飞机损伤抢修效能评估方法与流程

本发明涉及一种航空宇航技术领域，特别是涉及一种飞机损伤抢修效能评估方法。

背景技术：

据统计，现军事领域中，飞机的损伤数量与战损数量之比呈上升趋势。通过实施飞机损伤抢修，可增加飞机出动架次，弥补战争损耗，补充战斗实力。因此，飞机损伤抢修是高技术局部战争中损伤飞机“再生”的最佳途径，是现代战争夺取制空权的重要保障。抢修效能评估是损伤飞机进行抢修决策和资源优化配置的基础，对飞机的抢修性设计、生存力的提升等具有重要意义。同时在民航领域，由于环境因素或设备质量等因素往往导致飞机存在一定的损伤，由于飞机的飞行环境比较恶劣，对于一些损伤需要进行及时修复及处理，以免在飞行过程中引发严重的事故，同时由于航班时间的限制，对于飞机突然出现的损伤，往往需要在一定时间内进行修复。飞机损伤抢修效能涉及飞机固有的属性、现场抢修资源、抢修环境等诸多因素，评价指标既包含精确数值型的，也包含语言描述型的，在量化指标和评估结论时存在模糊性和不确定性。传统评估方法存在主观性强、忽略量化定性指标的模糊性等不足，使得评估结论不科学、不合理。

熵权法是一种根据指标数据提供的信息量对指标进行客观赋权的方式来确定指标的权重，从而减少了主观因素的影响，使确定的指标权重更符合实际。然而，熵权法在构建评价矩阵时，需要对定性指标进行量化，量化时并没有考虑专家判断的模糊性。实际上，人们对定性指标的量化往往在一个范围内，而不仅仅是某一具体值。因此，把定性指标本来就是模糊的量明显化，或者变成毫无弹性的硬指标则不尽合理。可拓学能根据事物关于特征的量值来判断事物属于某集合的程度，而采用扩展到(-∞,+∞)的关联函数值能使评价精细化、定量化，从而为解决从变化的角度进行方案评价的问题提供了新途径。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种对飞机损伤抢修效能进行合理、科学、有效的评价，为辅助决策提供重要依据。

本发明的技术方案是：一种飞机损伤抢修效能评估方法，其步骤是：a、根据飞机损伤抢修的特点，确定评估飞机损伤抢修效能的评估指标；所述评估指标至少包括以下指标中的一种：固有性能指标、抢修资源指标、抢修人员能力指标和抢修环境指标；

b、根据所述评估指标构建飞机损伤抢修效能评估指标体系；

c、根据所述飞机损伤抢修效能评估指标体系，构建所述评估指标的可拓评价矩阵；

d、根据所述评估指标的可拓评价矩阵，确定所述评估指标的综合可拓判断矩阵；

e、根据所述评估指标的综合可拓判断矩阵，确定所述评估指标的相对熵权；

f、根据所述评估指标的相对熵权，确定每个指标的综合权重；

g、根据所述评估指标及其综合权重，构建飞机损伤抢修效能评估模型。

进一步的，所述步骤c的进行还包括以下步骤；

根据步骤b中的飞机损伤抢修效能评估指标体系获得定量指标和定性指标。对定量指标进行归一化处理，方法如下：

对于效益型指标：

对于成本型指标：

其中，aij是归一化处理后的值，a'ij是第i个待评对象的第j项指标原始值，分别是a'ij的列最大值和最小值。

有m个待评对象，n个评价指标，定量指标用两个端点值相等的可拓区间数表示，定性指标给出模糊判断范围，从而构造一个可拓评价矩阵a。

a＝(aij)m×n中的元素是一个可拓区间数，表示第i个待评对象在第j项评价指标的可拓区间。

进一步的，所述步骤d的进行还包括以下步骤：a、根据处理后的可拓评价矩阵，确定专家群体的可拓评价矩阵：

其中，

b、综合考虑专家与群体可拓区间端点的距离及区间范围的相对宽度的影响，确定每位专家与专家群体的可拓评价矩阵的偏差和

其中，

c、按照一致性原则，确定每位专家的权重系数：

其中，

d、集结所有专家的可拓判断矩阵，根据每位专家的权重系数，确定综合可拓判断矩阵：

r＝＜r^-,r⁺＞＝[rij]m×n(6)

其中，

进一步的，所述步骤e的进行还包括以下步骤：

a、根据综合可拓判断矩阵，确定每个指标的可拓熵值：

其中，

b、根据可拓熵值，确定每个指标的可拓相对熵值

c、将可拓相对熵值进行归一化处理，得到指标的相对熵权：

进一步的，所述步骤f的进行还包括以下步骤：a、根据所有指标熵权的可拓区间数，构建基准可拓区间：其中，

b、计算各指标大于基准可拓区间的可能性程度：

c、将得到的各指标大于基准可拓区间的可能性程度归一化处理，得到各指标的综合权重：

本发明的有益效果是：

1、本发明根据评估指标建立了评估指标体系，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，为辅助决策提供重要依据。

2、本发明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，得到的指标权重既包含专家的主观意愿，又包含了指标的客观信息。

