基于模糊综合评判的机步师C 3I系统生存效能评估
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^工自动化 2006年第25卷第11期 武器糟蕾目动化 Armament Automation 0.I.Automation 2006,Vo1.25,No。11
文章编号:1006—1576(2006)11 0003—03
基于模糊综合评判的机步师C3I系统生存效能评估
刘磊,张耀坤,萤明 (军械工程学院军事教研室,河北石家n 050003)
摘要:机步师C I系统生存效能评估,采用层次分析与模糊评判理论相结合的方法。其指标权重的确定步骤包 括:建立比较判断矩阵、一致性检查及确定评估指标权重。应用该模糊评判理论对系统生存效能进行评估,含选取
评价集、构建一级模糊评判矩阵、进行二级综合评判等步骤 关键词:机步师c I系统;生存放能评估;模糊综合评判;层次分析法
中图分类号:E2l1 文献标识码:A
Operational Effectiveness Analysis of C I System for Mechanized Infantry Force
Based on Fuzzy Synthetical Evaluation
LIU Lei,ZHANG Yao—kun,JIANG Ming (Staff Room of Military,Ordnance Engineering College,Shijiazhuang 050003,China)
Abstract:Operational effectiveness analysis of CsI system in force of mechanized infantry adopts the combined method of Analytic Hierarchy Process(AHP)and fuzzy evaluation.The ensuring steps of the target weight includes the establishment of a relatively judgment matrix,consistency checks and the confirmation of the evaluation of target weight The fuzzy evaluation theory was used into the existence operational effectiveness analysis of system which includes the following steps as selecting evaluation sets,establish a first—class matrix and the second・class comprehensive evaluation. Keywords:Mechanized infantry force C I system;Operational effectiveness analysis;Fuzzy integrated evaluation; Analytic hierarchy process(AHP)
0 引言
只有对机步师C I系统生存效能进行有效评
估,才能改进系统的安全性能,并为保证C I系统
安全所采取的措施提供科学依据。故用层次分析法
(AHP)与模糊数学相结合的方法对其生存效能进
行评估,并建立评价指标体系,确定各评价指标权
重,最终形成机步师C I系统生存效能评估模型。
1 生存效能评估指标体系的建立
系统生存效能A
网络抗击I I实体抗毁I I电子对骁l }f言息防审 力Bl』L鱼力B2 I I能力B3 I I能力B4
圉豳 幽 层A、基本要素层Bj卡¨指标层Cj 构成的递阶层次
结构,机步师C I系统生存效能评估模型如图l。
2评估指标权重的确定
指标权重表示指标在指标体系中的重要程度,
权重的确定是对机步师C I系统生存效能评估的关
键。确定权重的方法很多,采用层次分析法(AHP:
Analytical Hierarchy Process)嵋】,计算评价指标体
系中的最低层、各指标因素相对于最高层、最后达
到相对重要性总排序权重,计算步骤如下:
2.1建立比较判断矩阵
相对于上一层次某个元素,绎向专家咨询后作
出同层次各因素的相对重要性判断,这些判断通过
引入合适的标度用数值表示出来即构成判断矩阵。
本模型采用指数标度法 】建立同层次各因素的判断
矩阵R 。指数比率标度及其含义见表l。
表1 指数比率标度及其含义表
标度 含义 9。(1) 两个因素相比,具有同样的重要性 9 (1.277) 一个因素比另一因素稍微重要 9 (2.080) 一个因素比另一因素明显重要 9 (4.327) 一个因素比另一因素强烈重要 9 一个因素比另一因素极端重要 通式 9 (k=0,1,…,9)
收稿¨期:2006 05—1 8:修 期 2006 08—20 作者简介:刘磊(1975一)。J男。河北人,硕“卜’从事军事运筹学作战模拟研究。
・3・
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Armament Automation O.I.Automation
_'2006,Vo1.25,No.11
由专家根据表1的赋值原则对各层次要素进行
赋值,得A~B层比较判断矩阵R和Bj~Cj 层判
断矩阵Rj。
R ,I 0.2
.…31 0.481 0 7837RI-I 481 2-o812 080 0 783 。]R: I_27720∞f0 … II..1 1.277 f Lu。 J
l1.277 o.48l 0.783 l J
1 0.231 o.481 o.481]
。4.
