一种舰船装备维修保障能力评估方法和系统与流程

文档序号:18415271发布日期:2019-08-13 19:18阅读:344来源:国知局
一种舰船装备维修保障能力评估方法和系统与流程
本发明涉及舰船装备维修保障的
技术领域
,具体涉及一种舰船装备维修保障能力评估方法和系统。
背景技术
:船舶维修是一项内容广泛、涉及面广、技术复杂的产业。在国民经济和科学技术日益发展的今天,船舶维修在社会发展和国防建设中的地位和作用变得越来越重要。对于舰船装备,更是随着现代科学技术的不断进步,武器装备的复杂性及技术含量不断提高,使得装备维修保障已成为部队战斗力的重要组成部分,与装备的作战性能居于同等重要地位。现有技术中,不同的建设研发企业针对舰船装备维修保障能力评估提出了针对自身实际需求的保障能力评估方法,但上述方法仅仅适合小范围个别型号的舰船装备维修保障能力评估,数据来源单一、评估模型的构建方式单一,不适用于大面积的推广。因此,有待提出一种综合性强、数据收集更加全面广泛、评估指标更加健全、评估结论更加客观公正的舰船装备保障能力评估方法,以适应舰船装备保障信息化、一体化建设的需要。技术实现要素:针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供一种舰船装备维修保障能力评估方法和系统。通过本发明,可以根据舰船装备维修保障能力影响因素不同建立不同类型的评估指标体系,进而构建构建满足实际需求的舰船装备维修保障能力评估模型,提高了舰船保障能力评估在不同场合的适用性。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种舰船装备维修保障能力评估方法,包括:s1,确定评估对象;s2,根据舰船装备维修保障能力影响因素建立评估的指标体系,确定评估对象、评估指标与要求;s3,通过指标赋值方法、权重计算方法或者指标综合方法构建舰船装备维修保障能力评估模型。作为一种优选的实施方式,所述舰船装备维修保障能力影响因素包括:人、物、组织管理和保障实际实施。作为一种优选的实施方式,所述建立评估的指标体系包括:根据指标体系的建立原则和指标体系的建立方法建立评估的指标体系。作为一种优选的实施方式,所述指标体系的建立原则包括:科学性原则、系统性原则、完备性原则、互斥性原则和可行性原则;所述指标体系的建立方法包括:delphi咨询法、层次分析法和adc法。作为一种优选的实施方式,所述步骤s3中,通过指标赋值方法构建舰船装备维修保障能力评估模型,具体包括:通过调阅查询、座谈了解、问卷调查、现地检查、抽样核查、理论考核、技能考核或者实兵演习来获得指标定性评价或定量评估结果;对所述指标定性评价或定量评估结果采用二级制、四级制、百分制、收益类或者成本类方法对指标进行赋值。作为一种优选的实施方式,所述步骤s3中,通过权重计算方法构建舰船装备维修保障能力评估模型,具体包括:通过主观赋权法、客观赋权法或者组合赋权法构建舰船装备维修保障能力评估模型。作为一种优选的实施方式,所述主观赋权法包括:层次分析法、网络层次分析法、ahp-gem综合算法、基于赋权公式法、基于变权原理的指标赋权法;所述客观赋权法包括:计算信息量权重的信息熵法、离差最大化方法、独立性权重的相关矩阵判别法;所述组合赋权法包括:基于最小二乘原理的组合赋权法和基于对数最小二乘原理的组合赋权法。作为一种优选的实施方式,所述权重计算方法具体包括:采用层次分析法,由专家对同一级指标两两比较,构造权重判断矩阵;对所述权重判断矩阵进行一致性检验;对通过检验的权重判断矩阵使用矩阵特征向量归一化计算得出各个指标的权重值。作为一种优选的实施方式,还包括,根据维修保障能力评估指标体系分别建立人员人力评估模型、物质资源保障能力评估模型、组织管理能力评估模型、保障实效评估模型、维修保障能力综合评估模型;根据指标的权重系数计算方法建立维修保障能力综合评估模型。此外,本发明还提供一种舰船装备维修保障能力评估系统,所述舰船装备维修保障能力评估系统包括如下模块:评估对象确定模块,用于确定评估对象;评估指标体系建立模块,用于根据舰船装备维修保障能力影响因素建立评估的指标体系,确定评估对象、评估指标与要求;评估模型建立模块,用于通过指标赋值方法、权重计算方法或者指标综合方法构建舰船装备维修保障能力评估模型。作为一种优选的实施方式,所述舰船装备维修保障能力影响因素包括:人、物、组织管理和保障实际实施。作为一种优选的实施方式,所述建立评估的指标体系包括:根据指标体系的建立原则和指标体系的建立方法建立评估的指标体系。