摩步师军交运输保障效能综合评估方法

刘　宁，庄保磊，张艳萍

(1.军事交通学院 国防交通系，天津300161； 2.后勤学院 研究生二队，北京 100858)



● 军事运输Military Transportation

摩步师军交运输保障效能综合评估方法

刘宁1，2，庄保磊2，张艳萍1

(1.军事交通学院 国防交通系，天津300161； 2.后勤学院 研究生二队，北京 100858)

依据联合战役背景下摩步师跨区机动的特点，基于Delphi法建立了摩步师军交运输保障效能综合评估指标体系，利用结构熵权法给出了评估指标的权重。分析了同级各指标间相互关系，相应地给出了每个指标计算模型和每个子系统综合模型，重点构建了摩步师军交运输保障效能综合评估模型，为联合作战背景下摩步师跨区机动的运输保障效能评定提供了量化分析依据。

军交运输；效能评估；结构熵权法；评估模型

在信息化条件下，陆、海、空、天、电、网一体化联合作战已成为现代战争的主要特点。以师为作战单位的组织方式是实际作战指挥和决策的一种常见形式，相应作战方案的制定和组织实施等至关重要。随着战争形态的演变和作战样式的创新，战场环境日趋复杂，对战时军交运输保障的效能提出了更高的要求。因此，科学合理地评估战时军交运输保障效能，对相应军交运输保障方案的制定与组织实施具有重要意义。

1　效能评估的概念、目的与方法

效能是指系统在规定条件下达到规定使用目标的能力。效能评估是根据影响系统效能的主要因素，运用一般系统分析的方法，在收集信息的基础上，确定分析目标，建立综合反映系统达到规定目标的能力测度算法，最终衡量出系统效能的测度与评估。齐装满员的成建制部队是兵力集团的骨干力量，师(旅)团级作战单位是军交运输保障的主要对象。摩步师军交运输保障效能综合评估的目的，是为军队能够准确评价成建制部队输送时军交运输保障效能的优劣，以军交运输保障任务为牵引，通过对军交运输保障活动的详细分析，建立特定的评估指标体系，运用系统分析的方法，按照一定的程序，通过定量、定性对比分析，对一定时期内的我军成建制部队军交运输保障效能进行客观、全面的评价和度量。科学合理的效能综合评估模型与方法研究是科学决策的基础性工作，综合评估结果是评价效能优劣的重要依据。效能评估常用的方法包括层次分析法、模糊综合评估法、TOPSIS法、因子分析法等。

2　评估指标体系的构建

2.1评估指标的确定

为科学合理地确定“军交运输保障效能综合评估”指标体系，提高军交运输保障效能综合评估结果的完整性和准确性，本文以联合作战为背景，以输送摩步师的活动为研究对象，以部队战备输送与保障方案、军交运输训练与考核大纲和《军交运输保障能力动态评估标准》《军队联合投送训练规定》等有关法规为基本依据[1-2]，构建了军交运输保障效能评估指标体系(如图1所示)。由于篇幅有限，评估指标的解析将不再详释。

图1　军交运输保障效能评估指标体系

2.2指标权值的确定

(1)利用结构熵权法确定评测指标权重。为解决层次分析法确定权值的主观性和不确定性，得到更合理的各指标权值，本文采用一种将主观赋值法与客观赋值法相结合的“结构嫡权法”[1]。它将专家调查法和模糊决策分析方法相结合，采取主观评估法对指标的重要性进行评估，利用客观的数学方法对评估值的不确定性进行定量分析，计算熵值，并进行“盲度”分析，从而得到更合理的权值体系。以影响“输送能力”的4个指标为例，结构熵权法具体步骤如下[3-4]。

首先，设计指标权重定性排序的“指标体系权重专家调查表”(见表1)，按照“德尔菲法”规定的程序和要求形成调查问卷。专家根据问卷内容，对测评指标集重要性的“排序”进行定性判断(采用画“√”的方式)。通过征询和反馈，最终形成“典型排序”。

其次，对“典型排序”进行“盲度”分析[3]。专家“典型排序”的意见往往会因为数据“噪声”，产生潜在的偏差和溯源数据的不确定性。为消除数据“噪声”和减少不确定性，需要对表1指标的定性判断结论进行统计分析与处理，即计算其熵值，以减少专家“典型排序”的不确定性。通过对表1的调查结果进行熵权分析[3-5]，计算可得指标的权重值(见表2)。

(2)指标体系权重的确立。最终确定的军交运输保障评价指标体系，包括一级指标3个，二级指标6个，三级指标13个，四级指标16个，并通过百分权重法和乘积法计算了每项指标的权重。

表1　指标体系权重专家调查表

表2　4种运输方式的评估与权重计算

注：Qj为“认识盲度”；xi为k个专家关于每一个因素的总体认识度[3-5]。其他指标的权重值以此类推。

3　评估指标数据获取与处理

3.1客观数据的获取与处理

在本文提出准则中，通过能力、装卸载能力可通过客观检测量化考虑。为消除不同量纲的影响，本研究选用线形插值法对指标进行标准化处理，指标标准化值范围在0～1。

(1)装卸载能力。装卸载能力可利用部队装卸载的最快、最慢时间来考虑。即

(1)

