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未确知测度的武警机动师跨区域处突作战效能评估

2015-01-04孙相超王方欧阳的华代钦宇

火力与指挥控制 2015年12期
关键词:处突置信度测度

孙相超,王方,欧阳的华,代钦宇

(武警工程大学,西安710086)

未确知测度的武警机动师跨区域处突作战效能评估

孙相超,王方,欧阳的华,代钦宇

(武警工程大学,西安710086)

基于未确知测度理论,建立了武警部队跨区域处置大规模突发事件的作战效能评价模型。首先,建立各影响因素的未确知测度函数。根据实际情况,采用定性、定量分析相结合,并利用熵权理论计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出某部队跨区域作战效能评价结果。计算结果更为客观与实际情况吻合较好,可见该方法的运用科学合理,所得结果对于提高部队作战效能以及辅助决策具有一定参考价值,可以在实际中推广应用。

未确知测度,机动师,处突作战,指标权重

0 引言

我国正处于经济转轨的特殊时期,群体性突发事件频频发生。根据兵力分布的现状处置大规模突发事件时常常会涉及到跨区域作战问题,但对于各部队的跨区域作战效能还没有形成一个可靠的评估。蒙存占等[1]采用模糊综合评估法对装备保障系统效能进行评估,该方法关于可信度的设计及合成可信度的推理算法存在不满足测量三准则等缺陷,尤其在确定权值时有时采用专家打分法有一定的主观性[2-3]。层次分析法应用最为广泛也最为成熟,但该方法主观性过强、判断标准缺乏科学依据[4]。本文基于未确知测度理论,建立了武警部队跨区域处置大规模突发事件的作战效能评价模型,对部队跨区作战效能进行评估,对提高跨区域处置群体性突发事件的作战效能具有重要意义。

1 未确知测度计算理论

设有n个评价对象R1,R2,…,Rn,对于每个评价的对象Ri(i=1,2,…,n),需要测量m个指标,X1,X2,…,Xm指标空间记作X。则Ri可表示为m维向量Ri=(Xi1,Xi2,…,Xim),其中Xij表示研究对象Ri关于评价指标Xj的测量值。对每个子项Xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m),假设有p个评价等级,评价等级空间记作U=(C1,C2,…,CP)。

1.1 单指标未确知测度

其中i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;k=1,2,…,p。式(2)称为对评价空间U满足“归一性”,式(3)称为对评价空间U满足“可加性”,称满足式(1)~式(4)的称为未确知测度[5]。称矩阵

为单指标评价矩阵[6]。

1.2 指标权重的确定

用wj表示测量指标Xj与其他指标相比具有的相对重要程度,要求wj满足:0≤wj≤1且称wj为Xj的权重,称w=(w1,w2,…,wm)为指标权重向量。采用熵值法确定权重,即

则wj体现Xj的重要程度,故wj可作为Xj的权重。

1.3 多指标综合测度评价向量

1.4 置信度识别准则

为了对评价对象做出最后的评价结果,引入置信度识别准则:设为置信度(λ≥0.5),若C1>C2>…>CP,且令

则认为评价样本Ri属于第k0个评价类Ck0。

2 建立评估指标体系

图1 武警机动师跨区域处突作战效能指标体系

作战效能评估不能仅仅使用单个指标,应根据科学性、可行性、定性与定量相结合、动态与静态相结合的原则构建评价指标体系,指标间的相关性要尽可能的小[8]。本文从作战人员、行动保障、作战环境三方面17项因素对武警机动师跨区域处突作战效能进行评估,其指标体系的建立充分考虑跨区域、突发事件等特点,在满足基本作战指标的同时,加入联合指挥能力、对风土人情的适应能力、对地形以及天气的适应能力等指标,体现了作战环境特殊的要求,通过综合考虑本文建立了一个三级指标体系如图1所示。

其中装备配备率、开进准备耗时为定量指标,其分级标准及赋值情况见表1。其余因素为定性指标,对各个评价指标分级及取值见表2。评判集为{C1,C2,C3,C4},即Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ级,分别表示优秀、良好、一般、不合格。

表1 定量指标分级及赋值标准

表2 定性类指标分级及赋值标准

3 某机动师作战效能评估

3.1 构建单指标测度函数

在武警机动师跨区域处突作战效能评估指标中,按照指标变化趋势对整体效能的影响上可以分为两类:一类指标的测量值越大表示作战效能越高的效益型指标;一类指标的测量值越小表示作战效能越高的成本型指标。效益型指标与成本型指标在测度函数构造上也不相同,按照表1、表2中划分的四级效能评估等级,效益型指标的测度函数为(如图2所示):

图2 效益型指标的测度函数

效益型指标的测度函数计算方法如式(10)所示:

图3所示的成本型指标测度函数,其计算方法如式(11):

