指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估.ppt

1、指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估,指揮信息系統(tǒng)的效能評(píng)估有助于我們了解、掌握指揮信息系統(tǒng)的能力和不足，明確指揮信息系統(tǒng)的使用價(jià)值，從而為指揮信息系統(tǒng)的發(fā)展、決策提供可靠依據(jù)，為提高指揮信息系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力創(chuàng)造條件。搞好效能評(píng)估研究，對(duì)于全面搞好指揮信息系統(tǒng)裝備建設(shè)和提高總體作戰(zhàn)能力具有十分重要的意義。,前言,評(píng)估，是按照明確的目標(biāo)來(lái)測(cè)定對(duì)象的屬性，并將這種屬性變?yōu)橹饔^效用的行為，即明確價(jià)值的過(guò)程。其實(shí)質(zhì)是從評(píng)估對(duì)象主體中提取本質(zhì)屬性，使之轉(zhuǎn)換成主觀或客觀的尺度，再用該尺度度量評(píng)估對(duì)象。系統(tǒng)效能的評(píng)估，是根據(jù)明確的作戰(zhàn)目的，由專門的組織依據(jù)大層的客觀事實(shí)和數(shù)據(jù)，按照一定的規(guī)范和程序，遵循適用的原則和標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用

2、科學(xué)、公正和可行的方法，對(duì)系統(tǒng)效能進(jìn)行客觀衡量、評(píng)價(jià)和估討，并提出改進(jìn)的建議和措施的評(píng)判活動(dòng)。 關(guān)于系統(tǒng)效能的定義比較多，比較權(quán)威的解釋為：系統(tǒng)效能是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，滿足一組特定任務(wù)要求的程度?？梢?jiàn)，系統(tǒng)效能是一個(gè)相對(duì)的、定量的值，需要考慮特定的使用環(huán)境和特定的任務(wù)目標(biāo)。系統(tǒng)效能按照涵蓋的范圍不同，可分為指標(biāo)效能、系統(tǒng)效能和作戰(zhàn)效能。 指標(biāo)效能是對(duì)影響效能單個(gè)因素的度量。例如，可靠性、抗毀性等;或者是對(duì)某一武器系統(tǒng)單一目標(biāo)所能達(dá)到程度的度量。例如，武器系統(tǒng)的射擊效能、探測(cè)效能等。指標(biāo)效能的度量較簡(jiǎn)單，只反映系統(tǒng)的某一個(gè)或幾個(gè)方面，當(dāng)只關(guān)心效能某一方面時(shí)，可以考慮指標(biāo)效能。,

3、一、效能評(píng)估概念,系統(tǒng)效能是從系統(tǒng)角度對(duì)影響系統(tǒng)效能各因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最后得到單一的度量值，以便于決策者參考。它是指系統(tǒng)本身所蘊(yùn)涵的能力，是一種相對(duì)靜態(tài)的效能，主要針對(duì)武器系統(tǒng)進(jìn)行分析，反映的整個(gè)武器裝備系統(tǒng)的效能，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。它分析因素全面，涉及的武器系統(tǒng)可大可小，是系統(tǒng)地分析武器裝備完成任務(wù)能力的有力工具。 作戰(zhàn)效能(或稱使用效能) ，其定義為在預(yù)定或規(guī)定的作戰(zhàn)使用環(huán)境以及所考慮的組織、戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)、生存能力和威脅等條件下，由代表性的人員使用該裝備完成規(guī)定任務(wù)的能力。作戰(zhàn)效能涉及因素更多，是任何軍事裝備的最終效能和根本質(zhì)量特征。作戰(zhàn)效能的最大特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)化，即對(duì)抗雙方的作戰(zhàn)能力隨時(shí)間

