基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价方法.pdf

Aug.2023Journal of Information EngineeringUniversity2023年8 月Vol.24 No.4第2 4卷第4期信息工程大学学报D0I:10.3969/j.issn.1671-0673.2023.04.017基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价方法张珈闻1，高化猛，何格榕，李子京?（1.航天工程大学，北京10 2 2 0 6;2.6 16 2 3 部队，北京10 0 0 3 6）摘要：为解决军事装备供应链质量评估过程中随机性强、直观性差等问题，综合考虑影响军事装备供应链质量绩效相关因素，基于结构方程模型（StructuralEquationModel，SE M）建立了军事装备供应链质量绩效评价指标体系，利用SPSS软件拟合修正模型得到指标路径系数及权重；以云模型理论（Cloud Model，CM）为基础，通过构建标准云图与评价云图相对比，直观体现绩效评价程度，克服了以往评价方法的主观性和不确定性。最后引入实例，验证了基于SEM-CM评价方法的合理性和有效性，为军事装备供应链质量绩效的科学评价提供了理论依据关键词：结构方程模型；云模型；军事装备；供应链；评价预测中图分类号：E234文献标识码：A文章编号：16 7 1-0 6 7 3(2 0 2 3)0 4-0 50 6-0 7SEM-CM-Based Quality Performance Assessment Methodfor Military Equipment Supply ChainZHANG Jiawen,GAO Huameng,HE Rong,LI Zijing?(1.Space Engineering University,Beijing 102206,China;2.Unit 61623,Beijing 100036,China)Abstract:To solve the problems of strong randomness and poor intuition in the process of military e-quipment supply chain quality evaluation,this paper comprehensively considers related the factors,establishes a military equipment supply chain quality performance evaluation index system based onstructural equation model(SEM),and uses SPSS software to fit the modified model to get the indexpath coefficients and weights.Based on cloud model theory(CM),the performance evaluation de-gree is visually reflected by constructing a standard cloud diagram in contrast to the evaluation clouddiagram,which overcomes the subjectivity and uncertainty of previous evaluation methods.Finally,an example is introduced to verify the rationality and validity of the SEM-CM-based evaluation meth-od,which provides a theoretical basis for evaluating the quality performance of military equipmentsupply chain scientifically.Key words:structural equation modeling;cloud modeling;equipment supply chain;performance e-valuation0引言未来高科技条件下战争表现出爆发突然、信息技术含量高、对抗强度大等特点，装备消耗在短时间内急剧增加，对军事装备供应链也提出了全新挑战。军事装备供应链作为装备保障的源头，为部队装备建设发展提供了有力支撑。装备性能能否满足作战需求，很大程度上取决于供应链的质量能力水平高低。针对当前军事装备供应链隐含风险越来越高的问题，对其质量绩效情况进行科学合理评价是确保供应链在武器装备产品全寿命周期内具有稳定质量保证的重要手段。