基于组合赋权的武器系统效能评估方法及评价方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法及评价方法，包括武器系统效能评估指标体系建立及指标值的确定；指数标度层次分析法确定指标体系各指标的主观权重；熵权法和离差最大化方法确定指标体系各指标的客观权重，并对超过指标权重上限值的指标进行修正；采用基于最小二乘和相对熵原理，将主客观权重结合，得到指标组合权重；加权和法计算系统综合效能值，得到效能评估结果。本发明专利技术避免客观赋权法可能出现的部分指标权重过大，权重能够客观地体现评估指标的重要性程度，所得评估结果能够充分考虑评估者的主观意愿和工程实践经验，同时又反映了指标数据的客观性，得到的系统效能评估结果更加准确。

Weapon system effectiveness evaluation method and evaluation method based on combination weighting

The invention provides a method for evaluating the effectiveness of a weapon system based on combined weighting and an evaluation method, including the establishment of an index system for evaluating the effectiveness of a weapon system and the determination of the index value; the subjective weight of each index of the index system is determined by the index scale analytic hierarchy process; and the indexes of the index system are determined by the entropy weight method and the deviation maximization method. The objective weight is used to modify the index which exceeds the upper limit of the index weight. Based on the principle of least square and relative entropy, the combination weight of the index is obtained by combining the subjective and objective weight. The invention avoids the excessive weight of some indexes which may appear in the objective weighting method, and the weight can objectively reflect the importance degree of the evaluation indexes. The evaluation results can fully consider the subjective wishes of the evaluators and the engineering practice experience, and at the same time reflect the objectivity of the index data, and the evaluation results of the system effectiveness are more accurate. Add accuracy.

