基于效能的方案评定方法
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效能指标体系是效能分析的基础, 指标体系的 合理与否, 关系到效能评定的成败, 应用层次分析法 评定效能, 必须构造合理的效能评价指标层次分析 体系。 构造评价指标分析体系很多, 本文不做讨论。
设根据某型预研武器的战术技术指标构造了某 型武器效能评价指标层次分析体系, 如图 1 所示。
4 权重的确定
足一组特定任务要求的程度度量, 是系统的可用性、
可信性和固有能力的函数。 作战效能是指在预定或
规定的作战使用环境以及所考虑的组织、战略、战
术、生存能力和威胁等条件, 由代表性的人员使用该
Biblioteka Baidu
装备完成规定任务的能力。
现代武器装备系统是一个复杂的系统, 其指标
间的关系比较复杂, 尤其是下层指标间的关系对应 于上层指标存在逻辑“或”或者逻辑“与”的关系, 本 文用 符 号“ + ”、“X ”分 别 代 表 逻 辑“或”和 逻 辑 “与”。
P = (x - x m in ) (x m ax - x m in ) x m in ≤x < x m ax (3)
1
x ≥x m ax
如果 x 对应的值越小, 对应的系统综合评价越
高, 则有:
wB1 wB4 wB7 w C3 w C6 w C9 w C12 w D2
01533 01326 01525 0131 01311 01183 01232 01181
P i= 1
w1 i1 i
(1)
当下一级指标相对于本级指标是逻辑“或”关系
时, 式 (1) 则为
n
∑ P 1=
w 1iP 1i
(2)
i= 1
5 指标量化的统一
对于一个复杂的系统, 其分析指标必然既有定 量指标也有定性指标, 如何对所有指标进行统一的 量化, 是一个较为困难的问题。
差
合格
好
很好
极好
(0, 015) (015, 017) (017, 0185) (0185, 0195) (0195, 1)
宋保维, 等: 基于效能的方案评定方法
(总第 33- 0717) · 1 25·
准则层每个指标对应的权重设为:
表 1 区间打分标准
3
∑ w A = (w A 1, w A 2, w A 3) , w A i= 1; i= 1
w B = (w B 1, w B 2, …, w B 7)
w B 1+ w B 2= 1, w B 3+ w B 4+ w B 5= 1
时的技术水平最优值, x max 分别为专家预期的该系 统装备使用时的技术水平最优值或当前存在的系统
中该指标的极大值。
所确定的指标分值, 体现了系统在技术发展进
程中所处的先进程度, 是技术应用的纵向比较结果,
即各方案的可行性评定。
w D8
01253 w D 9 01341 w D 10 01325
V o l. 33, N o. 5 M ay, 2008
火力与指挥控制
F ire Con tro l and Comm and Con tro l
文章编号: 100220640 (2008) 0520123204
第23030卷8 年 第5 月5 期
基于效能的方案评定方法
宋保维, 姜 军, 梁庆卫
重代号
重代号
对于指标的量化, 无论是定量指标或定性指标,
wA1
01352 W A 2 01295 W A 3 01353
均采用分值为 (0, 1) 区间打分法, 大体标准见表 1。 对指标的打分依据: 设最底层指标值为 x , 如果 x 对应的值越大, 对
应的系统综合评价越高, 则有:
0
x < x m in
效能是装备在规定条件下满足一组特定任务要 求程度的度量。 它是可用性 (A va ilab ility)、可信性 (D ep endab ility) 和固有能力 (Cap ab ility) 的函数。
可用性是装备在开始执行任务时所处状态的量
层次分析法在方案评定中有极高的应用价值, 它是定性与定量相结合的有效的评定方法。但是, 目 前的研究, 大多集中于方案之间的选择, 而未同时对 方案本身的效能可行性做出评估。也可以说, 方案选
1
x ≤x m in
w D5
01183 w D 6 01385 w D 7 01362
P = (x m ax - x ) (x m ax - x m in ) x m in < x < x m ax (4)
0
x ≥x m ax
式 (3) 和式 (4) 中, x m in 分别为当前存在的系统 中, 该指标的极小值或专家预期的该系统装备使用
性检验, 得到权重及指标量化值分别见表 2 和表 3, 限于篇幅, 表 3 仅列出A 方案的得分, 其余从略。
由于分值区间相对较小, 取平均值作为指标的 最终分值。 效能综合评定结果为:
