CN107392474A - 基于排序向量法的空地导弹***综合性能评估方法 - Google Patents
基于排序向量法的空地导弹***综合性能评估方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及基于排序向量法的空地导弹***性能评估方法。本发明实现方法为：步骤一建立空地导弹***性能评估的指标体系；步骤二根据空地导弹***性能评估指标体系，构建空地导弹***性能属性矩阵；步骤三利用排序向量法获取空地导弹***的属性矩阵任意两列元素中相互竞争的信息，得到空地导弹***性能竞争属性矩阵；步骤四计算空地导弹***性能竞争属性矩阵的特征向量，根据特征向量中元素之的大小，给出与之对应的空地导弹***性能的评估结果。上述空地导弹***性能评估方法能够正确、客观和有效的反映空地导弹***的性能，为新型导弹***性能评估以及设计新型导弹提供理论和技术支持，是一种极具应用前景的评估方法。
Description
技术领域
本发明主要属于导弹***性能评估领域，具体涉及基于排序向量法的空地导弹***性能评估方法。
背景技术
在军事上，所说的综合性能通常指的是某型武器***在特定的作战条件下和规定的时间内完成某一作战任务的能力，反映了该武器***的综合性能以及实战条件下的利用价值。
武器***综合性能是***作战能力的综合体现，追求的是各个单项指标综合能力的发挥，是对武器***优劣性的综合评价，通过对武器***的效能评估研究，可以论证***工作的科学合理性以及计划、方案的正确性；通过武器***的效能分析，可以为武器装备建设工程的优化管理，武器装备使用的决策分析以及武器装备的综合性评估提供重要的决策依据。
导弹***性能评估是应用科学的分析方法和先进的计算工具，真实、客观、可靠和合理地评估导弹***性能的好坏，为导弹***的论证、设计研制、装备部署和作战使用提供决策依据。目前，导弹***性能评估方法主要有AHP法，模糊AHP法，模糊算术运算法、模糊数排序法、ADC法、TOPSIS法和ELECTRE法等。
但上述方法在应用中仍然存在一些问题，例如，AHP法中比较、判断、结果均为粗糙，难以适合精度要求高的评估问题；ADC法对于维数较多的大型***评价比较困难等。此外，传统的导弹***性能评估方法，都需要对原始数据进行归一化，极大地增加了计算量，特别是大型的复杂***，使得评估更加困难。
发明内容
针对上述问题，本发明提出基于Perron-Frobenius(PF)理论的排序向量法的空地导弹***性能评估方法。本发明基于排序向量法对不同类型的空地导弹***的各性能比较得到表示不同类型的空地导弹***的综合性能的特征向量，以对应的特征值表示对应***的综合性能，以此实现对各目标***进行综合性能比较排序。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于排序向量法的空地导弹***性能评估方法，
所述评估方法包括以下步骤：
步骤一 建立空地导弹***性能评估的指标体系；
步骤二 根据空地导弹***性能评估指标体系，构建空地导弹***性能属性矩阵；
步骤三 利用排序向量法获取空地导弹***的属性矩阵任意两列元素中相互竞争的信息，得到空地导弹***性能竞争属性矩阵；
步骤四 计算空地导弹***性能竞争属性矩阵的特征向量，根据特征向量中元素之的大小，得出与之对应的空地导弹***性能的评估结果。
进一步地，所述评估方法包括以下步骤：
11)利用N个型号的空地导弹***的各性能构建性能属性矩阵AMSP；同一行表示同一型号空地导弹***，不同列表示同一型号的不同性能指标；
是矩阵AMSP的第i行第j列的元素，表示第i型号的空地导弹***的第j个性能指标；i＝1,2,3....N；j＝1,2,3....M；N为的个数，M为性能指标的个数，N和M均为大于2的整数；
13)比较AMSP矩阵的任意两列元素，比较结果构建竞争属性矩阵XMSP：
其中，p,q∈1,2,…N，为竞争属性矩阵XMSP的第p行第q列的元素；
