Ｖｏ１．４１．Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ，２０１６ 火力与指挥控制 Ｆｉｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ＆Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ 第４１卷第１１期 ２０１６年１１月 文章编号：１００２—０６４０（２０１６）１ １－０１２９—０５ 基于灰色层次模型的新型装备战斗力评估 何帆，李其祥，黄东 （工程大学装备工程学院，西安７ １００８６） 摘要：从武器装备快速形成战斗力的客观需求出发，分析了影响新型装备战斗力生成的关键因素，建 立了装备战斗力生成评估指标体系。从装备的质量标准、装备的数量标准、人员与装备的有效结合、装备的综合保障 能力、装备的能动性等５个方面进行评估，运用层次分析法以及灰色理论，对装备形成战斗力进行综合评估。并以部 队现役某型装甲防暴车为例，通过求解其评估值，证明该方法的可行性，为实践和装备战斗力评估提供了参考。 关键词：，新型装备，战斗力评估，灰色理论，层次分析法 中图分类号：Ｅ９１７ 文献标识码：Ａ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｎｅｗ－ｔｙｐｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｇｒｅｙ－ＡＨＰ ＨＥ Ｆａｎ，ＬＩ Ｑｉ—ｘｉａｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｄｏｎｇ （Ｓｃｈ。。１ ｏｆＥｑ ｉｐｍｅ￣ｔ Ｅｎｇｉ， ｅ ， ，Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＣＡＰＦ，Ｘｉ’ａｎ ７１００８６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｆａｓｔｅｒ－ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｅｗ－ｔｙｐｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ＣＡＰＦ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｅｗ－ｔｙｐｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｅｗ－ｔｙｐｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｔａｎｄａｒｄｓ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｓｕｐｐｏ￣ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ ｆｉｖｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ．Ｔｈｅ ＡＨＰ ａｎｄ ｇｒｅｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎｅｗ—ｔｙｐｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｂｙ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ａｎ ａｒｍｏｕｒｅｄ ａｎｔｉ－ｒｉｏｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｎｄ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ＣＡＰＦ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＡＰＦ，ｎｅｗ－ｔｙｐｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｇｒｅｙ ｓｙｓｔｅｍ，ＡＨＰ ０ 引言 新装备是现代化建设的重要标志［１－２］。 