基于G-AHP的非致命性武器驱散效能评估

孔令超，常洪亮

（1.武警指挥学院，天津300250；2.武警8631部队，天津300250）

基于G-AHP的非致命性武器驱散效能评估

孔令超1，常洪亮2

（1.武警指挥学院，天津300250；2.武警8631部队，天津300250）

定义了非致命性武器驱散效能的概念；根据非致命性武器的研发目的和应用实际，对影响其驱散效能的各相关因素进行逐层递阶划分，建立了较为全面的指标评估体系；提出非致命性武器效能G-AHP评估方法，借鉴专家经验，实现了非致命性武器装备驱散效能的量化评估；案例计算结果符合实际，验证了灰色层次分析法的可行性，为下一步有针对性地使用非致命性武器，提供了有力的科学依据。

系统效能评估，驱散效能评估，非致命性武器，灰色层次分析

0　引言

常规杀伤性武器装备的作战效能是指在规定的作战条件下，运用武器装备系统及其相应的兵力执行规定的作战任务时，所能达到的预期目标的程度［1］。对于武警部队而言，非致命性武器的主要作用是驱散闹事人群，而非达到杀伤的效果，其研发与使用不同于常规杀伤性武器，故非致命武器装备的作战效能区别于常规杀伤性武器装备，可称为驱散效能。非致命性武器的驱散效能可定义为在特定环境中执行处置突发事件（以下简称“处突”）任务时，考虑武器装备的自身可靠性、作战适应能力以及目标威慑程度等因素，最终完成处置任务的能力。非致命性武器功能与用途比较独特，因而在其效能评估过程中，量化评估指标的选取不同于常规杀伤性武器。目前国内外对于非致命性武器效能评估的研究还不是很多。目前可参考的文献只有2012年彭明、安纯前的非致命武器作战效能评估仿真［4］，该文借助层次分析法（AHP，Analyticalhierarchy process）与模糊原理虽得出了作战效能量化值，但对非致命性武器的自身特点与应用实际考虑不够全面，故指标评估体系的建立缺乏科学性和完备性。本文借鉴系统科学思想，立足于非致命性武器研发与使用的特殊性，通过咨询相关领域专家，由其易于量化的指标因素建立起较为完备的驱散效能指标评估体系。

层次分析法是美国匹兹堡大学教授T.L.Saaty于20世纪70年代中期提出的一种系统分析方法。AHP将定性和定量分析相结合，是分析多目标、多准则的复杂大系统的有力工具［5］。该方法虽简洁、灵活、适用性强，但也具有一定的局限性。利用AHP虽能够建立起比较客观合理的指标评估体系，但用于评估缺乏精确度和有效性。将灰色系统理论和层次分析法相结合，即引入G-AHP（grey analyticalhierarchy process），通过层次分析法确定待求解问题的层次结构和指标的权重，运用灰色系统理论的灰数和白化权函数对指标进行量化和比较，借助相关领域专家的经验，对各指标因素进行定量分析。这样便解决了AHP的缺点，也体现了评估的科学性和精准度，因此，G-AHP是一种有效的综合评判方法［2］。

基于G-AHP评估方法的优点，将非致命性武器驱散效能在定性分析的基础上对各指标因素量化处理，得到评估总值，并最终确定出其综合作战效能。

1　非致命性武器驱散效能指标评估体系的构建

1.1指标评估体系的建立原则

指标评估体系的建立一般应遵循科学性、可行性、客观性等原则，考虑非致命性武器的特殊性，对其指标评估体系的建立，还应当遵循以下原则：

（1）完备性原则。非致命性武器指标多样，有些适于定性分析，有些适于定量分析。对于易于量化的指标因素，应当考虑全面，以保证非致命性武器驱散效能评估的科学性和精准性。

（2）针对性原则。突发事件的时间、地点、类型具有不确定性，因此，非致命性武器也具有选择性。应当充分考虑某一特定任务以及非致命武器各自的战术适应性，突出指标评估的针对性。

