高原寒区作战油料保障能力分析与评估*

2019-11-28王建国郭建科王红旗

舰船电子工程 2019年11期

王建国郭建科王红旗许红

（1.陆军勤务学院重庆 401331）（2.32710部队天津 300171）

1 引言

我国幅员辽阔，地理环境复杂多样，其中高原寒区自然环境恶劣、工业基础薄弱、社会人文复杂、交通环境差。重要的战略地位、特殊的社会自然条件、特定的作战对象等诸因素，对高原寒区作战油料保障提出了更高的要求。客观评估当前高原寒区作战油料水平，对能否为高原寒区作战部队提供及时、足量、不间断的油料保障具有重要的意义。军内外的众多学者应用模糊评估、主成分分析、ANP-Pareto等方法对部队的油料保障能力进行了评估，为指导部队油料保障理论建设、提高油料保障能力提供了依据［1-7］。但是，传统的油料保障能力评估相关研究，主要是利用指挥、装备、人员、储备、运输、加注、防卫等指标，通过构建层次阶梯式结构，运用层次分析法、模糊评估法、主成分分析法等评估方法，对某一建制力量的油料保障能力进行评估。其局限性在于只能对局部或特定层次的油料保障能力进行评估，不能对特定方向如高原寒区战略、战役、战术全局的作战油料保障能力进行评估。因此，本文从高原寒区油料的持续保障能力、快速保障能力、独立保障能力和融合保障能力四个指标入手，利用层次分析法分析确定该四种油料保障能力的重要性程度即权重，然后通过模糊综合评判法对当前高原寒区作战油料保障能力进行评估，指导未来高原寒区作战油料保障能力建设。

2 模糊层次分析法介绍

模糊层次分析法是将层次分析法与模糊综合评价法相结合的一种评估方法，能够有效解决定量与定性分析相结合的问题［8］。层次分析法主要用于确定指标的权重，通过将复杂的问题分解成若干层次，建立指标体系，形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方式确定决策诸因素相对决策目标的权重，构造判断矩阵，计算判断矩阵的最大特征根，并进行一致性检验。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，通过建立评估集V，将一些不容易定量分析的指标定量化，然后建立评估对象因素集U，建立单一因素的判断矩阵R，根据层次分析法确定的指标权重进行综合评价。

3 指标体系的建立

指标体系是由一系列能全面反映被评价对象本质属性或特征的指标构成，是对研究对象进行评价的前提和基础［9］。应按照全面完整、层次分明、客观适用的原则建立高原寒区作战油料保障能力评估指标。

3.1 影响高原寒区作战油料保障能力的主要因素

3.1.1 持续保障能力

高原寒区境内没有建设炼油厂，作战所需油料均需要从内地运输，输送补给能力及三线战役油库的储备能力，对能否为高原寒区提供持续的作战油料保障有着极大的影响。

3.1.2 快速保障能力

高原寒区作战前沿山高林密，河流湍急，作战行动只能在各通道展开，且因地形原因，三线至二线、二线至一线的油料输送只能依托公路进行输送，各通道间也暂未实现横向的互相支援，因此油料能否快速的输送至作战地域对油料保障能力的影响至关重要。

3.1.3 独立保障能力

一线作战部队作战地域大、机动范围广，且由于地理条件限制，油料的前送十分艰难，时间长、效率低，战术油料伴随保障只能以自我保障为主，要求一线作战部队必须具有较强的独立保障能力。

3.1.4 融合保障能力

高原寒区战时油料保障任务重、难度大，而且短时间内急剧增加，部队自身的保障能力很难满足急剧增加的作战油料保障需求，需要动员国家、社会的油料保障资源在战略、战役、战术各层次提供支援保障，因此军地融合油料保障能力制约着高原寒区作战油料保障。

3.2 指标体系的内容

基于指标体系建立的原则和影响高原寒区作战油料保障能力的主要影响因素，结合作战油料保障实际，按照目标层、准则层、指标层的原则，可以将高原寒区作战油料保障能力分析评估指标体系划分为3层。

第1层：目标层，即高原寒区作战油料保障能力。

第2层：准则层，包括持续保障能力、快速保障能力、独立保障能力及融合保障能力。

第3层：指标层，在准则层的基础上，根据高原寒区作战油料保障实际，通过查阅资料、专家咨询的方式，层层筛选，构建了包含17项内容的高原寒区作战油料保障能力评估指标体系。如图1所示。

图1 高原寒区作战油料保障能力评估指标体系

4 指标权重的确定

4.1 指标权重确定的方法

指标权重的确定一般是通过专家调查法或层次分析法，专家调查法确定权重受专家的知识水平、生活阅历等影响，不能客观真实地反映指标权重的实际情况。层次分析法是在专家主观确定权重的基础上，将专家的调查结果定量化，通过一致性检验弱化主观的影响。因此，高原寒区作战油料保障能力评估采用层次分析法确定各指标的权重。