E = (01793, 01638, 01762, 01854)
表 2 权重值
指标权重
指标权
指标权
权重
权重
权重
代号
若已知装备开始执行任务时的状态, 可信性是 指在执行任务过程中某个瞬间装备状态的量度。 和
生导师, 主要研究方向: 系统可靠性与优化设 计技术, 水下航行器总体技术, 系统效能等。
定义可用性时一样, 也要定义装备的边界。在评价装 备效能时, 研究可信性时考虑维修性的影响, 在给定
© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
度。可用性是装备本身、操作人员及工作程序间关系 的体现, 在大多数情况下可用性往往是一个概率函 数。 这时, 可用性就可解释为装备在规定条件下, 随 时使用装备, 正常工作的概率。从中就可体现出装备 的可靠性、维修性和自动化程度。
收稿日期: 2006211228 修回日期: 2007201211 作者简介: 宋保维 (19632 ) , 男, 辽宁凌海人, 教授、博士
·124· (总第 33- 0716)
火力与指挥控制
2008 年 第 5 期
了装备状态的条件下, 其状态转移概率可用马尔可 夫过程得出。
在一定条件下可信性可以说是可靠度。 在可靠 性工程中, 可靠性被定义为: 系统在规定条件下使用 时, 在规定的时期内完成任务的概率。
固有能力是装备在已知执行任务过程中的状态 下, 装备达到任务要求能力的量度。
层次分析法的评定过程为: (1) 建立层次分析结构模型; (2) 构造两两评价判断矩阵, 确定权向量; (3) 评价矩阵的一致性检验, 如果通过一致性检 验, 则进行下一步, 否则, 转第 (2) 步; (4) 得出评定结果。
3 装备效能评价指标层次分析体系
美国工业界武器系统效能咨询委员会
(W SE IA C ) 提出: 系统效能是预期一个系统能够满
由以上打分依据可以得出, 采用区间打分, 可以 很好地反映指标的状态, 适应指标衡量本身所具有 的模糊性、灰色性等等。
6 实例分析
设某型预研武器其分析指标体系同图 1, 有A 、 B 、C、D 4 个设计方案, 请 5 位专家按照两两相对重 要性给出每层的评判矩阵, 同时给出分别为 4 个方 案的最底层指标打分, 综合后判断矩阵均通过一致
(C olleg e of M a rine, N orthw estern P oly techn ica l U n iv ersity , X i’an 710072, C h ina)
Abstract: Effect iveness is the overa ll ob ject ive of equ ipm en t developm en t and app ly ing1 A na ly t ic h iera rchy p rocess (A H P ) is a a ssessing m ethod w h ich com b ines qua lita t ive ana ly sis w ith quan t it ive ana ly sis1 P lan s a re a ssessed by A H P and log ist ic rela t ion s betw een ind ices, ba sed on effect iveness1 A cco rd ing to the un ifo rm standa rd of ind ices quan t ified and A H P , excellen t and inferio r o rder betw een p lan s and fea sib ility of each p lan a re go t ten a t the sam e t im e in th is p ap er1
武器系统的设计、研制、采购、使用及维护等各个阶 计和研制有重要指导意义。
段都是十分重要的问题, 武器系统效能评定的优劣 直接影响武器系统的开发、战斗部署、退役时间等。
1 效 能
尤其对于重要的战略武器 (如鱼雷、导弹等) 的效能 分析, 对国防建设的现实意义是不言而喻的。特别是 预研项目的方案设计, 其效能评定对于方案的选择, 甚至方案的可行性都有极高的参考价值。
由图 1, 该型预研武器的分析体 系共分为5 层, 共有4 个备选方案, 应 用层次分析法, 其层次分析结构图示 意为图 2。
通过构造两两比较判断矩阵, 层 次分析法的权重即可确定, 判断矩阵 的构造参见文献[ 123 ]。
© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