3、本发明针对飞机损伤抢修的特点，从抢修的需求出发，借鉴本领域相关专家的建议，按照科学性、系统性、完备性、独立性和可操作性原则，确定飞机损伤抢修效能评估指标。

附图说明：

图1示出飞机损伤抢修效能评估方法流程图；

图2示出确定综合可拓判断矩阵的方法流程图；

图3示出确定指标相对熵权的方法流程图；

图4示出确定指标综合权重的方法流程图；

图5示出飞机损伤抢修效能指标体系图。

具体实施方式：

实施例：参见图1、图2、图3、图4和图5。

本发明的方法是：a、根据飞机损伤抢修的特点，确定评估飞机损伤抢修效能的评估指标；所述评估指标至少包括以下指标中的一种：固有性能指标、抢修资源指标、抢修人员能力指标和抢修环境指标；b、根据所述评估指标构建飞机损伤抢修效能评估指标体系；c、根据所述飞机损伤抢修效能评估指标体系，构建所述评估指标的可拓评价矩阵；d、根据所述评估指标的可拓评价矩阵，确定所述评估指标的综合可拓判断矩阵；e、根据所述评估指标的综合可拓判断矩阵，确定所述评估指标的相对熵权；f、根据所述评估指标的相对熵权，确定每个指标的综合权重；g、根据所述评估指标及其综合权重，构建飞机损伤抢修效能评估模型。

如图1所示，本发明实施例实现上述本发明方法的具体步骤如下：

步骤1，确定飞机损伤抢修效能评估指标。

飞机损伤抢修效能：是指战时损伤飞机在规定的时间内和规定的条件下经过抢修，能恢复某一满足规定任务需求的基本功能或执行某些作战任务的能力或概率。其中，规定的时间是根据飞机任务和作战环境、战斗情况规定的抢修允许时间，对作战飞机而言一般为24小时，最多不超过48小时；规定的条件指给定的维修保障条件、评估人员、维修操作人员的技能水平等；规定任务指给定的任务剖面，不同的战斗任务要求飞机所具有的能力是不一样的；基本功能指完成当前任务所要求的最少功能。

针对飞机损伤抢修的特点，从抢修的需求出发，借鉴本领域相关专家的建议，按照科学性、系统性、完备性、独立性和可操作性原则，确定飞机损伤抢修效能评估指标包括：飞机固有属性、抢修资源指标、抢修人员能力和抢修环境指标。其中，飞机固有属性指标反映飞机设计生产过程对其的抢修效能造成的影响；抢修资源指标反映抢修工具设备、备件供应能力；抢修人员能力反映抢修过程中所需人员的基本能力水平；抢修环境指标反映飞机的执行任务环境和抢修工作开展的工作环境情况。

步骤2，根据评估指标构建飞机损伤抢修效能评估指标体系。

步骤3，根据飞机损伤抢修效能评估指标体系，构建评估指标的可拓评价矩阵。

在飞机损伤抢修效能评估指标体系中既包括数值型(定量)指标，也包括语言描述型(定性)指标。先对定量指标进行归一化处理，方法如下：

对于效益型指标：

对于成本型指标：

其中，aij是归一化处理后的值，a'ij是第i个待评对象的第j项指标原始值，分别是a'ij的列最大值和最小值。

假设有m个待评对象，n个评价指标，定量指标用两个端点值相等的可拓区间数表示，定性指标给出模糊判断范围，从而构造一个可拓评价矩阵a。

a＝(aij)m×n中的元素是一个可拓区间数，表示第i个待评对象在第j项评价指标的可拓区间。

步骤4，根据指标的可拓评价矩阵，确定指标的综合可拓判断矩阵。

步骤41，确定专家群体的可拓评价矩阵。

对于定性指标，通过t位专家，进行评价，给出可拓区间数则专家群体的可拓评价矩阵其中

步骤42，计算专家与群体的可拓评价矩阵的偏差和。

综合考虑专家与群体可拓区间端点的距离及区间范围的相对宽度的影响，则第t位专家给出的可拓区间数与专家群体可拓区间数的相对偏差为：

对应的偏差和为：

如果则可拓区间数与是相等的。

步骤43，计算专家的权重系数。

根据一致性原则，δεt越小，表明第t位专家的判断与专家群体判断的相似度越高、该专家的判断区间宽度越小(即判断模糊性越低)，应赋予更高的权重，因此，第t位专家的权重表示为：

将ρt进行归一化处理，得到第t位专家的权重系数：

步骤44，确定综合可拓判断矩阵。

集结t位专家给出的可拓判断矩阵，根据专家的权重系数，得到一个综合可拓判断矩阵r，其元素为综合可拓区间数rij，则

可得综合可拓判断矩阵为：r＝＜r^-,r⁺＞＝[rij]m×n

步骤5，根据所述评估指标的综合可拓判断矩阵，确定所述评估指标的相对熵权。

步骤51，计算指标的可拓相对熵值。

各指标的可拓熵值为：

其中，

可拓熵值对应的两个端点分别表示为：

步骤52，确定可拓相对熵值：

步骤53，计算指标的相对熵权：

步骤6，根据所述评估指标的相对熵权，确定每个指标的综合权重。

步骤61，构建基准可拓区间：

其中，

步骤62，计算各指标大于基准可拓区间的可能性程度：

步骤63，得到指标的综合权重：

步骤7，根据所述评估指标及其综合权重，构建飞机损伤抢修效能评估模型。

将综合可拓判断矩阵进行均值处理：r0＝(r^-+r⁺)/2，得到的指标的综合权重向量：w＝(ω1,ω2,…,ωn)^t，则抢修效能为：

q＝r0×w(14)

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。