13)根据矩阵XMSP，得出XMSP的特征向量Eig(1×N)；
则特征向量Eig(1×N)的特征值Eig1i表示矩阵AMSP中第i列表示的型号的性能的综合性能得分。
一种基于排序向量法的空地导弹***性能评估方法，所述评估方法包括以下步骤:
22)利用N个型号的空地导弹***的各性能构建性能属性矩阵AMSP′；矩阵AMSP′的不同列表示不同的空地导弹***，不同的行表示同一型号的性能指标；
是矩阵AMSP′的第j行第i列的元素，表示第i型号的空地导弹***的第j个性能指标；i＝1,2,3....N；j＝1,2,3....M；N为型号的个数，M为性能的个数，N和M均为大于2的整数；
22)比较AMSP′矩阵的任意两列元素，比较结果构建竞争属性矩阵XMSP′：
其中，p,q∈1,2,…N，为竞争属性矩阵XMSP′的第p行第q列的元素；
23)根据矩阵XMSP′，得出XMSP′的特征向量Eig(1×N)′；将特征向量Eig(1×N)′转置得到转置向量Eig(N×1)′；
则特征向量Eig(N×1)′的特征值Eigi1′表示矩阵AMSP′中第i行表示的型号的性能的综合性能得分。
进一步地，特征向量计算中，为保证竞争属性矩阵为正矩阵，存在唯一的特征向量，当竞争属性矩阵中的元素值＝0时，替换为a，0<a<0.0001。
进一步地，所述性能选自但不限于飞行性能MFP、制导能力MGC、命中精度MHA、威力MP、毁伤概率DP、生存能力MS、突防能力MPC、可靠性MR、使用维护性能UM和战场环境BFE。
进一步地，所述性能指标不限制为数值，两性能指标比较时，性能指标较优时，性能比较结果为1；性能指标相当时，性能比较结果为1；性能指标较差时，性能比较结果为0。
本发明的有益技术效果：(1)本发明提出了利用Perron-Frobenius(PF)理论的空地导弹***性能评估方法，利用空地导弹***性能属性之间的竞争信息，能够正确、客观和有效的反映空地导弹***的性能；
(2)采用空地导弹***性能属性矩阵，不需要对空地导弹***性能属性的原始数据归一化，有效的降低了评估时的计算量；
(3)所述方法能够快速、客观和公正的给出空地导弹***性能的评估结果，为实际工程应用中的空地导弹***性能评估提供了一种新方法。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
实施例1
本实施例选取六型***中远程空地导弹进行评估，这六型导弹的数据如表1所示。
表1六种***中远程空地导弹的性能参数
其中表1中的性能参数分别为：飞行性能(最大射程Rmax和最大速度Vmax)制导方式Pzd、命中精度Pmz、战斗部威力Pwl、杀伤概率Pss、生存能力Psc、突防能力Ptf、可靠性Pkc、使用维护性能Psy和环境适应能力Phj。
将表1中性能参数值整理成矩阵每一列为同一型号***的各性能指标，行表示被评估的***：
为矩阵AMSP的第i行第j列的元素，表示第i型号的空地导弹***的第j个性能指标；i＝1,2,3....N；j＝1,2,3....M；N为型号的个数，M为性能的个数，N和M均为大于2的整数；
比较AMSP矩阵的任意两列元素，比较结果构建竞争属性矩阵XMSP：
以为竞争属性矩阵XMSP的第p行第q列的元素；
需要注意的是：比较矩阵AMSP中的元素每一行都代表不同的指标，有的指标值越大越好，有的指标值则越小越好。根据式，比较第1行和第2行所有的性能指标，例如第1行第1列和第2行第1列性能指标：SLAM的最大射程大于AGM-84E的最大射程，则
进一步矩阵XMSP：
进而求得XMSP的特征向量为
Eig＝[0.2464 0.1151 0.2122 0.1245 0.0938 0.2079]
显然
EigSLAM＞EigAGM-158＞EigKEPD350>EigAPACHE-AP＞EigAGM-84E＞Eig飞马座
因此得到六型导弹***的性能排序为：
SLAMAGM-158KEPD350APACHE-APAGM-84E飞马座可见，导弹SLAM的性能最优