本文着力于对军事收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 6；修回日期：2 0 2 3-0 4-0 6作者简介：张珈闻（19 9 4-），硕士生，主要研究方向为装备采购、军事供应链、物流管理张珈闻，等：基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价方法第4期507装备供应管理进行优化研究，以军事装备供应链质量绩效为评价对象，基于结构方程模型1（Struc-turalEquationModel，SE M）建立军事装备供应链质量绩效评价体系，同时借鉴云模型2 （CloudModel,CM)在处理定性问题和定量问题上的优势，将指标权重与云模型参数相结合，实现了对军事装备供应链质量水平的科学评价，对军事装备保障的建设与发展起到了积极作用。1构建军事装备供应链评价指标体系供应链的思想起源于军事后勤，原指军方的后勤补给活动，后来逐渐应用到商业市场中。根据军语中对“军事装备3 ”和“物资供应3 ”两个词条的定义，本文认为“军事装备供应链”是指依托现代先进信息技术，以保障基层部队用户为核心，将军事装备从生产、运输、存储、维修等环节连接在一起的军队后勤功能网络链条4。它既能连接上层装备管理部门，又能连接基层单位，既是物流链，又是重要的军事信息链。构建军事装备供应链质量评价指标体系，运用科学的方法对其质量绩效进行量化加权，能够最大限度地实现保障能力向作战潜力的转变1.1军事装备供应链质量绩效构成因素分析在军事装备供应链质量绩效评价方面，由于涉及因素众多、组织流程复杂，其评价因子具有一定的不确定性和模糊性。本文在文献研究、专家访谈、实际调研的基础上，将军事装备供应链质量绩效构成因素初步概括为军事效益、经济效益、运行流程和持续改进4个方面。4个一级指标下具体细分为14项二级指标，可以较为全面地评价装备供应链质量绩效情况。现代战争对军事装备保障的需求越来越紧迫，可靠的装备供应能够极大程度克服装备保障时空限制，大大提高装备保障的时效性。装备供应链的质量绩效评价不仅仅是军事物流的问题，它具有军事和经济的双重属性，既是物流链、信息链，又是资金链、增值链，受到军队内部规章制度和社会经济规律的双重制约。在军事层面主要体现在军事装备质量不合格率、军事装备数量不合格率、军事装备非准时供应率和军事装备缺供率4项指标。在经济效益方面主要受总资产报酬率、库存周转率、军事装备供应增长率等因素影响军事装备供应链以战争需求为导向，以部队用户为主体,是典型的响应型供应链5，对组织结构、运行流程、流转效率的要求非常高。装备保障部门一是要精确掌握基层的装备保障需求，二是能够快速调动保障资源进行及时响应，三是快速供应，从而实现“及时、准确、适量”的高效保障。在运行流程方面下设5个指标：军事装备升级能力、快速响应能力、质量控制能力、整体协同能力和流程运转效率。供应链持续改进是指通过对装备供应链质量绩效评价进行数据测量与分析，调整军事装备供应链战略战术、合理配置装备保障资源，优化供应链流程，有助于提升军事装备供应链整体质量水平，为适应战争节奏、快速响应需求、精准实施保障、把控军事装备质量提供有力支撑。下设2 个指标：信息动态反馈和供应链质量改进1.2军事装备供应链质量绩效评价指标体系构建军事装备供应链是一个涉及到军事、经济、政策制度等多方面因素的复杂系统。在建立评价指标体系时应综合考虑、目标明确、层次清晰。在应用科学方法选择指标的基础上，也要兼顾指标之间的逻辑关系和影响程度，通过合理取舍和权重设置，既普遍适用又能突出重点。可以采用多种方法对指标进行聚融精炼，选取的指标要真实，反映的概念要科学，衡量的范围应清晰，评价的过程要规范基于此，本文构建了军事装备供应链质量绩效评价体系，由一级指标和二级指标构成。其中一级指标作为潜变量，二级指标作为观测变量，如图1所示。装备质量不合格率A，装备数量不合格率A2军事效益A非准时供应率A3缺供率A，4库存周转率A，经济效益A，总资产报酬率A军事装备供应链装备供增长率A2质量绩效评价装备升级能力A，快速响应能力A，运行流程A装备质量控制能力A整体协同能力A，流程运转效率A，信息动态反馈A持续改进A供应链质量改进A图1军事装备供应链质量绩效评价体系且x是定性概念C的一次随机实现7 ，有：定量论域,C是U上的定性概念,若定量值xEU,U是用精确数值表示的性和随机性问题6 的理论,能够较好预测中出现的模糊种实现定性概文值之间转换展起来的云模型理论率论为基础发20233年508信息工程大学学报2构建SEM-CM评估模型与方法军事装备供应链质量绩效评价是一个复杂的多指标评价体系，存在定性与定量指标互相影响的问题。本文综合考虑影响军事装备供应链质量绩效相关因素，针对军事装备在供应链质量绩效评价上不够全面、科学的问题，提出基于结构方程模型与云模型相结合的评价建模方法，此方法能够对收集的数据中实现合理性检验，而且能克服评价过程中的随机性与不确定性问题2.1结构方程模型（SEM)2.1.1基本概念结构方程模型（Structural EquationModel,SEM)也称为协方差结构模型,是一种建立、估计和检验因果关系模型的方法,既能探索变量与指标之间的关系，也能描述变量之间的关系并通过拟合修正模型中存在的问题。