基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，属于航空设备抢修技术领域，其包括以下步骤：第一步，确定装备抢修效能评估指标；第二步，构建效能评估指标体系；第三步，基于可拓层次分析法和不确定性量化法确定指标的综合权重；第四步，构建标准评价语的云模型；第五步，归一化处理指标量化值；第六步，基于可拓不确定性量化法建立底层指标的云模型；第七步，构建装备抢修效能评估模型。本发明专利技术能够对装备抢修效能进行全面合理、科学、有效地评估，为抢修作业辅助决策、抢修力量建设提供重要依据。

Cloud evaluation method of equipment repair efficiency based on extension uncertainty quantification

【技术实现步骤摘要】
基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法
本专利技术涉及航空设备抢修
，具体是一种基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法。
技术介绍
据统计，现代战争中，飞机等装备的战伤与战损数量之比呈上升趋势。有效实施战场抢修，可及时补充战斗实力，是保持和提高部队持续作战能力直接、有效的最佳手段，已在实战中得到了充分验证。抢修效能指的是在规定的时间和规定的条件下，战伤装备通过抢修，能恢复到执行下次任务要求的基本功能或更多功能的能力或概率。抢修效能评估是战伤装备进行抢修决策和资源优化配置的基础，为抢修能力建设、提升抢修水平提供理论参考和技术支撑，对飞机的抢修性设计、生存力的提升等具有重要意义。公布号为CN106971270A的专利文献公开了一种电子装备使用适用性的评估方法，采用对人机工程、使用环境、使用任务、使用保障和使用编成等5个分项适应性的评估问题。建立5个分项适应性的层次性评估指标体系，假设每个层次的要素之间都是相互独立的，所以在考虑同层次同类要素之间相对重要性的基础上，选择基于加法规则的加权求和模型进行同层次同类要素的聚合，对于5个分项适应性的聚合，基于同样的思路也选用同样的模型。该专利技术能够实现对装备多个性能多个影响因素的综合分析并对其主次关系进行排序。但是，该专利技术对飞机装备抢修评估不具有普适性。公布号为CN109242318A的专利文献公开了一种飞机损伤抢修效能评估方法：A、确定飞机损伤抢修效能评估指标；B、构建效能评估指标体系；C、建立指标的可拓评价矩阵；D、计算指标的综合可拓判断矩阵；E、计算指标的可拓相对熵权值；F、得到指标的综合权重值；G、建立效能评估模型。该方法综合指标数据包含的信息和专家判断的模糊性，为计算指标权重提供了一种客观、合理的理论方法，基于可拓理论和熵权法给出了指标权重的确定方法，使得指标权重的确定更加合理、客观、科学，根据评估指标，建立了飞机损伤抢修效能评估模型，对飞机损伤抢修效能进行合理、科学、有效的评价，为其辅助决策提供重要依据。但是，该专利技术主要侧重考虑专家判断的模糊性，而忽略了专家决策的可信度，缺乏对认知不确定性的量化处理，实际运用不够全面，与现实情况不够吻合。
技术实现思路
针对上述现有评估方法中存在的问题，本专利技术提出一种基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，对装备抢修效能进行全面、合理、科学、有效地评估，为抢修作业辅助决策、抢修力量建设提供重要依据。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，包括以下步骤：S1：根据装备抢修的特点，确定评估装备抢修效能的评估指标；S2：根据所述评估指标，构建装备抢修效能评估指标体系；S3：根据所述装备抢修效能评估指标体系，基于可拓层次分析法和不确定性量化法，确定所述评估指标的综合权重；S4：根据所述装备抢修效能评估指标体系，构建标准评价语的云模型；S5：根据所述装备抢修效能评估指标体系，归一化处理指标量化值；S6：根据所述归一化的指标量化值，基于可拓不确定性量化法，建立底层指标的云模型；S7：根据所述底层指标的云模型，构建装备抢修效能评估模型。进一步的，所述评估指标至少包括以下指标中的一种：装备固有性能、技术要素、人员能力、保障供应和抢修环境指标。进一步的，步骤S3中，确定指标综合权重的方法，包括以下步骤：S31：根据指标间的相对重要程度，通过两两比较，构造可拓区间数判断矩阵；S32：结合专家的可信度，量化专家判断指标相对重要程度时的不确定性；S33：集结所有指标的不确定量化可拓区间数，进行专家可信度加权求和，建立综合可拓判断矩阵；S34：通过求解综合可拓判断矩阵的最大特征值对应的归一化特征向量，得到权重区间向量；S35：对每一组权重区间向量分别进行层次单排序、上下级的总排序，得到指标的综合权重。进一步的，步骤S6中，建立底层指标云模型的方法，包括以下步骤：S61：收集底层指标的所有归一化可拓区间数，进行专家可信度加权求和，得到期望可拓区间数；S62：对期望可拓区间数的求平均值，得到底层指标的云模型的期望；S63：计算底层指标的所有可拓区间数比期望可拓区间数大的可能性程度，得到可能性程度向量；S64：对可能性程度向量求绝对值，且进行专家可信度加权求和，乘以调整系数，得到底层指标云模型的熵；S65：对可能性程度向量求平方，且进行专家可信度加权求和，得到指标关于期望的相对方差，并与熵的平方的差开平方，得到底层指标云模型的超熵。