w B 6+ w B 7= 1 当下一级指标 (假设为 f 11, f 12, …, f 1n ) 相对于 本 级指标是逻辑“与”的关系, 相应指标量化值为 (P 11, P 12, …, P 1n ) , 相应权重为 (w 11, w 12, …, w 1n ) 则 本级指标量化值为
n
∏ = P 1
(西北工业大学航海学院, 陕西 西安 710072)
摘 要: 效能是装备研制、使用装备所追求的总目标。层次分析法是一种定性与定量相结合的有效的评定方法。应用层次 分析法并结合指标间的逻辑关系, 对方案进行基于效能的评定, 按照指标量化的统一标准, 不仅能对方案进行优劣排序的横 向评定, 也要对每项方案的技战术可行性进行纵向评估。 达到同时对方案间的优劣排序和各方案可行性程度的评定结果。
2 层次分析法
层次分析法是一种定性与定量分析相结合的, 系统化、层次化的评定方法, 按照评价者对复杂系统 的思维和心理得规律把决策过程层次化、数量化, 为 实施决策提供数学依据。 具体做法是先将评定对象 概念化, 构成概念之间的逻辑结构体系。 然后, 以上 一层要素为准则, 把同一层的条件构成两两判断比 较, 得出判断矩阵。 接着对判断矩阵进行相应计算, 求得这些要素对上一层次某一准则的相对重要性权 值或进行相对重要次序的排序。
Key words: effect iveness, A H P , a ssessm en t, log ica l rela t ion sh ip
引 言
择仅局限于横向比较, 而未站在继承与发展的角度 进行纵向比较。对方案的选择和可行性进行评定, 可
效能是装备研制、使用装备所追求的总目标。在 以较为全面地得出评定结论, 其对于新型装备的设
关键词: 效能, 层次分析法, 评定, 逻辑关系 中图分类号: E 911 文献标识码: A
Study on Effectiveness-ba sed Project A ssessm en t M ethod
SON G B ao 2w ei, J IAN G J un, L IAN G Q ing2w ei
W B2 W B5 w C1 w C4 w C7 w C10 w C13 w D3
01467 01282 01358 01347 01463 01198 01183 01193
W B3 W B6 w C2 w C5 w C8 w C11 w D1 w D4
01392 01475 01332 01342 01537 01204 01231 01212
设根据某型预研武器的战术技术指标构造了某 型武器效能评价指标层次分析体系, 如图 1 所示。
4 权重的确定
足一组特定任务要求的程度度量, 是系统的可用性、
可信性和固有能力的函数。 作战效能是指在预定或
规定的作战使用环境以及所考虑的组织、战略、战
术、生存能力和威胁等条件, 由代表性的人员使用该
Biblioteka Baidu
装备完成规定任务的能力。
现代武器装备系统是一个复杂的系统, 其指标
间的关系比较复杂, 尤其是下层指标间的关系对应 于上层指标存在逻辑“或”或者逻辑“与”的关系, 本 文用 符 号“ + ”、“X ”分 别 代 表 逻 辑“或”和 逻 辑 “与”。
P = (x - x m in ) (x m ax - x m in ) x m in ≤x < x m ax (3)
1
x ≥x m ax
如果 x 对应的值越小, 对应的系统综合评价越
高, 则有:
wB1 wB4 wB7 w C3 w C6 w C9 w C12 w D2
01533 01326 01525 0131 01311 01183 01232 01181
P i= 1
w1 i1 i
(1)
当下一级指标相对于本级指标是逻辑“或”关系
时, 式 (1) 则为
n
∑ P 1=
w 1iP 1i
(2)
i= 1
5 指标量化的统一
对于一个复杂的系统, 其分析指标必然既有定 量指标也有定性指标, 如何对所有指标进行统一的 量化, 是一个较为困难的问题。
差
合格
好
很好
极好
(0, 015) (015, 017) (017, 0185) (0185, 0195) (0195, 1)
宋保维, 等: 基于效能的方案评定方法
(总第 33- 0717) · 1 25·
准则层每个指标对应的权重设为:
表 1 区间打分标准
3
∑ w A = (w A 1, w A 2, w A 3) , w A i= 1; i= 1
w B = (w B 1, w B 2, …, w B 7)
w B 1+ w B 2= 1, w B 3+ w B 4+ w B 5= 1
时的技术水平最优值, x max 分别为专家预期的该系 统装备使用时的技术水平最优值或当前存在的系统