SEM分为测量模型（measured model）与结构模型（structuralmodel)两个基本模型。测量模型是由潜在变量（l a t e n t v a r i a b l e）与测量变量（observed variable）组成的线性函数，而结构模型表示的是潜变量之间的关系2.1.2模型构建与检验结构方程模型一般分为两个阶段,第一阶段为模型构建阶段，主要步骤为数据收集、信度及效度检验。信度分析指测量结果的一致性或者可靠性，信度越高，表明可靠性越好。目前大多数专家采用Cronbachs 系数进行检验。效度分析指的是对问卷结果评价有效性的分析，主要分为内容效度与结构效度2 。内容效度重点在测量指标与目标的匹配程度,结构效度越高,数据的有效性就越高第二阶段为模型拟合与修正阶段，用最大似然估计法计算模型与数据的拟合程度，结合修正系数通过添加或者删除潜变量之间的互连关系，计算变量之间的路径系数，直到模型拟合结果符合要求，得到最终的路径系数。由于路径系数代表了各潜变量之间的互连关系,所以可以将归一化后的路径系数视为各潜变量的权重，公式如下：W,=R(1)m2R,=1式中：R，为路径系数；W为权重值。2.2云模型(CM)2.2.1云的基本概念Vx EU,U0,1,x()。x 在U上的分布称为云，单个x称为云滴。2.2.2型数字特征云模型用Ex、E n 和He这3 个数字特征来表示。Ex是期望，反映了云滴群的重心位置，能够表征定性概念；En是熵，熵越大，云滴群的外延范围就越大，用来度量定性概念的模糊度；超熵He是指的熵，反映了熵的不确定性度量，超熵越大，云滴厚度就越大，隶属度的随机性越大。图2 即为以云特征值均为1的标准云图。1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1000.51.01.52.02.53.0 3.54.04.5 5.0指标值图2云模型示意图2.2.3云发生器云发生器是云模型中最关键的部分，有正向和逆向两种如图3 所示。正向云发生器可以根据云的数字特征值产生云滴图，逆向云发生器是将云滴图转化成云数字特征值，由此实现定量与定性、内涵与外延之间的相互转换8 ExEnCGdrop(x,)He+Exdrop(xCG-1En+He图3云发生器示意图2.3基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价过程首先，依据军事装备供应链质量绩效评价指标体系建立结构方程理论模型，通过信度分析与效度分析检验数据收集的合理性，进而通过模型的不断拟合得到评价指标权重通过划定标准等级区间，利用正向云发生器产第4期张珈闻，等：基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价方法509生等级评价云，结合专家打分结果，得到军事装备供应链质量绩效评价的云模型参数，与指标权重相结合，加权后利用逆向云发生器产生评价云9 通过对比评价云与标准云的云图，计算云相似度，最终实现对军事装备供应链质量绩效的科学评价，整体计算思想和流程如图4所示。军事装备供应链质量绩效评价流程建立结构模型方程建立云模型收集问卷数据制定评语集信度检验、效度检验划分等级评价标准区间模型拟合与修正专家打分计算评价指标权重整理指标分值计算评价云模型参数逆向云发生器生成评价云生成标准云模型计算评价云与标准云相似度得到军事装备供应链质量绩效评价结果图4基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价流程根据图1的军事装备供应链质量绩效评价体系，将一级指标作为潜变量，用长椭圆形表示，如图5中A,A4；二级指标作为观测变量，用正方形表示，如图5中AA42;误差变量用圆形表示，如图5中e,e140Ae.Ae军事效益A12eA14A21经济效益A,A22eAe,23军事装备供应链A质量绩效A17Ae32运行流程A，A3310A34e1Ae35e持续改进A,A42e14图5军事装备供应链质量绩效评价结构模型3实例应用本研究数据来源于课题组进行的装备信息化保障相关问卷调查。调查内容包括被调查者基本情况和军事装备供应链质量绩效影响程度打分两部分。被调查者根据自身的经验，采用李克特（Li k e r t)5级量表法，对某型装备供应链质量绩效情况进行打分。发放对象包括部队采购部门、生产厂家、高等院校、军事代表等，共发放问卷2 48 份，回收问卷2 2 6 份，回收率达9 1.2%，有效问卷数量满足研究条件。3.1结构方程模型信效度检验3.1.1信效度分析经过检验，得到信度分析结果如表1.量表总体Cronbachs系数为0.9 2 8,各变量的系数都在0.7820.938，均大于0.7，初步判定数据具有良好的可信度;所有观测变量的总体相关系数(Correc-ted Item-Total Correlation,CTIC)值均满足0.4的标准8 说明变量之间具有良好的相关性，可以进行下一步效度检验。