基于德?tīng)柗品?AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)法的載人航天器維修保障能力評(píng)估

中圖分類號(hào)：E246 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.3969/j. issn.1673-3819.2025. 05.016

Abstract：Inorder to efectivelyevaluatethe maintenanceandsupportcapabilityofmanned spacecraft，anevaluationmethodofDelphi-AHP-fuzzcomprehensiveevaluationisproposed.Firstly，onthebasisoftheprincipleofselectingindicators fortheevaluationofmanned spacecraft maintenancesupportcapability，theDelphi methodwasusedtocarryouttheprimary selectio，screeningand final determinationofthe indicators.Secondly，the analytic hierarchy process（AHP）was used to assignweights totheweightsof theindicators，theimportanceoftheindicators wasasigned，andthesizeranking evaluation was carriedout.Finally，the fuzzycomprehensiveevaluation method isused to evaluate the maintenanceand supportcapabilityof manned spacecraft，andobjectiveandaccurateconclusionsaredrawn，which provides some theoretical supportand reference basis for improving the maintenance and support capability of manned spacecraft.

Keywords：mannedspacecraft；Delphi；AHP；fuzzycomprehensive evaluationmethod；maintenance support capability；assess

載人航天技術(shù)成為軍事力量的重要增長(zhǎng)點(diǎn)，承載著新使命、新任務(wù)、新職能，是科技發(fā)展的里程碑。雖然我國(guó)載人航天技術(shù)日臻成熟，然而受外界關(guān)鍵技術(shù)的封鎖限制，我國(guó)載人航天技術(shù)還缺少國(guó)際合作共享研究環(huán)境，尤其是維修保障能力方面還亟須尋求客觀評(píng)估方法。本文通過(guò)驗(yàn)證探索提升路徑，制定針對(duì)性的意見(jiàn)建議，以更好地服務(wù)于載人航天技術(shù)的發(fā)展。

載人航天裝備復(fù)雜的工作環(huán)境和自身龐大的體系架構(gòu)，決定了其維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系的復(fù)雜性和多維性。為此，本文重點(diǎn)確立指標(biāo)選取原則并規(guī)范實(shí)施流程，針對(duì)指標(biāo)影響要素的模糊測(cè)量難、未知變量多和關(guān)聯(lián)程度強(qiáng)等特點(diǎn)，采用德?tīng)柗品椒╗1]指標(biāo)初選，結(jié)合多專家問(wèn)卷調(diào)研精準(zhǔn)篩選，并運(yùn)用經(jīng)典層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）[2]的權(quán)重賦值，為評(píng)估模型設(shè)計(jì)和實(shí)例驗(yàn)證奠定基礎(chǔ)。

1載人航天器維修保障能力評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

選擇科學(xué)全面的指標(biāo)體系是載人航天器維修保障能力評(píng)估的核心基礎(chǔ)，直接決定評(píng)估結(jié)果的可信度與工程應(yīng)用價(jià)值。

1.1載人航天維修保障能力評(píng)估指標(biāo)選取原則

指標(biāo)體系的構(gòu)建需要遵循系統(tǒng)方法論，具體原則包括：

（1）系統(tǒng)性原則。應(yīng)當(dāng)建立一套系統(tǒng)的指標(biāo)體系，以便更好反映載人航天器維修保障工作的性質(zhì)、特征和內(nèi)在聯(lián)系，從而更好開(kāi)展評(píng)估。

（2）完整性原則。在評(píng)估指標(biāo)選取上，既要能夠準(zhǔn)確地反映載人航天器維修保障的實(shí)際情況，又要全面客觀地描述指標(biāo)的全貌概況，確保指標(biāo)的完整性和準(zhǔn)確性。

（3）獨(dú)立性原則。為便于研究，要保證載人航天器維修保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)要素的相對(duì)獨(dú)立性。

（4）規(guī)范性原則。載人航天器屬于裝備范疇，盡可能采用適用于該領(lǐng)域的具有較強(qiáng)通用性、規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性的指標(biāo)，便于后續(xù)數(shù)據(jù)采集、整理和分析等。

