武器系统效能评估方法研究
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摘 要：武器系统效能评估是武器系统全生命周期管理過程中的重要部分和核心环节，更是直接分析武器系统性能优劣的重要评判步骤。该文在对武器系统效能评估进行简单概述的基础上，对武器系统效能评估进行了三维具体描述，最后以层次灰色分析法为基本评估原理，对武器系统效能评估进行深入分析，探讨了层次灰色分析法的基本步骤并进一步进行了实例分析，从而为不断提升武器系统效能评估方法的科学性和准确性提供更多的参考与启迪。
关键词：武器系统效能;评估方法;案例分析
中图分类号： E92 文献标志码：A
0 引言
武器系统的效能评估作为武器系统开发、研制甚至后续生产应用市场过程中的重要步骤，直接为武器系统的未来发展、型号设计、规格数量及材料选择等提供论证方案，为武器装备技术的升级优化与改造等提供数据支撑，直接解决武器装备系统建设和使用过程中的诸多难题，不断提高武器系统装备设计的科学性与合理性，不断完善武器装备系统建设的工程化和高效率，使武器装备系统更加智能。
然而，目前国内外关于武器系统效能的定义并不统一，绝大部分国家认为武器系统效能主要是探究武器系统能否满足某一特定任务和特定目标的程度，是直接和武器系统有较强依赖性和相关性的函数关系。从武器系统效能定义出发，可知武器系统效能并非绝对参数，而是作为相对参数衡量武器系统可靠性和安全性的程度。可以说，只有更精确地评估武器系统的实践效能，才能为武器系统的开发研究、设计生产、材料采购和大规模应用提供更加科学客观的依据，才能在接近实战的战场环境和对抗条件下，评估武器系统的整体作战效果，因此，对武器系统效能评估方法的探究有着重要理论意义和现实价值。
1 武器系统效能评估
武器系统的效能评估是进行武器装备体系发展战略制定与研究的重要内容和基础支撑，更是直接关系未来高技术战争环境下，武器系统效能发挥的重要因素。武器系统效能评估的复杂性与不确定性又在一定程度上加大了武器系统效能评估的困难程度，从传统模式下的单纯依靠运筹学和数理统计方法，进一步转向了运筹学、数理统计和系统工程方法等的综合应用。
目前，学术界关于武器系统效能评估的定义较多，普遍受学术界认同的武器系统效能评估主要包括美国航空无线电研究公司对武器系统效能评估的定义，该定义认为：武器系统效能评估是在规定的外界环境条件下使用武器系统，衡量武器系统在一定时间内满足作战要求的基本概率。
美国海军则进一步认为：武器系统效能评估是评估武器系统在规定外在条件和规定时间内，完成规定任务程度的具体指标。不同评估人员由于所处地位的不同以及观察角度的不同，对武器系统效能评估问题有着不同的理解。目前，武器系统效能评估主要包括层次分析法、专家评价法、模糊综合评价法等诸多方法，图1为武器系统效能评估流程示意图。
2 武器系统效能评估的三维描述
通常情况下，武器系统效能评估主要涉及武器系统效能的度量方式选择、武器系统效能建模方式分析以及武器系统效能评估方法的选择3个部分，从而组成了武器系统效能评估的三维立体结构模型，以效能、系统建模和方法维3个变量作为模型，度量武器系统效能评估的整个过程。以武器系统效能评估的效能度量维为例，探究武器系统效能评估可知，效能度量维度进一步刻画武器系统效能评估的层次性和分类性。单项效能评估、系统效能评估、作战效能评估以及体系效能评估等，进一步反应了武器系统效能评估的层次性。对武器系统效能评估的装备效能和技术性能等的评估，则进一步反映了武器系统效能评估的分类多样性，不同层次以及不同类别的武器系统效能度量方式往往不同，单项武器系统效能度量方式绝大部分采用概率形式定量分析，而在其他情况下，武器系统效能评估往往用任务完成程度度量，以定性和定量的方式刻画任务完成的具体程度。武器系统作战效能评估，可使用统计方法，利用统计指标量化处理体系，效能评估则应用定性化分析方法，描述武器系统体系如何满足对抗任务和解决冲突问题。
3 武器系统效能评估层次-灰色分析法
3.1 层次-灰色分析法基本步骤
