耿磊

[摘 要]针对舰载机保障性评估过程中存在大量不确定信息的实际情况，利用决策者所给出的互反判断矩阵与综合属性值形成的实际判断矩阵之间的一致化原理，提出了基于偏好的保障性评估模型，解决了实际评估过程中存在大量不确定性信息和决策者有偏好信息的情况，并且可以对保障方案进行优选排序，通过实例分析表明该方法可操作性强，能够为决策者提供参考依据，实用性较强。

[关键词]保障性；偏好；舰载机；不确定

中图分类号：E926.392 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0094-02

0引言

装备的保障性是指装备的设计特性和计划的保障资源满足平时战备完好性和战时利用率要求的能力。保障性评估是保障性试验与评价的统称，是实现装备综合保障目标重要而有效的决策手段，它贯穿于装备系统的研制与生产的全过程并延伸到部署后的使用阶段[1]。

1舰载机保障

飞机保障性评估是对航空装备开展综合保障工作效果的验证，是指装备系统在其寿命周期内，为达到经济而有效地保障所考虑的必需的各种保障组合，是否满足规定的定量和定性保障性指标要求的评价。在航空装备的研制中开展综合保障工作，进行保障性评价，将大大提高航空装备的效能，并使其寿命周期费用达到最低。寿命周期后期的保障性评估一般指定型试飞阶段和生产部署阶段的保障性评价工作。定型试飞阶段作为整个研制过程的后期过程，这一时期的保障性评估工作将更为有效和准确。

舰载机综合保障是指在舰面的各种约束下，对舰载机进行专项使用保障或维修保障，从而提高舰载机起降能力和保障作战效果。舰载机相较于陆基飞机，保障过程受到各种约束，比如保障人员、设施、设备等物资集中在有限空间内；舰上只能开展车间级维修；作战任务/环境的不固定、作业过程的多可能性、使用与维护过程中各类随机干扰等等[2]。

以舰载机的作业使用维护过程为参考[3]，保障过程涉及到多架舰载机，多种个作业阶段的有效协调。比如使用可用度（）与平均故障间隔飞行小时（MFHBF）之间，平均修复时间（MTTR）和平均失效间隔时间之间，基本可靠性与任务可靠性之间，修复性维修与预防性维修之间等等，这些保障性要求之间的相互协调也需要在实际工作中对多个目标的方案、计划、设计进行优选排序，由于在舰载机保障过程中的不确定性以及决策者的积极参与，需要在实际过程中充分考虑决策者的偏好信息，而且舰载机保障性评估信息普遍存在历史数据缺乏这一实际情况，目前主要的评估方法不能很好的解决以上这两个问题。

基于偏好信息的保障性评估方法是不确定多属性决策方法的一种，主要研究决策者对方案有偏好信息但是缺乏历史数据的情况，基本原理是利用决策者的信息与实际属性值的偏差建立线性偏差函数[4]，进而求得属性权重的最优解。

2 互反判断矩阵

这里研究对方案的偏好信息是互反判断矩阵的情况

互反判断矩阵：

2，4，6，8可以取上述判断的中间值，若元素与的重要性之比为，那么元素与元素的重要性之比为

3 保障性评估过程

步骤1：假设有n个方案需要进行评估，有m个影响评估方案的参数，形成初始矩阵

步骤2：对初始矩阵进行规范化处理得到，其中对于效益型指标[6]：

对于成本型指标：

对矩阵进行归一化处理得到，其中

步骤3：设决策者根据互反判断标度对决策方案进行两两比较，并构造互反判断矩阵，为了使决策信息一致化，利用下面的转换函数把所有方案的综合属性值转化称互反判断矩阵，其中

如果，则，

即：

一般情况下，决策者的偏好信息所形成的互反判断矩阵和综合属性值转化成的判断矩阵都存在偏差，所以这里可以建立一个线性偏差函数：

步骤4：既要考虑决策者的偏好信息，又要使最后得到的权重向量更合理，所以上述偏差越小越好，可以建立下面的优化模型：

解这个优化模型，构造拉格朗日函数

令，（代表从1到m的任意一个，）

可得：

整理得

设单位行矩阵，且构建矩阵，

其中：

可以进将上面的式子简化为矩阵形式

联合约束条件建立方程组：

可以得到最优解

为了证明解得存在性，只需要证明矩阵可逆即可。（事实上可证是正定矩阵，存在逆矩阵）

步骤5：各方案的综合属性值为

通过评估方法的计算过程可以看出：（1）在计算过程中若分量均小于0，则可利用二次规划法求解模型来确定属性的权重向量；（2）决策者所给出的互反判断矩阵与综合属性值形成的实际判断矩阵之间的偏差的优化是该方法的理论基础，所以它解决了实际评估过程中存在决策者偏好信息的情况。

4 实例分析

根据保障性的定义，系统的设计特性主要包括可靠性、维修性、测试性、运输性、生存性、自保障特性、标准化、战场抢修性等等；计划的保障资源包括人力与人员专业及技术等级、备件供应、保障设备、技术资料、训练和训练保障、保障设施、计算机资源保障等。这些参数中，可靠性、维修性、测试性、标准化、人力与人员专业及技术等级、备件供应、技术资料作为定量指标，其余参数作为定性指标。

根据舰载机的任务分析，影响舰载机作战能力的参数主要是使用可用度（）、再次出动准备时间（T）、平均修复时间（MTTR）和全机平均故障间隔飞行小时（MFHBF）[7]。假设有四个待选方案（），分析评价矩阵，就可以通过评价矩阵对指标值进行权重分析，进而进行方案优选。使用可用度（）和全机平均故障间隔飞行小时（MFHBF）为效益型指标，再次出动准备时间（T）和平均修复时间（MTTR）为成本型指标。

首先对目标矩阵进行规范归一化处理得到矩阵：

假设设决策者根据1-9标度对方案进行两两比较，并给出互反判断矩阵

根据式（1）可得：

=（1.8421，0.2167，0，2.6255）

根据式（2）可得各方案的综合属性值为（表2）

根據结果可以得出方案4是最优的方案。

5 结论

舰载机保障性评估过程中，评估指标权重的确定是一个很重要的过程。通过基于决策信息一致化原理的方法对影响舰载机保障性的指标进行了权重分析，对存在偏好信息和大量不确定性信息的评估问题提出了解决方法，并且能对各种保障方案进行科学的排序，为决策者提供参考。通过对舰载机保障性评估的实例分析，表明该方法可行性较高，具有一定的实用价值。

参考文献

[1] 马绍民.综合保障工程[M].北京：国防工业出版社，1997.

[2] 海军装备部飞机办公室，中国航空工业发展研究中心.国外舰载机使用保障[M].北京：航空工业出版社，2008.

[3] 冯强，曾声奎，康瑞.基于多主题的舰载机综合保障过程建模方法[J].系统工程与电子技术，2010，32（1）：211-216.

[4] 徐泽水.不确定多属性决策方法及应用[M].北京：清华大学出版社，2004.

[5] Xu Z S. Generalized chi sqare method for the estimation of weights[J].Journal of Optimization Theory and Applications，2000，107：183-192

[6] 苏畅，张恒喜.航空装备保障系统效能评估[J].空军工程大学学报，2006，7（1）：13-15.

[7] 祝华远，陈庆华，韩强.某新型航空装备保障性模糊综合评价方法[J].青岛大学学报，2007，22（2）：69-72.