量化评估、效能评估

国防、量化评估、效能评估、质量评估

基本概念

军事装备的效能在GJB1364-92中的定义是指系统在规定条件下达到规定使用目标的能力。“规定的条件”指的是环境条件、时间、人员、使用方法等因素； “规定使用目标”指的是所要达到的目的；“能力”则是指达到目标的定量或定性程度。它是对军事装备的多元度量，并随着研究角度的不同，而具有不同的具体内涵。
　　常用的效能指标包括三个：单项效能、系统效能和作战效能。

单项效能

军事装备的单项效能是指装备在特定的条件下运用时，达到单一使用目标的程度。如装甲武器系统的机动能力、火力能力和防护能力。单项效能对应的是任务单一的行动。

系统效能

目前系统的效能定义尚未统一。下面是几种关于武器系统效能的定义：①美国航空无线电研究公司的定义：“在规定条件下使用系统时，系统在规定时间内满足作战要求的概率”。②美国海军的定义：“系统能在规定的条件下和在规定的时间内完成规定任务之程度的指标”或“系统在规定条件下和在规定时间内满足作战需要的概率”。③美国工业界武器系统效能咨询委员会（WSEIAC）为美国空军建立的效能概念和框架。
WSEIAC关于系统效能所下的定义是：系统效能是指系统能够满足(或完成)一组特定任务要求的量度。它包括以下五个方面的内容：

• 对象就是系统，即所谓效能，只能是系统的效能。
• 任务就是用途，任何系统的效能只能针对一组特定的任务而言，任务变了，系统效能随之改变。
• 条件——定义中“一组特定的任务要求”蕴含着“特定条件”的要求。一般所说的系统效能，只能是在特定的条件(包括自然环境、战场环境、系统工作和维护修理等条件)下的效能。
• 时间——定义中“一组特定的任务要求”蕴含着“特定时间”的要求。时间就是效益。任何系统效能总是和时间联系一起的，比如：武器系统的反应时间、任务规划工作时间、允许多次射击时间、到达时间等。
• 能力——定义中的效能是系统能够满足(或完成)“一组特定任务要求的量度”。量度是系统满足“一组特定任务要求的程度” ，这个“程度”的大小反映了系统完成给定任务的能力。

从掌握的资料来看，业界多数认为WSEIAC给出的定义较好。

作战效能

作战效能是在规定的作战环境下，运用装备系统执行的作战任务时，所能达到预期目标的程度。显然，作战效能是装备在特定条件下由特定的人使用所表现出来的，是装备、人和环境综合作用的结果，因而，也称兵力效能或作战使用效能。

效能评估基本步骤

军事装备的效能评估，是对装备的单项效能、系统效能或作战效能做一科学评价，得出其效能的定量或定性描述。根据军事装备效能评估的目的和内涵，在具体操作中可以将军事装备效能评估分为以下 5个基本步骤：

• 分析军事装备， 明确装备的任务和具体要求；
• 依据实际需求，建立装备效能评估指标体系；
• 研究效能评估理论，选用最适合的评估方法；
• 建立效能评估模型， 并进行装备的效能评估；
• 分析评估的结果，提出具有一定价值的建议。

军事装备效能评估的基本过程是根据实际工作需要阐明任务 , 在充分考虑现实性和可能性的基础上选择指标并建立指标体系 , 建立试验和评估模型 , 搜集数据 , 对指标进行量化而后运用模型求得结果 。其核心是评估指标的选择和量化。

武器效能评估系统

武器效能评估系统是为解决武器装备效能评估问题新研发的一款软件，武器效能评估系统用于武器装备论证、研制、试验、使用等不同阶段的效能评估，武器效能评估系统为作战体系、装备体系评价和优化提供定量依据。武器效能评估系统能够使用仿真、靶试、演习等多种来源的实验数据，将效能评估贯穿武器装备全生命周期。

功能

使用流程

功能模块介绍
1、指标体系管理
指标体系管理模块负责指标体系创建、编辑与保存。指标体系是通过对同一类评估对象各种特性逐层抽取，而得到描述指标间的依赖关系有向图。该模块支持 成本型、效益型、固定型、偏离型四种 类型的指标的可视化创建与编辑；构建指标体系过程中支持层次分析法、环比系数法、熵权法、离差最大化法、自定义权重五种权重设定方法。

2、评估方案管理
评估方案是评估计算依据与准则。用户通过对指标体系中各指标评估方法、指标参数、评估数据进行定义的方式来制定评估方案。评估方案由若干独立的指标计 算 流程构成，指标计算流程定义了一组输入指标。计算流程中可使用评估算法库中的各类算子。评估方案的执行不涉及具 体评估对象和评估样本数据。

4、评估数据预处理
评估数据预处理功能主要对各种来源的评估数据进行分组、过滤、归并、属性压缩变换、以及数据统计计算，获得能够供各类效能评估算法使用的数据。数据预处理 模 块可以对一系列数据源和数据集进行管理。数据预处理模块包含了通用适配器和DWK专用数据适配器，通过DWK专用数据适配器可以方便的获取DWK仿真数 据。