中该指标的极大值。
所确定的指标分值, 体现了系统在技术发展进
程中所处的先进程度, 是技术应用的纵向比较结果,
即各方案的可行性评定。
w D8
01253 w D 9 01341 w D 10 01325
V o l. 33, N o. 5 M ay, 2008
火力与指挥控制
F ire Con tro l and Comm and Con tro l
文章编号: 100220640 (2008) 0520123204
第23030卷8 年 第5 月5 期
基于效能的方案评定方法
宋保维, 姜 军, 梁庆卫
重代号
重代号
对于指标的量化, 无论是定量指标或定性指标,
wA1
01352 W A 2 01295 W A 3 01353
均采用分值为 (0, 1) 区间打分法, 大体标准见表 1。 对指标的打分依据: 设最底层指标值为 x , 如果 x 对应的值越大, 对
应的系统综合评价越高, 则有:
0
x < x m in
效能是装备在规定条件下满足一组特定任务要 求程度的度量。 它是可用性 (A va ilab ility)、可信性 (D ep endab ility) 和固有能力 (Cap ab ility) 的函数。
可用性是装备在开始执行任务时所处状态的量
层次分析法在方案评定中有极高的应用价值, 它是定性与定量相结合的有效的评定方法。但是, 目 前的研究, 大多集中于方案之间的选择, 而未同时对 方案本身的效能可行性做出评估。也可以说, 方案选
1
x ≤x m in
w D5
01183 w D 6 01385 w D 7 01362
P = (x m ax - x ) (x m ax - x m in ) x m in < x < x m ax (4)
0
x ≥x m ax
式 (3) 和式 (4) 中, x m in 分别为当前存在的系统 中, 该指标的极小值或专家预期的该系统装备使用
性检验, 得到权重及指标量化值分别见表 2 和表 3, 限于篇幅, 表 3 仅列出A 方案的得分, 其余从略。
由于分值区间相对较小, 取平均值作为指标的 最终分值。 效能综合评定结果为:
E = (01793, 01638, 01762, 01854)
表 2 权重值
指标权重
指标权
指标权
权重
权重
权重
代号
若已知装备开始执行任务时的状态, 可信性是 指在执行任务过程中某个瞬间装备状态的量度。 和
生导师, 主要研究方向: 系统可靠性与优化设 计技术, 水下航行器总体技术, 系统效能等。
定义可用性时一样, 也要定义装备的边界。在评价装 备效能时, 研究可信性时考虑维修性的影响, 在给定
© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
度。可用性是装备本身、操作人员及工作程序间关系 的体现, 在大多数情况下可用性往往是一个概率函 数。 这时, 可用性就可解释为装备在规定条件下, 随 时使用装备, 正常工作的概率。从中就可体现出装备 的可靠性、维修性和自动化程度。
收稿日期: 2006211228 修回日期: 2007201211 作者简介: 宋保维 (19632 ) , 男, 辽宁凌海人, 教授、博士
·124· (总第 33- 0716)
火力与指挥控制
2008 年 第 5 期
了装备状态的条件下, 其状态转移概率可用马尔可 夫过程得出。
在一定条件下可信性可以说是可靠度。 在可靠 性工程中, 可靠性被定义为: 系统在规定条件下使用 时, 在规定的时期内完成任务的概率。
固有能力是装备在已知执行任务过程中的状态 下, 装备达到任务要求能力的量度。
层次分析法的评定过程为: (1) 建立层次分析结构模型; (2) 构造两两评价判断矩阵, 确定权向量; (3) 评价矩阵的一致性检验, 如果通过一致性检 验, 则进行下一步, 否则, 转第 (2) 步; (4) 得出评定结果。
3 装备效能评价指标层次分析体系
美国工业界武器系统效能咨询委员会
(W SE IA C ) 提出: 系统效能是预期一个系统能够满
由以上打分依据可以得出, 采用区间打分, 可以 很好地反映指标的状态, 适应指标衡量本身所具有 的模糊性、灰色性等等。
6 实例分析
设某型预研武器其分析指标体系同图 1, 有A 、 B 、C、D 4 个设计方案, 请 5 位专家按照两两相对重 要性给出每层的评判矩阵, 同时给出分别为 4 个方 案的最底层指标打分, 综合后判断矩阵均通过一致
(C olleg e of M a rine, N orthw estern P oly techn ica l U n iv ersity , X i’an 710072, C h ina)