（3）协同性原则。在建立指标评估体系时，应当站在整体协同的角度，充分考虑非致命性武器的指标因素，既保证单项指标的独立性，而又不相互矛盾，使得指标评估体系能全面客观地反映非致命性武器的综合作战能力［4］。

1.2指标评估体系的建立

指标评估体系的建立应尽量综合考虑。本文在确立非致命性武器评估指标的过程中，基于非致命性武器的自身特点并紧密联系作战实际。以其中两项指标因素为例：一是保养情况。非致命性武器的保养情况直接影响着其驱散效能的发挥，良好的战备完好性能够保证装备作战过程中“弹无虚发”；二是抗破坏能力。处突为近距离作战，装备与装备之间以及装备与闹事人群所携凶器之间接触比较频繁，这就要求非致命性武器应具有一定的抗破坏能力。如此，通过充分咨询相关领域专家，在已有参考文献的基础上，构建比较完备的非致命性武器驱散效能指标评估体系，如图1所示。

图1　非致命性武器驱散效能指标评估体系

2　基于G-AHP的非致命性武器驱散效能评估方法

分析了影响非致命性武器驱散效能的各项指标因素并构建了非致命性武器驱散效能指标评估体系，本文提出非致命性武器驱散效能G-AHP评估方法。通过AHP确定底层指标的组合权重，运用灰色系统理论计算驱散效能评估总值［6］。其基本流程如图2所示：

图2　G-AHP基本流程图

G-AHP评估方法具体步骤如下：

Step1：建立待求解问题的递阶层次结构，如图1所示；

Step2：确定底层元素的组合权重W；

首先，引入1～9的AHP指标权重比例标度［1］，建立各层的两两判断矩阵Ux；其次，计算单一准则各层指标权重。第三，计算底层指标相对于总目标的组合权重。

Step3：邀请相关领域专家对底层指标进行打分，构造模糊评判矩阵R；

假设有n个底层指标，邀请m位专家对各指标进行打分，则模糊评判矩阵R可表示为：

Step4：确定评价灰类；

评价灰类具有模糊性和不确定性，为了对评价灰类进行描述需要确定其评价等级、灰数以及白化权函数。设k个评价等级记为e=｛1，2，3，…，k｝，由专家对所确定的等级进行评估打分，得到灰色等级值化向量；灰数指只知道大概范围而不知道确切数值的数，通常记为“”。常用的白化权函数有3种［5］，本文选用第2种。即灰数为，其白化权函数为：

其中，x为某位专家对某一指标的评估打分；β为某一等级的评估分值。

Step5：建立灰色评价权矩阵H；

对于底层指标，根据评价等级，计算每个评价指标的总灰色评估系数ox，进而得到灰色评估权向量Oxy。由底层所有指标的灰色评估权向量构成灰色评价权矩阵H。

Step6：计算综合评价值Z；

由底层指标的组合权重W、灰色评价权矩阵R可得非致命性武器驱散效能综合评估结果：

再结合灰色等级值化向量V可得非致命性武器驱散效能的灰色综合评价值：

3　非致命性武器驱散效能评估案例计算

以非致命性武器中的某一装备FBQ为例，对其驱散效能进行评估。

（1）建立如图1的FBQ驱散效能指标评估体系。

（2）咨询专家，建立各层指标的两两判断矩阵Ux：

大夏剧社第四次公演，十二月二十一二两日在大夏大礼堂举行，剧目有田汉的《一致》，林语堂的《子见南子》，丁西林的《压迫》，及翻译剧《可怜的裴加》与《住在二楼的人》云。[18]206

（3）计算底层指标的组合权重。

计算各矩阵的特征向量及最大特征根，并进行一致性检验。经计算，U0矩阵的特征向量为：

归一化后结果为：W0=（0.0.5396，0.2969，0.1634）。最大特征值λmax=3.009 2，经检测，符合一致性检验。同理，可得U1，U2，U3矩阵的特征向量归一化结果为：

