基于模糊綜合評判的炮兵營裝備使用質量評價

王 博

(陸軍工程大學石家莊校區， 石家莊 050000)

武器裝備的質量評價工作，對充分掌握裝備質量信息并不斷進行糾正和改進有著重要的意義[1]。武器裝備的壽命周期包括論證、設計、試驗、生產、使用、保障和退役處理等7個階段[2]，其中使用階段是裝備發揮其性能，實現使用價值的階段。因此，對武器裝備使用階段的質量進行評價，特別是從武器裝備使用者的視角進行使用滿意度調查，得到用戶對裝備使用的感知水平和態度，一方面可以較為客觀了解武器裝備使用能力、使用特點、使用效率滿足裝備用戶需要的程度，同時也為裝備的研制、生產方掌握裝備的使用質量信息，對武器裝備進行改進、革新，進一步提高技術水平以及武器裝備使用能力提供參考依據。

軍隊規模結構和力量編成改革會議指出：改革后，陸軍部隊以旅為基本作戰單位，營為基本作戰單元，提高部隊編成的合成化、模塊化程度。隨著合成化、模塊化的形成，一個具有獨立遂行作戰任務的建制單位，裝備種類呈現多元化、多樣化的特點。

從目前國內外針對裝備質量評價研究工作上來看，主要是以裝備的性能、通用質量特性評價為主，且大部分評價指標體系的建立都是以針對單一型號裝備為主，對成建制、成體系裝備評價的指標體系還不夠完善。因此，結合目前實際需要，本文通過構建炮兵營裝備使用質量評價指標體系，并對裝備用戶進行裝備使用滿意度調查，實現對成建制裝備質量進行綜合評價。

1 構建裝備使用質量滿意度評價指標體系

1.1 評價對象及其使用特性分析

通過對某炮兵營進行實地調研，從裝甲裝備來看，某炮兵營所屬裝備包括自行火炮、指揮車、偵察車和裝甲輸送車。

結合裝備的使用特點對其使用特性進行分析。

武器裝備的使用質量，即使用過程中固有特性滿足使用要求程度。固有特性一般包括通用特性和專用特性。

有關通用特性，我們重點研究的有6個特性，即可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環境適應性[3]。對以上6個特性進行參數指標展開。

1) 可靠性：可靠性是指產品在規定的條件下和在規定的時間內，完成規定功能的能力。可靠性參數主要包括：故障率、平均故障間隔時間、使用壽命、平均預防性維修間隔時間等；

2) 維修性：維修性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，按規定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規定狀態的能力。維修性參數主要包括：維修時間、平均修復時間、平均預防性維修時間、修復性維修時間等；

3) 保障性：保障性是指系統的設計特性和計劃的保障資源能滿足平時戰備及戰時使用要求的能力。保障性參數主要包括：任務前準備時間、再次出動準備時間、管理延誤時間、使用保障時間等；

4) 測試性：測試性是指產品能及時、準確地確定其狀態，并隔離其內部故障的一種設計特性。測試性參數主要包括：虛警率、故障檢測率、故障隔離率等；

5) 安全性：安全性是指產品所具有的不會導致人員傷亡、系統損壞、財產損失或不危及人員健康及環境的能力。安全性參數主要包括：損失概率、事故概率、安全可靠度等；

6) 環境適應性：環境適應性是指產品在其壽命期預計可能遇到的各種環境的作用下能實現其所有預定功能和性能不被破壞的能力。主要包括氣候環境適應性、氣象環境適應性、地形環境適應性、電磁環境適應性。

專用特性是反映不同武器裝備類別和自身特點的個性特征。因此，對不同裝備，由于其使用用途、任務目的不同，對其專用特性的要求也不同。

對炮兵營裝備來說，其專用特性主要體現在打擊性能、通信性能、機動性能、防護性能等方面。

1) 打擊性能指標主要包括：射程、射速、射擊精度、毀傷面積、火力反應時間、命中概率等

2) 通信性能指標主要包括：組網時間、通信距離、通信速率、抗干擾能力、通話質量以及保密能力等。

3) 機動性能指標主要包括：最大時速、最大行程、最大爬坡度、最大越墻高、最大跨壕寬、涉水深等。

4) 防護性能指標主要包括：裝甲防護能力、三防系統防護能力、偽裝防護能力、煙幕發射防護能力、對空防護能力、聲音防護能力等。

1.2 構建評價結構模型

根據前文分析，利用層次分析法，建立某炮兵營裝備使用質量滿意度評價遞階型層次結構模型。如表1所示。

表1 某炮兵營裝備使用質量評價結構模型

建立的某炮兵營裝備使用質量滿意度評價指標體系共3層，第1層為評價總目標層，第2層為質量特性滿意度層，第3層為滿意度指標層。

1.3 層次分析法確定指標權重

在構建指標體系之后，利用層次分析法對指標進行賦權[4-6]。對各層次中的指標進行兩兩比較，由比較得到的結果形成判斷矩陣。同時對各層次中指標之間的相對重要度進行判斷，并對這些相對重要度評判結果進行賦值，一般采用1～9及其倒數作為標度來賦值，如表2所示。

