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舰载主炮武器系统在航阶段技术状态效能评估

更新时间:2016-07-05

现代海战中,主炮作为水面舰艇的重要作战力量之一,其系统技术状态效能的发挥与战争结果息息相关。现阶段,人们通过计算机模拟和收集各种海上实验数据,建立舰载主炮武器系统技术状态效能综合评判模型,得出效能评估值。但在建模过程中发现,由于受系统各有关因素的影响,对模拟的准确性存在一定的误差。在建成模型中这些影响因素均有相当程度的模糊性和不确定性,导致它们所产生的影响没有一个明确的等级界限。因此,用模糊数学的方法[1-4]对舰载主炮武器系统技术状态的效能进行综合评估,以弥补模拟及试验方法的不足。

1 舰载主炮武器系统在航阶段技术状态效能评估分析方法

1.1 层次分析法

层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是美国运筹学家T.L.Satty教授于20世纪70年代提出的一种简便、灵活而又实用的系统分析方法[5-7],其主要步骤如图1所示。

图1 层次分析法流程

1) 建立层次结构模型

2) 构造判断矩阵

各市发改委主任及工作助手,省发改委机关副处级以上干部,省能源局、省粮食和物资储备局、省工程咨询院、省宏观经济研究院、山东发展投资控股集团有限公司班子成员,委机关服务中心、委信息中心、齐鲁周刊社主要负责同志参加会议。

关于判断矩阵的值,基于心理学研究,T.L.Satty等人建议引用数字1~9及其倒数作为标度,其含义如表1。

表1 判断矩阵中值的含义

标度含义1表示两个因素相比,具有相同重要性3表示两个因素相比,前者比后者稍重要5表示两个因素相比,前者比后者明显重要7表示两个因素相比,前者比后者强烈重要9表示两个因素相比,前者比后者极端重要2,4,6,8表示上述相邻判断的中间值倒数若因素i与因素j的重要性之比为aij,那么因素j与因素i重要性之比为aij=1/aij

3) 层次单排序

(2)帮助中职学生形成学习策略。 由于“翻转课堂”的教学中,学生占据主体地位,大部分学生任务靠学生自己完成。因此,学生的学习策略直接影响着学习效率与效果,教师应帮助学生形成有效的学习策略。

层次单排序可以归结为计算判断矩阵的特征根和特征向量,并根据式(1)检验其一致性

(1)

当判断矩阵具有完全一致性时,CI=0。λmax x-k越大,CI越大,矩阵的一致性越差,就需要对判断矩阵进行调整。同时为了检验矩阵是否具有满意的一致性,需要将CI与平均随机一致性指标RI进行比较。

4) 层次总排序

利用同一层次中所有层次单排序的结果,计算本层次所有因素重要性的权值。

5) 一致性检验

与单排序类似的一致性指标检验。

B1加权=[0.47,0.32,0.13,0.08]

在美国明尼苏达大学圣保罗校区边缘的一个田野里,6名学生和实验室的技术人员凝望着昏暗的天空。这场即将来临的暴风雨可能会使8月的高温有所缓解,但它却不利于这些小麦的收获。他们穿梭于一排排的小麦垅,剪掉了大约100个尖尖的麦穗头,把它们放在一个塑料容器里,然后带回到停在田边的一辆卡车里。他们把谷物包装好,贴上标签,装进卡车里,然后运回詹姆斯·安德森(James Anderson)的实验室进行分析。

(2)

表2 判断矩阵的平均随机一致性指标值RI

K12345RI000.580.91.12K678910RI1.241.321.411.451.49

1.2 模糊综合评判方法

1) 通过分析舰载主炮武器系统的结构组成和作战中的应用情况,以主炮系统各组成部分中的主要构成分系统为例建立主炮武器系统技术状态效能评估指标体系。如图2所示。

1) 建立舰载武器系统技术状态评估体系。

2) 确定评价因素集,U={u1,u2,…,um}。

3) 确定评价等级,将评语组成评语集V,在本文中,评语集为差,中,良,优。

4) 对武器系统评价因素集U中的单因素ui(i=1,2,…,m)作模糊评价,确定因素ui对应的评价等级vi(i=1,2,…,n)的隶属度rij

吃火锅也要讲究营养均衡,而且火锅更易达到食物多样化,更容易做到营养均衡。肉类可选择羊肉片、牛肉片、鸡肉片等品种;蔬菜可选择清爽可口的白菜、冬瓜、生菜及油菜、油麦菜、茼蒿等蔬菜。蔬菜中的纤维素可帮助打扫肠道中黏附的脂肪和蛋白质废物,还能减少脂肪和胆固醇的吸收。豆制品可选择豆腐、豆浆。主食可选择杂面条等。

