為第i項指標的標準差。

各項指標的權重為:

2.2 集對分析法[5-7]

集對分析是一種確定不確定系統同異反定量分析的系統分析方法。在具體問題背景下,對集對在某一特性上的聯系進行分類定量刻畫,以聯系度表示集對的辯證關系:

式中:a,b,c分別稱為集對的同一度、差異度和對立度,a,c相對確定;i,j分別為差異度和對立度的相應系數,規定i∈[-1,1],j=-1。

聯系度的意義是在某一問題背景下,對集對中兩集合的聯系進行相對確定和相對不確定的辯證定量刻畫。其中三者滿足歸一化條件,故有:

將評估問題記為G=(S,E,ω,X),其中S={s1,s2,…,sm},表示參與評估的單位集,sk為第k個單位;E={e1,e2,…,en}表示評估指標集,er為第r個指標,考慮評估指標集E中評估指標的特點,記E1為效益型指標,即指標數值越大,對于評估結果越有益的指標;E2為成本型指標,即指標數值越大,對于評估結果越有害的指標;ω=(ω1,ω2,…,ωn)表示指標權重集,ωr為評價指標er的權重,為決策矩陣,其中xkr為單位sk關于評價指標er的指標值。為在同一空間內進行分析,由各指標的指標值確定最優評價集U=(u1,u2,…,un)和最劣評價集V=(v1,v2,…,vn),其中,ur,vr分別表示評價指標er的最優和最劣指標值。比較區間的選定涉及到評價指標的類型,對于er∈E1,比較區間為[vr,ur];對于er∈E2,比較區間為[ur,vr]。最優和最劣評價集U,V共同構成了比較空間[V,U]。

3 實例分析

為了檢驗本文模型與方法的科學有效性,現對A、B、C、D、E 5個場站進行航材保障效能評估。

針對上文建立的指標體系,通過數據分析,獲得了表2所示數據。

表2 航材保障效能指標數據表

通過整理獲得如下矩陣數據:

則最理想方案為:R0=C={99.33,99.13,3.82,3.54,246.86,17.19,68,3,100}。

顯然效益值指標:航材供應良好率C1,航材供應滿足率C2,航材資金利用率C5,修復航材利用率C7,航材送修率C9都是越大越好。

而成本值指標:單位飛行小時航材費用C3,年度航材消耗價值總額C4,未消耗航材占比C6,平均待修時間C8都是越小越好。

在方案評估優選的問題中,只需討論其他方案與構造的理想方案各指標的接近程度(聯系度),即只討論同一度,不討論差異度和對立度。形成聯系矩陣R就是計算被評估方案Ri(i=1,2,…n)與理想方案指標值r0j的同一度。

由于a+b+c=1,因此在求解同一度a=S/N時,由較小的數除以較大的數,即:

因而,聯系矩陣為:

根據之前建立的基于變異系數的權重模型[8],對處理后的評估矩陣R′,計算均值、標準差、變異系數和相應指標的權重,得表3數據。

表3 指標權重表

指標權重wj=(0.003,0.001,0.114,0.188,0.075,0.130,0.052,0.430,0.007)。

通過結合指標權重系數與同一度,即加權合成,運用集對分析的評估模型[9-10],計算公式如下:

yi=(3.806,3.525,9.201,4.563,3.327),因而max yi=y3=9.201。

所以C單位的航材保障效能更高,而且效能值明顯優于其他單位。

4 結束語

結合評估結果,機關部門可對各單位航材保障工作給出一個全面、科學、合理的評價,考察其保障效能狀況,進一步分析工作中存在的問題以及取得的成績,總結經驗,獎優懲劣,以促進保障工作水平的提高,更好地完成保障任務。對保障效能的情況有了更加直觀的認識,為下一步尋找保障中存在的問題指明了方向,為提高保障能力提供了可參考的科學依據,并證明了該方法的有效性。