(2)运输方式的旅行速度。设实际通过量Ts，计划量Tj，最大通过能力Tmax，旅行速度v为

(2)

计划量为计划铁路使用车次量，区间的最大通过能力由铁路局提供。

3.2主观数据的获取与处理

在本文提出的准则中，防护能力、交通保障、指挥决策、组织筹划、指挥控制等方面的准则不易直接定量给出，因此本文采用专家评测法获取专家对各指标的判断数据。判断依据是某军事院校历年后勤演习经验数据和后勤综合保障能力(军交运输保障能力)细则。

4　综合评价模型建立

4.1评估评分方案

设Dij为方案评分表中i层j指标的评分均值，根据评分指标数据获取与处理方案对案例样本进行评分(总分值100)获取Dij值，利用结构熵权法获得指标权重wj值，依据评估准则将Dij值与wj代入核心算法公式，评估出各个方案的总体评分。其中F为效能值，wij为第i级第j个指标的权值，nq为q类指标数量。

(1)利用惩罚型代换法实现具有制约关系指标综合评判的传递[4]。从军交运输保障能力指标集来看，同级指标间具有制约或互补关系，同时对上级指标有传递关系。以铁路运输保障能力为例，当铁路运输中断等情况发生时，不管装卸载能力、防护能力、交通保障能力有多高，其保障综合效能应为0，因此这种合成原则应设为 “一票否决法”，即某个指标的不合格将导致整个综合评估值的不合格，为“惩罚型代换法”。合成公式为

(3)

此公式能较好地满足“惩罚落后”的原则。

(2)利用加权求和法与参与系数实现互补关系指标综合评判的传递。对于具有互补关系的指标集，一般采用加权求和实现向上级指标的传递，同时考虑参与程度，引入参与系数。例如在部队机动方式选择上，可以采用铁路、水路、航空、公路运输等多种运输方式及其结合方式，或只采用某一种或某几种运输方式，因此各个运输方式属于“或”的关系。此类合成公式为

(4)

其中参与系数公式为

(5)

式中w3l为铁路、公路、水路、航空的权重值。

参与系数的有效设置可以实现以下两个目的：一是可以有效屏蔽非参与方的权重占比，并提高参与方权重的占比，符合客观实际；二是参与系数数据采集来源于客观实际，λl的值取自参与方的各自量，并经过合适的换算。如运输方式的参与量可以等价换算为运输的人员数量或装备数量，考虑目前我军军交运输保障中人员和装备为不分离状态下的运输，可以以各方式运输的人员数量为λl的换算量，本文中λl取值分别为3 283、6 267、0、150。

4.2方案的总体量化评估

(1)组织指挥效能模型。分析组织指挥效能指标集，可知指挥员指挥效能、指挥机构效能和部(分)队行动效能之间是典型的制约关系，一方失效，必将影响组织指挥效能的总体发挥。同理，指挥员指挥效能的分指标之间、指挥机构效能分指标之间、部(分)队行动效能分指标之间也都是表征出强烈的制约关系，故组织指挥效能模型为

(6)

式中：当l=1,3时，nl=3；当l=2时，nl=6，nl为l类指标数量。w1l为指挥员指挥、指挥机构、部(分)队指标相对于其上级指标组织指挥效能的权重值，w1lj为指挥员指挥、指挥机构、部(分)队其下级指标的权重值。

(2)衔接运效能模型。分析衔接运效能指标集，可知应急处置能力、装卸载能力、防护能力和综合保障能力之间也是强烈的制约关系，故衔接运效能模型为

(7)

式中w2l为衔接运应急处置能力、装卸载能力、防护能力和综合保障能力指标相对于其上级指标衔接运效能的权重值。

(3)运载效能模型。分析运载效能指标集，其分指标之间是具有强烈互补关系，并有参与程度的差别，应用公式(4)(5)。运输方式指标的下级指标间又表征出强烈的制约关系，应用公式(3)。所以，运载效能模型为

(8)

式中：w3l为铁路、公路、水路、航空运输相对于其上级指标运输能力指标的权重值；w3lj为铁路、公路、水路、航空运输其下级指标的权重值。

利用惩罚型代换法实现铁路、公路、水路、航空运输下级指标向运输方式指标的合成，再利用加权求和法与参与系数实现运输方式指标向运输效能的合成。

(4)综合效能模型。组织指挥能力、衔接运能力、运载能力指标之间是具有强烈制约关系的指标集，将组织指挥效能、衔接运效能和运载效能通过惩罚型代换法合成得到方案的整体效能。得到摩步师军交运输保障效能综合评估模型的核心算法为

(9)

