一种装备信息保障能力评估方法与流程

本发明涉及效能评估领域，更为具体的，涉及一种装备信息保障能力评估方法。

背景技术：

1、随着人工智能、大数据等技术的发展，现代战争向智能化时代迈进，战争形态的演化加速了装备的智能化发展，从而导致装备的信息保障内容、工作模式、运行机理等发生重大变化。因此，在武器装备智能化发展的当下，对装备的信息保障能力进行科学、合理的评估有助于全方位了解装备信息保障的优点与不足，在装备智能化建设过程中发挥着至关重要的作用。

2、根据目前在效能评估领域公开的现有文献中，对装备信息保障能力评估，通常需要对各级指标进行权重赋值，然后根据指标权重对各级指标进行综合，从而获得信息保障综合能力量化结果，在此过程中，通常采用层次分析法、德尔菲法、熵权法等主观或客观方法计算指标权重，需要重复性计算各级指标权重，使得评估过程稳健性不高，且评估结果可能受主观因素影响较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种装备信息保障能力评估方法，对装备信息保障能力底层指标量化数据寻求公共因子，利用公共因子计算各装备得分，最后将各装备得分映射为装备信息保障综合能力量化值，减少了计算量，使得评估结果更加科学、合理。

2、本发明的目的是通过以下方案实现的：

3、一种装备信息保障能力评估方法，包括以下步骤：

4、步骤1，构建装备信息保障能力评估指标体系：基于分层分级的指标体系构建原则，根据装备的信息保障运行机制及工作原理，构建装备信息保障能力评估指标体系，包括智能感知能力、智能处理能力和智能保障能力三个二级指标，以及信息感知时效性、信息感知范围覆盖率、感知目标种类完整性、智能处理时效性、智能处理准确性、信息保障速率、保障用户种类完整性和智能保障准确性八个底层指标；

5、步骤2，对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化；

6、步骤3，对装备信息保障能力评估指标体系中量化后的底层指标数据寻求公共因子，利用公共因子计算各装备得分；

7、步骤4，将各装备得分映射为装备信息保障综合能力量化值。

8、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

9、信息感知时效性，其量化公式如下：

10、（1）；

11、式中，为当目标进入装备感知范围后装备感知目标所需时间，和分别为感知目标所需时间的上限和下限。

12、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

13、信息感知范围覆盖率量化为装备侦察感知的区域面积与任务/用户需要的感知区域面积的比值，表示为：

14、（2）。

15、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

16、感知目标种类完整性量化为装备能够感知的目标种类与任务/用户需要感知的目标种类的比值，表示为：

17、（3）。

18、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

19、智能处理时效性，其量化公式如下所示：

20、（4）；

21、式中，为装备处理感知数据的时间，exp为指数函数。

22、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

23、智能处理准确性量化为装备对感知数据进行处理得到正确结果的数量与处理数据总数量的比值，表示为：

24、（5）。

25、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

26、信息保障速率，其量化公式为：

27、（6）；

28、式中，为装备将处理结果传输到用户处的实际传输速率，和分别为传输速率的上限和下限。

29、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

30、保障用户种类完整性量化为装备能够保障的用户种类与需要保障的用户种类的比值，表示为：

31、（7）。

32、进一步地，在步骤2中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中的八个底层指标进行量化，具体包括：

33、智能保障准确性量化为装备正确保障用户的数量与保障用户总数的比值，表示为：

34、（8）。

35、进一步地，在步骤3中，所述对装备信息保障能力评估指标体系中量化后的底层指标数据寻求公共因子，利用公共因子计算各装备得分，具体包括如下子步骤：

36、步骤3-1：将步骤2中量化计算得到的各装备信息保障能力的底层指标量化值，记为：

37、（9）；

38、式中，为第个装备的第个底层指标的能力量化值，为装备数量，为底层指标数量；

39、对各装备底层指标量化值进行标准化处理，得到矩阵：

40、，（10）；

41、式中，为第个装备的第个底层指标的能力量化值，为矩阵的第个元素值，、均为中间变量，具体为：

42、（11）；

43、步骤3-2：计算矩阵的相关系数矩阵：

44、，（12）；

45、为矩阵的第个元素值，表示实数域，为矩阵的第个元素值，为矩阵的第个元素值；

46、步骤3-3：对相关矩阵系数矩阵进行特征值分解，获得矩阵的特征值，及相对应的特征向量；

47、步骤3-4：计算各因子贡献率：

48、（13）；

49、式中，为矩阵的第个特征值；

50、步骤3-5：计算累积贡献率：

51、（14）；

52、步骤3-6：构建初等载荷因子矩阵：选取累计贡献率大于的特征值对应的特征向量作为初等载荷因子，人为给定，设有个公共因子，初等载荷因子矩阵为：

53、（15）；

54、式中，为矩阵的第 t个特征值，为相应的特征向量；

55、步骤3-7：根据初等载荷因子矩阵，计算旋转后的载荷矩阵；

56、步骤3-8：求旋转后的各公共因子贡献率：

57、（16）；

58、式中，为经过旋转后第个公共因子的贡献率，为矩阵的第（ i， j）个元素值；

59、步骤3-9：计算公共因子得分系数矩阵：

60、（17）；

61、步骤3-10：计算各个公共因子得分函数：

62、（18）；

63、步骤3-11：计算各装备得分：

64、（19）；

65、为矩阵的第个元素值。

66、进一步地，在步骤4中，所述将各装备得分映射为装备信息保障综合能力量化值，具体包括子步骤：

67、将各装备得分按照如下公式映射为信息保障能力量化值：

68、（20）；

69、式中，为第个装备的信息保障能力量化值，为第个装备的得分，为求的最大值，为求的最小值。

70、进一步地，在步骤3-6中，。

71、进一步地，在步骤3-7中，所述计算旋转后的载荷矩阵具体采用matlab中的rotatefactors函数计算。

72、本发明的有益效果包括：

73、（1）本发明根据装备的信息保障运行工作原理，构建了一种分层分级的装备信息保障能力评估指标体系，并对指标体系的底层指标进行解释与量化。

74、（2）本发明针对构建的装备信息保障能力评估指标体系，在因子分析的框架下，提出了一种装备信息保障能力评估方法。此方法相比现有的能力评估方法，不需要计算各层级指标权重，减少了计算量，同时，在评估过程中充分考虑指标数据的客观性，增加了将装备得分映射为装备信息保障能力的过程，使得评估结果更加科学、合理。