地空導彈保障分隊人員維修保障能力評估*

閆永玲，張慶波，馮友松，盛 偉

（空軍工程大學防空反導學院，西安 710051）

0 引言

隨著地空導彈武器裝備在儀器智能化、虛擬化進程中的加快，其維修保障人員的綜合素質已成為影響該武器裝備能否安全有效操作的一個關鍵環節。目前關于地空導彈裝備維修保障能力的評估，多為結合可用性和可信性，從與裝備本身直接相關的因素（包括人的因素）出發進行研究。由于維修保障人員的評估體系復雜，相關人的因素缺乏量化手段，不確定性明顯且易受外界環境影響，要建立其通用的能力評估指標體系難度很大［1］，目前關于人員維修保障能力評估的相關研究開展較少［2］。所以對人的因素進行具體量化、建模評估就顯得尤為迫切和重要［3］。

1 改進ADC法

由于傳統ADC法在處理定性指標方面具有一定的局限性，所以很少應用于保障分隊人員能力評估的研究。但由于該方法考慮問題全面，數學模型嚴謹，能全面地對裝備維修保障過程有關人員的能力進行評估，鮮明地反映了維修保障人員對裝備維修保障任務完成情況的影響。故提出聯合專家打分法和層次分析法對不可量化的人為因素進行量化分析，以實現地空導彈保障分隊人員維修保障能力評估的新思路。

2 面向改進ADC法的保障分隊人員維修保障能力評估指標體系

結合建立評估指標體系的原則及改進ADC法的評估要素，建立分隊人員維修保障能力評估指標體系［4］，如圖 1、圖 2 所示。

圖1 保障分隊人員維修保障能力評估指標體系圖

圖2 保障分隊人員固有能力C指標體系

3 基于改進ADC法的保障分隊人員維修保障能力評估模型建立

3.1 保障分隊維修保障人員狀態描述

設營級地空導彈裝備保障分隊由指揮人員、機械維修技師、液壓維修技師、電子維修技師組成。技師在指揮人員指揮協調下，對一次演習或實戰任務進行維修保障。分隊維修保障人員可靠性框圖如圖3所示。

圖3 分隊維修保障人員可靠性框圖

說明：圖中數字表示該技術人員的代號。

分析得分隊人員初始狀態，如下頁表1所示。

3.2 保障分隊維修保障人員可用性向量A計算

假設人疲勞程度和恢復時間服從指數分布，則有第i個人員可用度Ai（i=1，2，…，6）為［5］：

μ為單位時間內維修保障人員恢復到可工作狀態的概率?？杀硎緸?/p>

表1 地空導彈保障分隊人員初始狀態表

式中，Tk為維修保障技術人員可持續工作時間，Tb為維修保障技術人員恢復到可工作狀態所需時間。

結合表1，由混聯系統可用性A計算模型可得從任務完成情況出發分隊技術人員可用性向量A為：

3.3 保障分隊維修保障人員可信性矩陣D

設維修保障人員可靠度為Ri

根據技術人員的初始狀態和技術人員的可靠性，計算狀態轉移概率d11-d10.10。如：

d11任務開始時，技術人員均可正常工作，在維修保障任務過程中仍然可正常工作的概率；

3.4 保障分隊維修保障人員能力矩陣C

由圖2知，保障分隊人員維修保障能力包括指揮協調能力Cm，機械維修能力Cn，液壓維修能力Cp，電子維修能力Cq及人員身心水平Cx。假定保障分隊只擔負一項任務，故能力矩陣C基本模型為：