次分析方法进行评估。灰色理论是指在评估模型中 含灰元或一般评估模型与灰色模型相结合的情况 下进行的评估。其对样本量没有严格的要求，运算 研究新型装备战斗力形成问题，准确分析、建立装备 战斗力评估模型，为训练和作战提供武器装备 战斗能力的量化数据，有助于找出影响装备形成战 简捷方便，但该方法存在两点不足：①对评估对象 不能确定一个相对客观的评估指标体系；②对各评 估指标的目标权重没有给出解决方法。而引入层次 分析法进行定性、定量分析，确定评估对象的层次 结构及指标权重，使两个问题得到解决。层次分析 斗力的敏感因素，为加速提高装备战斗力提供依据。 武器装备战斗力评估的文献中常见方法多见 于层次分析法［ ，模糊综合评判法…，ＢＰ神经网络 法［５ 等，这些方法需要样本信息量大。本文根据装 备战斗力体系指标难量化的特点，试图运用灰色层 法和灰色评估法相结合，在定性分析的基础上定量 化处理，对评估对象做出科学评估，提高了评估的 客观性和有效性。 收稿日期：２０１５—１０—１１ 修回日期：２０１５—１１－０９ 作者简介：何帆（１９９１一），男，河北故城人，硕士研究生。研究方向：装备保障。 ・１２９・ （总第４１—２０２８） 火力与指挥控制 ２０１６年第１１期 １ 新装备形成战斗力指标体系的建立 装备战斗力生成评估是多指标问题，指标体系 的建立要符合目的性、科学性、定性与定量分析相 结合以及可操作性原则。根据这些要求，结合文献 ［１—２，６］以及专家意见，评估指标设计如图１所示。 新型装备形成战斗力ｕ 装备 量标Ｉ ｌ装罐 标ｌ ｌ 先 进 性 己＾１ ｌ ｆ 煞 ＩＩ装 动 刻Ｉ ｌＩ Ｉ 霎Ｉ 差 图１指标体系 装备及人才 编制合理 雷理和使用人员 ●●●●●●● ●●●● ， ，Ｉ●｝ Ｕ筚４２ｌＩ Ｕ度４￣． 组合方式１Ｉｌ武器装备的 使用时机 人员与装备的有效结合，指新装备配发后， １．１ 装备的质量标准 １．３人员与装备的有效结合 装备质量标准是对装备基本性能的客观评价， 的素质 主要通过先进性、可靠性、维修性、保障性等方面测 贴近实战的 量。 装备的 三化 学。主要表现在，它是武器装备的战技术指标和作 管理 —————．．．．● ●●● ●●●● ● ●●●●●●●¨●●●●●●，．．．．．．。．．．，。。．．．。．．．．。．．．．．．．．．．．．①先进性，指装备的战技能先进，设计合理科 模拟训练 … 在编制、人员培养、科学管理等各方面，做到与 武器装备适应，实现人员与武器的有机结合 ］。通过 装备及人才的编制、管理和使用人员的素质、实 战化的训练以及装备的“三化”管理等衡量。 ①编制合理，指根据新装备的特点和使用 特性，结合建制情况，建立人员与装备相适应 的与编制。通过装备实际配发数、装备质 量等级及比例、人员与装备数量、质量的组合等方 面来衡量。②管理和使用人员的素质，指在装备管 理使用中专业人才的素质。人员素质的高低决定着 装备战斗力催生的快慢。通过专业官兵的数量和质 量、对装备的熟悉度、情况处置成功率等方面衡量。 ③贴近实战化的训练，指装备系统合练及综合演 习，实现新装备与其他装备作战时的配合，直接反 映战斗力生成的结果。通过训练的次数、时间、训练 项目的难易、完成训练的标准、训练中人员装备损 伤率等方面衡量。④装备的“三化”管理，指装备的 科学化、制度化、经常化管理。通过训练落实情况、 机关基层日常管理规范、战备秩序、装备的良好率 等方面反映。 １．４装备的综合保障能力 装备的综合保障，是确保装备战斗力持续稳定 输出的重要环节，其能力的强弱直接关系到战 斗力的生成。