电子对抗系统可靠性的参照式模糊综合评估

电子对抗系统可靠性的参照式模糊综合评估　

Ｆｕｚｚｙ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｔｙｌｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　

Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ　

闫晶’，郝青哲　，宋雨’（１．华北电力大学计算机系，河北保定　０７１００３；２．华北电力大学动力工程系，河北保定０７１００３）　

Ｙａｎ　Ｊｉｎｇ’，Ｈａｏ　Ｑｉｎｇ—ｚｈｅ２，Ｓｏｎｇ　Ｙｕ’ｆ１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　Ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｈｅｉ　Ｂａ（￣ｔｉｎｇ　０７１００３；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　Ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｈｅｉ　Ｂａｒ．１ｉｎｇ　０７１００３）　

摘要：使用模糊综合评判与贴近度的理论对电子对抗系统的可靠性进行了评估，并将这种评估方法与传统　模糊综合评估方法进行了对比分析，并参照已有的评估体系建立了一套电子对抗系统的可靠性的评估指标，　以作为使用本评估算法的评估基础。　关键词：模糊综合评判；贴近度；评估指标；软件质量　中图分类号：ＴＰ３１１．５；０１５９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３－０１０７（２０１０）１２－００２５—０４　＾ｂ蚓瞳－ｃｔ：ｌｔ　ｕｓｅｄ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｘ￣ｎｉｔｙ　ｔｏ　ａｓｓｅｓｓ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｓｙｓｔｅｍ　Ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　Ｒｅｆｅｒｅｄ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｅｖａ｝ｕａｌ　ｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｅｓｔａｂ｜ｉｓｈｅｄ　ａ　ｓｅｔ　ｏｆ　ａｌｅｃｌｒｏｎｉｃ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｒｅｆｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｋ．ｙ　ｗｏｒｄ＝：ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｃｌｏｓｅ　ｄｅｇｒｅｅ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ；ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｑｕａｉｌｔｙ　ＣＬＣ　ｎｕｍｂｌｒ：ＴＰ３１　１　５；Ｏ１５９　ＤＯＣｔｌｍｌｌｌｌｔ∞ｔＩ。：Ａ　Ａｒ　ｅ　ＩＤ：１００３—０１０７《２０１０）１２—００２５—０４　