4、變化，作戰(zhàn)效能評(píng)估最好的辦法應(yīng)是作戰(zhàn)模擬和模擬仿真。 系統(tǒng)效能與作戰(zhàn)效能是從不同層次、不同環(huán)境、不同評(píng)估對(duì)象對(duì)武器效能的評(píng)估。系統(tǒng)效能評(píng)估是從武器裝備的角度，以規(guī)定的環(huán)境和裝備為對(duì)象進(jìn)行效能評(píng)估，而作戰(zhàn)效能評(píng)估是從作戰(zhàn)運(yùn)用的角度，評(píng)估的對(duì)象是系統(tǒng)的方方面面和變化的動(dòng)態(tài)環(huán)境。,一、效能評(píng)估概念,系統(tǒng)的性能評(píng)估是對(duì)系統(tǒng)的單項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)估，與效能評(píng)估相比，系統(tǒng)的性能是絕對(duì)的，效能是相對(duì)的比較抽象。 從目前情況看，我軍進(jìn)行效能評(píng)估重在對(duì)系統(tǒng)效能進(jìn)行評(píng)估。指揮信息系統(tǒng)效能體系是一個(gè)大型復(fù)雜系統(tǒng)，具有一系列表征各種特性的戰(zhàn)技性能指標(biāo)(多達(dá)數(shù)百個(gè))。這些指標(biāo)涉及指揮信息系統(tǒng)的各個(gè)方面，共存于系統(tǒng)之中。顯然不能

5、用其中的個(gè)別指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)指揮信息系統(tǒng)的優(yōu)劣，而應(yīng)以保證軍事信息順暢流動(dòng)、確保有效作戰(zhàn)指揮為準(zhǔn)繩，用反映其整體完成任務(wù)能力的綜合性指標(biāo)一一系統(tǒng)效能來(lái)描述。但是，由于這些戰(zhàn)技指標(biāo)的物理屬性和量綱各不相同，這就需要將不同的量綱進(jìn)行統(tǒng)一處理后再進(jìn)行綜合評(píng)估。同樣，由于各種戰(zhàn)技指標(biāo)對(duì)指揮信息系統(tǒng)性能的影響程度不同，因此，完成不同任務(wù)時(shí)，不同的戰(zhàn)技指標(biāo)所起的作用也不同。在進(jìn)行綜合評(píng)估之前，往往還要確定各種戰(zhàn)技指標(biāo)的重要性(即所謂權(quán)重)。,二、效能評(píng)估與性能評(píng)估區(qū),評(píng)估指標(biāo)是用來(lái)衡盤和計(jì)算效能的標(biāo)準(zhǔn)，是評(píng)估的準(zhǔn)繩，它由指標(biāo)名稱和指標(biāo)數(shù)值兩部分組成。一項(xiàng)指標(biāo)只能反映評(píng)估對(duì)象的一個(gè)局部，而由一系列互為聯(lián)系、互為因

6、果的指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的組合而僅限于教學(xué)及科研使用指揮信息系統(tǒng)教程形成的評(píng)估效能指標(biāo)體系，才能反映對(duì)象的全部。因此，對(duì)系統(tǒng)效能進(jìn)行評(píng)估，必須首先制定出一個(gè)科學(xué)、完整的指標(biāo)體系。 整個(gè)指揮信息系統(tǒng)的指標(biāo)體系可以劃分成四級(jí)層次結(jié)構(gòu)，分別為: 作戰(zhàn)效能指標(biāo)、作戰(zhàn)任務(wù)效能指標(biāo)、系統(tǒng)能力指標(biāo)和系統(tǒng)性能指標(biāo)。 1) 作戰(zhàn)效能指標(biāo): 從抽象的作戰(zhàn)層次上概括作戰(zhàn)任務(wù)效能指標(biāo)，反映系統(tǒng)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程以及結(jié)局的有利作用，可以從兵力倍增系數(shù)和戰(zhàn)斗交換比改善量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)衡量。 2) 作戰(zhàn)任務(wù)效能指標(biāo): 從作戰(zhàn)任務(wù)層次反映系統(tǒng)對(duì)作戰(zhàn)的影響，可以從全維防護(hù)能力、優(yōu)勢(shì)機(jī)動(dòng)能力、精確打擊能力三個(gè)方面來(lái)衡量。 3) 系統(tǒng)能力指標(biāo): 反映

7、了系統(tǒng)在一定環(huán)境里的功能發(fā)揮情況，可以從指揮控制支持能力、偵察預(yù)警支持能力、電子對(duì)抗支持能力、軍事通信支持能力、綜合保障支持能力五個(gè)方面來(lái)衡量。 4) 性能指標(biāo): 一般情況下和環(huán)境沒(méi)有關(guān)系，由系統(tǒng)部件或子系統(tǒng)本身的特性決定，屬于技術(shù)指標(biāo)范疇，反映的是系統(tǒng)的某一屬性。性能指標(biāo)可以從偵察預(yù)警分系統(tǒng)、指揮控制分系統(tǒng)、軍事通信分系統(tǒng)、電子對(duì)抗分系統(tǒng)和綜合保障分系統(tǒng)五個(gè)方面來(lái)衡量。,三、指揮信息效能評(píng)估的指標(biāo)體系,(一)指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的方法 效能評(píng)估方法很多，常用的方法包括系統(tǒng)分析法、指數(shù)法、層次分析法、灰色評(píng)估法、德?tīng)柗品ê湍：C合評(píng)判法。這些評(píng)估方法各有特點(diǎn)和利弊，在評(píng)估極為復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí)，任何