5) 明确各类评价因素的相对权重向量

W=[w1,w2,w3,…,wi]

6) 计算综合评价向量

在求得因素集中诸因素相应的模糊判断矩阵R=(rij)m×n以及因素集的权向量W=[w1,w2,w3,…,wi]后,根据模糊集理论中的综合计算方法,得出模糊综合评价的评价向量。

2 案例分析

2.1 应用AHP法进行技术状态效能评估

模糊综合评判利用模糊数学中的隶属度概念量化人对对象系统中各要素感觉“好”与“不好”的程度,然后在对对象的各个主要因素进行重要性判断的基础上,给出各个因素的权重,运用模糊运算模型得到综合评价结果[8-10],其步骤如下:

小满当年没有考上大学,就到县城的一家服装店打工。经人介绍,与一个房地产老板结了婚。当老板发现小满不是处女时,就和她离了婚。回到娘家后的小满,被父亲和哥哥捆上毒打,逼问她的初夜给了谁?

2) 根据其层次结构模型,构造判断矩阵。对矩阵因素层各因素的重要性进行两两对比,并参照表1进行取值。同时,计算出最大特征根,并做一致性判断。如表3~表5所示。

图2 主炮武器系统技术状态效能评估体系

表3 矩阵A因素层各因素对比值

AB1B2B3B4PB112430.46B21/21320.31B31/41/311/20.1B41/31/2110.13λmax=3.875<4.27

表4 第二层矩阵B1指标权重值

B1C1C2C3C4P1C111/31/210.14C231230.44C32 1/2120.28C41 1/31/210.14λmax=4.01<4.27

表5 第二层矩阵B2指标权重值

B2C6 C7C8C9P2C612230.4C71/2 1120.24C81/21120.24C91/3 1/21/210.12λmax=4.01<4.27

第二层指标体系B3B4为二阶矩阵,根据其各因素间的重要性程度,得出P3P4=(0.5,0.5)第二层指标权重:

P1=(0.14,0.44,0.28,0.14)

P2=(0.4,0.24,0.24,0.12)

P3=(0.5,0.5)

式中:Mx、My和Mxy分别为蜂窝夹层结构在x、y向上的弯矩和总扭矩;Qx、Qy为蜂窝夹层结构总的横向剪切力;w为蜂窝夹层结构的横向挠度;分别为蜂窝夹芯在x、y方向上的剪切刚度;为上、下面板的弯曲刚度;为蜂窝夹层结构的整体弯曲刚度;φx、φy分别为变形前垂直于夹层结构xoy面的直线变形后在xoz、yoz平面内的广义位移;μf为上、下面板泊松比。

定义3个常数A、B和C,它们只和方程(11)中的构件长度,构件1的角度θ1和变量角度θ2有关,以简化方程(11),即

根据上述计算,判断矩阵AB1B2B3B4所有模型所作矩阵的最大特征根均小于最大标准特征根,因此,上表各矩阵均有满意的一致性。

3) 计算各元素相对总目标的权重W

W=(0.064 4、0.202 4、0.128 8、0.064 4、0.124、0.074 4、0.074 4、0.037 2、0.05、0.05、0.065、0.065)

4) 根据专家打分情况设各元素的满意度分别为:R(C1)=0.85,R(C2)=0.95,R(C3)=0.85,R(C4)=0.9,R(C5)=0.95,R(C6)=0.9,R(C7)=0.9,R(C8)=0.8,R(C9)=0.95,R(C10)=0.8,R(C11)=0.95,R(C12)=0.9。