经检测，各矩阵最大特征根均符合一致性检验。由此可计算出底层指标对总目标的组合权重为：

（4）建立模糊评判矩阵R。咨询相关领域专家6位，根据实际情况确定FBQ的驱散效能评价等级为4级，即e=｛1，2，3，4｝，分别设为“好”、“较好”、“一般”、“差”；采用10分制，赋予各等级相应的分值：9，6，4，2，则灰色等级值化向量V=（9，6，4，2）T。邀请6名专家对U11～U33共9个指标的打分情况如下，建立模糊评判矩阵R：

（5）确定评价灰类。由FBQ的驱散效能灰色等级值化向量V确定各等级灰数及白化权函数。以“好”为例，设其灰数∈［0，9，18］，白化权函数为：

（6）建立灰色评价权矩阵H。

首先，计算底层各指标灰色总评估系数ox。以指标U11为例，其属于各灰类等级的评估系数为：

其次，计算灰色评估权向量Oxy。根据以上各灰类等级评估系数及灰类总评估系数，计算可得指标U11的灰色评估权向量O11为：

同理，可计算得出指标U12～U33的灰色评估权向量，进而得到灰色评价权矩阵：

（7）计算FBQ的驱散效能灰色综合评价值Z。

由底层各指标的组合优先权重W，结合灰色评价权矩阵H得到FBQ驱散效能综合评估结果：

根据灰色等级值化向量V=（9，6，4，2）T，则FBQ的驱散效能灰色综合评价值：

且介于“好”与“较好”之间，属于“较好”等级。

4　结论

对非致命性武器驱散效能进行评估是充分了解非致命性武器作战能力的重要途径。层次分析法与灰色系统理论的结合，实现了非致命性武器各项效能指标的量化，体现了评估的客观性、科学性和精准性。案例的计算结果符合预期目标，也验证了灰色层次分析法的有效性，对下一步非致命性武器的研发和使用具有一定的指导意义。

［1］胡晓惠，蓝国兴，申之明，等.武器装备效能分析方法［M］.北京：国防工业出版社，2008.

［2］张立，肖丁.鱼雷武器系统作战效能评估研究［J］.舰船电子工程，2012，32（7）：31-32.

［3］陈庆龙，王磊.基于层次灰色评估模型的远程精确打击作战效能评估［J］.舰船电子工程，2013，33（3）：91-93.

［4］彭明，安纯前.非致命武器作战效能评估仿真［J］.四川兵工学报，2012，33（7）：66-68.

［5］方洋旺，伍友利，方斌.机载导弹武器系统作战效能评估［M］.北京：国防工业出版社，2012.

［6］GUH，SONGBF.Study on effectivenessevaluation ofweapon systems based on grey relational analysis and TOPSIS［J］. Systems Engineering and Electronics，2009，20（1）：106-111.

［7］魏继峰，徐楚璇.反人员非致命武器技术发展现状及趋势［J］.四川兵工学报，2015，36（3）：13-16.

［8］HUANG Y Y.A methodology of simulation and evaluation on the operational effectiveness ofweapon equipment［C］//Controland Decision Conference，2009：131-136.

Disperse Efficiency Evaluation for Non-lethalW eaponsBased on Grey AnalyticalHierarchy Process

KONG Ling-chao1，CHANGHong-liang2
（1.Command College of Armed Police Force，Tianjin 300250，China；2.CAPFUnit8631，Tianjin 300250，China）

The concept of disperse efficiency for non-lethal weapons is defined in this paper；According to the development objective and practical application for non-lethal weapons，to various relevant factors of influence disperse efficiency by hierarchical partition，to establish the evaluation index system of amore comprehensive；Propose G-AHP effectiveness evaluation method for non-lethal weapon，with

of the experience by some experts，realize the quantitative evaluation of disperse efficiency for non-lethal weapons；This is in well agreementwith experimental results obtained lately，verify the feasibility of G-AHP，to the next step for the targeted use of non lethal weapons，provide a strong scientific basis.

system efficiency evaluation，disperse efficiency evaluation，non-lethal weapons，grey analyticalhierarchy process

TJ0

A

1002-0640（2016）09-0094-04

2015-07-15

2015-08-17

孔令超（1985-），男，河南通许人，助理工程师。研究方向：装备效能评估。