1.2載人航天器維修保障能力評(píng)估指標(biāo)初選

（1）指標(biāo)初選的參照依據(jù)。 ① 依據(jù)參考文獻(xiàn)。包括CNKI、WebofScience和圖書(shū)館期刊、論文、年鑒、報(bào)紙、專利、研討會(huì)、學(xué)術(shù)會(huì)議、專著和統(tǒng)計(jì)報(bào)告等，通過(guò)搜索關(guān)鍵詞“載人航天”“維修保障”“評(píng)估”進(jìn)行文獻(xiàn)查閱和要點(diǎn)摘取，總結(jié)歸納影響載人航天維修保障的影響因素，進(jìn)行指標(biāo)的選取，盡可能做到覆蓋全面、可行可用。 ② 依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)。利用實(shí)習(xí)培訓(xùn)、參觀見(jiàn)習(xí)、電話訪談等時(shí)機(jī)，采取問(wèn)卷調(diào)查、專家打分等方法，邀請(qǐng)載人航天、維修保障、效能評(píng)估各領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建，重點(diǎn)完成指標(biāo)的選取和篩選，確保指標(biāo)選取更貼切實(shí)際，科學(xué)可靠。 ③ 依據(jù)高校豐富資源。在確定載人航天器維修保障能力評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，依托高校專家團(tuán)隊(duì)對(duì)指標(biāo)體系構(gòu)建原則、實(shí)施流程、評(píng)估方法進(jìn)行指導(dǎo)，以確保指標(biāo)構(gòu)建的完整性和有效性。

（2）指標(biāo)選取的實(shí)施過(guò)程。 ① 確定問(wèn)卷調(diào)查主體。采取現(xiàn)地邀請(qǐng)、問(wèn)卷送達(dá)、發(fā)函問(wèn)詢等方式，邀請(qǐng)載人航天、維修、保障、評(píng)估等領(lǐng)域的12名專家參與問(wèn)卷調(diào)查。共發(fā)放問(wèn)卷12份，回收有效問(wèn)卷12份，回收率 100% 。 ② 問(wèn)卷信度驗(yàn)證。采用Cronbach'sa信度系數(shù)法[3]對(duì)此次問(wèn)卷調(diào)查的信度進(jìn)行分析研究，其設(shè)定值介于[0，1]之間。若Cronbach'sa信度系數(shù)值低于0.6值說(shuō)明信度較低，需要重新編寫(xiě)問(wèn)卷調(diào)查；若Cronbach'sa信度系數(shù)值高于0.6，說(shuō)明問(wèn)卷調(diào)查可用。發(fā)放問(wèn)卷測(cè)試2次，統(tǒng)計(jì)Cronbach'sa信度系數(shù)值為0.8，保證了問(wèn)卷調(diào)查效果的一致性。 ③ 問(wèn)卷效度檢驗(yàn)。為確保問(wèn)卷的質(zhì)量，研究人員對(duì)問(wèn)卷的內(nèi)容進(jìn)行了基于社會(huì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法[4的校度檢驗(yàn)，分為總體效度、結(jié)構(gòu)效度、內(nèi)容校度3個(gè)層面，采用非常滿意、比較滿意、一般滿意、不太滿意、很不滿意5個(gè)級(jí)別的評(píng)價(jià)打分（20分為一個(gè)差值）。當(dāng)問(wèn)卷調(diào)查的校度均高于90分，該方法適合用于初始指標(biāo)的構(gòu)建。基于以上問(wèn)卷的信度驗(yàn)證，初步形成了8個(gè)一級(jí)指標(biāo)，30個(gè)二級(jí)指標(biāo)作為評(píng)估對(duì)象，所選指標(biāo)如表1所示。

表1初選指標(biāo)情況

Tab.1Indicators of the primary election

1.3載人航天器維修保障能力評(píng)估指標(biāo)篩選和確定

為更好地選取指標(biāo)，利用覆蓋多位專家智慧的德?tīng)柗品ㄟM(jìn)行指標(biāo)篩選，同時(shí)為克服個(gè)人偏好局限性，還進(jìn)行了一線大量調(diào)研輔助驗(yàn)證。