2389 在△ABC中,a,b,c;ta,tb,tc;R,r分别表示三边长,内角平分线长,外接圆半径和内切圆半径, 则有

则该主炮系统的技术状态效能值为

2.2 应用模糊综合评判模型进行效能评估

1) 建立两个层次的评价指标集,设第一层模型评价集为U={u1,u2,…,un},其中指标ui(i=1,2,…,n)是第一层次中的第i个指标,ui由第二层次中的m个子指标决定,即ui={ui1,ui2,…,uim},其中指标uij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)是第i个指标的第j个子指标。

2) 设置评语集。根据对舰载武器系统技术状态效能可能的评价描述,假设评判等级数为4,即V={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ}分别表示差、中、良、优4个等级,如表6所示。

表6 技术状态效能评级

评判等级ⅠⅡⅢⅣ效能总分20以下21~5051~8081以上

根据评估体系和问题,确定该体系相对于各个指标的模糊评语如表7所列。

1) 计算模糊评语Bi。这里将运用模糊评价的两种算法进行计算—主因素突出型算法和加权综合型算法。

y=-143 575.138-227.053x1+1 389.963x2-238.091x3+1 123.636x4+893.114x5-1 047.609x6+1 730.197x7+567.478x8

主因素突出型算法根据下列公式计算:

airij=min(ai,rij)

airij=max(ai,rij)

根据上表所列的数据,计算第一层各个指标的uir的模糊评语Bi(i=1,2,3),其中

P4=(0.5,0.5)

主因素计算:

B1主因素=[0.5,0.3,0.2,0.1]

加权算法计算:

在6小时内有176例超早期手术。7~24小时手术117例,24小时后手术共57例,其中236例开颅血肿清除。对术前脑疝症状及术中脑组织肿胀严重,减压不满意者行去骨瓣减压术,破入脑室者通过外引流进入心室,包括单侧或双侧脑室外引流共有124例。有94例血肿穿刺抽吸。有22例破入脑室者仅作脑室外引流。

6) 最后,根据专家评判各元素的满意度用式(2)来进行效能值的运算

B2B3B4的取值按照以上方法进行计算,其值分别为:

B2主因素=[0.4,0.3,0.2,0.1]

第三届“十杰”及提名奖获得者的作品有不少是外景现场人像,但作者却绝大多数都是影楼摄影师,他们将商业与艺术有机地融为一体,打破婚纱摄影的单一性、重复性,脱离模仿之路,达到个性化和商业化的完好结合。这充分说明商业与艺术并不是互相干扰、互相背离的矛盾

B2加权=[0.56,0.23,0.14,0.07]

B3主因素=[0.5,0.4,0.1,0.1]

B3加权=[0.55,0.3,0.10,0.05]

B4主因素=[0.5,0.4,0.1,0.1]

B4加权=[0.55,0.3,0.10,0.05]

2) 计算模糊评语B

将各个Bi组成为总的模糊矩阵R后,再计算整体评价方案的总的综合模糊评语B。按主因素突出型算法得出:

对此结果进行归一化处理得:

加权算法采用矩阵加权算法计算。

B主因素=[0.5,0.3,0.2,0.1]=

按加权综合型算法计算得出:

[0.573,0.289,0.127,0.071]=

3) 将模糊评语B转化为总得分

根据专家的意见给各级评语Bi确定一个权数Wi

例如令W1=100,W2=75,W3=50,W4=25。这样,上面评估的方案的总得分为:

0.2×50+0.1×25=85

0.127×50+0.071×25=87.1

在此评价方案中,主因素型和加权型两种算法的综合结果差别不大,但可以看出,主因素型算法得出的综合结果比较粗糙,而加权型算法得出的综合结果则比较细致。因此,此评价方案中可以以加权算法得出的综合结果作为最终评价结果。根据以上所求评判集结果,对照其效能评语等级表,确定该舰载武器系统技术状态效能为优。

