CN108399481A - 基于组合赋权的武器***效能评估方法及评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于组合赋权的武器***效能评估方法及评价方法，包括武器***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***综合效能值，得到效能评估结果。本发明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***效能评估结果更加准确。

Description

基于组合赋权的武器***效能评估方法及评价方法

技术领域

本发明涉及武器***效能评估领域，特别涉及一种基于组合赋权的武器***效能评估方法以及武器***评价方法。

背景技术

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***效能的转变。***效能是武器***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***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***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。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于组合赋权的武器***效能评估方法。

本发明所采用的技术方案是，包括以下步骤：

步骤1：武器***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***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***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ω_2j＞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：ω_2i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：ω_j＝k₁ω_1j+k₂ω_2j，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：ω_1j和ω_2j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:

本发明提供一种武器***评价方法，根据所述的基于组合赋权的武器***效能评估方法得到的武器***综合效能用以评价武器***优劣性。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供了一种基于组合赋权的武器***效能评估方法，以解决武器***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。

本发明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***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***效能评估结果更加准确，可满足不同武器装备***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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的基于组合赋权的武器***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发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供一种基于组合赋权的武器***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***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＝{x_ij}_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＝{r_ij}_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：ω_2j＝(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：ω_2i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：ω_j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ω_j＝k₁ω_1j+k₂ω_2j，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,...,d_m)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ω_1j和ω_2j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***综合效能值，得到武器***效能评估结果。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明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，这并不影响本发明的实质内容。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。

Claims (7)

1.一种基于组合赋权的武器***效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立武器***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***综合效能值。

2.如权利要求1所述的基于组合赋权的武器***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***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***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***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ω_2j＞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：

i,j＝1,2,...,m

式中：ω_2i、分别为修正前、后第i个指标客观权重；若修正后指标的权重出现大于a的情况，则大于a的部分仍按上式按比例分配给余下小于a的指标。

5.如权利要求1所述的基于组合赋权的武器***效能评估方法，其特征在于，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。

6.如权利要求1所述的基于组合赋权的武器***效能评估方法，其特征在于，所述步骤4中基于最小二乘得到指标的组合权重ω_j最优解的形式为：ω_j＝k₁ω_1j+k₂ω_2j，且k₁+k₂＝1；ω_1,j表示第j个指标的主观权重，ω_2j表示第j个指标的客观权重；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：ω_1j、ω_2j分别为第j个指标主观权重和客观权重；

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：

p＝1,2

3)计算指标体系各指标组合权重的权系数

p＝1,2。

7.一种武器***评价方法，其特征在于，根据权利要求1至6中任一项基于组合赋权的武器***效能评估方法得到的武器***综合效能值评价武器***优劣性。