层次分析法确定指标权重的关键在于成对比较矩阵的建立以及矩阵元素的确定，通常主要包括选择专家组成员和专家打分两种方式。成对比较矩阵表示层次结构模型中，针对上一层次某元素来说，本层次有关元素的相对重要性比较［10］。根据层次模型，构建成对比较矩阵，比较第i个元素与第 j个元素相对上一层某个因素重要性时，使用数量化的相对权重aij=aiaj来描述。设共有n个元素参与比较，则A=(aij)m×n称为成对比较矩阵。

成对比较矩阵中aij的取值可参考Satty的提议，按下述标度进行赋值。aij在1～9及其倒数中间取值。如表1 AHP比率标度表所示。

表1 AHP比率标度表［11］

aij=2n，n=1，2，3，4，元素 i与 j的重要性介于aij=2n-1与 aij=2n+1之间。另若aij=aiaj，则有aji=ajai。从层次结构模型的第二层开始，对于从属于上一层的每个指标的同一层诸指标，用成对比较法和1～9比较尺度构造成对比较矩阵，直到最下层，并根据公式做组合一致性检验。

在组织专家调查打分时，为弱化专家主观因素的影响，通常采取德菲尔法［12］的方式加以修正。本文指标体系的成对比较矩阵由油料勤务行业相关专家教授及高原寒区从事油料业务工作人员结合具体情况，考虑实际因素后得出。

4.2 指标权重的计算

下面以高原寒区作战油料保障能力下的准则层A1～A4指标权重计算为例，计算持续保障能力、快速保障能力、独立保障能力、融合保障能力的权重，指标层权重计算方法类推即可。

构建相对于总目标层A的成对比较矩阵H。根据专家打分结果得到准则层A1～A4指标权重矩阵元素值aij。

用和方法求得该评判矩阵的最大特征值和特征向量如下：

特征值λmax=4.0145

特征向量值 ω=(ω1，ω2，ω3，ω4)T=(0.4824，0.2718，0.1575，0.0883)

表2 判断矩阵的平均随机一致性指标值RI

如表2所示，当n=4时，RI=0.90

CR=0.0054＜0.1，因此专家对一级指标的判断矩阵与一致性检验符合要求。特征向量值ω可作为准则层A1～A4的权重系数。持续保障能力指标权重为0.4824、快速保障能力指标权重为0.2718、独立保障能力指标权重为0.1575、融合保障能力指标权重为0.0883。如果计算结果不符合检验要求，应找出一致性偏差大的结果，重新对其赋值，再次利用公式进行一致性检验，直到其符合要求。

参照以上的指标权重计算过程，可以得出指标层各指标的权重及一致性检验参数，计算过程不再赘述。最终得到各指标权重如表3所示。

5 油料保障能力评估

5.1 确定评价因素和评价等级

1）确定评价因素。设与被评价事物相关的因素有m个，则U=(u1，u2，···，um)称之为被评价事物的因素集［13］，m为评价因素的个数，由具体指标体系决定。因此，高原寒区作战油料保障能力的评价因素集按照图1可设定为

表3 各指标权重表

2）确定评价等级。设评价被评价事物所处的状态有n种决断，则称之为评价集［14］。将影响高原寒区作战油料保障能力的指标评判结果设置为很好、好、一般、差四个等级，即V=（很好，好，一般，差），为方便计算，对其赋值为V=(9 0，75，60，40 )。

5.2 构造评判矩阵和建立权值集

1）单因素评价。进行多级的综合评价应按照先低层级后高层级的顺序进行。在对高原寒区作战油料保障能力进行评估时，邀请了院校、战区和高原寒区油料保障相关人员共10人对各项保障能力按照很好、好、一般、差等级进行了评分，四个评分等级用A、B、C、D进行表示，具体评分情况见表4。

表4 高原寒区油料保障能力评分表

2）构造评判矩阵。以评估高原寒区作战油料保障持续保障能力为例，邀请10位专家对因素集中的单因素 A1j(j=1，2，3，4，5)作单因素评判，10位专家对因素 A1j的评价等级vz(z=1，2，3，4)的隶属度为r1jz，这样就得出持续保障能力第 j个因素A1j的单因素评判集：r1j=( )r1j1，r1j2，r1j3，r1j4。按照表4的评分统计，持续保障能力5个影响因素的评价集就构造出一个总的评价矩阵R1。

3）建立权值集。在评价体系中，各因素对其影响程度不一，反映各因素重要程度的权重已在上节中应用层次分析法算出。持续保障能力5个影响因素的权重集 ω1=(0.4491，0.1356，0.2684，0.0896，0.0573)。

5.3 综合评估

保障能力的评估结果为B=ω*R，其中*为权重向量ω和评判矩阵R合成时所用的计算模型，常见模糊综合评判模型包括加权平均型、主因素突出型、取小上界和型、全面制约型等。每种模型都有相应的适用范围，需要根据评估目标选择所需要的计算模型。基于保障能力评估的特点，本文采用加权平均模糊综合评判模型进行运算。以持续保障能力为例，其模糊评价的评估向量为

B1=ω1*R1=(0.3775，0.3147，0.2337，0.0741)

对评估向量进行量化处理，得到持续保障能力的模糊评判结果为