作为一种优选的实施方式,所述指标体系的建立原则包括:科学性原则、系统性原则、完备性原则、互斥性原则和可行性原则;所述指标体系的建立方法包括:delphi咨询法、层次分析法和adc法。作为一种优选的实施方式,所述评估模型建立模块中,通过指标赋值方法构建舰船装备维修保障能力评估模型,具体包括:通过调阅查询、座谈了解、问卷调查、现地检查、抽样核查、理论考核、技能考核或者实兵演习来获得指标定性评价或定量评估结果;对所述指标定性评价或定量评估结果采用二级制、四级制、百分制、收益类或者成本类方法对指标进行赋值。作为一种优选的实施方式,所述评估模型建立模块中,通过权重计算方法构建舰船装备维修保障能力评估模型,具体包括:通过主观赋权法、客观赋权法或者组合赋权法构建舰船装备维修保障能力评估模型。作为一种优选的实施方式,所述主观赋权法包括:层次分析法、网络层次分析法、ahp-gem综合算法、基于赋权公式法、基于变权原理的指标赋权法;所述客观赋权法包括:计算信息量权重的信息熵法、离差最大化方法、独立性权重的相关矩阵判别法;所述组合赋权法包括:基于最小二乘原理的组合赋权法和基于对数最小二乘原理的组合赋权法。作为一种优选的实施方式,所述权重计算方法具体包括:采用层次分析法,由专家对同一级指标两两比较,构造权重判断矩阵;对所述权重判断矩阵进行一致性检验;对通过检验的权重判断矩阵使用矩阵特征向量归一化计算得出各个指标的权重值。作为一种优选的实施方式,还包括,根据维修保障能力评估指标体系分别建立人员人力评估模型、物质资源保障能力评估模型、组织管理能力评估模型、保障实效评估模型、维修保障能力综合评估模型;根据指标的权重系数计算方法建立维修保障能力综合评估模型。通过本发明,根据舰船装备维修保障能力影响因素不同建立不同类型的评估指标体系,进而构建满足实际需求的舰船装备维修保障能力评估模型,提高了舰船保障能力评估在不同场合的适用性;通过不同的指标体系实现了数据收集的全面广泛,根据不同的指标计算方法实现评估指标更加全面、评估结论更加客观公正,适用性更加广泛。附图说明图1为本发明的舰船装备维修保障能力评估方法步骤示意图。图2为本发明的delphi咨询法步骤示意图。图3为本发明的指标体系的递阶层次结构示意图。图4为本发明的anp结构示意图。图5为本发明的人力人员评估模型示意图。图6是本发明的物质资源保障能力评估模型示意图。图7是本发明的组织管理能力评估模型示意图。图8是本发明的保障实效评估模型示意图。图9是本发明的维修保障能力评估模型示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例一:图1所示为本发明的舰船装备维修保障能力评估方法步骤示意图。具体步骤如下:s1,确定评估对象;s2,根据舰船装备维修保障能力影响因素建立评估的指标体系,确定评估对象、评估指标与要求;s3,通过指标赋值方法、权重计算方法或者指标综合方法构建舰船装备维修保障能力评估模型。本发明对于保障能力的评估首先应当明确评估的对象,其次是保障能力影响因素分析的基础上建立评估的指标体系,明确指标要求及相关的标准;最后是通过给出指标赋值方法、权重计算方法以及指标综合方法等,构建保障能力评估模型。其中,保障能力指标体系通常是在分析主要影响因素的基础上,遵循一定的原则,按照一定的方法建立。作为一种优选的实施方式,所述舰船装备维修保障能力影响因素包括:人、物、组织管理和保障实际实施。人的方面,主要的保障力量包括舰员、伴随保障人员、机动及支援保障人员,主要的影响因素是各类保障力量的能力是否满足维修保障的需要。物的方面,主要包括技术资料、维修器材和维修工装设备,主要的影响因素是各种物质资源配置是否齐全,是否满足维修保障的需要。组织管理方面,主要影响因素包括是否成立的相关的保障组织并明确了保障的流程,是否制定了相关的保障管理制度并进行了落实。保障实际实施方面,主要影响因素是各种维修保障活动具体实施的情况,是否影响任务的执行等等。作为一种优选的实施方式,所述建立评估的指标体系包括:根据指标体系的建立原则和指标体系的建立方法建立评估的指标体系。作为一种优选的实施方式,所述指标体系的建立原则包括:科学性原则、系统性原则、完备性原则、互斥性原则和可行性原则。指标体系建立是保障能力评估中必不可少的一步,也是非常关键的一步。指标体系越全面,决策的结果就越客观越合理,但是指标太多就会增加评估的复杂程度和难度,因此,对于指标的选取要遵循一些基本原则,具体如下:(1)科学性原则:结合实际情况,对保障各要素之间的联系进行分析,使所设置的指标名称、计算方法和内涵等建立在科学分析的基础上。(2)系统性原则:指标体系应能全面系统地反映评估对象的总体情况和各方面特征,从中抓住主要因素,既反映直接效果,又反映间接效果,以保证评估的全面性和可信性。