【技术实现步骤摘要】
基于组合赋权的武器系统效能评估方法及评价方法
本专利技术涉及武器系统效能评估领域，特别涉及一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法以及武器系统评价方法。
技术介绍
随着信息技术的快速发展及武器装备的更新换代，武器装备的研制思想也完成了从重视武器性能到重视武器系统效能的转变。系统效能是武器系统完成规定任务程度的度量，如何客观、准确地评估武器装备的系统效能已经成为武器发展建设、装备论证和作战运用中的重要课题和研究方向。然而在实际工程应用中，不同评估方法存在各自的缺陷，在指标赋权上层次分析法过度依赖专家主观经验、熵权法可能出现单个指标权重过大，导致单一指标决定最终评估结果的情况，且武器系统效能评估所用方法单一，得到评估结果具有一定片面性，没能更好地利用不同评估方法的优势。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法。本专利技术所采用的技术方案是，包括以下步骤：步骤1：武器系统效能评估指标体系建立和指标值确定；步骤2：指数标度层次分析法计算指标主观权重；步骤3：熵权法和离差最大化法计算指标客观权重，根据指标上限值修正指标客观权重；步骤4：基于最小二乘和相对熵计算指标的组合权重；步骤5：加权和法计算系统综合效能值。进一步地，所述步骤2中指数标度层次分析法的指数标度将指标的重要性程度分为5个等级，分别为同等重要、稍微重要、明显重要、强烈重要、极端重要，相邻两级客观重要性比率k＝1.316。进一步地，所属步骤3中的指标客观权重为熵权法和离差最大化法所得权重两者的平均值。进一步地，所述步骤3中的指标权重修正的计算方法为：设武器系统效能评估指标体系有m个评价指标，单一评估指标权重的上限值为a，当指标客观权重ω2j＞a时，取该指标权重值为a，即修正后的指标权重大于a的部分则通过下式按比例分配到其余小于a的指标中去：式中：ω2i和为修正前后各指标客观权重。若修正后指标的权重出现大于a情况，则大于a的部分仍按上式按比例分配给余下小于a指标。进一步地，所述步骤3中的客观权重上限值取值主要依据指数标度层次分析法的权重计算结果，并结合工程实际经验确定。进一步地，所述步骤4基于最小二乘所得的组合权重最优解的形式为：ωj＝k1ω1j+k2ω2j，且有k1+k2＝1，权系数k1、k2由相对熵原理求得，计算步骤如下：1)计算相对熵数学规划问题的最优解其中式中：ω1j和ω2j分别为各指标主观和客观权重；2)计算指标主观权重ω1、客观权重ω2和集结权重d*之间的相对熵：3)计算指标体系各指标组合权重的权系数:本专利技术提供一种武器系统评价方法，根据所述的基于组合赋权的武器系统效能评估方法得到的武器系统综合效能用以评价武器系统优劣性。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供了一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法，以解决武器系统效能评估过程中，在指标赋权上层次分析法过度依赖专家主观经验、熵权法可能出现单个指标权重过大，导致单一指标决定最终评估结果，以及在评估方法上使用单一方法，得到结果具有一定片面性的问题。本专利技术的优点在于改进后的客观权重时能有效避免指标权重过大的现象，权重能够很好地体现武器系统各评估指标的重要性程度，最终所得评估结果能够充分考虑评估者的主观意愿和工程实践经验，同时又反映了指标数据的客观性，得到的系统效能评估结果更加准确，可满足不同武器装备系统效能评估的需求。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例的基于组合赋权的武器系统效能评估方法的工程应用流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术提供一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法，包括：步骤一：根据评估对象及评估要求和目的建立独立、完备的武器系统效能评估指标体系，确定指标体系各指标值并对其进行规范化处理；步骤二：采用指数标度层次分析法计算各指标的主观权重。采用指数标度对同层次中各指标的重要性进行两两比较，构造权重判断矩阵；求解判断矩阵的最大特征值和对应的特征向量，并进行一致性检验，若不满足一致性要求，则修改判断矩阵，直至满足一致性检验要求；归一化特征向量，得到评估指标的主观权重ω1；步骤三：采用熵权法和离差最大化法计算指标客观权重，根据上限值修正指标客观权重。计算过程如下：1)对n个样本对象的m个评价指标初始数据矩阵X＝{xij}n×m，采用线性尺度变换法进行规范化处理，得到规范化矩阵R＝{rij}n×m；2)计算第j项指标下第i个评估对象的指标值比重：3)计算第j项指标的熵值：4)计算各指标熵权法所得权重：5)计算第j项指标的离差：6)计算第j项指标离差最大化法所得权重：7)计算第j项指标权重：8)计算第j项指标客观权重：ω2j＝(ω′2j+ω″2j)/2；9)根据指数标度层次分析法的权重计算结果ω1，结合工程实践经验，确定指标上限值a，当单个指标的权重大于a时，取该指标权重值为a，即修正后的指标权重大于a的部分则通过下式按比例分配到其余小于a的指标中去：式中：ω2i和为修正前和修正后各指标的客观权重。若修正后指标的权重仍出现大于a情况，则该指标大于a的部分仍按上式按比例分配给余下小于a指标。步骤四：采用基于最小二乘和相对熵原理计算指标的组合权重。以组合权重与主客观权重的偏差平方和最小为目标进行组合赋权，建立基于最小二乘原理的优化模型：其中：ωj为组合权重，k1、k2为主、客观赋权方法的权系数，且k1+k2＝1。构造拉格朗日函数，函数存在最优解ωj＝k1ω1j+k2ω2j，权系数由相对熵原理求解，具体计算过程如下：1)以主客观权重ω1、ω2与集结权重d＝(d1,d2,...,dm)的贴近度最高为目标，建立如下数学规划问题：2)求解相对熵数学规划问题的最优解其中式中ω1j和ω2j分别为各指标的主观和客观权重；3)计算指标主观权重ω1、客观权重ω2和集结权重d*之间的相对熵：4)计算指标体系各指标组合权重的权系数:步骤五：采用加权和法计算系统综合效能值，得到武器系统效能评估结果。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立武器系统效能评估指标体系，确定指标的指标值；步骤2：计算指标主观权重；步骤3：计算指标客观权重，根据指标权重上限值修正指标客观权重；步骤4：根据指标主观权重、客观权重，计算指标的组合权重；步骤5：根据指标的组合权重，计算武器系统综合效能值。

【技术特征摘要】
1.一种基于组合赋权的武器系统效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立武器系统效能评估指标体系，确定指标的指标值；步骤2：计算指标主观权重；步骤3：计算指标客观权重，根据指标权重上限值修正指标客观权重；步骤4：根据指标主观权重、客观权重，计算指标的组合权重；步骤5：根据指标的组合权重，计算武器系统综合效能值。2.如权利要求1所述的基于组合赋权的武器系统效能评估方法，其特征在于，所述步骤2中，将指标的重要性程度分为5个等级，分别为同等重要、稍微重要、明显重要、强烈重要、极端重要，相邻两级客观重要性比率k＝1.316。3.如权利要求1所述的基于组合赋权的武器系统效能评估方法，其特征在于，所述步骤3中的指标客观权重为熵权法和离差最大化法所得权重两者的平均值。4.如权利要求1所述的基于组合赋权的武器系统效能评估方法，其特征在于，所述步骤3中的指标权重修正的计算方法为：设武器系统效能评估指标体系有m个评价指标，单一评估指标权重的上限值为a，当第j个指标客观权重ω2j＞a时，取该指标权重值为a，即修正后的第j个指标权重大于a的部分则通过下式按比例分配到其余小于a的指标中去：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑益凯，范云锋，朱莹，刘晓阳，张梦骏，邱令存，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31