本文選定8位從事載人航天領(lǐng)域、裝備維修領(lǐng)域的專家，進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，并將調(diào)查問(wèn)卷通過(guò)信函、電子郵件或直接派發(fā)至一線基層進(jìn)行意見(jiàn)征詢，最終確定6份有效問(wèn)卷，有效率為 75% 。

6份調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果總結(jié)如下： ① 專家對(duì)一級(jí)指標(biāo)的選取表示贊同，認(rèn)為此指標(biāo)體系覆蓋內(nèi)容較為系統(tǒng)全面，涵蓋了管理能力、人員參與、設(shè)備設(shè)施器材、資料方案以及維修、信息化技術(shù)水平等內(nèi)容，較好匹配了完整原則。 ② 有3名專家對(duì)維修保障工藝這一指標(biāo)的名稱有異議，認(rèn)為此指標(biāo)較為籠統(tǒng)，不具體、不適用，易引起歧義，違背了規(guī)范性原則，建議對(duì)名稱進(jìn)行修改。因此將維修保障工藝這一指標(biāo)更改為航天器維修技術(shù)水平，更加凸顯維修保障顯著地位，同時(shí)按照專家意見(jiàn)，在其二級(jí)指標(biāo)中還增加了智能化維修程度影響要素，與新時(shí)代智能化維修理念相吻合，更能全面描述評(píng)估對(duì)象的系統(tǒng)特征，使評(píng)估對(duì)象更加形象具體，符合完整性原則要求。 ③ 專家對(duì)二級(jí)指標(biāo)分類持贊同態(tài)度，但部分專家認(rèn)為個(gè)別指標(biāo)需要?jiǎng)h除，主要集中在航天保障經(jīng)費(fèi)到位率和航天維修材料適用度兩項(xiàng)指標(biāo)。考慮載人航天器維修保障的經(jīng)費(fèi)比較充足，一般不會(huì)存在經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題，而航天維修材料適用度這一指標(biāo)與航天維修資料數(shù)量配套率和航天維修資料品種配套率涉及的內(nèi)容出現(xiàn)交叉，違反了獨(dú)立性原則。因此在綜合了專家的修改意見(jiàn)和建議基礎(chǔ)上，又刪除航天保障經(jīng)費(fèi)到位率和航天維修材料適用度兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

2載人航天器維修保障能力評(píng)估指標(biāo)權(quán)重賦值

2.1 方法選擇

為更好實(shí)施評(píng)估，利用AHP的系統(tǒng)性、全面性和簡(jiǎn)約性特點(diǎn)[5]，研究人員對(duì)載人航天器維修保障能力評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)賦值，用于解決載人航天器維修保障能力指標(biāo)體系繁多[、維度交叉和量化困難的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題[7]

2.2 實(shí)施過(guò)程

作者邀請(qǐng)10名載人航天器維修保障領(lǐng)域?qū)＜遥M(jìn)行同一層次中各個(gè)指標(biāo)重要度比較。因篇幅受限，僅以相對(duì)準(zhǔn)則層飛控中心管理能力的4個(gè)指標(biāo)為例構(gòu)建判斷矩陣，得出判斷矩陣如表2所示。

表2專家一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣

Tab.2Judgment matrix of expert first-level indicators

研究人員進(jìn)行一致性檢驗(yàn)后，得出一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值為 W_A1=[0.157 5，0.271 8，0.482 4，0.088 3] 。按照此方法，可依次得出其他指標(biāo)的權(quán)重值，如表3所示。

2.3重要度大小排序

作者按照權(quán)重大小對(duì)28個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行可視化比對(duì)，生成指標(biāo)分布折線圖，如圖2所示。

由圖2可知，飛控中心監(jiān)控能力所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值最大，重要性排在首位，依次是航天消耗器材數(shù)量配套率、航天維修設(shè)備數(shù)量配套率。可見(jiàn)，載人航天器維修保障對(duì)地面指揮控制依賴程度極大[8]，這與智能化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)相一致。而航天消耗器材數(shù)量配套率和航天維修設(shè)備數(shù)量配套率，均體現(xiàn)了器材、設(shè)備等資源保障的重要性，需要確保充足的數(shù)量供給與高配套率，以支撐資源保障體系的完備性。航天維修場(chǎng)所可用度權(quán)重最低，因?yàn)槟壳拜d人航天器是以不可重復(fù)使用為主，對(duì)維修場(chǎng)所依賴度降低，但也不能忽略維修場(chǎng)所的建設(shè)，隨著可回收載人航天器數(shù)量的增多，維修場(chǎng)所的作用也會(huì)逐步增大。