8、單獨(dú)的方法都難以奏效，因此應(yīng)綜合使用這些方法。 1 )系統(tǒng)分析法。所謂系統(tǒng)分析法，指美國(guó)工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會(huì)提出的系統(tǒng)效能評(píng)價(jià)方法。這種方法以裝備系統(tǒng)的總體構(gòu)成為對(duì)象，以所完成的任務(wù)為前提，對(duì)裝備效能進(jìn)行評(píng)估。主要模型是:E=A*D*C式中，E一效能，A一可用性，D一可信賴性，C-能力。此方法簡(jiǎn)稱ADC 法，主要用于評(píng)估單件或同類武器裝備的效能。例如，導(dǎo)彈、槍支、火炮、雷達(dá)等。經(jīng)過(guò)細(xì)化，ADC 法也可用于指揮信息系統(tǒng)的效能評(píng)估。 2) 指數(shù)法。20 世紀(jì)50 年代末期，美國(guó)把國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)中的指數(shù)概念移植于作戰(zhàn)評(píng)估，用來(lái)反映各軍兵種幾十種武器及人員在一定條件下聯(lián)合的平均戰(zhàn)斗力結(jié)果，取得較

9、好效果，于是指數(shù)法在軍事評(píng)估中的研究和應(yīng)用就廣泛開(kāi)始了。 指數(shù)法是通過(guò)所建立的各個(gè)綜合分析模型，對(duì)系統(tǒng)的各種能力進(jìn)行分析與綜合，從而獲得單一指數(shù)的綜合分析方法。其核心是對(duì)分析對(duì)象進(jìn)行層層分解與綜合。主要步驟如下: 規(guī)定典型任務(wù)。根據(jù)系統(tǒng)使用要求，明確一個(gè)或幾個(gè)典型作戰(zhàn)任務(wù)。若不能明確任務(wù)或系統(tǒng)作用的對(duì)象，則指數(shù)分析法就難以實(shí)施。 建立系統(tǒng)功能分解圖。將系統(tǒng)按硬件組成功能關(guān)系進(jìn)行層次分解，從而獲得系統(tǒng)層次分解圖(或倒立樹(shù))。樹(shù)的最底層一般是技術(shù)指標(biāo)層，最頂層是系統(tǒng)效能層。 建立指數(shù)集。指數(shù)集是盤度功能分解圖上每一個(gè)元素的指數(shù)的集合。樹(shù)的最下層為基本指數(shù)，最頂層為所分析系統(tǒng)的綜合指數(shù)，即效能指數(shù)，

10、中間層為子系統(tǒng)的單項(xiàng)綜合指數(shù)。 建立綜合模型。綜合模型是將下層指數(shù)綜合為上層指數(shù)的數(shù)學(xué)計(jì)算式，一般采用加權(quán)計(jì)算。綜合模型不止一個(gè)，每一次分解就需要一個(gè)綜合模型。模型的輸入與輸出均是指數(shù)，某一層模型的輸出是其上一層模型的輸入。 計(jì)算基本指數(shù)。利用系統(tǒng)效能分析方法，求出每一基本層次所能完成規(guī)定的典型任務(wù)的程度，并將其轉(zhuǎn)換為元量綱的指數(shù)進(jìn)行綜合分析。利用各個(gè)綜合模型，由基本指數(shù)開(kāi)始向上綜合，最終得到系統(tǒng)的綜合指數(shù)。例如，武器的理論殺傷力指數(shù)，指一個(gè)士兵使用某類武器，向目標(biāo)區(qū)單位面積內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行射擊，在單位時(shí)間內(nèi)打中目標(biāo)并使其失去戰(zhàn)斗能力的數(shù)量。它與武器的射速、每次襲擊目標(biāo)數(shù)量、武器的威力半徑、射程、