图3 成本型指标测度函数

根据不同测度值x的取值,带入相应的计算公式即可得到单指标测度矩阵。

依据单指标测度函数的定义和表1、表2中定量指标分级与赋值标准来构建单指标测度函数,相应的结果如图4~图6所示。其中,图4为装备配备率的单指标测度函数,图5为开进准备耗时的单指标测度函数(成本型),图6为其余定性指标单指标测度函数。

图4 装备配备率单指标测度函数

图5 开进准备耗时单指标测度函数

图6 定性指标单指标测度函数

采取问卷调查方法对图1中的各评价指标进行赋值,取平均值作为调查结果,如表3所示:

表3 某机动师各项指标测度值调查结果统计表

由表3的取值,并根据所构建的单指标测度函数,通过式(10)、式(11)可以求得某机动师的单指标评价矩阵为:

3.2 多指标测度评价矩阵的计算

将得到的单指标评价矩阵带入式(6)、式(7)计算各指标权重,运用MATLAB计算其结果为(wa,wb,…,wq)=(0.076 4,0.062 9,0.044 4,0.076 4,0.054 7,0.076 4,0.076 4,0.039 3,0.076 4,0.048 8,0.048 8,0.039 3,0.041 3,0.076 4,0.041 3,0.044 4,0.076 4),根据单指标测度矩阵及多指标测度计算公式得出多指标测度向量为:μ=wi·uijk=(0.468 0,0.290 7,0.201 9, 0.039 3)。

3.3 置信度准则识别

取置信度λ=0.5,由多指标综合测度评价向量式(8)和置信度评价准则式(9),从左到右,k0=0.758 7> 0.5,评价结果为Ⅱ级,即作战效能为良好,从右到左,k0=0.532 0>0.5,评价结果也为Ⅱ级,两次判别的结果一致,可以判定此评价对象的作战效能为良好,与该机动师完成作战任务表现符合。

4 结束语

影响部队跨区域作战效能的因素复杂多样,既有内部因素又有外部因素,运用未确知测度评价模型对其进行了评判。根据跨区域处突作战的特点建立了影响因素和分级标准,运用未确知测度理论建立了作战效能评价指标的未确知测度函数,利用信息熵权理论计算各指标的权重,按照置信度识别准则对作战效能进行了评价,其结果更为科学、准确、可靠。该方法可用于评价部队作战效能评估,并可根据结果进行有针对的训练,以提高部队完成任务的能力,为部队作战效能的评估提供了科学有效的方法。

未确知测度理论在作战效能评估中的研究还只是初步尝试,今后,如何选取评价指标以及指标权重的确定方法尚需进一步研究,以增强该方法的普遍适用性。

[1]蒙存占,何成铭,孙红宇,等.基于模糊综合评估法的装备保障系统效能评估[J].四川兵工学报,2008,29(6):28-31.

[2]李彦苍,石华旺.一种基于未知测度的煤矿安全评价模型[J].煤炭工程,2004,11(2):52-54.

[3]何虎军,苏生瑞,王孝健,等.基于未确知测度的崩塌危险性综合评价模型研究及应用[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(4):1564-1570.

[4]王莲芬,许树柏.层次分析法引论[M].北京:中国人民大学出版社,1989.

[5]刘开第,吴和琴,王念鹏,等.未确知数学[M].武汉:华中理工大学出版社,1997.

[6]刘开第,吴和琴,庞彦军,等.不确定性信息数学处理及应用[M].北京:科学出版社,1999.

[7]李军霞,王常明,王钢城。基于组合赋权-未确知测度理论的滑坡危险性评价[J].岩土力学,2013,34(2):468-474.

[8]王磊.基于未确知测度的防空指挥自动化系统效能评估方法研究[D].成都:电子科技大学,2012.

Efficiency Evaluation Of Cross Region Emergency Combat In Armed Policy Mobile Division Based on Unascertained Measure Theory

SUN Xiang-chao,WANG Fang,OUYANG Di-hua,DAI Qin-yu
(Engineering University of CAPF,Xi’an 710066,China)

In this paper,based on the unascertained measure theory,the combat effectiveness evaluation model of large scale incident across the land disposal in armed police forces is established. First,unascertained measure function of each influence factor is established,second according to the actual situation,the qualitative and qualitative analysis is combined,and the entropy theory is used to calculate the index weight of each affecting factor,in accordance with the confidence level recognition criteria for the degree.Finally some troops cross-regional operational effectiveness evaluation results are obtained.Calculation results accord well with actual situation and more objective,the use of the method is scientific and reasonable,the results to improve the combat effectiveness of troops and aid decision making has a certain reference value,also can be applied in actual.

unascertained measurement,mobile division,emergency combat,index weight

TN958

A

1002-0640(2015)12-0102-04

2014-12-14

2015-01-29

孙相超(1990-),男,黑龙江佳木斯人,硕士研究生。研究方向:装备保障。

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