(3)完备性原则:采用有代表性的重要指标作为系统的评估尺度,指标体系应能反映和测度评估对象各个方面及组成要素的主要特征。(4)互斥性原则:各指标之间具有时空可比性,不能相容,不能相互代替或包含,应尽量选择互不相关的指标构成指标体系。(5)可行性原则:各指标的含义要通俗易懂,指标数据有统计基础,能得到相关信息资料的支持。尽量选用定量指标,定性指标应明确其内涵。其中关键的是完备性原则和独立性原则。所谓完备性即各指标能较全面地反映被评估系统的全部内容;所谓独立性是指同层次间所有指标相互独立,但是由于指标体系是一个复杂的网络,各指标间都是相互关联的,因此,所有基于指标体系的评估方法必然存在缺陷。所述指标体系的建立方法包括:delphi咨询法、层次分析法和adc法。所述delphi咨询法针对评估者和分析者在知识和经验上的局限性,通过组织各方面的专家,使之对指标体系涉及的问题发挥咨询作用,多次反复的信息交换,统计处理和归纳综合,合理的给出效能评估所包含的全部指标及各指标间的相互关系。从而确定指标体系的完整结构。该方法的流程图如图2所示。delphi咨询法的本质是系统方法在价值判断上的延伸,利用专家的经验和智慧,根据其掌握的各种信息和丰富的经验,经过抽象、概括、综合、推理的思维过程,得出专家各自的见解,再经汇总分析而得出指标集。在使用该方法时,正确的选用专家是该方法成功的关键。虽然,该方法具有使用简单、直观性强的特点,但其理论性与系统性不强,并且主要是专家凭借自己的经验进行评估,难以保证评估结果的客观性和准确性不能给出具有明确物理意义的定量评估结果。所述层次分析法(ahp),其思想是在建立指标体系时,首先把复杂的问题分解成一个个小问题,每一个问题称为一个元素,然后对每一个元素根据隶属关系继续分解,直至最底层元素可以相对容易地度量为止,这样就形成如图3所示的递阶层次结构。指标体系的最顶层就是系统效能(即保障能力),处在中间层称之为准则层、子准则层,最底层是尺度参数,是固有属性、特征的具体描述,我们称之为指标层。层次分析法(ahp),具有思路清晰、方法简便、适用面广、系统性强等优点。往往与专家咨询法结合使用,进行对指标体系的构建。所述adc法,除了基本的指标体系构建方法,有些评估技术也给出了另一种固定的构造方法。例如由美国工业界武器系统效能委员会(weaponsystemeffectivenessindustryadvisorycommittee,wseiac)提出来的评价系统效能的模型和方法。该效能评估方法通过对系统可用度a(availability)、可信赖度d(dependability)和能力c(capability)3个指标的定义与分析,综合成一个描述系统效能的单一效能度量。其中a、d模型比较简单,可通过分析系统工作状态和可靠性参数即可获得,而c模型同样需要构建指标体系。adc法除了可单独对系统效能进行分解外,也可与层次分析法综合使用。评估模型建立通常包含底层指标赋值方法、同层指标权重系数计算方法以及子模型聚合方法等内容。指标体系包含多层,每一层是对上一层的进一步分解,是为了更清晰的对上层指标进行描述。除了上层指标值可由下层指标聚合得到外,底层指标需要赋值。目前,指标赋值是体系评估领域的重点也是主要难点,考虑到体系的不确定性和模糊性,不可能对全部指标进行定量的精确赋值,而只能对部分指标进行定性的评价(如优、良、中、差),但在实际聚合时仍然需要将定性评价结论进行量化。作为一种优选的实施方式,所述步骤s3中,通过指标赋值方法构建舰船装备维修保障能力评估模型,具体包括:首先,通过调阅查询、座谈了解、问卷调查、现地检查、抽样核查、理论考核、技能考核或者实兵演习来获得指标定性评价或定量评估结果;其中,调阅查询主要查阅询问方案预案、制度落实和装备保障等情况。座谈了解重点了解掌握装备准备落实情况和保障能力建设现状、存在的突出矛盾问题及原因、意见建议和对策措施等情况。问卷调查为临机抽选各类人员,组织不记名问卷调查,了解掌握官兵在保障能力方面的实际情况。现地检查为采取对口检查方式组织实施,重点检查装备保障力量编组、器材供应、监测计量、排故抢修和机动保障等情况。抽样核查为在上报的情况及数据中,抽取一定数量具有代表性的要素项,对照指标要求进行比对核实。理论考核主要依托理论考核题库,临机抽选受考人员,重点检验官兵熟练掌握法规制度及其运用情况。技能考核为临机确定受考人员,采取实装操作、实地作业等形式,重点考查维修能力的情况。实兵演习为结合战备演训活动,全过程全系统全要素跟踪检查实兵、实装、实弹演习,重点检验保障装备和任务完成的实际能力。