表7 各个指标的模糊评语

指标论域U权重W指标论域Ui权重Wi评语等级论域V优良中差火控系统U1w1=0.5跟踪设备状态u11火控设备状态u12显示控制台状态u13坐标稳定系统状态u14w11=0.2w12=0.5w13=0.1w14=0.2r111=0.6r121=0.5r131=0.4r141=0.3r112=0.3r122=0.3r132=0.3r142=0.4r113=0.1r123=0.1r133=0.2r143=0.2r114=0r124=0.1r134=0.1r144=0.1舰炮U2w2=0.3发射设备状态u21瞄准设备状态u22供弹设备状态u23辅助装置状态u24w21=0.4w22=0.2w23=0.3w24=0.1r111=0.6r121=0.7r131=0.4r141=0.6r112=0.2r122=0.2r132=0.3r142=0.2r113=0.1r123=0.1r133=0.2r143=0.2r114=0.1r124=0.0r134=0.1r144=0.0捷联垂直基准U3w3=0.1陀螺仪状态u31加速度计状态u32w31=0.5w32=0.5r111=0.4r121=0.7r112=0.4r122=0.2r113=0.1r123=0.1r114=0.1r124=0.0测速雷达U4w4=0.1发射机状态u41接收机状态u42w41=0.5w42=0.5r111=0.4r121=0.7r112=0.4r122=0.2r113=0.1r123=0.1r114=0.1r124=0.0

3 结论

通过对舰载主炮武器系统的构成和特点进行分析,给出了技术状态评估体系模型。同时,应用AHP法和模糊综合评价法对其技术状态效能进行估,通过对比两种方法的应用过程和评估结果,不仅证明了其方法的可行性,更从中发现针对任务性质和装备技术状态的不同需求,选用合适的评估方法能得到很好的效果。在实际训练和作战任务时,由于任务较复杂,对技术状态要求较高,应选用结果较精确,过程较复杂的综合评价法;而在日常装备检查及模拟训练任务中,由于任务单一,对技术状态要求较专项任务低,应选用方便快捷的AHP法。因此,结合现阶段,舰艇执行不同任务所需的不同技术状态,选用合适的评估方法能极大地提高评估效率。同时,也为下一步应用于其他舰载武器系统技术状态效能评估研究打下良好基础,具有较强的军事应用价值。

艾滋病可经过母婴传播、性传播以及血液传播等,机体感染艾滋病病毒后引发病毒血症,病毒在咨询者肝细胞内复制并引发病变,此外,艾滋病病毒表达产物存在肝脏毒性,会导致肝功能下降。若咨询者艾滋病抗体实验室检查结果为阳性、近期有流行病史,则可诊断为艾滋病急性期[4] 。大部分艾滋病感染咨询者在感染2个月后即可检出艾滋病抗体,感染后3个月可全部检出艾滋病抗体。当前,我国主要通过疫苗预防艾滋病感染,同时加强艾滋病宣传,及时发现艾滋病并采取病情控制措施,有助于使艾滋病毒损伤得到控制并可使病毒传播得到减少[5] 。

参考文献:

[1] 杨伦标,高英仪.模糊数学原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社,1998.

[2] 胡永宏,贺思辉.综合评价方法[M].北京:科学出版社,2000.167-200.

[3] 徐昌文.模糊数学在船舶工程中的应用[M].北京:国防工业出版社,1992:122-124.

[4] 张杰,唐宏,苏凯,等.效能评估方法研究[M].北京:国防工业出版社,2009.

[5] 吴智辉,张多林,谢磊峰.基于层次分析法的防空信息战效能评估[J].系统工程与电子技术,2004,26(2):209-211.

[6] 王龙涛,陶熹,基于改进层次分析法的舰载信息系统作战效能评估[J].舰船电子对抗,2009,32(1):48-50.

[7] 周勇,洪贞启.层次分析法在潜艇作战能力评估中的应用[J].情报指挥控制系统与仿真技术,2004,26(3):42-45.

[8] 耿俊豹,金家善,万延斌.基于多层模糊模型的舰船技术状态评估方法研究[J].舰船科学技术,2004,26(6):18-19.

[9] 张松林,刘宁,李波.模糊综合评判方法及其在机械设计中的应用.武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2001,25(2):150-152.

[10] 王钦,文福拴,刘敏.基于模糊集理论和层次分析法的电力市场综合评价[J].电力系统自动化,2009,33(7);32-37.

郭柳,顾雪峰,刘旺锁
《兵器装备工程学报》2018年第5期文献

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