.;27 1
2 080 0.769】_3…l 13。卜 ,L ]1. . I Lu・ j J l
2.080 0.769 l l j
『l 4,327 2。080 2.080]
R1=l o。23 3o 3o I 0.
.481。
.,7690481 0769:1 j1. . 1 I
2.2一致性检查
由于指标间的广泛差异性,在构造矩阵时,专
家容易对判断指标和度量指标重要性排序产生偏
向,因此,需对判断矩阵进行一致性检查。由式
(1)、(2)求得一致性比率例CR的值:当CR<0.1
时,认为判断矩阵具有满意的一致性:当CR> ̄0.1
时,应重新调整判断矩阵的元素,直到CR<0.1,
满足一致性为止。其中,公式中的N代表判断矩阵
的阶数,RI的值查表2可知。
CI=0"ma ̄-N)/(N—1) (1)
其中, m 为判断矩阵的最大特征值;N为判
断矩阵的阶数;CI为计算一致性指标。
CR---CI/RI (2)
其中,CR为计算一致性比率比例:RI为平均
随机一致性指标。
表2随机一致性指标RI值
2.3确定评估指标权重
表3各指标权重结果值
基本要素雇Bj 招标屡cj 基本要素 权量wj CR 捆标 相对权重W’扣 权重wJ CR CIl O.67 O.O8 B1 O.12 O CI2 0.33 0.039 C2l O.1l 0.046 C22 O.37 O.16 B2 O.42 O.Ol C23 O.26 O.1l C24 O.26 O.1l 0.014 C3l O.48 O.13 C32 O.18 0.049 B3 O.27 0.04 C33 0.17 0.046 C34 O.17 0.046 C4, O.56 O.106 B4 0.19 O C42 0.44 0.084 鲁注 所有判断矩阵的CR均小于0.1。符合一致性检查
・4・ 通过求解前述判断矩阵R、Rl、R2、R3、R4的
最大特征值和特征向量,并经过一致性检查,最终
得到基本要素层Bj的权重集wj及指标层Cj 的相
对权重集W’j 和权重集Wj 见表3。
3 模糊评估模型的应用
由于模型中的评估指标都是模糊概念,很难用
具体的数字表述出来,因此,应用模糊评判理论对
系统生存效能进行评估。
3.1评价集的选取
表4评价结果表 很差 差 防火墙防御能力 软件抗击能力 拦截能力 隐蔽能力 机动能力 工程防护能力 威胁预警能力 反电子侦察能力 反电子干扰能力 反电子破坏能力 反信息窃取能力 反信息欺骗能力
在评估过程 ,需确定各指标的评价集,以便
对各评价指标定量分析。采用五级制评估,把评价
集V划分为5个评价等级,即V={V1,V2,V3,V4,V5)
:{很差,差,一般,强,很强)。具体做法是邀请1O
位专家对机步师C I系统渡海登岛作战条件下生存
效能的各指标按五级制进行独立打分,得到评分结
果,见表4。
3.2构建一级模糊评判矩阵
由基本要素层Bi各评价指标分属于各评价等
级的隶属度值可构成模糊关系矩阵Pi,由表4得:
, 『0 0.2 o.4 0.3 0.门 Pl:}。。1 0.3 0.5 o.1 0 1 P,:Io-2 o,4 o.3 o.1 o f l0.2 0,2 o.1 o.4 o.1J ‘1 0 o.2 0.5 0.2 o.1 I l l 0 0.1 o.4 0.5 0 j
『o.1 0.3 o.4 0.2 0] P3=l。‘2 0_l 0.5 o.10J I P4=『0 0,3 0.5 0_2 0] 1 0.1 0.4 o.4 0 0.1l l0.1 0.1 0.4 0.2 0.2I l 0 0.2 o.4 0.3 o.1J
根据基本要素层Bi中的各评价指标的相对权
重w’i,可求一级评判结果如下:
Bl=W‘1・P1=(0.133 0.267 0.368 0.199 0.033)
B2=W‘2・P2=(0.074 0.248 0.389 0.252 0.037)
B3=W‘3・P3=(0.101 0.264 0.418 0.165 0.052)
B4=W’4・P4=(0.044 0.21 2 0.456 0.200 0.088) 帐一o 。o o o。。。o: }_ 强一1 4 3 1 2 5 2 1 O 3 2 2 : : :
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