Abstract: Effect iveness is the overa ll ob ject ive of equ ipm en t developm en t and app ly ing1 A na ly t ic h iera rchy p rocess (A H P ) is a a ssessing m ethod w h ich com b ines qua lita t ive ana ly sis w ith quan t it ive ana ly sis1 P lan s a re a ssessed by A H P and log ist ic rela t ion s betw een ind ices, ba sed on effect iveness1 A cco rd ing to the un ifo rm standa rd of ind ices quan t ified and A H P , excellen t and inferio r o rder betw een p lan s and fea sib ility of each p lan a re go t ten a t the sam e t im e in th is p ap er1
武器系统的设计、研制、采购、使用及维护等各个阶 计和研制有重要指导意义。
段都是十分重要的问题, 武器系统效能评定的优劣 直接影响武器系统的开发、战斗部署、退役时间等。
1 效 能
尤其对于重要的战略武器 (如鱼雷、导弹等) 的效能 分析, 对国防建设的现实意义是不言而喻的。特别是 预研项目的方案设计, 其效能评定对于方案的选择, 甚至方案的可行性都有极高的参考价值。
由图 1, 该型预研武器的分析体 系共分为5 层, 共有4 个备选方案, 应 用层次分析法, 其层次分析结构图示 意为图 2。
通过构造两两比较判断矩阵, 层 次分析法的权重即可确定, 判断矩阵 的构造参见文献[ 123 ]。
© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
w B 6+ w B 7= 1 当下一级指标 (假设为 f 11, f 12, …, f 1n ) 相对于 本 级指标是逻辑“与”的关系, 相应指标量化值为 (P 11, P 12, …, P 1n ) , 相应权重为 (w 11, w 12, …, w 1n ) 则 本级指标量化值为
n
∏ = P 1
(西北工业大学航海学院, 陕西 西安 710072)
摘 要: 效能是装备研制、使用装备所追求的总目标。层次分析法是一种定性与定量相结合的有效的评定方法。应用层次 分析法并结合指标间的逻辑关系, 对方案进行基于效能的评定, 按照指标量化的统一标准, 不仅能对方案进行优劣排序的横 向评定, 也要对每项方案的技战术可行性进行纵向评估。 达到同时对方案间的优劣排序和各方案可行性程度的评定结果。
2 层次分析法
层次分析法是一种定性与定量分析相结合的, 系统化、层次化的评定方法, 按照评价者对复杂系统 的思维和心理得规律把决策过程层次化、数量化, 为 实施决策提供数学依据。 具体做法是先将评定对象 概念化, 构成概念之间的逻辑结构体系。 然后, 以上 一层要素为准则, 把同一层的条件构成两两判断比 较, 得出判断矩阵。 接着对判断矩阵进行相应计算, 求得这些要素对上一层次某一准则的相对重要性权 值或进行相对重要次序的排序。
Key words: effect iveness, A H P , a ssessm en t, log ica l rela t ion sh ip
引 言
择仅局限于横向比较, 而未站在继承与发展的角度 进行纵向比较。对方案的选择和可行性进行评定, 可
效能是装备研制、使用装备所追求的总目标。在 以较为全面地得出评定结论, 其对于新型装备的设
关键词: 效能, 层次分析法, 评定, 逻辑关系 中图分类号: E 911 文献标识码: A
Study on Effectiveness-ba sed Project A ssessm en t M ethod
SON G B ao 2w ei, J IAN G J un, L IAN G Q ing2w ei
W B2 W B5 w C1 w C4 w C7 w C10 w C13 w D3
01467 01282 01358 01347 01463 01198 01183 01193
W B3 W B6 w C2 w C5 w C8 w C11 w D1 w D4
01392 01475 01332 01342 01537 01204 01231 01212