5、评估工程管理
评估工程管理为效能评估提供统一资源管理平台，可快速检索和显示各资源关键属性，并且能够启动选择的资源编辑工具进行编辑。评估工程管理工具支持评估工程的创建、删除及工程项目查看操作。

6、评估算法库
武器效能评估系统评估算法库提供了包括指标选取、效能评估、因素影响性分析、模型预测、评估结果可视化、数据集输入输出等多种算子。用户还可通过公式、脚本语言、算法插件三种方式对现有评估方法库进行扩展。

7、评估算法向导
提供常用27类常用算法提供算法向导，方便用户直接采用各类算法进行计算。具体方法包括：层次分析法、模糊综合法、灰色白化权函数聚类、TOPSIS法、 趋 势面分析、数据包络法、主成分分析法、极差分析、方差分析、主成分分析、因子分析、支持向量机、环比系数法、ADC法、SEA法、数据一致性分析、平滑滤 波法、窗谱分析法、最大熵谱分析、一元拟合法、点估计、单总体区间估计、两个总体区间估计、单总体假设检验、两个总体假设检验、偏度和峰度检验、正态性检 验、奇异值过滤。

8、敏感性分析
敏感性分析模块负责计算正交实验设计方案中不同影响因素对各指标影响程度，主要以极差分析和方差分析作为主要分析方法。中极差分析在不考虑实验误差情况下，定量计算各影响因素对指标影响程度；方差分析引入实验误差，利用F分布检验，五木恒润判别各影响因素对指标影响显著程度。敏感性分析结果以分析图表、自 然 语言描述两种方式进行展示。

9、全寿命周期效能评估
在效能评估工程中收集评估结果之间可以进行比较和趋势分析。武器装备全寿命周期通常包括论证、方案、研制、鉴定、生产、使用、报废七个阶段。在全寿命周期中，会对装备效能进行设计、预计、测试、检验等工作。对各个阶段各种渠道收集的效能指标进行比较，可以完成下列工作：
1）装备效能鉴定，通过将研制阶段、生产阶段获得的效能指标与论证阶段、方案阶段的效能值进行对比，评判装备性能能否满足设计要求。
2）性能增长跟踪，随着设计和工艺的改进，装备性能会不断得到提升。根据持续记录的装备效能评估结果可以绘制出效能指标的增长趋势图。并可构建增长模型，对性能增长速度进行评价，对增长趋势进行预测.

潜艇作战效能量化评估

作战能力体系建立

舰艇作战效能量化评估应注意区分综合能力与重点能力。其综合能力包括反潜作战能力、对海作战能力、防空作战能力、对陆作战能力、信息对抗能力、指挥控制能力、预警探测能力、平台机动能力 在内的八大能力，其中每块能力又可独立作为任务舰的重点特色能力。例如对于扫雷舰，则应更多关注其反潜作战能力。

指标定量处理

当指标真值小于最佳值时，依据比例值乘以百分制系数进行评分；当真值大于最佳时，则仍为１００。

对于导弹拦截多目标能力这类没有上限的最佳值，则参考世界现役最先进武器系统指标为基准（最佳值）。

权重计算

层次分析法（ＡＨＰ）模型的核心是权重计算，权重系数包括能力 中的各项指标的权重，以及能力间互相关联的权重。依据这两类系数结合指标量化值，可以算出单项作战效能和综合作战效能。

对陆巡航导弹作战效能量化评估

作战效能指标体系

ADC模型

美国工业界武器系统效能咨询委员会( WSEZAC) 所提出的 WSEIAC 模型( 又称 ADC 模型) 将系统效能解析为相互独立的三个部分: 可用性 ( Availability) 、可信性( Dependability) 和能力 ( Capability)

指标体系层次结构

导弹武器系统作战效能评估指标体系的构建，采用自下而上与横向比较相结合的方式: 在武器装备系统效能和作战单元效能之间针对武器装备系统的使命与任务， 完善系列作战想定， 在综合考虑武器装备系统与作战单元、使用者、战场环境等主客观因素的情况下， 确立优化作战单元的效能指标;将具有相同或类似属性的能力指标整合成同一单项效能指标; 每一层的效能参数依赖于其下属各层的参数; 同一层的效能或能力之间相互独立， 其相加又能够全面反映上一层效能的实现程度。

据此构建的对陆攻击巡航导弹指标体系共分三层: 作战效能层、单项效能层、能力与战技指标层。

任务剖面以接受作战任务开始， 经导弹通电射检， 再经发射、飞行、识别攻击， 直到命中并毁伤目标为止。

单项效能指标计算

参考

[1]https://blog.csdn.net/weixin_43213065/article/details/88342733

[2]https://zhuanlan.zhihu.com/p/146791038

[3]祝朝政,纪鹏程,李俊,倪震. 基于层次分析法的舰艇作战效能量化评估方法[A]. 中国指挥与控制学会（Chinese Institute of Command and Control）.第八届中国指挥控制大会论文集[C].中国指挥与控制学会（Chinese Institute of Command and Control）:中国指挥与控制学会,2020:4.

[4]潘殿省,刘宗昂.对陆攻击巡航导弹作战效能指标体系与量化评估[J].飞航导弹,2018,{4}(04):37-39.