通信工程部队施工装备体系效能综合评价.pdf

总第347期1引言通信工程部队担负军队信息通信工程建设、国家信息通信应急抢修抢建、战场信息通信工程支援等重要任务，在支撑联合作战、全域作战的网络信息体系建设中处于重要地位。施工装备是通信工程部队的主要装备和工具，其效能是否充分释放将直接影响通信工程部队任务完成质量。目前，国内军用施工装备效能评价相关研究主要是通过定性方法对施工装备的分类、现状、特点等进行理论分析，缺乏定量研究内容。李喆等1对我国隧道和地下工程施工装备的发展形势进行了总结分析。刘子金等2对我国建筑施工装备行业发展历程进行了归纳总结，将其分成了萌芽、创业、行业形成、全面发展四个阶段。薛文斌3则指出我国战时快速抢修与维护机械配套设备较少，在国防和应急交通收稿日期：2022年11月15日，修回日期：2022年12月27日基金项目：国防科研基金项目“加油机器人关键技术与虚拟样机设计研究”（编号：YX216J021）；国防科研基金项目“群车加油效能提升智能控制技术研究”（编号：YX214J038）资助。作者简介：王瑶，男，硕士研究生，研究方向：军事装备，军事装备保障与管理。马振利，男，硕士，教授，硕士生导师，研究方向：军事装备学。薛冲，男，助理工程师，研究方向：军事装备保障与管理。南文成，男，硕士研究生，研究方向：军事装备，军事装备保障与管理。通信工程部队施工装备体系效能综合评价王瑶1，2马振利1薛冲2南文成1（1.陆军勤务学院重庆401331）（2.61068部队西安710100）摘要针对现有通信工程部队施工装备体系效能综合评价研究的不足，从科学性、先进性、适应性、配套性四个维度构建了综合评价指标体系，设计了由网络层次分析法、熵权法、云模型等数理方法组成的综合评价模型，并以X通信工程部队为研究对象进行了实际运用。研究结果表明，X通信工程部队施工装备效能整体评价为中等水平，验证了指标体系和评价模型的可行性。关键词施工装备；效能综合评价；网络层次分析法；熵权法；云模型中图分类号E23DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2023.05.026Comprehensive Evaluation of Construction EquipmentEffectiveness of Communication Engineering TroopsWANG Yao1，2MA Zhenli1XUE Chong2NAN Wencheng1（1.Army Logistics Academy of PLA，Chongqing401331）（2.No.61068 Troops of PLA，Xian710100）AbstractIn view of the shortcomings of the current research on the comprehensive evaluation of the effectiveness of the construction equipment system of the communication engineering force，a comprehensive evaluation index system is constructed fromthe four dimensions of scientificity，progressiveness，adaptability and compatibility.A comprehensive evaluation model composed ofnetwork analytic hierarchy process，entropy weight method，and cloud model is designed，and X communication engineering forceis taken as the research object for practical application.The research results show that the overall evaluation of the constructionequipment efficiency of the X communication engineering unit is medium level，which verifies the feasibility of the index system andevaluation model.Key Wordsconstruction equipment，comprehensive evaluation of effectiveness，analytic network process，entropy weightmethod，cloud modelClass NumberE23舰 船 电 子 工 程Ship Electronic Engineering总第 347 期2023 年第 5 期Vol.43 No.5126舰 船 电 子 工 程2023 年第 5 期工程领域应用时还有一定的局限性。