其次,对所述指标定性评价或定量评估结果采用二级制、四级制、百分制、收益类或者成本类方法对指标进行赋值。其中,二级制适用于必须达标的硬性指标要求,合格100分、不合格0分。四级制适用于定性评价的指标要求,优100分、良80分、中60分、差0分。百分制适用于专家或计算机评分的指标要求。收益类适用于实际数据越大越好的等值量化处理,分值转化模型为:得分=(实际÷标准)×100;当实际数据大于或等于标准数据为100分。成本类适用于实际数据越小越好的等值量化处理,分值转化模型为:得分=[1-(实际-标准)÷标准]×100;当实际数据小于或等于标准数据为100分。除上述方法外,还可以通过仿真及sea方法对指标进行赋值。其中:仿真的方法也是对底层指标进行赋值的常用方法,但其本质仍是解析法,且应用同样具有局限性;sea法也称系统效能分析法,描述的是系统运行轨迹和使命轨迹的符合程度,本质是由系统原始参数直接聚合得到系统的综合效能。然而,由于公共属性空间很难建立,且由于系统能力到该空间的映射通常是非线性的,给sea法推广应用带来了很大阻力。指标权重赋权方法常见的有两类:第一类为主观赋权法,即由专家给出偏好信息的方法;第二类就是客观赋权法,这类方法是基于指标矩阵信息的方法。主观赋权法的优点是在使用这种方法时可以根据实际问题和专家自身的知识经验,合理的确定各指标权重,虽然精确度不高,但是可以大体按重要程度给出权重的先后顺序,不至于出现指标权重与实际重要程度相悖的情况。但由于主观赋权法是由专家根据自己的知识和经验做出的对实际问题的主观判断,因此其最后的重要次序有很大的主观随意性,同时也受到评估专家自身的素质和知识经验的制约;客观赋权法的优点是权重的客观性强,且不增加决策者的负担,具有较强的数学理论依据。其缺点在于无法考虑决策者的主观意向,在确定权重时,所得的结果可能与人们的主观愿望不一致。作为一种优选的实施方式,所述步骤s3中,通过权重计算方法构建舰船装备维修保障能力评估模型,具体包括:通过主观赋权法、客观赋权法或者组合赋权法构建舰船装备维修保障能力评估模型。其中,主观赋权法包括层次分析法(ahp法)、网络层次分析法、ahp-gem综合算法、基于赋权公式法、基于变权原理的指标赋权法等等。(1)层次分析法:层次分析法(analyticalhierarchyprocess,简称ahp)是美国匹斯堡大学教授t.l.saaty于20世纪70年代提出的一种定性与定量分析相结合的系统分析方法,发展至今已经非常成熟,在体系评估领域中应用也非常广泛。层次分析法是指对同一层次的各指标关于上一层次中所隶属指标的重要程度进行两两比较,构造两两比较判断矩阵,进行判断矩阵的一致性检验,最后由判断矩阵计算各指标的相对权重,当计算出所有层的相对权重之后即可线性加权并逐层聚合得到系统的总效能。需要说明的是,在构造判断矩阵时,通常考虑专家意见。层次分析法是一种线性加权法,优点是简单易行,缺点是在构造判断矩阵时加入了主观因素。(2)网络层次分析法:常规的构建方法是基于ahp层次分析法的递进层次结构,结构由目标层、准则层和对象层组成。各个层次之间是支配与被支配的关系,即上层指标支配下层指标,并且上层指标不能支配下层中与自己没有直接关联的指标,同层指标之间相互独立,互不关联。然而在实际的评估中,各个因素往往相互关联,互为影响,构成一个有机的整体。单纯的递进层次结构已无法准确描述这类复杂决策系统,因此,采用基于网络化指标体系结构的anp网络层次分析进行建模分析。典型的anp结构如图4所示。其中,控制层中包括影响决策目标的准则p1,p2.…,pm,网络层有元素组c1,c2,…,cn,且任一元素组中包含指标元素(3)ahp-gem综合算法:群组决策特征根法(gem)的本质是寻找评分向量与群组专家(s1,s2,...,sm)夹角之和最小的理想专家s*,以s*的评分作为被评对象的排序。ahp与gem都是将定性与定量因素结合起来,用一种统一的方式处理决策问题。ahp具有系统性和实用性等优点,但存在判断矩阵不一致等缺点;gem具有简洁性、群体决策、标度具有较大灵活性等优点,但存在过分依赖专家意见、考虑问题过于笼统等缺点。按综合集成的方式将ahp和gem相结合,可以做到扬长避短。其综合步骤如下:首先,按照ahp的首要步骤建立层次结构模型;其次,确定专家评分矩阵,假定以上层元素o为准则,请专家对准则o支配的下层元素c1,c2,...,cn直接打分,得到专家评分矩阵x;再运用gem法计算专家评分矩阵x的元素排序,归一化作为元素的权重;最后根据层次结构模型自上而下重复第二至第三个步骤,求得各层元素的权重。(4)基于赋权公式法的指标赋权:人们的主观意志往往存在一定的偏差或错误,不能客观的反映指标的权重。