表1信度分析结果删除项后的Cronbachs潜变量观测变量CITCCronbachs 系数系数质量不合格率A0.4320.726军事数量不合格率A120.5240.747效益0.782A1非准时供应率A130.5710.729缺供率A140.5690.730库存周转率A210.4380.723经济效益总资产报酬率A220.4970.7490.818A2装备供应增长率A230.5480.732装备升级能力A310.4870.728快速响应能力A320.4610.732运行流程质量控制能力A330.4110.7250.938A3整体协同能力A340.4090.725流程运转效率A350.4110.725持续信息动态反馈A410.4120.737改进0.824A4供应链质量改进A420.4450.724表2 展示了数据效度分析结果。结构效度通过巴特莱特Bartlet)球形和KMO（K a i s e r-M e y e r-Olkin）来检验，经过SPSS分析可得总量表的KMO值为0.8 7 7，超过评价标准0.7 5,Bartlett球体检验在P=0.000的水平上显著，说明各变量间存在明显相关性，量表结构效度良好，可以进行结构方程拟合。20233年程大学学报510信息表2 3效度分析结果检验指标数值KMO值0.877Bartlett近似卡方值942.642球形度自由度Df591.000检验显著性Sig.0.0003.1.2模型拟合与修正运用Amos24.0软件，采用最大似然法对上述假设模型进行参数拟合，并根据验证的数据结果进行整体适配度评价。经过5次迭代后，得到拟合结果如表3 所示。最终模型收敛的卡方值为942.642。可以看出，模型已经达到了较好的适配程度。由此证明本文所构建的军事装备供应链质量绩效评价体系是合理的。表3结构方程模型拟合结果评价指标建议值 实际值拟合情况卡方/自由度值CMIN/DF0.900.947符合调整拟合参数ACFI0.900.919符合卡方自由度比NFI0.900.926符合增量拟合指数IFI0.900.995符合比较度指数CFI0.900.963符合近似误差均方根RMSEA0.080.012符合反复拟合直到指标满足要求后，最终得到军事装备供应链质量绩效结构方程模型各路径系数如图6 所示e15A110.86Ae12军事效益A0.85A13e0.74A14160.790.680.91经济效益A,A22A/0.7623军事装备供应链A质量绩效Ae7e3180.840.69Ae320.73运行流程AA330.68Q87Ae340.8.30.03Ae35120.74e13持续改进A0.72Ae42图6结构方程模型最终拟合路径图3.1.3计算指标权重通过式（1），可以将军事装备供应链结构方程模型路径系数转换为表4所示各观测变量的权重。表4各级变量权重值潜变量权重观测变量权重综合权重质量不合格率A110.2670.0685军事数量不合格率A120.2410.0621效益0.257A1非准时供应率A130.2630.067 7缺供率A140.2280.0589库存周转率A210.2880.071 3经济效益0.246总资产报酬率A220.3850.095 4A2军事装备供应增长率A230.3260.0808装备升级能力A310.1790.0492快速响应能力A320.1870.0513运行流程0.274质量控制能力A330.1910.0522A3整体协同能力A340.2260.061 9流程运转效率A350.2160.0592持续信息动态反馈A410.5670.1258改进0.221A4供应链质量改进A420.4430.09823.2构建云模型3.2.1构建标准云根据5级标度法将军事装备供应链质量绩效评价标准划分为“差，较差，中等，良好，优秀”5个等级。设定评价等级的定量论域U=0,10,均匀分割为0,2 ，（2,4，（4,6 ，（6,8，（8,10【10 ,按式(2)计算标准云模型数字特征。+minmax2min(2)XEn;max2V21n2He,=k式中，k为常数，通常取0.1。经过运算得到计算结果如表5所示表5标准云数字特征评价等级评分区间云模型数字特征差(0,2(1,0.8493,0.0849)较差(2,4)(3,0.849 3,0.084 9)中等(4,6(5,0.8493,0.0849)良好(6,8)(7,0.849 3,0.084 9)优秀(8,10)(9,0.849 3,0.084 9)张珈闻，等：基于SEM-CM的军事装备供应链质量绩效评价方法第4期511根据标准云模型特征值，利用正向云发生器及MATLAB软件绘制标准云图如图7 所示0.90.80.70.60.50.40.30.20.1024681012指标值图7标准云图3.2.2构建评价综合云根据前文构建的军事装备供应链质量绩效评价体系，邀请10 位来自部队采购部门、军队院校、生产厂家的专家为某型装备供应链当前质量情况进行打分，分值由0 到10 不等，根据打分结果利用式（3）（5），可以计算得到潜变量的云模型数字特征，结果如表6 所示1nEx=x=X(3)ni=1TT1nEn=Ix;-Ex(4)2ni=lHe=S?