吴秋军等4认为施工装备效率是恶劣施工环境下影响施工质量的重要因素。本文重点考虑通信工程部队施工装备满足全系统、全要素、全流程施工要求，以此构建指标体系与评价模型并实证检验，以期推动实现军事斗争通信准备走深走实。2构建综合评价指标体系在已有传统施工装备体系评价研究中，其评价指标多是主要装备系统种类、数量（规模）、质量（战技性能）等信息5，或是施工装备之间的结构、相互依赖支撑关系等静态要素68。使用这类指标具有结构简单、计算简便的优点，但这类指标体系重平时轻战时、重静态轻动态、重环节轻体系的弊端十分明显，难以全面评价现代战争条件下通信工程部队施工装备效能水平。因此，本文聚焦通信工程部队综合施工能力、工程管理能力、全域机动能力和自主保障能力4种核心需求能力，针对施工装备体系核心影响因素，选取装备体系的科学性、先进性、适应性和配套性为准则层指标并以此确定最终的通信工程部队施工装备体系效能评价指标体系，具体如表1所示。表1施工装备效能评价指标体系目标层通信工程部队施工装备体系效能A准则层科学性C1先进性C2适应性C3配套性C4指标层功能完备程度C11综合集成程度C12结构清晰程度C13模块化程度C14抢建抢修速度C21施工经济效益C22体系自动化程度C23应急出动能力C24执行任务效率C25执行任务多样性C31职能定位匹配程度C32复杂环境执行任务能力C33能力冗余程度C34装备相互衔接程度C41装备互补性C42装备关联程度C433确定综合评价模型3.1基于网络层次分析法确定指标主观权重网络层次分析法（ANP）是在美国学者Saaty在层次分析法的基础上创建的一种新的决策方法9。与层次分析法相比，ANP用网络结构表示系统内各元素间的关系，而不再是简单的递阶式层次结构10。在实际研究问题中，ANP能更加准确地描述客观事物之间的联系11。在基于ANP确定各指标权重过程中，第一步是判断所有指标之间是否存在影响和反馈关系。而后整合专家打分数据形成判断矩阵，其中每个判断矩阵都需进行一致性检验。最后通过未加权超级矩阵、加权超级矩阵、极限超级矩阵等超级矩阵运算求得各指标权重。ANP运算极为困难，一般需借助专业软件Super Decisions软件进行操作。3.2基于熵权法确定指标客观权重熵权法是基于指标数据的变异程度进行赋权，客观性较强12，具体步骤如下。1）测算指标的熵值。指标的熵值计算公式如下：ej=-Ki=1mVijlnVij（1）Vij=diji=1mdij（2）K=(lnm)-1（3）式中：ej表示第j项指标的熵值，dij是指标的原始数据。2）计算指标差异系数。指标的差异系数值越大，表示指标的作用越大13，公式如下：Qj=1-ej（4）式中：Qj表示第j项指标的差异系数。3）确定指标的客观权重。具体计算公式如下：Qj=Qjj=1mQj（5）式中：Qj即为第j个指标的权重。3.3确定指标组合权重基于拉格朗日乘子方法14求得指标组合权重，公式如下：Zi=wiwii=1nwiwi（6）式中：Zj即为第j个指标的组合权重。4施工装备体系效能评价云模型构建目前大量学者应用模糊综合评价法对装备体系效能进行评价，该方法能较好地解决非确定性问127总第347期题，但计算复杂、隶属度不精确15。本文选取具有良好的统计特点、直观清晰的云模型评价法建立评价模型16，具体过程如下。4.1构建评价等级云标尺设定评价等级及其范围，而后基于下述公式求得评价等级云数字特征值。Ex=(Vmax+Vmin)/2En=(Vmax-Vmin)/6He=k（7）式中：k为常数，超熵He一般取为0.1。4.2单项指标的云数字特征值邀请专家对评价对象的各项指标进行赋分，再求得各个指标的云数字特征值。1）计算期望值Ex：Ex=X=1ni=1nxi（8）2）计算样本方差：S2=1n-1i=1n(xi-X)（9）3）计算云滴的熵En：En=2*1ni=1n|xi-Ex|（10）4）计算云滴的超熵He：He=|S2-En2|（11）4.3获取综合评价结果再分别计算上层指标乃至整体的云数字特征值，计算公式如下：Ex=Z1Z1+Z2+ZnEx1+Z2Z1+Z2+ZnEx2+ZnZ1+Z2+ZnExnEn=Z21Z21+Z22+Z2nEn1+Z22Z21+Z22+Z2nEn2+Z2nZ21+Z22+Z2nEnnHe=Z21Z21+Z22+Z2nHe1+Z2nZ21+Z22+Z2nHe2+Z2nZ21+Z22+Z2nHen（12）最后，基于求得的云数字特征值运用Matlab软件绘制评价云图，并与各评价等级云图对比，基于最大相似度得到评价结果。