为了消除部分人为因素的影响,引入赋权公式法确定各项指标的权重。基于赋权公式法的指标赋权是将确定的各个指标按其重要程度作一个排列,不同指标同等重要也可处于同一等级,然后根据赋权公式法的计算公式算出权重系数,赋权公式法的权重系数由于只与决策目标的数目和各个目标在所有决策目标中的排队等级有关,因此具有较好的客观性。缺点是赋权公式法的计算公式还需进一步改善,且各指标的排序时也加入了主观因素。(5)基于变权原理指标赋权法,进一步的研究发现,上述方法存在一个需要改进的问题,保障能力的高低不仅取决于各项指标的综合评估值的高低,还取决于其中单项指标的高低,为突出体系的“短板效应”,还可以采用“短板效应”提出基于惩罚函数的指标权重赋值方法,但是在现实中如何确定惩罚函数还需进一步研究。其中,客观赋权法主要是基于指标矩阵信息,如计算信息量权重的信息熵法、离差最大化方法、独立性权重的相关矩阵判别法等。其中,信息熵法是以信息论中对熵的定义为基础构造出一种利用指标值来确定指标权重的方法,其思想是当某些指标在各被评估的方案之间差异较大时,其分辨力强,包含的信息就多,它们在综合评估、最终的决策中的作用就大,其权重就应该较大,优点是得到的评估结果间档次拉开较大,有利于做出决策,但是该方法有很大的局限性,因为对每个指标之间几乎是相对独立的,它们之间比较的意义不大。离差最大化方法的思想和信息熵法一样,只是对其指标的权重的计算方法不同。独立性权重的相关矩阵判别法在理想指标集中要求确定的指标无冗余,但由于效能评估的复杂性,指标体系中各指标之间难免有部分重复信息存在,使它们在综合评价中过多地发挥了作用,通过用独立性权重来削弱,评估者对指标间的相互影响按某种尺度判定相关矩阵。缺点是尺度的确定合理性有待提高,且加入了主观性。然而,从上述主观赋权法和客观赋权法的优缺点可知,上述两种方法具有一定的互补性。为了让评估的结果更科学,既兼顾评估专家对指标的偏好,又力争减少赋权的主观随意性,可以采用组合赋权法。下面将介绍基于最小二乘原理的组合赋权法和基于对数最小二乘原理的组合赋权法:基于最小二乘原理的组合赋权法,利用最小二乘原理,把目标规划方案引入到组合赋权中,从而得到了新的指标组合赋权法。组合赋权的原理是根据各种方法的重要程度确定的权系数为主观赋权法的权系数和客观赋权法的权系数,权系数的确定是组合赋权组合的关键,加权系数应该既能反映决策者对每一种赋权方法的主观偏好,又能反映各种赋权方法的一致性程度,由组合赋权法的数学理论基础可知:组合赋权所得的评估结果应该尽量与主观赋权法和客观赋权法所得的评估结果保持一致性,因此若一种赋权方法所得的评估结果与其他几种赋权方法所得评估结果贴近度越高,该赋权方法的加权系数就越大。基于最小二乘原理的组合赋权法首先利用最小二乘原理先求组合赋权与主观赋权法的偏差,再求组合赋权与客观赋权法的偏差,为了使组合权重最优,令总的离差和最小。其中,设置μ为离差偏好因子,即若0≤μ≤0.5,则说明专家倾向于客观权重,当0.5≤μ≤1,则说明专家倾向于主观权重。该方法将主观权重与客观权重加权综合起来,其加权系数由数学规划求出,从而弥补了单纯采用主观赋权法或客观赋权法的不足,使评估的分析结果同时反应了主观意愿和客观情况。基于对数最小二乘原理的组合赋权法:同理,若令组合赋权评估结果与其他赋权方法评估结果用对数最小二乘原理来表示,其他与基于最小二乘原理的组合赋权法一样。最小二乘是用评估结果的差来构造目标函数,对数最小二乘是用评估结果的商来构造目标函数。基于最小二乘原理的组合赋权法的特点是使各种赋权方法间具有线性补偿作用,基于对数最小二乘原理的组合赋权法所得的评估结果一致性较好。此外,本发明提出一种模型综合方法,模型综合是指根据底层的指标值计算最终的保障能力的过程,最终得到评估的结果,是保障能力评估极其关键一步。除了计算权重并按系数直接进行线性综合的方法外,还包括以下模型综合的理论与方法。(1)基于灰色——证据理论的综合,当前针对保障能力评估的研究考虑不确定性因素较少,但实际上在评估主体的主观偏好性、能力本身的复杂性、评估指标信息源的多样性以及评估信息融合等方面都存在一定的不确定性,其必然影响最终结论的可靠性。灰色系统理论是处理这类问题的有力工具,它是由我国著名学者邓聚龙教授1982年创立的用于处理不确定信息的方法,其原理是通过已知信息来确定系统的未知信息,从而使系统由“灰”变“白”。证据理论是由美国的dempster于1967年提出并由其学生g.shafer加以改进和发展而来的,能较好地处理具有模糊性和不确定性信息的合成问题。