3.4.1 保障分隊指揮員指揮協調能力Cm求解

指揮協調能力維修保障人員可用提供率Pk來表示：

式中，Pm為人員滿編率；Pn為人員專業匹配率；Pq為人員稱職率；w1、w2、w3分別為其權重，經專家討論，分別取 0.4、0.3、0.3。

人員滿編率是指維修保障人員的實有人數和編制數的比值，公式如下：

式中，s1是指任務中維修保障人員的實際人數；s2是指編制規定應參與任務的人員數。

人員專業匹配率是指維修保障人員所學的專業對維修保障工作所需專業知識的覆蓋程度［6］，公式如下：

人員的稱職率是指能夠修復故障裝備的維修保障人員數量與現有的維修保障人員數量的比值［7］，公式如下：

式中，W1是指能夠修復故障裝備的維修保障人員數量；W2是指現有維修保障人員數量。

分析工作狀態可知

3.4.2 機械維修能力Cn求解

如圖3所示，機械維修任務由機械維修師2和機械維修師3承擔，故分隊的機械維修能力［8］為：

式中，Pr2、Pr3分別為機械維修師2、機械維修師3的機械維修能力。

機械維修師發現機械故障的能力由機械維修師過去兩年內發現的裝備機械故障次數和裝備實際發生的故障次數之比表示。分析機械故障的能力由機械維修師過去兩年內實際準確分析的裝備機械故障次數和機械師實際發現的故障次數之比表示。分析機械故障的能力，由機械維修師過去兩年內成功排除的裝備機械故障次數和機械師實際發現的故障次數之比表示［9］。統計結果如表2所示。

表2 20xx年機械維修技師排故統計表

機械維修師2故障發現率為：

機械維修師2成功分析故障率為：

機械維修師2成功排除故障率為：

式中，w4為考察前兩年故障發現率的權重，w5為考察前一年故障發現率的權重。通常認為近期數據更具說服力，故w5一般大于w4，分別為0.6、0.4。

則機械維修師2的機械維修能力為（設故障的發現、分析、排除同樣重要）：

機械維修師3計算同上。

分析工作狀態，有

3.4.3 電子維修能力Cq求解

保障分隊電子維修技術人員在人員組成結構中的地位和機械維修技術人員相當，同為并聯結構，計算方法同機械維修能力。

3.4.4 液壓維修能力Cp求解

分析工作狀態，得

式中，Pr4是液壓維修師4的液壓維修能力。

3.4.5 人員總體身心水平Cx求解

保障分隊人員總體身心水平由人的行動能力Ce，心理情緒 Cf，以及智力水平 Cg決定［10-13］，這些指標定量描述難度很大，故采用專家打分與層次分析相結合的方法計算。

采用層次分析法求判斷矩陣，用1～9來表示相關因素的重要性，采用“和”法來求解其最大特征值及其對應的特征向量。以智力水平Cg為例，構建“理解能力”“反應能力”“學歷水平”“工作經驗”的判斷矩陣：

采用“和”法來求解其最大特征值及其對應的特征向量：

可分別求得4個因素的權重ωt=（0.23，0.36，0.14，0.28）

其中，i、j、k 均取值為 1、2、3、4。對判斷矩陣的一致性進行檢驗后，矩陣滿足一致性要求。

邀請8名專家對保障分隊人員的總體身心水平相關的因素進行打分，見下頁表3。

保障分隊人員總體身心水平用線性加權法進行計算，考慮到該指標和天賦有關，且受長期生活實踐影響，不會在任務的短時間內發生改變［14-15］，故有

式中，m為次級指標的個數；mi為評價因素的個數；Fik為專家打分的平均值；ωik為次級指標的權重。

表3 保障分隊人員總體身心水平專家打分表

3.5 保障分隊人員維修保障能力E計算模型

由ADC法得

4 實例驗證

假定2個不同地空導彈保障分隊執行一項相同保障任務，1分隊與2分隊相比，在人員恢復率、人員誤工率、人員可工作時間、人員專業匹配率、人員稱職率、機械維修師2成功排除故障率、機械維修師3成功分析故障率、電子維修師5故障發現率、電子維修師6成功排除故障率、液壓維修師4成功分析故障率、人員心理穩定性、心理可承受度、反應能力、工作經驗等指標有較大幅度提高。由于篇幅所限，文中僅列出2分隊不同的指標，具體見表4。

表4 保障分隊人員維修保障能力指標表

則由式（21）可分別得 E1=0.823；E2=0.501。

5 結論

比較評估結果E1、E2，發現1分隊人員維修保障能力明顯優于2分隊，與實際情況相符，驗證了建立模型的有效性。通過本文研究，實現了對裝備維修保障全過程中人員維修保障能力客觀、科學、準確的評估，同時為保障分隊人員能力培養提供理論參考。