通过出勤率、快速反应能力、出动强度 等指标来体现。 ①出勤率，指某种装备能随时出动执行任务的 战使用性能及系统方案先进性的最佳组合。②可靠 出勤率 性，指武器装备满足坚固耐用、故障少、寿命长等要 求的程度。通过任务成功率、可用度、故障率、平均 无故障工作时间、维修频次、对环境的敏感性、各项 性能随时间的衰退程度等指标来衡量。③维修性， 指武器装备在规定的条件下或时间内，按规定的程 序和方法进行维修时，保持或恢复其良好状态的可 能性。通过定量指标维修度、维修时间、维修停机时 间率、利用率、每工作小时维修费用等来测量。④保 障性，指武器装备在部署和使用时，能提供与之匹 配的保障资源，建立完善的保障系统，满足战备和 作战要求的可能性。通过自我保障能力、获得保障 资源的能力、满足规定的保障约束条件的能力、寿 命周期费用等来衡量。 １．２装备的数量标准 装备的数量标准指装备成建制形成规模。主要 通过装备数量与任务需求符合度、装备形成规模的 战斗能力等方面来获得。 ①装备数量符合基本的任务需求，指装备的编 配数量是否满足单位日常出勤任务规模、频次等需 求的需要。通过武器数量与人员比例关系、用于训 练和战备的关系、区域使用强度、使用周期等衡量。 ②装备形成规模的战斗力，指新型武器装备与 其他装备能够合理搭配，形成规模，相互协同产生 战斗力。通过装备的技战术性能、完成的作战任务、 与相关装备的配合、经费投入比例等方面衡量。 ・个数占此种装备总数的百分比。即装备能工作时间 与工作时间、不能工作时间之和的比。②快速反应 能力，指在应付突发事件时，武器装备以最短时间 拉动的能力。通过主战装备与保障装备系统配套 １３０・ 何帆，等：基于灰色层次模型的新型装备战斗力评估 （总第４１—２０２９） 率，以及保障设备与保障设施之间的配套关系来衡 量。③出动强度，指一定时间内，装备可有效出动的 频次。可以通过装备执行任务率、装备的使用率（次 数）、平均出动持续时间等方面来衡量。 １．５装备的能动性 装备的能动性，指一种武器装备要根据它的技 战术性能、未来作战对象、作战目的和作战环境等需 求确定相应的作战方法，使武器效能充分发挥能力。 通过装备的组合方式和使用时机进行定性分析。 ①武器装备的组合方式，即装备在作战运用 时，科学地把新装备与原有装备进行组合，实现作 战效能的最优化。通过装备战技术性能，作战理论 的创新，战法、训法的研究等方面进行考虑。②武器 装备的使用时机，指装备作战运用时的合理使用时 机。通过装备训练经验、使用熟练度、装备的作战目 的、作战对象、任务性质等方面综合打分。 ２ 新装备战斗力生成评估 本文把装备形成战斗力视为灰色系统［ ，根据 灰色层次分析法和评价指标体系，以某型装甲防暴 车为例，通过层次分析法确定其层次结构和指标权 重，指标的量化和比较则是运用灰数和白化权函数 取得，并借助专家经验，在定性分析的基础上定量 化处理，提高了评估的科学性和准确性。 ２．１各层次指标权重 根据层次分析法九分位的比例标度及其倒数标 度法构造判断矩阵。传统层次分析法避免不了一致陛 检验，采用最优传递矩阵改进层次分析法，不仅能满 足一致性要求，而且减小构造判断矩阵的盲目性和主 观眭。确定指标权重的具体步骤见参考文献［８］。 各层指标的判断矩阵和相对权重如表１～表６ 所示。Ｗ （ｉ＝１，２，…，５）表示 之间的相对权重， 表示ｕ 间的相对权重，其中∑ ，Ｗ ＝１，ｎ为第ｉ个 对象所对应的指标个数。 ２．２计算评估指标值矩阵 对某型装甲防暴车战斗力进行客观评价，将评 价指标 分为定量与定性两大类， 、 、 、ｕ。 、 Ｕ２１￣．ｕ 、／ｔ．４ 、 小 柏为定量指标，可直接根据指标的数 据进行计算。 ， 、 、“ 、 为定性指标，通过 制定相应的评分等级标准打分。 为方便给指标评分和评估，引人评判机制，设 评判等级为Ｃ＝［ｃ ，ｃ ，Ｃ ，Ｃ ］＝｛优，良，中，差｝，设定 ｃ的量化分值ｃ＝［９．