基于自适应和云模型的控制号手专业能力评估_马书豪.pdf

文章编号：1002-0640（2022）11-0133-06Vol.47，No.11Nov，2022火 力 与 指 挥 控 制Fire Control&Command Control第 47 卷第 11 期2022 年 11 月收稿日期：2021-08-04修回日期：2021-10-27作者简介：马书豪（1999-），男，河北邢台人，硕士研究生。研究方向：军事训练评估。摘要：为了准确、全面地评估控制号手专业能力，创新性构建了控制号手的专业能力评估模型。分析并建立控制号手的评估流程，据评估流程，采用自适应评估打分，得出号手每一项能力，再通过专家给定的指标重要程度，评估出控制号手专业能力的最终成绩。用评估云图确定出号手的专业能力等级，为其他号手训练评估提供了新的评估思路。实例验证表明：控制号手专业能力的模型建立有效，自适应评估算法准确、合理。关键词：军事训练；控制号手评估；自适应打分；云模型；评估云图中图分类号：G449.7；E072；TJ07文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1002-0640.2022.11.022引用格式：马书豪，王雪梅，许哲，等.基于自适应和云模型的控制号手专业能力评估 J.火力与指挥控制，2022，47（11）：133-138.基于自适应和云模型的控制号手专业能力评估马书豪，王雪梅，许哲，何兵（火箭军工程大学，西安710025）Professional Competency Assessment of Control BuglerBased on Adaptive and Cloud ModelMA Shuhao，WANG Xuemei，XU Zhe，HE Bing（Rocket Force University of Engineering，Xi an 710025，China）Abstract：In order to ac curately and comprehensively evaluate the professional ability of thecontrol bugler，the model of professional competency assessment of control bugler is innovativelyconstructed.First of all，the evaluation process to control the bugler is analyzed and established.According to the evaluation process，the adaptive evaluation score is adopted to get each ability ofbuglers，and then the final result of professional ability of control buglers is evaluated by the importanceof indicators given by the experts.Finally，the evaluation cloud is used to determine the professionalability level of the buglers，a new thought of evaluation is provided for other bugler training evaluation.The example shows that the establishment of the evaluation model of professional compentency of thecontrol buglers is effective，the adaptive evaluation algorithm is accurate and reasonable.Key words：military training；evaluation of the control buglers；adaptive scoring；cloud model；evaluation cloudCitation format：MA S H，WANG X M，XU Z，et al.Professional competency assessment of controlbugler based on adaptive and cloud model J.Fire Control&Command Control，2022，47（11）：133-138.0引言导弹操作的所有流程都需要专业、规范、熟练且素质过硬的号手完成，以满足火箭军部队对技能型、实用型人才的需求。一个合格的号手，既要具备扎实基础理论，又要熟练装备使用流程，而且能够在实践中处理应急故障。如何评估号手的能力来满足作战需求显得格外重要1。目前我军训练评估和指标体系建立主要聚焦于装备能力评估、单个装备训练评估、指挥作战和任务保障等能力评估，针对专业号手人才训练及考核评估的方法和指标体系研究较少，如何科学地构建号手的训练评估指标体系，全方位合理地评估号手综合能力水平，促使号手培养向实战化和科学化发展，是当前亟需研究和探索的重要问题2-3。号手专业能力评估指标依据训练大纲构建，既133（总第 47-）火 力 与 指 挥 控 制2022 年第 11 期图 2控制号手专业能力评估指标包括一些定量指标，又包括定性指标，导致部分指标不能直接测量，只能用灰度数值模糊表达4，如发射前的模飞检查能力。文献 5 运用 BP 神经网络考核评估雷达模拟训练，解决了评估过程中指标分配不平衡的问题，但是对雷达兵的每一项指标打分精度要求很高，某项分数发生偏移，会导致结果的不稳定。