１刖罱　

电子对抗系统的可靠性就是电子对抗系统的生命，随着　

电子］二程学科的不断发展，电子装备设计的不断规范，电子装　

备质量的评估也突显出越来越重要的作用。但是，”当评估面　对越来越多的评估对象和因素时，传统评估方法将呈现出明　

显的不足”ＵＩ，在电子对抗系统的使用中，产生了许多针对同类　

系统评估的指标体系。然而，由于具体的应用环境的不同、系　

统的异质性ｆ　１等原因，使这些指标体系的建立与选取带有很大　的主观性。　

由于对抗系统的可靠性需要多方面的协调，使电子对抗　

系统可靠性评估过程呈现出一个多层次、多指标量化、主观　性、经验性与客观性并存的趋势。根据这种特征，模糊综合评　

判方法将逐步应用到电子对抗系统稳定性的评估中。但是，单　

一的模糊综合评判方法又难免出现度量标准偏差，缺少类比　

性等缺点。因而，本文将模糊贴近度、最佳参照指标集、元素贴　

近度偏离差、贴近度偏离差集等数学因素引入到评估中。　

２与贴近度相结合的模糊综合评估算法　

２．１相关的数学定义　

定义Ｉ过程参照指标矩阵：　

ｃ　：（（：ＩＩ）…　ＦｆＸ×Ｙ）用于对评语集中的评定值进行元素贴　

近度计算时的参照对象。　

定义２最终参照指标集：Ｔ＝　…，ｔｍｌ用于对经过综合评判　测试测量技术　

后得到的评判结果进行贴近度计算时的参照对象。　

定义３元素贴近度偏离差：ｋ　＝１一—　一，Ｚｉｊ＝Ｉ　ｃｉｊ－ｒｉｊ　Ｉ　

∑ｚ　Ｊ＝０　式中　为最佳指标参照矩阵ｃ的元素；ｒｉｊ为评价矩阵Ｒ　

的元素。　定义４元素贴近度偏离差矩阵：由元素贴近度偏离差ｋ　

为元素构成的矩阵。　

定义５二次均值运算　

Ａ＝（ａ１．ａ２，…，ａ　）　

ＡｎＢ：ｆ　ａｔ＋ｂｔ＋ａｚ２ｂ２＋．．．４ａ．＋　ｂ二￣１　Ａ。Ｂ：（————＿＿ｎ一一）　

２．２算法的一般步骤　

ｆ１）确定因素集　

Ｘ＝｛ｘ　一，ｘ　】；　（２）确定评语集　

Ｙ＝｛ｙ　一…Ｙ｝；　（３）确定各级评估的最佳指标参照矩阵　

Ｃｓ（ｃ，ｊ）　∈ｖ（ｘ　Ｘ　Ｙ）　

２０１０第１２期　囝　＼、●●，●●　●●●●，●／　一　，，，．．．．．．　．．．，。．．　．．．．．．　．．。。＿一／　ｌｌ　

８　式中，Ｐ：表示要进行Ｐ级评价。确定用于最终贴近评估的　

最佳指标参照集合：Ｔ＝　…，ｔ　｝；　

（４）做单因素评价，进而得到各因素评价组成的评价矩阵　

Ｒ：　∈Ｆ（Ｘ×Ｙ）；　（５）进行参照偏离差计算　

对评价矩阵Ｒ的每一行与最佳指标参照矩阵ｃ做减法，　并求其绝对值得到矩阵Ｚ。Ｚ－－Ｉ　Ｃ－Ｒ『＝（ｚＩ１）　∈Ｆ（Ｘ×Ｙ）；　

（６）对矩阵ｚ的每一行冗素，进行归一化得到偏离差贴近　

元ｋｉｊ＝１一—　＿Ｌ，进而得到偏离差贴近度矩阵Ｋ，Ｋ＝（ｋ。　）　∑ｚ　Ｊ＝ｏ　Ｆ（Ｘ×Ｙ）；　

（７）确定各因素权重Ａ：（　ａ。，…，ａ　），∑ａ．：１，ａ　≥０；　Ｉ＝１　（８）做综合评判Ｂ＝ＡｏＫ＝（ｂ　－－，ｂ　）　这里的…０’运算，为先取均值再取最大与最小的均值的　

