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舰船装备技术状态评估研究综述

来源:舰船科学技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-20

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】0 引言 装备技术状态评估是指通过运用层次分析法等相关评估理论与方法,坚持定量分析与定性分析结合,对装备当前技术状态做出量化评估和准确判断的方法[1]。由于舰船装备种类繁

0 引言

装备技术状态评估是指通过运用层次分析法等相关评估理论与方法,坚持定量分析与定性分析结合,对装备当前技术状态做出量化评估和准确判断的方法[1]。由于舰船装备种类繁多、数量庞大、结构复杂、技术密集,因而对其操纵、管理、保养、维修的标准要求更高。及时、准确掌握装备当前技术状态,预测其发展趋势,不仅可以为舰船的使用管理提供决策依据,也是开展基于状态维修的关键,对确保舰船安全可靠运行、提高经济效益具有重要意义。

1 技术状态评估发展沿革

舰船装备综合评估的前身起源于20 世纪50 年代的系统论证与优化设计。20 世纪60~70 年代,评估理论及方法研究进入了一个全新的发展时期,产生了以模糊理论、层次分析法(AHP)为代表的一批经典的评估理论与方法。80 年代以后,相继出现了SEA 分析法、灰色系统理论、粗糙集理论、物元分析理论等评估方法。90 年代,评估方法日趋复杂,先后出现了云模型、仿真评估法、动态评估方法、组合评估方法等理论。21 世纪以来,虽然也出现了诸如语言型评估方法等,但从近年相关文献的研究和实践运用来看,模糊综合评价、层次分析法等经典评估理论和方法仍是主流。究其原由,一方面是由于新的评估理论和方法没有取得重大理论创新和突破,也未能有效解决经典评估方法存在的局限性;另一方面是任何方法都必须经过实践检验,只有评估效果可信度高,对评估方法的优缺点掌握较为清楚,才有利于应用和推广[2]。

2 技术状态评估方法及其特点

目前国内对舰船装备技术状态的评估方法主要有以下几种:

1)模糊综合评价法

1965 年,美国著名控制论专家 教授首次提出了模糊集合概念,他以模糊集合的数学方法来描述语言表达中的模糊性,结束了模糊性只能用语言表达而无法用数学描述的历史,以此奠定了模糊综合评价的理论基础,随后该理论被应用于经济、社会、环境、决策科学等领域,时至今日,仍广泛应用于各领域的评估工作[3]。它模型简单,易于掌握,适用于多准则复杂问题的评价。缺点是隶属度函数不易抉择,且指标信息重复的问题难以解决。

2)层次分析法

20 世纪70 年代初,美国匹兹堡大学 教授提出了一种定性与定量相结合的系统分析方法——层次分析法(AHP)[4],层次分析法是一种分析复杂系统的有效方法,以简明实用著称,在社科、管理等众多领域有着强大的生命力。优点是所需定量数据较少、简洁实用;缺点是受人的主观性影响较大,当评估指标过多时,不但计算复杂,而且建立判断矩阵过程中往往容易出错,难以通过一致性检验。

3)人工神经网络

人工神经网络(ANN)是在神经科学基础上提出的一种计算机信息处理系统。它通过模拟人体大脑不同层次的神经网络结构来实现信息的处理[5]。神经网络模型种类数量很多,其中BP 神经网络是在复杂系统评估中应用较多的一种,它具有自学习、自适应能力,状态稳定、容错性强等优点,缺点是必须依靠电脑,且需要进行大量的训练方可用于评估,应用范围相对较窄。

4)灰色理论评估法

灰色系统理论由我国邓聚龙教授于1982 年创立,是一种利用已知信息来确定未知信息的方法,它运用少量信息(信息不完全)建立灰色模型,通过灰元的处理,获取更多有效信息,实现对灰色系统的准确描述和全面认知[6]。灰色关联分析法是其中的一个重要研究内容,优点是样本量要求低、没有主观因素的干扰、计算简便,因此评估结论也更加准确客观;缺点是要求数据信息有时间序列,关联度有时与事实不符。

5)粗糙集理论

粗糙集(RS)理论是波兰数学家Z.Pawlak 于1982 年提出的一种关于不确定性的数学分析方法,并在90 年代得到进一步推广和发展,引发了各界的关注和研究。该理论能有效处理不完备、不精确的模糊信息,为多准则、多属性的复杂决策提供了有效的分析方法和解决方案[7]。优点是客观性强、具备约简能力、所需的信息量较小等;缺点是未能考虑各指标的重要程度。

以上是当前国内外舰船装备技术状态评估研究应用的主要方法。除此之外,国内还有其他一些舰船装备技术状态评估方法研究,如基于D-S 证据理论[8]、隐马尔可夫模型、物元理论等,上述各种装备技术状态评估方法各有特点,也都存在一定的局限性,在实际运用过程中,一般针对不同装备、不同的评估条件和要求,可以灵活选择相对切合的方法进行评估。但是针对复杂系统装备仅仅采用单一的评估方法难以达到满意的评估结果,为了更加客观准确评估装备技术状态,可根据各类方法的特点,采用多种评估手段组合的方式开展评估,避免评估过程中随机性和人员不确定性等因素带来的不利影响。

文章来源:《舰船科学技术》 网址: http://www.jckxjszz.cn/qikandaodu/2021/0320/1114.html

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