在建立保障能力评估指标体系的基础上,首先通过专家法、实地调研法和仿真分析法获取评估指标值,并通过计算评估指标值与能力评估等级之间的灰色关联度,构建不同方法下评估等级的基本概率分配,最后利用证据理论的合成规则对不同方法下的评估等级进行合成,从而获得保障能力的评估结论。(2)模糊综合评估法,可以将不确定和模糊性的因素定量化,评估结果更符合客观、合理,运用该方法进行评估的关键是确定指标权重和构造模糊矩阵,指标权重的方法上面已经介绍过,模糊评估矩阵的构建方法有隶属函数法和专家打分法,常用的隶属函数有很多,如:三角形函数,半梯形函数,非线性隶属函数以及其他一些改进的隶属度函数等,缺点是不能给出具有明确物理意义的定量评估结果,隶属函数的建立在很大程度上依靠经验,专家打分法则主观性太强。(3)topsis法,topsis的基本原理是借助于多目标决策问题的“理想解”和“负理想解”来进行排序,以确定各方案的优劣程度。“理想解”是一个虚拟的最佳方案,它的各个指标值都达到各方案中的最优值;“负理想解”与之恰恰相反,它的各个指标值都达到各方案中的最劣值。“理想解”和“负理想解”代表了决策过程中努力追求与竭力避免的极端情况。(4)云重心评价法,云重心评价法作为一种综合评估法是数据挖掘和知识发现中最新发展起来的,体现定性与定量之间的不确定性转换,能够实现定性属性和定量属性值之间的转换。通过云模型把空间实体的模糊性和随机性集成到一起,为定性定量相结合的信息处理提供了有力工具,其实质是是一种模糊综合评估法,由李德毅院士提出的云模型理论采用自然语言来描述某些定性概念与其数值表示之间的不确定性转换,可以充分的刻画出定性语言的随机性和模糊性,具有较大的客观性和普遍适应性。由于云模型具有普遍适用性,该方法具有推广性和普遍应用价值。(5)集对分析方法,集对分析是一种关于确定不确定系统同异反定量分析的系统分析方法,其核心是将系统内的确定性与不确定性予以辩证地分析和数学处理,认为不确定性是事物的本质属性,并将不确定性和确定性作为一个系统进行综合的考察。集对分析将系统的确定性分为“同一”与“对立”两方面,将系统的不确定性定义为“差异”,“同一”、“差异”和“对立”(简称同异反)三者是相互联系、相互制约的,并在一定条件下可以相互转化。集对分析的基本概念是集对及其联系度。所谓集对,是指具有一定联系的两个集合所组成的对子。在具体的问题背景下,对集对在某一特性上的联系进行分类定量刻画,以联系度表示集对的辩证关系。联系度的意义是在某一问题背景下,对集对中两集合的联系进行相对确定和相对不确定辩证定量刻画。集对分析方法在前面指标体系的构建、指标值的确定以及指标权重的确定的基础上,通过确定比较空间,进一步在比较空间内确定联系度,最后将关联度与权重结合构成综合联系度,在此基础上进行评估。保障能力评估问题如果存在着不确定性,不确定性将直接影响排序结果的稳定性和可靠性。以集对分析思想为基础,构建的多指标评估模型,直接用原始数据来定义联系度,以定量的结果对保障能力进行评估。模型重视信息处理中的相对性和模糊性,以联系度刻画对立兼顾;同时,原理直观,计算公式和步骤简便,结果合理、客观,可为解决军事领域类似评估问题提供一种新的思路。(6)多级可拓评估方法,通过对上述方法的分析和研究,可以发现这些方法往往不能根据实际需要动态调整所划分的等级范围,实现保障能力的细化分级,以至于评估结果难以有明确的物理意义,难以使用,装备管理和工作人员难以客观准确地掌握保障能力的实际状况。可拓方法中的优度评价法利用可拓集合和关联函数,在对各衡量条件加权的情况下,评价一个对象的优劣程度。在衡量条件中,加入“非满足不可”的条件,使评价更为切合实际;同时,由于关联函数值可正可负,从而能够正确反映一个被评对象的优劣程度。可拓评估方法的基本形式是一级可拓综合评估,对于比较简单的问题,可得出较科学的结果;但对于复杂的评估,由于要考虑的评估指标较多,应将众多指标分类,从而建立多级可拓评估模型。计算各等级的综合关联度,比较各等级综合关联度的大小以确定评估结果。本发明在维修保障能力评估指标体系的基础上,分别建立人力与人员、物质资源保障能力、组织管理能力以及保障实效的评估模型,给出相关指标的权重系数计算方法,并建立维修保障能力综合评估模型。确定各个指标的权重,是评估的基础性工作。通常可采用层次分析法,由专家对同一级指标两两比较,形成权重判断矩阵,并进行一致性检验,检验通过后,就可以利用矩阵特征向量并归一化计算得出各个指标的权重值。作为一种优选的实施方式,所述主观赋权法包括:层次分析法、网络层次分析法、ahp-gem综合算法、基于赋权公式法、基于变权原理的指标赋权法;所述客观赋权法包括:计算信息量权重的信息熵法、离差最大化方法、独立性权重的相关矩阵判别法;所述组合赋权法包括:基于最小二乘原理的组合赋权法和基于对数最小二乘原理的组合赋权法。