运算，也可以是加乘运算；　

（９）归一化Ｂ＝　Ｌ　（ｈ　一，ｂ　；　Ｄｍ　（１Ｏ）￣ｌＪ用海明贴近度　得到最后的评估结论：　

若Ｕ－－｛ｕ　，ｕ　，…＇ｕｎ｝，则Ｎ　，Ｂ）　１一ｊ　∑Ｉ　Ｔ（ｕｉ）一Ｂ（ｕ　）Ｉ　

３相关模型的建立　

３．１电子对抗系统可靠性的评估过程模型　

本文使用的是一种在多指标情况下进行决策的方法，常　

用于按照相关目标来分析计算各指标的权重　。由于指标评价　

存在模糊性和指标集的不全面性、不确定性，而模糊评价疗法　

的引入有利于弱化这种不足，减少评估中的不确定性与指标　

集先天的不全面性。依据此种要求，具体的评估过程模型如图　

１所示　

ｒ——————————…　一　ｌ　ｊ　Ｉ　ｆ｝让　彩纨汁　｝‘　１　｛　ｊ＿』ｆ　Ｊ　

———————ｒ———一一　一——　一一　

图１电子对抗系统可靠性评估过程模型　

３．２电子对抗系统可靠性度量模型　ｏ】　

电子对抗系统可靠性度量模型主要对给定的电子对抗系　统可靠性度量点按层次划分特征因素，电子对抗系统可靠性　

囝重　蜃童　评估可以从不同的角度进行，它是一个多维度评判过程，实用　

的评估模型，是在分析已有的电子对抗系统可靠性模型的优　

缺点的基础上建立的，如：文献ｌ４—７】中的所提出的模型，这些　

模型各有其优缺点，但相同点是它们都是建立在电子对抗系　

统可靠性特征和度量因素之间的多层关系上的，由于复杂性　

的存在，使得有些度量因素受到经验因素的影响，存在主观判　

断性，鉴于此种情况，本文建立了一个电子对抗系统可靠性度　

量层次模型，如表１所示。　

表１电子对抗系统可靠性度量模型　

３．３模糊综合评估与贴近度评判方法与传统的模糊综合　

评判方法的对比　

与传统的模糊综合评判方法　相比，该评判方法糅合了　

模糊综合评判与贴近度评判的特征。既可以弥补指标评价的　

模糊性和指标集的不全面性、不确定性的缺点，又通过贴近度　

评判实现了以同类优秀事物为参照标准的同类事物之间的优　

劣评判，从而使评判过程中某些主观性因素得到了抑制。具体　

体现如下四点：　

（１）过程参照指标集与最终参照指标集的引入　

使对参照指标的贴近度计算贯穿于评价过程的始终，使　

评价的过程保持在一个众多评价者都认可的基准上进行。但　

涉及到过程参照指标集贴近度计算是不同于最终参照指标集　

的贴近度计算的，基于过程中贴近度计算，需要具体到某一个　

集合元素的比较的特殊性，所以，前者侧重的是单个元素的贴　

近度计算，而后者侧重对一个一维结果集的综合贴近度计算。　

对于后者，我们选用海明贴近度计算方法（也可选用其他贴近　

度｛　ｑ。　ｆ２）元素贴近度偏差值的引人　

为了进行参照过程参照指标集进行单个元素的贴近度计　

算，根据评价集的各个评价值既具有离散性又具有关联性的　

情况，特别设计了一种单元素贴近度评价算法模型。它是以两　

个值的距离差为基准，对一组元素的贴近计算中产生的距离　

差进行归一化而得到的。　

（３１综合评价与元素贴近度评价相互渗透　

模糊综合评价方法在工程评价中早已被使用，但是，模糊　

综合评价体系的建立只是基于一个纵向的评判，缺少横向的　

比较，通过贴近度计算使这方面的缺点得以弥补，然而只对综　

合评判的结果进行贴近度评判，而不对各级细化的评价指标　

进行贴近度计算，就会使得贴近度评判工作的力度不够，出现　

事倍增而功效不增的徒劳境地。因此，本方法将贴近度评价过　

程步步融合在模糊综合评价过程中，以达到事半功倍的效果。

　（４）模糊矩阵的合成运算中模糊算子”Ｏ”的意义不同　

传统模糊算子”ｏｌＩ１弋表的是Ｖ（ｑ　＾ｆｋ。），”Ｖ”代表取大，　

”＾Ｉｆｆ弋表取小。这种算子的缺点是：以点代面，以偏概全，不利　

于全部信息的有效利用，导致大量有效信息的丢失，使评价结　

果有所偏差。基于此，我们对模糊算子”Ｏ”的运算方式进行了　

改进。其一，改为普通的”加乘运算”；其二，改为”二次均值　

运算”。这丽种改动都是基于减少有效信息的丢失，增强评价　

的全面有效性而设计的。　

４实例分析　

４．１评判因素集的确定　

ｆ１）确定评语集　

一般设计为：Ｙ＝｛差，合格，良好，优｝；　

ｆ２）确定评判因素集　

这些评判因素的设定利用表１中电子对抗系统可靠性模　

型的各项指标。但是，根据具体要求的不同，可以忽略某些指　

标因素不用。　

（３）评价因素权重的设定　

评价囚素权值是根据各个因素对电子对抗系统可靠性的　

影响程度而定的，通常对计算得到的权值需要进行归一化使　

其在ｆ０，１】之间，同一指标的不同评语权值和为１；　

ｆ４）过程参照指标集与最终参照指标集的确定　

参照指标的值是通过已有的类似评估项目的各种参数，　

经过统计、优化与归一化而得到的。此外，也可以根据用户对　

各项指标的期望而设定参照指标集。　

４．２具体实例　

本部分将应用该评判方法对一个电子对抗系统进行评　

估，由于该评估过程涉及数据量很大，限于文章篇幅，这里将　

不再介绍前两个评估阶段，而是直接使用前一阶段的评价结　

果数据直接进入到最终评估过程，如表２所示。　

表２评估的数据　

差　合格　良　优　权重　

雷达对抗模块的作战能力　０．１　Ｏ．１　０．３　０．５　Ｏ．２　

通信对抗模块的作战能力　０．１　０．２　０．２　０．５　０．３　

光电对抗模块的作战能力　０Ｉ２　０．１　Ｏ．４　Ｏ－３　０．２　

环境适应能力　０３　０．１　０．１　Ｏ．５　０．２　

软硬件配置的合理性　Ｏ．２　０．１　０．２　Ｏ－５　０．１　

（１）单因素评价矩阵　

０．１　０．１　

０．１　０．２　

０．２　Ｏ．１