11、精度及可靠性等因素有關(guān)。 確立各級(jí)評(píng)估指標(biāo)的權(quán)值。評(píng)估系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，可從葉節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐次提升計(jì)算上一級(jí)指標(biāo)值，但需要對(duì)隸屬于同一上級(jí)指標(biāo)的諸指標(biāo)統(tǒng)一確定權(quán)值。權(quán)值的確定可根據(jù)指標(biāo)的實(shí)際意義咨詢專家。,四、指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的基本方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,3 )模糊評(píng)估法。 對(duì)于指揮信息系統(tǒng)效能的評(píng)估，要考慮的因素比較多，不但要考慮作戰(zhàn)系統(tǒng)本身的固有能力，還要考慮戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)統(tǒng)、人文環(huán)境、技術(shù)環(huán)境等對(duì)其效能發(fā)揮的影響。這些因素對(duì)效能的影響大還是小，在實(shí)兵演習(xí)、模擬試驗(yàn)和作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)上很難用一個(gè)確定的值來(lái)表示，只能借助于模糊概念進(jìn)行研究。另外，對(duì)于敵方對(duì)指揮信息系統(tǒng)軟打擊的描述也很難得到準(zhǔn)確值，是一個(gè)模糊概念。因

12、此，用模糊理論對(duì)指揮信息系統(tǒng)效能進(jìn)行評(píng)估是符合實(shí)際的，也是必要的。 4 )系數(shù)評(píng)估法。 系數(shù)評(píng)估法也稱DARE 法。它的主要思想是以各子指標(biāo)的滿足度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其主要步驟是：確定評(píng)價(jià)指標(biāo)(n); 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性系數(shù)或稱為權(quán)宣系數(shù);評(píng)定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿足程度系數(shù);求出總評(píng)價(jià)值。所有原始數(shù)據(jù)均可采用專家咨詢法得出。 5 )灰色理論評(píng)估法。 在指揮信息系統(tǒng)的效能分析過(guò)程中，不可避免地會(huì)遇到一些不完全明確的問(wèn)題。例如，作戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)成元素、結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)行動(dòng)、對(duì)敵毀傷率等。區(qū)別于白色系統(tǒng)(其信息完全明確)和黑色系統(tǒng)(其信息完全不明確) ，指揮信息系統(tǒng)是一個(gè)典型的灰色理論系統(tǒng)。,四、指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的

13、基本方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,（二）指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的基本思路 指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的基本思路為:首先引人滿意度概念，統(tǒng)一各指標(biāo)的量綱;然后，借鑒層次分析法思想，確定各指標(biāo)權(quán)重，最后，確立效能分析的討算步驟。 1 )引人滿意度概念。在前面已經(jīng)建立的指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)體系中，既有定量指標(biāo)，又有定性指標(biāo)，而且定量指標(biāo)還有不同區(qū)分，使我們很難對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行量化分析。為解決這個(gè)問(wèn)題，這里引入滿意度概念，用它來(lái)統(tǒng)一衡量各種指標(biāo)的價(jià)值量。 設(shè)m 是指標(biāo)體系中的任一指標(biāo)，其滿意度記為(m) ，且規(guī)定0(m) 1 。由于每個(gè)指標(biāo)都用滿意度表示，這樣就可以把指揮信息系統(tǒng)效能指標(biāo)中的定性判斷和定量數(shù)值換算成統(tǒng)一的

14、、能夠接受的、符合規(guī)律的價(jià)值量，從而為科學(xué)地實(shí)施分析奠定可靠的基礎(chǔ)。對(duì)總目標(biāo)而言，任一目標(biāo)的滿意度越大越好，最理想的滿意度為1 ，最差的滿意度為0 。引入滿意度概念后，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)指標(biāo)的定量化。這樣，就可以對(duì)指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行換算和計(jì)算分析。 2) 借鑒層次分析法思想。層次分析法(AHP) 的主要思想，是把系統(tǒng)效能分析的總目標(biāo)分解為多個(gè)組成因素，并按因素間的隸屬關(guān)系將其層次化，組成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)型，然后自下而上逐層分析，計(jì)算各層指標(biāo)的權(quán)重值，并獲得最低層指標(biāo)對(duì)于最高層指標(biāo)(總目標(biāo))的權(quán)重值。在前面已經(jīng)建立的關(guān)于指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的指標(biāo)體系中，同一層次中各指標(biāo)的相對(duì)重要性不同。因此，這里