作为一种优选的实施方式,所述权重计算方法具体包括:采用层次分析法,由专家对同一级指标两两比较,构造权重判断矩阵;为客观反映参评人员经验,采用两两比较方法,其重要性度量用1~9标度法,如表所示。设指标有k个,对指标i与指标j进行比较,比较可能有:指标i与指标j相比,同等重要,取aij=1;指标i与指标j相比,稍重要,取aij=3;指标i与指标j相比,较重要,取aij=5;指标i与指标j相比,明显重要,取aij=7;指标i与指标j相比,极端重要,取aij=9。取aji=1/aij(1)在k个指标之中,进行两两比较,则可得到判别矩阵且满足aij>0,aij=1/aji,aii=1(2)标度含义1两个指标相比,具有同等重要性3两个指标相比,前者比后者稍重要5两个指标相比,前者比后者较重要7两个指标相比,前者比后者明显重要9两个指标相比,前者比后者极端重要2,4,6,8上述相关判断的中间值表1重要性标度度量其次,对所述权重判断矩阵进行一致性检验;由矩阵的构造可知,权重判断矩阵应具有传递性。即满足aij.ajm=aim(i,j,m=1,2,…,k),若权重判断矩阵满足传递性,则称权重判断矩阵s具有一致性。上述一致性矩阵的定义是一种理想的情形,在实际问题的分析处理中的判断矩阵一般无法满足上述要求。即在使用层次分析确定内容指标重要度时,往往要求判断矩阵具有近似的一致性,即要求两两比较判断时不应偏离一致性太大。为此给出了判断矩阵一致性检验的方法:(a)求权重判断矩阵a的最大特征根λmax;(b)求出一致性指标(k为判断矩阵a的阶数);(c)查找相应的平均随机一致性指标ri;(d)计算一致性比例;(e)当cr<0.1时,一般认为判断矩阵a的一致性是可以接受的,否则,应该调整判断矩阵,使其满足一致性要求,以保证所求权重向量结果的可信程度。矩阵阶数12345678指标ri000.520.891.121.261.361.41矩阵阶数9101112131415指标ri1.461.491.521.541.561.581.59表2随机一致性指标最后,对通过检验的权重判断矩阵使用矩阵特征向量归一化计算得出各个指标的权重值。在判断矩阵s满足一致性要求的情况下,可以利用如下方法计算重要性权重系数。如指标j的权重系数为:利用上述步骤可以依据一个专家的判断得到k个指标的权重系数,由于每个专家对这些指标重要性的认识具有一定的主观性。因此,为了消除对指标重要性的主观性,可以请多个专家对这些指标的重要性进行比较,得到多个判断矩阵,并用上述方法进行处理。由此可见,每个指标都可得到多个权重系数,例如对于内容指标j,可得到的权重系数为λj1,λj2,…,λjl。其中l为专家数量。这样指标j的权重系数为:作为一种优选的实施方式,还包括,根据维修保障能力评估指标体系分别建立人员人力评估模型、物质资源保障能力评估模型、组织管理能力评估模型、保障实效评估模型、维修保障能力综合评估模型;根据指标的权重系数计算方法建立维修保障能力综合评估模型。其中,根据维修保障能力评估指标与要求研究的有关内容,人力人员评估模型如图5所示。此时,评估模型为:其中:b1是人员与人力能力;c1~c4分别表示舰员综合能力、伴随保障人员综合能力、前送保障人员综合能力以及远程支援保障人员综合能力;表示由舰员综合能力等构成人员与人力能力时的比例系数。根据舰船装备维修保障的特点,认为四种人员能力中舰员综合能力、伴随保障人员综合能力较为重要,而前送保障人员综合能力以及远程支援保障人员综合能力虽然也比较重要,但在需要时通常都能找到具备相应素质的人员,因此在评估时考虑更加注重舰员及伴随保障人员的能力。据此可大致得到权重判断矩阵s如下:根据判断矩阵可以计算得到各类人员综合能力的权重系数如下表所示。表3人员人力中各类人员综合能力权重系数表其中,根据维修保障能力评估指标与要求研究的有关内容,物质资源保障能力评估模型如图6所示。此时,评估模型为:其中:b2是物质资源保障能力;c5~c7分别表示技术资料保障能力、维修器材保障能力、维修工装设备保障能力;表示由技术资料保障能力等构成物质资源保障能力时的比例系数。根据舰船装备维修保障的特点,认为技术资料保障能力、维修器材保障能力、维修工装设备保障能力同等重要。据此可计算得到其权重系数为:由下级指标计算技术资料保障能力、维修器材保障能力、维修工装设备保障能力的模型不再赘述。其中,根据维修保障能力评估指标与要求研究的有关内容,组织管理能力评估模型如图7所示。此时,评估模型为:其中:b3是组织管理能力;c8~c10分别表示维修组织与力量管理能力、制度制定及其适用性、制度落实情况;表示由维修组织与力量管理能力、制度制定及其适用性、制度落实情况等构成组织管理能力时的比例系数。