５，８，６，４］，其中［１０，９］为“优”， ［７，９］为“良”，［５，７］为“中”，［０，５］为“差”。 对于定量指标评分，采用梯形模糊数，隶属度 空间为４个，并以偏大型为例 ，如图２所示，其隶 表１ — 判断矩阵及权重 表３ Ｈ 判断矩阵及权重 Ⅳ４ｒＵ４ Ｕ４１ Ｕ４２ “４３ Ｗ４／ Ｕ５ｉ－Ｕ５ １４５ｌ 口＆ Ｗ５‘ 属函数式 （ ）如式（１）一式（３），定量指标隶属度见 下页表７。 图２越大越好型隶属度函数 １ ０≤ ≤０１ （ ） ６广０１ 口１≤ ＜－ｂ１‘ ０ ≥ｂ１ ・１３１・ （总第４１—２０３０） 火力与指挥控制 ２０１６年第１１期 ０ 一 一≤ ！或 ≥６ １ ２．３确定评估灰类 ｊＳ（ｘ） ｂｉ－１一嘶一１ ｏ４—１＜ ＜６ １ ｂ １≤ ≤ａｉ 结合某型装甲防暴车，确定评估灰类的等级 （ｉ＝２，３）（２） ｌ 数、灰数、白化权函数［７ ３ ０设有ｇ个灰类，灰类ｅ （ｅ＝ｌ，２，…，ｇ）用白化函数来 描述，结合本文研究 粤 ６ 一 ＜、６ｕ 。 ０ ０≤ ≤ ｆ４（ｘ） ｘ－二ｃ ｔ３ ａ３＜，ｘ＜ｂ （３） １ ≥６ 表７定量指标隶属度 设定量指标Ｍ１１、 １２、／／，１３、／／，１４、／／，２１、／／， １、／／，４２、 对 应的模糊向量为ｇｉ，定量指标的得分为ｈ 。 。Ｃ （４） 通过计算Ｕｌｌ￣，／，ｔ１２、／Ｚ１３、 、ｕ２１、 ２２、 、 ４２、／Ｚ．４３分别 为８．７５、７．２、７．４、８．９、８．７５、７．７、８．４、７．９、７．５。 对于定性指标，请５位专家（院校教授、研究所 研究员、高级技术人员、军事主官、装备部门领导） 进行打分，综合定量指标分值，得到准则层评估样 本矩阵Ｄ 、Ｄ 、Ｄ３、Ｄ 和Ｄ 如下。 ８．７５ ８．７５ ８．７５ ８．７５ ８．７５ ７．２ ７．２ ７．２ ７．２ ７．２ Ｄ１＝ ７．４ ７．４ ７．４ ７．４ ７．４ ８．９ ８．９ ８．９ ８．９ ８．９ 『ｌ ８７．７．７ ５ ８７．．７７ ５ ８７．．７７ ５ ８７．．７７ ５ ８７．７ ．７５］Ｊ ７ ８ ８ ６ ７ ８ ９ ６ ７ ７ Ｄ３＝ ９ ８ ６ ７ ８ ８ ７ ８ ６ ５ ８．４ ８．４ ８．４ ８．４ ８．４ Ｄ ７．９ ７．９ ７．９ ７．９ ７．９ ７．５ ７．５ ７．５ ７．５ ７．５ 『【８７ ７ ８ ７ ６ ７］ ５ Ｊ ・１３２・ 对象将灰类等级划分为４个等级，详见表８。 表８某型装甲防暴车战斗力生成评估评价灰类 为各指标的评分值，构造各白化函数 来统 一极性和量纲，如下所示： ｝ ，ｄｏ∈Ｅｏ，９］ （西）＝ １，巩∈［９，１０］ （５） ０ ，ｄ 岳（０，１０） １西，ｄｕ［０，８ ３ （ ）＝ ２一｝西，西∈［８，ｌｏ］ ‘６’ ０ ，西隹（０，１０） 也，西∈Ｅｏ，６］ （ ）＝ ２一 ，ｄｑ∈［６，１ｏ］ ‘７ ０ ，以圣（０，１０） ｆ１，ｄ ∈［ｏ，４］ （西）＝ 』 ３ ６一 西１一 ｄ Ｅ［ ∈ｌ，４ １０］４， Ｊ （８） ，４类白化权函数图形如图３所示。 图３ ４类白化权函数 ２．４确定灰色评估矩阵 对于评价指标／／， ，根据Ｄ 和 （ ），确定属于 第ｅ个灰类的灰色评价系数ｎ０ｅ各评价灰类的总灰 何帆，等：基于灰色层次模型的新型装备战斗力评估 （总第４１—２０３１） 色评价系数为 ，属于第ｅ个评价灰类的灰色评价 权记为 ，计算公式如式（９）～式（１１）［’， ］： 扣＝装备刚刚进入良类，在各个方面，还需要进一步的 提升。 ∑：： （ ） ∑ 扣 洳： （９） ３ 结论 （１０） （１１） ①系统考虑影响新型装备战斗力的质量标准、 数量标准、人员与装备的有效结合、装备的综合保 障能力、装备的能动性等因素，并建立了相关指标 体系，具有一定代表性，能较客观地反应装备战斗 力生成情况。②运用灰色层次分析法，将专家的定 性分析转化为定量评估，较好地解决了多指标不确 ｎＯ ．