表3二級(jí)指標(biāo)權(quán)重

Tab.3The weight of the secondary indicators

3載人航天器維修保障能力評(píng)估實(shí)例驗(yàn)證

由于載人航天器體系結(jié)構(gòu)龐大、參數(shù)數(shù)據(jù)復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集的難度增大，且受外界不確定因素和未知變量影響，采集維修保障能力方面的數(shù)據(jù)難以精確量化。而模糊評(píng)價(jià)法通過(guò)模糊數(shù)學(xué)隸屬度能夠有效解決這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，為維修保障能力評(píng)估提供了一種較好解決方案。

3.1 評(píng)估模型設(shè)計(jì)

（1）模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)是以模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論為基礎(chǔ)，把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)的一種方法[9]。基本步驟如下：

① 建立評(píng)語(yǔ)等級(jí)集。定性指標(biāo)是無(wú)法直接測(cè)量或統(tǒng)計(jì)的，為便于評(píng)估，采用[0，5]區(qū)間量化，（4，5]為優(yōu)，（3，4]為良，（2，3]為合格，（1，2]差，其中，5分為好，4分較好，3分一般，2分較差，1分特別差。

② 建立評(píng)判矩陣。邀請(qǐng)10名專家對(duì)載人航天器維修保障能力28個(gè)指標(biāo)進(jìn)行逐一評(píng)價(jià)，得到指標(biāo)隸屬度向量 r_ij ，最后形成模糊矩陣 R ，其中指標(biāo) r_?ij= 該評(píng)語(yǔ)人數(shù)／總?cè)藬?shù)， 1?i?m，1?j?n ，模糊矩陣 R 為

依據(jù)公式 D=WR ，求得模糊綜合評(píng)價(jià)向量 D 。其中， W 為指標(biāo)權(quán)重向量集， R 為隸屬度矩陣。

3.2利用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)估

結(jié)合10名專家意見(jiàn)以及采集數(shù)據(jù)，對(duì)構(gòu)建的載人航天裝備保障能力二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，得出如表4的隸屬度矩陣值。

表4指標(biāo)隸屬度矩陣

Tab.4Membership matrix of indicators

利用公式 δ_D=δWR 可得出載人航天維修保障能力的模糊綜合評(píng)價(jià)值向量 0.07787]，其中最大評(píng)價(jià)值為0.40996，最小評(píng)價(jià)值為0.07787，優(yōu)、良、合格、差所占比例如圖3所示。圖3中1藍(lán)色代表優(yōu)秀值0.33508；2紅色代表良好值0.40996;3 綠色代表合格0.17684；4紫色代表差值0.077 87。

圖3模糊綜合評(píng)價(jià)向量值比例分布 Fig.3Proportional distribution of fuzzy comprehensive evaluationvectorvalues

4結(jié)束語(yǔ)

為科學(xué)評(píng)估載人航天器的維修保障能力，本文提出了一種基于“德?tīng)柗品?AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)”的評(píng)估方法。研究人員通過(guò)德?tīng)柗品ㄍ瓿芍笜?biāo)體系的初選、篩選和確定；利用層次分析法實(shí)現(xiàn)指標(biāo)加權(quán)賦值和優(yōu)先級(jí)排序利用，并基于模糊綜合評(píng)價(jià)方法得出等級(jí)分布，為提升載人航天器維修保障能力提供一定的理論支撐和參考依據(jù)。然而，受載人航天技術(shù)保密性和部件、流程等精密性所限，現(xiàn)有指標(biāo)的全面性與評(píng)估方法的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性仍需進(jìn)一步完善，以期為航天高質(zhì)量發(fā)展提供更優(yōu)支持。。

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（責(zé)任編輯：胡前進(jìn)）