5应用算例在本研究中，以X通信工程部队为研究对象，结合前文所构建的评价指标体系和评价模型对其施工装备体系效能进行实证评价。5.1确定指标组合权重根据表1通信工程部队施工装备效能评价指标体系，运用 Super Decisions构建 ANP评价模型，依次在Super Decisions软件中输入判断矩阵，计算未加权超级矩阵、加权超级矩阵、极限超级矩阵，最终得到的各指标主观权重。同时为了提高评价结果的精准度，采用 10级李克特量表（10-point Likert scale）的方式设计评价表，用数值 1-10 的 5 段（0-2，2-4，4-6，6-8，8-10）分别代表五个评价语，即该指标的表现情况为差、较差、中等、良好、优秀，而后抽选7名专家组成评价小组进行评分。根据式（1）式（5），得到客观权重，再通过式（6），即运用拉格朗日乘子法得到组合权重，具体结果如表2所示。表2ANP-熵权法指标组合权重计算结果准则层指标科学性C1先进性C2适应性C3体配套性C4权重0.15670.19030.36310.2899指标层指标C11C12C13C14C21C22C23C24C25C31C32C33C34C41C42C43组合权重0.03250.04140.03650.04630.03020.06050.01980.02260.05720.09820.07000.09770.09730.08760.09770.10465.2基于云模型的综合评价本文将施工装备体系效能水平划分为五个等级，具体为差、较差、中等、良好、优秀，对应的分值范围分别为 0，2、2，4、4，6、6，8、8，10。通过式（7）将数据转换为相应的云数字特征参数，并利用Matlab软件生成五个评价等级的云图。以各专家赋分为基础，利用式（8）式（12）计算得到X通信工程部队施工装备体系效能整体对应的云数字特征值，三个数字特征的参数值分别为 Ex=4.6238，En=1.0400，He=0.2412，再利用 Matlab 软件绘制得到X通信工程部队施工装备体系效能综合王瑶等：通信工程部队施工装备体系效能综合评价128舰 船 电 子 工 程2023 年第 5 期评价云图，如图1所示。研究结果表明，该评价模型对该通信工程部队施工装备体系效能评价得到的最终结果是“中等”水平，在施工装备体系的科学性、先进性、适应性、配套性等方面都有一定程度的提升空间。-202468101210.80.60.40.20图1综合评价云图6结语针对通信工程部队施工装备体系效能评价，从科学性、先进性、适应性、配套性四个维度构建了评价指标体系，同时考虑到传统的评价模型并不能直观地展现出结果，运用 ANP-熵权-云模型构建了评价模型，并进行了实证评价与分析，验证了本评价模型的可行性与可靠性，有助于推动当前通信工程部队在施工装备体系能力上补差、功能上补位、力量上补充。参 考 文 献1李喆，江媛，姜礼杰，等.我国隧道和地下工程施工技术与装备发展战略研究 J.隧道建设（中英文），2021，41（10）：1717-1732.2刘子金，王春琢，张淼.建筑施工装备研发历程回顾与展望 J.建筑科学，2018，34（09）：99-109.3薛文斌，蒋美华，王国军，等.军用工程机械在应急交通工程中的应用现状及能力提升的关键技术 J.工程机械，2015，46（04）：56-59，8.4吴秋军，于丽，王峰，等.高海拔特长隧道低压低氧环境施工控制技术研究供氧技术标准、关键通风技术、施工人员组织、施工装备效率 J.隧道建设，2017，37（08）：973-979.5许贵君，王晖，赵凯.基于仿真的装备保障指挥效能评价方法研究 J.计算机仿真，2017，34（11）：1-6.6黎漫斯，刘静，胡志慧.对潜通信系统效能评价 J.兵工自动化，2019，38（12）：64-67.7朱广良，吕学义，杨强.基于BP神经网络的通信装备效能评价方案优化 J.科技信息，2011（35）：163-164.8雷宁，曹继平，王赛，等.基于AHP和模糊综合评价法的装备维修保障效能评价 J.兵工自动化，2019，38（10）：76-79.9李铁成，张怀强，杜军岗.新舰维修能力评估体系赋权研究 J.火力与指挥控制，2021，46（09）：31-37，45.10段云龙，黄磊，张新启.基于DEMATEL-ANP的战略性新兴产业创新能力评价研究 J.科技管理研究，2019，39（13）：81-91.11王清华，周义兴.基于ANP的战略投送基地物资投送保障能力模糊评价 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