以控制学和运筹学相结合的基本数学理论作为灰色系统理论的基本知识，解决信息不完备系统条件下的武器系统效能评估问题，处理武器系统效能评估时信息匮乏的系统问题。在此基础上，基于模糊综合评价方法提出改进的层次灰色分析法。
通常情况下，层次灰色分析法应用于武器效能的评估过程时，主要包括以下5个步骤。1）建立判断矩阵并计算出相应的武器系统效能评估系统的指标权重，通过对武器效能系统指标权重值的两两重要性对比分析，建立相应的判断矩阵，表明武器效能评判过程中，同一层次指标之间的相对重要性程度，以便根据权重求解方法求解出武器系统效能评价各指标的相对权重值。2）进一步确定武器系统效能评估体系的样本矩阵，在武器系统效能评估指标评价过程中，将指标评价值划分为好、较好、一般、较差、很差5个等级，对应得出指标评价等级分数[1]。针对m个评价指标，假设有n个专家参与武器系统效能评价，利用第i个专家评判对评价指标所给出的评分，得出最终武器效能评估的必要性样本矩阵。3）确定武器系统效能评估过程中的评价灰类。确定武器效能评价过程中各指标权重值灰类的等级数、灰类的灰数以及灰类的白化权函数，具体情况具体分析，通过定性分析方法确定武器效能评价系统各指标的最终白化权函数形式。4）对武器系统效能评估过程中的灰色评价权向量和矩阵进行分析计算。针对武器系统效能评价指标，在探究第一个评价灰类的灰色评价系数的基础上，总结各个评价灰类的灰色评价权重系数数据，记录相对应的a个评价灰类灰色评价权，从而得出归一化的灰色评价权向量，再将m个评价指标对各类型评价灰类的灰色评价权向量相综合后，得到最终的灰色评价权矩阵。5）在假设m个武器系统评价指标权重的基础上，探究得出m个武器系统评价指标的综合评价结果，对综合评价结果提供的信息数据进行进一步筛选，按照最大隶属度原则，确定武器系统被评估对象指标的灰类等级，完成整个武器系统效能评估。
3.2 应用举例
该文进一步以层次灰色分析法为基本原理，分析武器系统效能评估的实例。首先，以有无故障、耐久性、可保存性和可维修性4个指标作为某一武器系统安全可靠性指标的衡量体系，进一步利用层次分析法建立两两对应的判断矩阵，根据有关公式得出有无故障、耐久性、可保存性和可维修性4个武器系统基本效能指标的权重值。其次，以5位专家所给出的指标权重评价样本为依据，得出相应的评价样本矩阵，在利用有无故障、耐久性、可保存性和可维修性4个指标的五级评价体系下，得到相应的灰数和白化权函数。将第一类指标评分等级很好的灰数定义为[0，9），白化权函数定义为f1。第二类指标评分等级较好的灰数设定为[0，7，10），白化权函数为f2。第三类指标评分等级一般的灰数设定为[0，5，8），白化权函数f3。第四类指标评分等级较差的灰数设定为[0，3，6），白化权函数为f4。第五类指标评分等级很差的灰数设定为[0，1，3），白化权函数为f5。进一步根据灰色评价权向量及样本矩阵，在结合指标评分等级、灰数以及白化权函数的基础上，得出相应的灰色评价权矩阵，最终计算出评价结果[2]。根据最大隶属度基本原理，得到该武器系统整体可靠性处于较好水平这一最终结论，为武器系统的运行维护和未来研发设计等提供一定参考。
4 结论
总之，武器系统的效能评估在一定程度上呈现出时间变化的特质，具备较强的时效性和复杂性，随时间函数的影响较大。随着时间的不断延长，武器系统的整体效能会呈现逐步降低的局面。同时，由于各武器系统功能结构上的差异性，应对不同的武器系统应采取截然不同的效能评估方法。通常情况下，武器系统效能评估实践往往采用多种评估方法混合使用，扬长避短，得到更加全面科学、客观准确的武器系统效能评估值。层次灰色分析法进一步利用灰数和白化权函数精确界定武器系统效能评价矩阵中的各元素，排除模糊综合矩阵评价方法模型中专家经验存在的主观性，在一定程度上提高了武器系统效能评估的科学性与有效性。
参考文献
[1]吕艳辉，赵林.武器系统效能评估方法研究[J].辽宁工程技术大学学报，2017，24（4）：605-606
[2]谭乐祖，杨明军，向迎春，等.武器系统效能评估方法研究[J].兵工自动化，2016，29（8）：13-15
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