表2 判斷矩陣標度及其含義

注：aij={2,4,6,8,1/2,1/4,1/6,1/8} 表示重要性介于以上兩個判斷之間的狀態的標度值。

1)Q-Qi層判斷矩陣

根據表2所規范的標度定義，對Q-Qi層判斷矩陣如表3所示，并進行一致性檢驗計算。

表3 判斷矩陣

通過利用yaahp軟件對判斷矩陣進行計算，得：

最大特征值λmax=10.089 6

最大特征值對應的特征向量

W=[ 0.128 9，0.072 1，0.112 0，0.062 7，0.075 1，

0.052 4，0.196 1，0.109 8，0.134 1，0.056 8]

W=[0.128 9,0.072 1,0.112 0,0.062 7,0.075 1,

0.052 4,0.196 1,0.109 8,0.134 1,0.056 8]

即為Qi層對Q層的權重。

W=[0.365 6,0.299 3,0.200 6,0.134 5]

W=[0.330 5,0.257 4,0.190 7,0.221 5]

W=[0.329 2,0.269 5,0.220 7,0.180 7]

W=[0.212 0,0.471 8,0.316 2]

W=[0.247 3,0.302 1,0.450 6]

W=[0.365 6,0.299 3,0.200 6,0.134 5]

W=[0.114 6,0.079 4,0.208 9,0.140 0,0.202 0,0.255 1]

W=[0.273 8,0.183 5,0.224 2,0.100 7,0.150 3,0.067 5]

W=[0.225 5,0.284 7,0.080 2,0.123 7,0.101 3,0.184 6]

W=[0.311 4,0.093 8,0.139 9,0.076 8,0.195 3,0.182 7]

2 問卷調查

根據統計學原理對抽樣方案進行確定，確定本文選取100名崗位任職時間長、業務熟練、經驗豐富的某型自行火炮裝備的各級指揮員、操作(維修)員和管理人員進行問卷調查，采用5級度劃分法，即“非常滿意、比較滿意、一般、比較不滿意、非常不滿意”5個評價等級來評價每個指標[7]。且為了方便、直觀的對各個指標之間進行比較，為每一評價等級進行賦值，如表5所示。

表5 評價等級賦值

以可靠性滿意度Q1為例，問卷調查結果統計如表6所示。由于篇幅有限，其余指標問卷調查結果不作體現。

3 某炮兵營裝備使用質量模糊綜合評價

根據在2.2建立的某炮兵營裝備使用質量滿意度評價指標體系，將問卷調查統計結果以及2.3中確定的指標權重帶入模糊綜合模型中，計算某炮兵營裝備使用質量滿意度評價值[8-10]。

表6 可靠性滿意度問卷調查結果統計

1) 確定評價集

V={非常滿意，比較滿意，一般，比較不滿意，非常不滿意}

為了便于直觀的對滿意度指標以及裝備質量進行表現，可對定性的評價進行定量化處理，依照表5對評價集進行賦值，得：

V={非常滿意，比較滿意，一般，比較不滿意，

非常不滿意}=[95,85,75,65,55]T

2) 確定權重集

以指標使用可靠性滿意度Q1為例，權重集為：

A1=[0.365 6,0.299 3,0.200 6,0.134 5]

3) 確定模糊隸屬度矩陣

通過對調查問卷統計結果進行整理分析，來確定模糊隸屬度矩陣。

以指標使用可靠性滿意度Q1為例，調查統計結果如表6所示。可以構造模糊隸屬度矩陣：

4) 模糊綜合評價

以指標使用可靠性滿意度Q1為例對其進行模糊綜合評價，計算過程如下：

B1=A1*R1

PQ1=B1*V=A1*R1*V=83.366 0

因此得到使用可靠性滿意度Q1的評價值為83.366 0。

同理可得：PQ2=81.644 5，PQ3=72.734 0，PQ4=83.539 5，PQ5=86.237 5，PQ6=89.650 0，PQ7=87.662 5，PQ8=88.549 5，PQ9=79.332 5，PQ10=88.107 5。

根據初級模糊綜合評價的結果，并利用一級指標的權重，計算某炮兵營裝備使用質量滿意度。

B=A*R

PQ=B*V=A*R*V=

[0.128 9,0.072 1,0.112 0,0.062 7,0.075 1,

0.052 4,0.196 1,0.109 8,0.134 1,0.056 8]*

綜上所述，某炮兵營裝備使用質量滿意度評價值為83.746 2。

4 結論

從評價的最終結果來看，83.746 2介于比較滿意和一般之間。從各個一級指標的評價結果來看，安全性滿意度、環境適應性滿意度、打擊性能滿意度、機動性能滿意度和防護性能滿意度的評價值較高，均在85以上，處于比較滿意的水平；保障性滿意度的評價值最低，為72.734 0，介于一般和比較不滿意之間。下一步，將結合滿意度評價結果和裝備實際，有針對性的對裝備的使用性能進行改進，以提高使用質量。