进一步的，步骤S7中，构建装备抢修效能评估模型的方法，包括以下步骤：S71：收集某一上级指标包含的所有下级指标的云模型、综合权重值，将所有下级指标的熵和对应的指标权重相乘，并求和，得到该上级指标的云模型的熵；S72：将所有下级指标的期望、熵和对应指标权重相乘求和，最后除以上述步骤得到的上级指标的云模型的熵，得到该上级指标的云模型的期望；S73：将所有下级指标的超熵、熵和对应指标权重相乘求和，最后除以前面步骤得到的上级指标的云模型的熵，得到该上级指标的云模型的超熵；S74：重复上述步骤，从装备抢修效能评估指标体系最底层指标开始，逐层求解各级指标的云模型，直至得到指标体系最顶层评价指标的云模型；S75：利用正向云发生器，基于钟形隶属函数，计算装备抢修效能评估云与步骤四中的标准评价云的隶属度，根据最大隶属度原则，隶属度最大值对应的标准评价云就是装备抢修效能评估云所在的区间。针对装备抢修效能评估云，通过计算3倍超熵与熵的商，得到评估结论的概念含混度。针对装备抢修效能评估，目前的评估方法主要有：层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)、集对分析法、ADC(AvailabilityDependabilityandCapability)法、灰色理论、证据理论、云模型、神经网络等。罗九林等在《熵权-集对分析方法在抢修效能评估中的应用》(兵工自动化，2013，32(5):10-13)中利用熵权-集对分析法，构建了评估模型，并基于云理论，提出了一种效能评价方法；孙玉琳等在《基于WBS-AHP与灰色聚类的装备抢修效能评估》(火力与指挥控制，2017,42(10):34-38)中基于工作分解结构方法(WorkBreakdownStructure，WBS)和AHP，建立了基于灰色聚类法的评估模型；董成喜等在《基于有色Petri网的通信装备战场抢修效能评估》(装备指挥技术学院学报，2006,17(3):112-115)中利用有色Petri网，对通信装备的战场抢修效能进行了评估；张勇等在《防空导弹武器系统抢修效能》(弹箭与制导学报，2006,26(1):531-534)中建立了防空导弹武器系统抢修效能的评估模型；刘超等在《地空导弹装备战场抢修效能评估》(四川兵工学报，2014,35(8):39-42)中基于AHP和模糊综合评估法构建了地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：根据装备抢修的特点，确定评估装备抢修效能的评估指标；/nS2：根据所述评估指标，构建装备抢修效能评估指标体系；/nS3：根据所述装备抢修效能评估指标体系，基于可拓层次分析法和不确定性量化法，确定所述评估指标的综合权重；/nS4：根据所述装备抢修效能评估指标体系，构建标准评价语的云模型；/nS5：根据所述装备抢修效能评估指标体系，归一化处理指标量化值；/nS6：根据所述归一化的指标量化值，基于可拓不确定性量化法，建立底层指标的云模型；/nS7：根据所述底层指标的云模型，构建装备抢修效能评估模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：根据装备抢修的特点，确定评估装备抢修效能的评估指标；
S2：根据所述评估指标，构建装备抢修效能评估指标体系；
S3：根据所述装备抢修效能评估指标体系，基于可拓层次分析法和不确定性量化法，确定所述评估指标的综合权重；
S4：根据所述装备抢修效能评估指标体系，构建标准评价语的云模型；
S5：根据所述装备抢修效能评估指标体系，归一化处理指标量化值；
S6：根据所述归一化的指标量化值，基于可拓不确定性量化法，建立底层指标的云模型；
S7：根据所述底层指标的云模型，构建装备抢修效能评估模型。


2.如权利要求1所述的基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，其特征在于：所述评估指标至少包括以下指标中的一种：装备固有性能、技术要素、人员能力、保障供应和抢修环境指标。


3.如权利要求2所述的基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，其特征在于：步骤S3中，确定指标综合权重的方法，包括以下步骤：
S31：根据指标间的相对重要程度，通过两两比较，构造可拓区间数判断矩阵；
S32：结合专家的可信度，量化专家判断指标相对重要程度时的不确定性；
S33：集结所有指标的不确定量化可拓区间数，进行专家可信度加权求和，建立综合可拓判断矩阵；
S34：通过求解综合可拓判断矩阵的最大特征值对应的归一化特征向量，得到权重区间向量；
S35：对每一组权重区间向量分别进行层次单排序、上下级的总排序，得到指标的综合权重。


4.如权利要求3所述的基于可拓不确定性量化法的装备抢修效能云评估方法，其特征在于：步骤S6中，建立底...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘保军，杨晓阔，朱静，李成，危波，罗湘燕，陈名华，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校，
类型：发明
国别省市：河南;41