基于信息熵-TOPSIS的武器裝備發(fā)展規(guī)劃動(dòng)態(tài)決策方法

【摘要】本文針對(duì)武器裝備規(guī)劃方案在體系工程各階段、各環(huán)節(jié)、全過(guò)程的傳遞性、繼承性和迭代性，引入時(shí)間序列概念進(jìn)行描述和刻畫(huà)，并結(jié)合信息熵和TOPSIS方法，建立面向體系工程的動(dòng)態(tài)決策方法，為武器裝備規(guī)劃計(jì)劃提供科學(xué)決策支持。

【關(guān)鍵詞】武器裝備發(fā)展規(guī)劃|動(dòng)態(tài)決策|信息熵|TOPSIS

面向未來(lái)高對(duì)抗、強(qiáng)博弈的聯(lián)合作戰(zhàn)、全域作戰(zhàn)，武器裝備規(guī)劃計(jì)劃應(yīng)從對(duì)智能作戰(zhàn)體系的戰(zhàn)斗力增長(zhǎng)率、體系貢獻(xiàn)率的角度，針對(duì)體系工程跨層級(jí)、跨領(lǐng)域、跨部門(mén)、多階段特點(diǎn)，進(jìn)行全面統(tǒng)籌布局。這些特點(diǎn)對(duì)于武器裝備規(guī)劃論證提出了新要求，亟需構(gòu)建面向智能作戰(zhàn)體系工程的動(dòng)態(tài)決策方法。

目前，大部分武器裝備規(guī)劃計(jì)劃決策方法只關(guān)注于單個(gè)時(shí)期的決策信息，并未建立基于時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)決策評(píng)估模型。本文從需求開(kāi)發(fā)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)制定、體系建設(shè)、體系集成、體系驗(yàn)證等體系工程全過(guò)程角度，針對(duì)規(guī)劃方案論證構(gòu)建過(guò)程中傳遞演化多時(shí)段、多階段決策問(wèn)題，通過(guò)在決策變量中增加時(shí)序信息，提出基于信息熵-TOPSIS的動(dòng)態(tài)決策方法，為體系工程中武器裝備規(guī)劃計(jì)劃決策提供指導(dǎo)和參考。

一、面向體系工程的動(dòng)態(tài)決策方法

借鑒美國(guó)國(guó)防部[1]提出的體系工程過(guò)程模型，結(jié)合錢(qián)學(xué)森[2]的系統(tǒng)工程模型，將體系工程過(guò)程劃分為“兩個(gè)層次、三個(gè)階段”，其中“兩個(gè)層次”包括體系層和系統(tǒng)層[3]，如圖1所示。

另一方面，分別從技術(shù)和技術(shù)管理角度，體系工程包括需求開(kāi)發(fā)、邏輯功能分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)建執(zhí)行、集成、驗(yàn)證、評(píng)估、交付等8個(gè)技術(shù)過(guò)程，以及決策分析、技術(shù)規(guī)劃、技術(shù)評(píng)估、需求管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、配置管理、數(shù)據(jù)管理、接口管理等8個(gè)技術(shù)管理過(guò)程。決策分析作為技術(shù)管理過(guò)程最重要的要素之一，下面我們重點(diǎn)討論體系工程過(guò)程中武器裝備規(guī)劃計(jì)劃動(dòng)態(tài)決策方法。

下面建立基于信息熵-TOPSIS的動(dòng)態(tài)決策評(píng)估模型。主要分為三個(gè)階段：

第一階段：根據(jù)決策者對(duì)規(guī)劃方案的評(píng)估指標(biāo)打分，確定評(píng)估指標(biāo)值，并基于評(píng)估結(jié)果，建立原始決策矩陣；

第二階段：引入時(shí)序關(guān)注度概念，并基于信息熵，確定方案不同規(guī)劃計(jì)劃時(shí)段或者體系工程階段的時(shí)間權(quán)重；

第三階段：運(yùn)用TOPSIS方法，對(duì)原始決策矩陣中評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化處理，得到規(guī)范決策矩陣；然后對(duì)規(guī)劃決策矩陣作歸一化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范決策矩陣；同時(shí)，將信息摘的概念引人TOPSIS進(jìn)行權(quán)重確定，再根據(jù)各決策指標(biāo)的權(quán)重在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范決策矩陣的基礎(chǔ)上，得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范決策矩陣；最后，根據(jù)TOPSIS方法，確定正負(fù)理想解；

第四階段：計(jì)算每個(gè)規(guī)劃方案與正負(fù)理想解的距離，并根據(jù)每個(gè)方案的相對(duì)接近度進(jìn)行排序，選擇相對(duì)接近度最大的方案作為最優(yōu)方案。

二、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)體系工程背景下規(guī)劃方案論證構(gòu)建過(guò)程中傳遞演化多時(shí)段、多階段決策問(wèn)題，通過(guò)在決策變量中加入時(shí)間序列，建立了基于信息熵-TOPSIS的武器裝備發(fā)展規(guī)劃動(dòng)態(tài)決策方法，為體系工程過(guò)程中武器裝備規(guī)劃計(jì)劃決策提供借鑒參考。中國(guó)軍轉(zhuǎn)民

參考文獻(xiàn)

[1]DoD.Systems Engineering Guide for Systems of Systems， version 1.0[R].Washington， DC， USA： US Department of Defense （DoD），2008.

[2]錢(qián)學(xué)森，于景元，戴汝為.一個(gè)科學(xué)新領(lǐng)域-開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論[J].自然雜志，1990.

[3]武志鋒，劉伊生.基于體系工程的重大科技項(xiàng)目決策博弈分析[J].中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2021，16（07）：684-691.

（作者單位：中國(guó)電子科學(xué)研究院）