-En?(5)表6 综合评价云数字特征值一级云特征值二级云特征值指标(Ex,En,He)指标(Ex,En,He)A1l(5.6,1.103,0.247)A12(6.3,1.128,0.269)A1(6.005,1.128,0.307)A13(6.0,1.253,0.455)A14(6.2,1.003,0.247)A21(7.5,0.877,0.218)A2(6.882,1.106,0.346)A22(6.6,1.103,0.402)A23(6.7,1.278,0.393)A31(5.2,1.253,0.244)A32(4.5,1.504,0.454)A3(5.249,1.182,0.379)A33(5.9,1.153,0.741)A34(3.9,1.153,0.344)A35(6.8,0.802,0.145)A41(5.5,1.128,0.325)A4(6.308,1.313,0.313)A.42(7.2,1.504,0.292)结合表4的指标权重，取3 0 0 0 个云滴，生成各潜变量的评价云模型示意图，如图8 所示110.90.90.80.80.70.70.60.60.50.50.40.4h0.30.30.20.20.10.102024681012204681012指标值指标值(a)军事效益云图(b)经济效益云图110.90.90.80.80.70.70.60.60.50.50.40.40.30.30.20.20.10.1Y020-20468101220246810 12指标值指标值(c）运行流程云图(d)持续改进云图图8潜变量（一级指标）评价云图3.2.3相似度检验继续取50 0 0 个云滴，结合权重系数计算军事装备供应链质量绩效最终云模型参数，输出综合评价云图，如图9 所示。根据式（6）（9）计算评价云与标准云之间的相似度见表7,得到的最大的数值就是军事装备供应链质量绩效水平最接近的评价区间。ExEx.W,(6)i=1En=WEx(7)=1He=W,Hx;(8)i=1(X,-Ex,)M=exp(9)2En?式中：x，为专家打分值；W为权重值。0.90.80.70.60.50.40.30.20.1024681012指标值图9军事装备供应链质量绩效评价云图（编辑：刘彦茹）20233年512程大学学报信息表7评价云与标准云相似度标准云优秀良好中等较差差A0.074 80.472.40.437 20.064 80.003 5综上可知，该型军事装备供应链质量绩效评价云数字特征值为（6.6 0 9，1.17 9,0.3 3 7），Ex为6.609，表明其评价结果近似于良好；评价云图与标准云图拟合较好，可以直观得到评价区间。从云相似度 计算结果来看，根据最大相似原则同样得到绩效评价为良好，再次表明了评价结果的一致性与评价方法的科学性。4结束语本文针对当前军事装备供应链在质量绩效评价方面存在的薄弱环节，分析并构建了军事装备供应链质量绩效评价指标体系。充分考虑指标结构与指标权重的科学合理性，建立了军事装备供应链质量绩效结构方程模型，通过构建综合评价云模型,克服了以往方法的主观性和片面性，解决了军事装备供应链在质量评估过程中随机性强、直观性差的问题，实现了对军事装备供应链质量绩效的合理评价，评价单位也可以根据结果实施针对性的改进措施。本文提出的方法为增强军事装备供应链质量水平，促进军事装备建设与发展起到了积极作用。参考文献：1侯杰泰,温忠麟,成子娟.结构方程模型及其应用M.北京：教育科学出版社，2 0 0 4：12-2 3 1.2】龚艳冰.不确定综合评价中的云模型理论、方法与应用M.南京：河海大学出版社,2 0 2 1.3】全军军事术语管理委员会.中国人民解放军军语S.北京：军事科学出版社，2 0 11.【4张飞.闭环军事供应链网络规划与设计M.北京：中国财富出版社,2 0 17：145-147.5王兆威，阳平华.基于系统动力学的军事供应链联合库存管理研究J.军事运筹与系统工程，2 0 13,2 7（2）：47-49,53.6李德毅，杜鹤.不确定性人工智能M.北京：国防工业出版社,2 0 0 5:143-158.7】张宗腾，张琳，汪文峰，等.基于云模型的防空武器系统毁伤效能评估J.信息工程大学学报,2 0 2 1,2 2（4）：497-501.8 张瑞敏.基于SEM-CM的装备制造业供应链物流协同评价D.洛阳：河南科技大学，2 0 2 0：6 5-6 8.9 ANDERSON T W.An introduction to multivariate statisti-cal analysis M.3rd ed.Hoboken,N.J.:Wiley-Inter-science,2003.10母望,战仁军,彭维仕，等.基于改进组合赋权-云模型的后勤装备保障能力评估J.兵工自动化，2 0 2 3，42(2):87-91,96.11贾鹏，董洁.基于BSC的物流服务供应链绩效指标可拓优度评价J.统计与决策,2 0 18,3 4（3）：44-48.