将指标 的各灰色评估权组成灰色评估权向 量为： ＝（ １，ｔｏ２，ｒｏ３， ） （１２） 综合 所属指标 的各灰色评估权向量ｒ ，组 成灰色权矩阵Ｒ （ １，２，３，４，５） ｌｌ １２ １３ １４ Ｒ ｒ＆１ ｎ２２ １＂Ｏ３ ｒ （１３） ｒ １ ｒ 由式（９）一式（１３），通过计算，某型装甲防暴车 战斗力生成准则层的权矩阵 。、Ｒ：、 、 、 为： ｌ０．３６９ ９ ０．３４４ ７ ０．２０６ ２ ０．０７９ ２ ｌ ０．２０．２６９ ６ ０．１５７ ３ ．２７８ ９ ０＿３１３ ９ ６９ ７ ０．３０３４ ０．２６０ ３ ０．１４６９ ｌ０．３８３ ８ ０．３４４ ５ ０．２００６ Ｏ．Ｏ７１ １ ｆ０．３６９ ９ ０．３４４ ７ ０．２０６ ２ ０．０７９ ２ ０＿２９３ ２ ０－３２９ ８ ０．２４５ ６ ０．１３１ ４ ｆＯ．２６９ ７ ０．３０３４ ０．２６９ ７ ０．１５７ ２ ｌ１ ０．２８３ ８ ０．３０２０ ０．２６４ ６ ０．１４９ ６ 飓 ｝ｏ＿２９３４ ｏ．３１２ ７ ０．２５４ ８ Ｏ．１３９ １ ｌ０．２５７ １ ０．２８９ ２ ０．２７２ ２ ０．１８１ ５ ｆ０．３３９ ２ ０．３４５ ５ ０．２１８ ２ ０．０９７ １ Ｒ４＝｛Ｏ．３０２ ８ ０．３４０ ７ ０．２３５ ７ ０．１２０ ８ ｌ０．２８３ ６ ０．３１９ １ ０．２５５ ３ ０．１４２ ０ 『０．２６０ ３ ０．２９３ １ ０．２７９ １ ０．１６７ ５ 风 【【．０． ２４７ ９ ０．２ ７８ ９ ０．２８１ ７ ０．１９１ ５ ２．５灰色综合评估 结合权重，可以求得准则层指标分评估值为： ＥＦ ｉ・Ｒｉ・Ｃ （１４） 综合效能评估值为： Ｅ＝∑：一 ・Ｅ （１５） 通过计算，某型装甲防暴车的评价对象的评估 值依次分别为： １＝７．３８９ ５， ＝７．７２５ ０，Ｅ３＝７．２６１ ８，点 ７．５６７ ２， Ｅ５＝７．１３２ ３。 根据式（１５）可得该型装甲防暴车战斗力生成 评估值为Ｅ＝７．３８３ ５，属于“良”类。但从数值看，该型 定性问题，评估结果较为客观。③以某型装甲防暴 车为例，证明了该方法的可行性和实用性，为指导 实践和装备战斗力评估提供参考。④完善装备 战斗力评估指标体系，结合模糊理论，减少专家评 价的主观性为下一步的研究方向。 参考文献： ［１］翟长生，赵耀，张．基于ＡＨＰ的新型雷达装备战斗力 灰色评估模型［Ｊ］．现代雷达，２００９，３１（１１）：６—１０． ［２］仲晶．武器装备形成战斗力研究［Ｍ］．北京：国防大学出版 社。２００２：９２—９６． ［３］袁继东，郭有全，黄飞．层次分析法在地空导弹团战斗力 评估中的应用［Ｊ］．空军工程大学学报（自然科学版）， ２００４，５（１）：８Ｏ一８３． ［４］孙永军，许国银．模糊综合评判的同类地空导弹火力单元 作战能力评估［Ｊ１．火力与指挥控制，２００７，３２（３）：６５—６７． ［５］黄泽委，胡起伟，孙宝珠．基于ＢＰ神经网络的集群装备战 斗力指数评估［Ｊ］．火力与指挥控制，２０１１，３６（１１）：８７—９０． ［６］李雪光，张江涛，赵国庆．新型武器装备战斗力快速生成 的途径研究［Ｊ］．装备指挥技术学院学报，２０１１，２２（１）： ５３－５７． ［７］刘思峰，谢乃明．灰色系统理论及其应用［Ｍ］．北京：科学 出版社，２００８：７４—８０． ［８］郭三学，魏绪旺．基于Ｆ—ＡＨＰ法的非致命橡皮碰击动能 弹综合效能评估［Ｊ］．军械工程学院学报，２０１５，２７（１）： １－５． ［９］王帅杰，何俊，王斌．基于改进模糊层次分析法的相控阵 雷达效能评估［Ｊ］．火力与指挥控制，２０１２，４ｏ（２）：９０—９３． ［１０］刘志远，平殿发，王磊．基于灰色层次模型的机载电子对 抗系统效能评估［Ｊ］．舰船电子工程，２０１２，３２（３）：６８—８０． ［１１］陈建海，冯杰．改进ＡＨＰ和灰色聚类在装备战损排序中 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