式中w1、w2、w3分别为组织指挥能力、衔接运能力、运载能力指标的权重值。

(5)方案评估数据模糊化。当方案的整体评估结果量化之后，可以用综合评估数据对方案进行量化评价，然而，对于一些临界值，比如59分与61分，只差2分，但是等级却由“4”降为了“3”，出现了“质变”，这并不符合实际情况。在各个等级之间事实上存在着中间过渡值，因此传统的处理方式是存在明显不足的。由此，本文引入模糊分析法来评判方案效能，将清晰等级边界进行模糊化处理，构造5个模糊评判等级，计算每一个确定的指标值对于各个模糊评判等级的隶属度，从而得出评判等级。

①建立判断等级v={v1,v2,v3,v4,v5}={差，较差，一般，较好，好}；

②本文评估的军交运输保障效能是一个指标数值越大越好的绩效指标。通过与专家讨论，给出指标值区间的下限与上限。确定的模糊评判等级(见表3)。

表3　模糊评判等级

③选择高斯型隶属度函数：

Li(x)=e-k(x-αi)2

(10)

式中：x为方案评估分数；αi为各个中心值。

④用待定系数法求k：

(11)

代入上式：k1=101.1，k2=439.789，k3=923.26，k4=1 499.51，k5=2 212.48。

(12)

⑤将通过“军交运输保障综合效能模型”计算得出的评估结果代入上式，得出其在每个模糊评判等级上的隶属度，构造出各自的隶属度向量为

R=(1．959 3×10-4，3．159 7×10-5，0．002 6，

0．300 9，0．707 7)

(13)

对照v={v1,v2,v3,v4,v5}={差，较差，一般，优秀，非常优秀}，由此可知，本次演习评价等级为5级，即为“非常优秀”。

4.3效能F评判等级分析

当效能评判等级为1级时，评价为差。由于使用了惩罚型代换法，放大了指标间的差距，表明各指标中存在一个或多个指标数值严重反向偏离，组织指挥能力、衔接运能力、运载能力3个运输保障环节中一个或多个出现严重的失误或瓶颈，通过核心算法4.2中步骤(1)～(3)中D1lj、D2l和D3lj的专家打分表，可以找出影响效能的主要因素，提出改进建议。

当效能评判等级为2级时，评价为较差。表明各指标值均低于正常数值或是存在个别指标一定程度的反向偏离，通过核心算法4.2中步骤(1)～(3)中D1lj、D2l和D3lj的专家打分表，找出影响效能降低的相关因素，并提供相应的改进措施。

当效能评判等级为3级时，评价为一般。表明各指标值处于正常值附近，基本满足运输保障需求，但遇保障需求激增时，则后续保障不足，整个运输保障环节需要整体提升，以提高运输保障的应急反应能力。

当效能评判等级为4级时，评价为优秀。表明各指标值均高于正常数值或是个别指标存在一定程度的短板，但能够较好的完成运输保障任务。通过分析D1lj、D2l和D3lj的专家打分表，给出进一步的改进建议。

当效能评判等级为5级时，评价为非常优秀，表明各指标均有好的表现，能够圆满完成运输保障任务。

5　结　语

本文对摩步师军交运输保障任务过程中的全要素进行全面的系统分析，根据每一项评估指标的内涵和机理，采集相关的客观数据，根据指标的军事学和数学意义，构建一系列的系数集合，从而建立相应的数学模型，保证评估结果的信度和效度，使评估结果更加接近于真实，以达到客观评估的目的，能够更加有效地辅助决策。

[1]邱宛华.管理决策与应用熵学[M].北京:机械工业出版社,2002：62-80.

[2]程启月.评测指标权重确定的结构嫡权法[J].系统工程理论与实践,2010,30(7)：1225-1228.

[3]秦志斌,钱国平，马文彬.基于熵权的沥青路面使用性能多目标综合评价[J].中南大学学报(自然科学版),2013，44(8):385-389.

[4]苏为华.多指标综合评价理论与方法问题研究[M].厦门：厦门大学出版社,2001:67-80.

(编辑：闫晓枫)

Research on the Comprehensive Evaluation Method of Military Transportation Support Effectiveness for the Motorized Infantry Division

LIU Ning1，2，ZHUANG Baolei2，ZHANG Yanping1

(1.National Defense Traffic Department, Military Transportation University, Tianjin 300161,China;2.Postgraduate Training Brigade, Logistics College, Beijing 100858, China)

In accordance with the inter-war-zone maneuver characteristics of motorized infantry division in joint operation, and on the base of delphi method, the comprehensive evaluation index system of military transportation support effectiveness for the motorized infantry division is built. By using the structural entropy weight method, the weight of evaluation index is presented. The relationship between the indexes at the same level is analyzed. The computational models for each index and the comprehensive model for each sub-system are obtained. The comprehensive evaluation index system of military transportation support effectiveness for the motorized infantry division is established, which is of quantitative reference for the evaluation in question.

military transportation; effectiveness evaluation; structural entropy weight method; evaluation model

2016-04-26；

2016-05-09．

刘宁(1978—)，女，博士研究生，讲师.

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.06.004

E234

A

1674-2192(2016)06- 0014- 05