15、借鑒AHP 法關(guān)于權(quán)重的思想，分析各指標(biāo)的重要性，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重值。 3) 確立效能評(píng)估的步驟。在已經(jīng)建立指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)效能評(píng)估應(yīng)遵循以下步驟。一是確定各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值。采用專家打分的方法，確定各層次指標(biāo)的權(quán)重值。對(duì)于底層指標(biāo)的各因素也應(yīng)確定其權(quán)重值。二是確定底層指標(biāo)的滿意度。根據(jù)底層目標(biāo)的定性判斷或定量分析而得到特征值，換算出其滿意度的值。三是聚合各層指標(biāo)滿意度。從底層開(kāi)始，逐層合并計(jì)算指標(biāo)滿意度，最后形成對(duì)效能總體目標(biāo)的評(píng)價(jià)。,四、指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的基本方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,（三）指揮信息系統(tǒng)效能評(píng)估的基本過(guò)程 一般情況下，效能評(píng)估要經(jīng)過(guò)下列六個(gè)步驟。 1 )

16、系統(tǒng)的界定與狀態(tài)描述 系統(tǒng)的界定就是確定評(píng)估對(duì)象的范圍，目的是弄清研究對(duì)象與其相關(guān)系統(tǒng)的關(guān)系，提高研究問(wèn)題的制對(duì)性和全面性。研究對(duì)象邊界確定后，其任務(wù)也就明確了。然后就可進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)描述。系統(tǒng)狀態(tài)描述的內(nèi)容一般是確定系統(tǒng)的可工作狀態(tài)、不可工作狀態(tài)及系統(tǒng)的使用維修方式、系統(tǒng)的可靠性框閣，還包括系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中每一時(shí)刻所應(yīng)處的狀態(tài)及每一狀態(tài)所持續(xù)的時(shí)間等。例如，某指揮信息系統(tǒng)有兩臺(tái)相同的服務(wù)器，該系統(tǒng)就可能有兩臺(tái)均正常，一臺(tái)正常、一臺(tái)故障，兩臺(tái)均故障三種狀態(tài)。對(duì)于有故障的裝備，還有故障后是否可維修的問(wèn)題。 2 )規(guī)定條件 任何效能評(píng)估都是在一定的假定條件下進(jìn)行的。常見(jiàn)的各種想定都屬于規(guī)定條件。

17、例如，基本假設(shè)、戰(zhàn)斗背景、作戰(zhàn)環(huán)境想定等。從國(guó)內(nèi)外對(duì)效能評(píng)估的研究情況看，可概括為兩種類型.一是將條件規(guī)定得很細(xì)、很具體，從典型戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)分析、作戰(zhàn)環(huán)境分析，到各個(gè)裝備更具體的戰(zhàn)術(shù)想定。二是將條件規(guī)定得很籠統(tǒng)，只說(shuō)是在理想條件下，或者只對(duì)特別重要的方而做出規(guī)定。還有的研究是在確定任務(wù)、系統(tǒng)描述時(shí)附帶作一說(shuō)明。在考慮規(guī)定條件時(shí)，一般應(yīng)注意代表性、實(shí)用性和針對(duì)性。 3 )指標(biāo)體系與量化 建立效能評(píng)估指標(biāo)體系，是按照一定的結(jié)構(gòu)層次關(guān)系，對(duì)效能評(píng)估中涉及到的一系列評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行排列組合，使其成為一個(gè)有機(jī)的整體。長(zhǎng)期的效能評(píng)估研究經(jīng)驗(yàn)證明，建立科學(xué)合理的效能評(píng)估指標(biāo)體系，是效能評(píng)估研究中最關(guān)鍵的-環(huán)。沒(méi)有效能評(píng)估指標(biāo)體系，評(píng)估研究就無(wú)法進(jìn)行;指標(biāo)體系建得不合理，也談不上評(píng)估結(jié)論的正確性。在效能評(píng)估中，雖然很多指標(biāo)可以定盤描述，但由于影響效能的各種指標(biāo)、數(shù)據(jù)的物理屬性和數(shù)值盤級(jí)相差都很大，而且量綱也各不相同，所以在進(jìn)行綜合前，必須對(duì)影響效能因素的各種定量指