基于模糊層次分析法的基層級航材保障能力評價研究?

薛永亮 陳振林

（海軍航空大學 煙臺 264001）

1 引言

航材是飛機保障過程中的重要物質基礎，是實施換件修理的必要物質條件，將直接影響到飛機的戰備完好性和出動率［1］。科學系統地評估分析航材的保障能力對于提高部隊戰斗力具有重大的意義。保障系統并不是獨立的，任何內部因素或外部環境的變化都會對保障能力產生一定的影響。本文以基層級航材倉庫研究對象，主要考慮如何建立相應的航材保障能力評價模型，來比較科學地對航材保障系統的保障能力做出評價。

層次分析法是美國匹茲堡大學教授Saaty于20世紀70年代提出的一種系統分析方法。它是一種能將定性分析與定量分析相結合的系統分析方法。該方法是針對復雜決策問題影響因素及內在關系進行分析后，構建層次結構模型，把決策的過程數學化，通過兩兩比較進行評分，然后進行綜合評價，排除優劣次序［2］。

目前層次分析法已廣泛應用于管理、決策、評價等領域。在軍事倉庫級保障能力評估方面，李貞新基于AHP法的維修器材保障能力評價［3］，王嫣基于層次分析法的倉庫航材保障能力評估研究［4］。但對于航材保障，航材的數量、質量、航材獲取時間是主要考慮因素，但這些指標難以簡單評比。例如發動機通常備貨極少甚至損壞之后聯系廠家，但是發動機對于飛機重要性無需多言，數量少或者不足的情況下，能否聯系廠家及時獲取至關重要。因此數量、質量、獲取能力等指標難以簡單列出極為重要、相對重要、稍微重要。運用傳統分析方法，不同的人考慮因素不同，構建模型偏差較大，對于評價結果不夠客觀。張瑞昌在研究航材供應鏈評估時，通過多層次對比構建綜合評估模型［5］；秦永盛使用Delphi法進行了指標研究［6］，本文在層次分析法的基礎上，運用模糊理論對指標進行評估，考慮了不同人對指標的判斷，對航材保障評估具有一定的參考意義［7］。

2 航材保障能力影響因素分析

本文對基層級航材倉庫進行評估，結合實際，主要考慮航材的數量、質量、航材獲取時間等指標。

航材不同于一般器材，航材的質量是飛機可靠性的基石，假定出廠運輸時器材完好，則航材保管水平影響航材質量。航材庫存品種越豐富，統計指標多樣［8］。通常庫存數量越大，庫存質量越好，則保障能力越強；反之越低。基層級倉庫對于貴重、非易耗器材相對保存較少，能否及時獲取也是考慮的重要因素。各個單位由于實際情況不同、承擔任務不同，在評估時也應考慮差異性。因此通過模糊數建立評估模型具有參考意義，并且對于不同單位可以考慮實際情況對模型進行調整，具有實踐意義。對模糊指標的處理有多種方式［9］，本文采用Chan和Kumar提出的方法［10］

3 保障能力評價模型

3.1 模型構建

根據層次分析法構建目標層、決策層、方案層［11］，如圖1所示。

圖1 航材保障能力評價模型

3.2 構造比較矩陣

層次分析法的相對重要性矩陣cij是通過各個指標兩兩對比得出的n×n矩陣。cij表示指標i相對應j的重要程度且cii=1，。

傳統比較矩陣中，指標1與指標2對比，如表1所示。

表1 重要度標度對比

使用模糊數構造矩陣，即將模糊層次分析法中判斷矩陣每一項使用三個數字來模糊一般構建兩兩判別矩陣的精確數字。三角模糊數通過采集三個點的形成，很好地解決在指標兩兩比較過程中無法精確度量而只能用自然語言進行模糊評價的問題，更加符合航材保障中要素的評判。確定備選方案各指標分值Di=() ，表示悲觀得分，表示樂觀得分，表示最大可能得分。

3.3 計算權重

層次分析法通過求得比較矩陣特征向量求得權重，模糊層次分析法先將三個點求幾何均值，即：

之后根據Chan和Kumar提出的方法［10］，去模糊化使用如下公式：

3.4 對各定量指標進行標準化處理

對于航材質量評估，通過現場抽查航材技術狀態、庫房條件是否符合標準等；對于航材數量評估，通過清點航材數量打分，突出易消耗、易故障等關鍵航材影響；對于航材獲取速度評估，由專家根據各單位實際情況評判。給出每個指標具體隸屬，即在評語集中針對具體指標給出相應判斷，標準化處理得出評判矩陣R，最終計算得出結果：

4 算例

基于專業經驗，質量對于航材保障更為重要，相比較數量稍微重要；而對于大部分航材來說，質量比獲取時間重要，因此取模糊數(1 ，3，4 )和(2 ，3，4)分別為它們的比較判別結果，如表2所示。

4.1 構造比較矩陣

表2 重要度判別矩陣

根據式（2）得去模糊均值r=[1.50，0.70，0.44]；

根據式（3）標準化得權重FW=[0.57，0.26，0.17]。

4.2 計算分值

統計評判得分模糊矩陣Wij，如表3所示。

表3 評判得分模糊矩陣

根據式（2）得去模糊化評判得分矩陣Wij如表4所示。

表4 評判得分去模糊矩陣

根據式（4）求得綜合得分：

評價結果按優劣順序為甲、丙、乙。

使用層次分析法，取重要度(1 ，3，5) ，判別矩陣如表5所示。

表5 1、3、5重要度判別矩陣

求得最大特征根為λmax=3.0385，n=3對應通過一致性檢驗；最大特征根為λmax對應的特征向量wi=[0.92 ，0.37，0.15]；標 準 化 即 為 權 重[0.64，0.26，0.10]。

評價結果按優劣順序為丙、甲、乙。

5 結語

通過案例對比可以看出，傳統層次分析法的偏低權重呈現縮小態勢并且使用方法較為機械，本次試驗采取1，3，5重要度對比，采用1，2，3結果同樣為丙、甲、乙，在航材保障評估實際應用中會產生片面性，忽略了不同條件在不同情況下的影響。通過采用模糊層次分析法，在確定權重打分時，使用模糊數對不同條件不同情況進行模糊化處理，再通過模型去模糊化求得權重。在算例中可以看出，由于層次分析法的局限性，稍微不重要的指標在最終權重很低，這與航材保障能力評估有較大偏差。通過模糊層次分析法建立模型，一定程度上修正了誤差，并且可以根據實際情況對模糊數進行調整，具有靈活性，使評估具有可操作性。