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，
将表1中性能参数值整理成属性矩阵AMSP′，同一型号的性能为一行；矩阵AMSP′的第j行第i列的元素，表示第i型号的空地导弹***的第j个性能指标；i＝1,2,3....N；j＝1,2,3....M；N为型号的个数，M为性能的个数，N和M均为大于2的整数。
比较AMSP′矩阵的任意两列元素，比较结果构建竞争属性矩阵XMSP′：
其中，p,q∈1,2,…N，为竞争属性矩阵XMSP′的第p行第q列的元素；此时XMSP′为
根据矩阵XMSP′，得出XMSP′的特征向量Eig(1×N)′与矩阵XMSP的特征向量一致，因此评估结果也一样。
Claims (6)
1.基于排序向量法的空地导弹***性能评估方法，其特征在于，所述评估方法包括以下步骤：
步骤一 建立空地导弹***性能评估的指标体系；所述指标体系包括N个型号空地导弹***及各***对应的M个性能；N和M均为大于2的整数；
步骤二 根据空地导弹***性能评估指标体系，构建空地导弹***性能属性矩阵；
步骤三 利用排序向量法获取空地导弹***的属性矩阵任意两列元素中相互竞争的信息，得到空地导弹***性能竞争属性矩阵；
步骤四 计算空地导弹***性能竞争属性矩阵的特征向量，根据特征向量中元素之的大小，得出与之对应的空地导弹***性能的评估结果。
2.如权利要求1所述评估方法，其特征在于，所述评估方法中建立指标体系后的步骤具体为：
11)利用N个型号的空地导弹***的各性能构建性能属性矩阵AMSP；同一型号的性能指标为一行；
为aWij是矩阵AMSP的第i行第j列的元素，表示第i型号的空地导弹***的第j个性能指标；i＝1,2,3....N；j＝1,2,3....M；
12)比较AMSP矩阵的任意两行元素，比较结果构建竞争属性矩阵XMSP：
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其中，p,q∈1,2,…N，为竞争属性矩阵XMSP的第p行第q列的元素；
13)根据矩阵XMSP，得出XMSP的特征向量Eig(1×N)；
则特征向量Eig(1×N)的特征值Eig1i表示矩阵AMSP中第i列表示的型号的性能的综合性能得分。
3.如权利要求1所述评估方法，其特征在于，所述评估方法中建立指标体系后的步骤具体为：
21)利用N个型号的空地导弹***的各性能构建性能属性矩阵AMSP′；
同一型号的性能指标为一列；
为是矩阵AMSP′的第j行第i列的元素，表示第i型号的空地导弹***的第j个性能指标；i＝1,2,3....N；j＝1,2,3....M；
22)比较AMSP′矩阵的任意两列元素，比较结果构建竞争属性矩阵XMSP′：
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其中，p,q∈1,2,…N，为竞争属性矩阵XMSP′的第p行第q列的元素；
23)根据矩阵XMSP′，得出XMSP′的特征向量Eig(1×N)′；将特征向量Eig(1×N)′转置得到转置向量Eig(N×1)′；
则特征向量Eig(N×1)′的特征值Eigi1′表示矩阵AMSP′中第i行表示的型号的性能的综合性能得分。
4.如权利要求2或3所述评估方法，其特征在于，特征向量计算中，为保证竞争属性矩阵为正矩阵，存在唯一的特征向量，当竞争属性矩阵中的元素值等于0时，替换为a，0<a<0.0001。
5.如权利要求2或3所述评估方法，其特征在于，所述性能选自但不限于飞行性能MFP、制导能力MGC、命中精度MHA、威力MP、毁伤概率DP、生存能力MS、突防能力MPC、可靠性MR、使用维护性能UM和战场环境BFE。
6.如权利要求2或3所述评估方法，其特征在于，所述性能指标不限制为数值，两性能指标比较时，性能指标较优时，性能比较结果为1；性能指标相当时，性能比较结果为1；性能指标较差时，性能比较结果为0。
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