根据舰船装备维修保障的特点,认为制度制定及其适用性、制度落实情况同等重要,维修组织与力量管理能力较前者稍重要。据此可大致得到权重判断矩阵s如下:根据判断矩阵可以计算得到各类指标的权重系数分别为:λ1=0.6λ2=λ3=0.2由下级指标计算维修组织与力量管理能力、制度制定及其适用性、制度落实情况的模型不再赘述。其中,根据维修保障能力评估指标与要求研究的有关内容,保障实效评估模型如图8所示。此时,评估模型为:其中:b4是保障实效;c11~c13分别表示舰载机起降保障实效、人员前送保障实效、器材前送保障实效;表示由舰载机起降保障实效、人员前送保障实效、器材前送保障实效等构成保障实效时的比例系数。根据舰船装备维修保障的特点,认为人员前送保障实效、器材前送保障实效同等重要,舰载机起降保障实效较前两者稍重要。据此可大致得到权重判断矩阵s如下:根据判断矩阵可以计算得到各类指标的权重系数分别为:λ1=0.6λ2=λ3=0.2在建立保障实效评估模型并给出指标权重系数后,下面将给出舰载机起降保障实效、人员前送保障实效、器材前送保障实效等指标的赋值方法。(1)舰载机起降保障实效赋值方法舰载机起降保障实效表征的是海上任务期间舰载机起降保障的实际情况。统计舰船入列以来,在海上任务期间实施舰载机起降的总架次数n11以及由于涉飞装备保障问题影响舰载机起降的次数f11。在收集到原始评估数据后,舰载机起降保障实效按如下表达式赋值:(2)人员前送保障实效赋值方法人员前送保障实效表征的是人员平均前送时间满足维修时效性要求的情况。统计舰船入列以来,在海上任务期间人员前送的平均前送时间t12。在收集到原始评估数据后,人员前送保障实效按如下表达式赋值:t0是平均前送时间要求。由于人员、器材前送通常在影响海上任务执行时才会启动,因此前送时效性要求较高,在本报告中取为12h。(3)器材前送保障实效赋值方法器材前送保障实效表征的是器材平均前送时间满足维修时效性要求的情况。统计hm入列以来,在海上任务期间器材前送的平均前送时间t13。在收集到原始评估数据后,人员前送保障实效按如下表达式赋值:最后,在建立人员与人力、物质资源保障能力、组织管理能力以及保障实效的评估模型的基础上,根据维修保障能力评估指标与要求研究的有关内容,可以构建维修保障能力综合评估模型,模型如图9所示。此时,评估模型为:其中:a是维修保障能力;b1~b4分别表示人员与人力、物质资源保障能力、组织管理能力以及保障实效;λa(i)表示由物质资源保障能力、组织管理能力等构成维修保障能力时的比例系数。根据舰船装备维修保障特点,认为四种能力同等重要,那么可以计算得到各类指标的权重系数分别为:λa(1)=λa(2)=λa(3)=λa(4)=0.25实施例二:与实施例一的舰船装备维修保障能力评估方法的各种实施方式相对应的,本发明提供一种舰船装备维修保障能力评估系统,所述舰船装备维修保障能力评估系统包括如下模块:评估对象确定模块,用于确定评估对象;评估指标体系建立模块,用于根据舰船装备维修保障能力影响因素建立评估的指标体系,确定评估对象、评估指标与要求;评估模型建立模块,用于通过指标赋值方法、权重计算方法或者指标综合方法构建舰船装备维修保障能力评估模型。本发明对于保障能力的评估首先应当明确评估的对象,其次是保障能力影响因素分析的基础上建立评估的指标体系,明确指标要求及相关的标准;最后是通过给出指标赋值方法、权重计算方法以及指标综合方法等,构建保障能力评估模型。其中,保障能力指标体系通常是在分析主要影响因素的基础上,遵循一定的原则,按照一定的方法建立。可见,本发明的舰船装备维修保障能力评估方法和系统在深入分析维修保障需求的基础上,深入研究了舰船装备维修保障能力评估方法。首先,介绍了指标体系建立、指标赋值、指标权重赋值以及模型综合等保障能力评估的基础理论;其次,分析了维修保障能力影响因素分析,建立维修保障评估指标体系,明确了评估对象、评估指标与要求;再次,给出了人力与人员、物质资源保障能力、组织管理能力以及保障实效的评估模型,并在此基础上给出了维修保障能力评估模型;最后明确了维修保障能力评估实施的方法步骤,以及各类指标原始数据收集的方法与要求。对舰船装备维修保障能力给出科学合理、客观公正的结论,及时发现影响维修保障有效实施的薄弱环节,为不断完善维修保障机制提供依据。本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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