层次分析法在飞机作战效能评估中的应用

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1、638探索创新交流(第二集)——第二届中国航空学会青年科技论坛文集层次分析法在飞机作战效能评估中的应用李涛(成都飞机工业(集团)有限责任公司技术中心，四川成都610092)摘要：专家评估法是飞机作战效能评估的一种基本方法．它是建立在层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)的基础上的。本文对层次分析法在作战效能评估方面的应用方法进行了详细的阐述，以此为基础给出了专家评估法的计算模型，并根据该计算模型给出了7种飞机的综合评价指数。关键词：作战效能；专家评估法；层次分析法；评估矩

2、阵；加权系数1序言飞机的作战效能通常是指飞机完成预定作战任务能力的大小。对飞机作战效能的评估主要用于比较若干种同类作战飞机的优劣，对设计方案或指定的飞机进行评价，效费比分析，宏观衡量双方空军势力，作战胜负形势或军事分析等⋯。作战飞机的效能衡量牵涉到很多参数。有些参数可以进行精确计算和测量，有些参数则不能直接测量或统计，只能进行评价。因此作战飞机的效能通常只能进行“评估”而不是直接计算，即对飞机的作战效能的评估会带一定的经验判断的成分。总的来说，对作战飞机效能的评估具有概略性、相对性、时效性和局限性[2】

3、。飞机作战效能的评估方法可分为五大类：性能对比法、计算评估法、专家评估法、计算机模拟法和试飞、打靶演习法。每种方法都有各自的优缺点，适合一定的应用范围。专家评估法的主要特点是如何选择评估的专家和选择何种参数给专家进行评估。一般情况下，专家对选出的参数进行打分或评定好坏级别∞J。在专家对参数进行评估后，可采用层次分析法(AHP)处理专家的意见。2飞机作战效能评估AHP计算模型层次分析法是20世纪70年代中期美国T．L．Seaty所创立的，主要应用于规划、政策分析、方案评价等方面。该方法的主要特征是把复杂的

4、问题分解为若干组成因素，将这些因素按从属关系分为层次结构。专家评比时只需对各因素进行两两比较，确定同一层次中诸因素的相对重要性，然后综合专家的判断决定各因素相对重要的顺序。使用该方法时，每一层次包含的因素不应超过10个，进行两两对比时按9分制进行。使用AHP方法评估飞机的作战效能时，首先需要根据评估计算的要求，对飞机的评估因素进行分析，给出其层次结构，作为构建评估矩阵的基础。图l给出了评估分析飞机探索创新交流(第二集)——第二届中国航空学会青年科技论坛文集639综合作战效能的层次结构示意图。AHP的核心

5、是在同层次内建立一个合理的评价矩阵，在这个矩阵中，包括了选取的评价参数及专家对参数的打分结果。根据得到的评价矩阵，可以评估各参数的重要性，给出各参数的加权系数。图1评估因素结构层次不意图2．1评价矩阵的建立和解算2．1．1参数选取在进行专家评估前，需根据飞机的作战任务或要求，选取构成评估矩阵的评比参数。不同的任务或要求，选取的评估参数就不同。如飞机截击任务和对地攻击任务，二者选取的评比参数就不同。截击任务主要考虑了飞机的电子对抗设备、武器(指空战武器)、最大速度、机动性、操纵效能和发现目标能力(雷达)等

6、因素，而对地攻击则考虑了最大载弹量、武器质量、电子设备、发现目标能力、瞄准精度、机动性和生存力等因素。2．1．2专家打分专家根据给定诸因素的相对重要性或同一因素中各飞机的优劣，进行两两对比打分。打分时按9分制进行：l代表相当，3代表稍重要或稍好，5代表明显重要或明显的好，7代表十分重要或十分好，9代表极重要或极好。如介于上述两者之间则用2、4、6、8分表示。专家的打分结果与评估因素一起构成了AHP的评价矩阵。例如，为评估歼击机空战效果，可取机动性、火力、发现目标能力、生存力和操纵效能等5种因素作为评估参

7、数，交由专家评定两两参数之间相对作战能力的重要性，专家给出的评估矩阵见表1。表1评估矩阵机动性火力发现目标能力生存力操纵效率机动性ll／21／24l火力2l54发现目标能力2l。174生存力l／4l／5l／7tl／2操纵效率ll／42j640探索创新交流(第二集)——第二届中国航空学会青年科技论坛文集2．1．3评价的一致性检验’采用AHP进行方案评估或作战能力评估时必须对评价矩阵进行～致性检验。因为AHP是采用两个因素对比的方法进行的，如因素较多，就有可能出现矛盾的评价，如出现甲比乙好，乙比丙好，而丙又

8、比甲好的不合理情况。如果评价矩阵能通过一致性检验就表明各因素的评价顺序相当一致，没有不太合理的地方。具体的方法如下：(1)求出评价矩阵的最大特征根(A。。)。(2)根据评价矩阵的参数量(m)决定平均随机一致性指标(R／)。RI的具体数值见表2。表2平均随机一致性指标Im345678910IRIO．580．901．121．241．321．411．451．49(3)求随机一致性CR。如果CR<0．1表示评价矩阵有比较满意的一致性。CR的计算公式