由于评估对象具有“VUCA”即易变性（volatility）、不确定性（uncertainty）、复杂性（com-plexity）、模糊性（ambiguity），所以仅仅采取层次分析法、神经网络法、变权法等传统方法无法很好地评估某专业号手的真实能力，因此，本文采取云模型处理了评估过程中的定性与定量结合的问题，解决了评估过程中的随机性和模糊性。目前，依据德尔菲法，各专家评估打分主要通过加权求和来计算，其中的权值通常以平均常权值给定，这种常权值仅考虑了专家本身的重要程度，忽略了专家对号手评估的实际影响6。评估控制号手能力动态化才能真实反映评估过程，原有的常权值有待商榷7。因此，本文构建了控制号手专业能力综合评估指标体系；运用 AHP 法将专业能力逐级分层并确定了各指标的权重的重要程度；通过自适应调整各专家的评估打分得出最终评估采集成绩；运用云模型进行了各控制号手专业能力分级评估得出评估结果，验证了整套评估算法的合理性。1评价指标体系及模型建立1.1评估流程参考文献的训练评估流程，本文提出了控制号手专业能力评估流程图，如图 1 所示。主要包括分析评估目的、确定评估标准、进行全方位训练测评、得出号手综合分析报告、反映专业能力评估效果。图 1控制号手专业能力评估流程图1.2控制号手专业能力评估指标体系构建以控制号手的训练大纲为依据，再经过和专家多次讨论和交流，对照其每项指标，详细构建了号手专业能力评估指标体系，如图 2 所示。其中包括 3个一级指标，分别是扎实的基础理论、熟练的专业技能、高水平的组训任教能力。详细展开为 8 个二级指标，31 个三级指标。在构建综合评估指标体系的基础上，分别对各位控制号手的各项指标进行打分并给定权重，得出最终的控制号手专业能力的评估。1.3自适应专家打分常值评估打分模型，受专家主观性因素影响，专家给出的评估分数如果不客观，很容易影响实际评估成绩。而且这种模型忽略了指挥人员的某项指标值变化对综合评估的影响。因此，自适应专家综合打分显得十分必要8。1341988（总第 47-）评估结果要与大部分专家的综合评估成绩相一致，而各个专家的职位差异，对评估群体的熟悉度不同，导致各个专家的权重不宜一致9。如果专家偏离其他专家给定的意见，那么该专家的可信度会降低，相应的对应权重需要降低。王俊英在文献10基于专家与群体判断的偏离距离作为权值调整依据，再通过计算对应决策的关联度，得出群体决策的结果。1.3.1基本过程专家对各项指标的评估打分矩阵 C（1）在自适应权值调整中，需要各个专家对所有人所有指标进行评分，考虑到各个专家给出号手的能力有所差异，为了分析量化该差异，文献 11 提出了评估偏差量的概念，并给出如下 2 个定义：定义 1（评估偏差量 P）评估偏差量表示 m 个专家所给指标打分值与专家群体综合评估值之间的欧氏距离。计算公式如下表示：（2）定义 2（评估偏差度 PC）评估偏差度表示 m 个专家所给指标打分均值与专家群体综合评估均值的贴合度。其中，贴合度要满足归一化，即 0PC1，且所有专家的评估分数偏差度和为 1。若 PC=0，表明该专家的判断与专家群体综合评估完全贴合，因此，可以作为专家主观常权值的调整依据12。在此给出一个单调增函数（3）评估偏差度 PC 计算公式如下：（4）其中，m 表示 m 位专家参与此次能力评估；n 表示该评估模型中的 n 个评估指标分数；为大于 0的数。由此可知，通过提出分数评估偏差量 P，归一标准化后，大的评估偏差量，对应大的评估偏差度，必须减少该专家的评估权值，才可实现评估结果的客观性。提出评估偏差量 P与专家权值成反相关关系，建立了连续递减的函数 g（x），用于处理专家权重，文献 13 已证明。基于上述原理，本文给出权值调整减函数（5）权重调整函数（6）再根据得到的权重调整函数，重新对各专家权重计算分配，得出新的权重。迭代多次，得出一个稳定的权重。计算迭代第 d 代的专家权重（7）最后得出一位号手各个指标的权重得分（8）1.3.2自适应专家评分调整算法本文给出自适应专家评分调整流程图如图 3所示，并简要概述该算法。图 3自适应专家权重调整流程图目的：确定评估模型各指标的权重。原则：评估偏差量偏大，降低其评估权重；评估偏差量偏小，增加其评估权重；得出综合偏差量最小的得分，以满足分数的合理性。Step 1 m 个专家分别对 n 个指标进行客观评估打分，得出指标评估矩阵 C。Step 2 给定专家权值，第 1 次为专家等权值。马书豪，等：基于自适应和云模型的控制号手专业能力评估1351989（总第 47-）火 力 与 指 挥 控 制2022 年第 11 期Step3 计算各专家评估偏差量 P，评估偏差度 PC。Step 4 计算各专家的权重调整函数，按照式（6）原则进行调整计算，得出新的专家权重。Step 5 判断迭代各权重是否稳定，即判断是否成立，如果成立，转到 Step 6。如果不成立，按照此时迭代权重，跳转到 Step 2。Step 6 给出 n 个指标对应权重，得到指标权重的最终得分 W，进行能力评估。Step 7 输出专家权重迭代矩阵，进行必要的分析。1.4综合评估法确定指标权重德尔菲法，层次分析法，模糊综合评价法：本文确定指标权重采用了 AHP 层次分析法，得出号手评估 31 个指标权重，具体步骤为14：1）专家根据经验和资料按照下面比例标度表，对各项指标重要程度进行比较，得出判断数值表 A。2）计算矩阵 A 的最大特征值和特征向量。3）矩阵一致性检验：计算一致性比例 Rc：（9）（10）表 1不同 n 值对应的 Ir4）求得 Rc0.1，根据理论可认为专家给出的判断矩阵满足一致性，可进行下一步计算权值，否则需重新判断矩阵。5）按照一定规则，计算出各个指标对应的权重 qj，为后期控制号手评估奠定基础。1.5云模型评估验证云模型处理了评估过程中的定性与定量结合的问题，处理了评估过程中的随机性和模糊性。正态云模型14通常采用 3 个数字特征来表示，分别是期望 Ex、熵 En、超熵 He，其中三者关系大小如图 4 所示。图 4云模型 3 个数字特征关系正向发生器：构建出号手的专业能力，以