模糊随机理论的舰船易损性评估模型思考分析

模糊随机理论的舰船易损性评估模型思考分析

李晓石 李子敬

31434部队 辽宁 沈阳 111000

摘要：根据模糊随机理论内容，对舰船易损性评估模型设置进行分析，总结模型建立的必要性，旨在结合舰船易损性评估模型设置特点，研究模糊随机理论，发挥舰船易损性评估模型的建设优势。

关键词：模糊随机理论；舰船易损性；评估模型

易损性作为舰船评估的重要指标，通过评估模型的设计及分析，可以更全面的分析出舰船的抗毁能力，同时也可以保证舰船系统运行的安全性。由于舰船易损性的评估多样性，在不同层次、不同因素的影响下，会呈现出复杂性的运行状态，为了更好的提升舰船易损性的评估效果，应该对舰船系统的设计进行整体性的分析，利用模糊随机理论选择多种评估手段，之后设置规范性的评估框架，发挥舰船易损性评估模型的建立优势，为提供精准高效的评估提供保障。

一、模糊随机理论及指标构建体系

（一）模糊随机理论

对于模糊随机理论而言，其作为模糊数学中最为基本的数学方式，一般采用隶属度描述模糊界限。但是，在实际评价中，评价因素会受到复杂性、评价对象层次性等因素的影响，会受到不确定性问题的限制，最终影响定量化的处理效果，无法保证客观事实描述的真实性。因此，在模糊随机理论运用中，需要结合多个指标确定评价事物的隶属等级，之后通过综合性评价方案的确定，将评价内容进行科学划分，提升评价指标的精准性，保证评价结果的客观性^[1]。

（二）指标体系的构建

在易损性评价模型设定中，为了提升评估模型的判断效果，应该首先关注舰船易损性中的物理毁伤问题，之后通过多个评价指标、物理毁伤模型的设定等，完善舰船易损性模型评估方案。一般情况下，舰船易损性指标体系的构建方法需要在不同层次进行分析：第一，总体层。在总体层设计中，应该根据对舰船的毁伤要求，进行毁伤标准的设定，之后区分舰船指挥控制系统、动力系统、防空系统等确定不同毁伤标准的毁伤指标。第二，系统层，通过舰载装备搭载方案及实际运用确定要害部位，通过对系统功能的分析，提升舰船功能特性的评价效果。而且，在功能特性分析中，应该根据舰船的系统组成特点，设置航空作战系统、指挥控制系统、动力系统的评价指标。第三，装备层。应该根据评价体系的设置方案，通过要害部位损伤指标的分析，规范设置舰船易损性评估状态，之后通过要害部位具体形式、毁伤机理的分析，科学确定分析指标，实现舰船易损性分析及处理的目的^[2]。

二、舰船易损性评估模型

结合舰船易损性评估模型的设置特点，在设计的模型设计中，将损伤树分析作为主体，之后利用模糊随机理论，建立概率分析模型。

（一）顶层分析

对于顶层分析而言，作为舰船易损性评估的核心，需要对打击武器的状态（武器类型、命中方式、位置和技术参数）和舰船物理特性（舰体结构、总体特性、舰室分布）等进行综合性的分析，也就是说，在顶层分析中，应该将各要素的状态、特性等内容用数据的形式进行描述，之后通过数据的处理将上述信息转化为毁伤信息输入到系统之中，实现损伤分析及数据转化的目的。

（二）毁伤计算

根据舰船目标设定状况，在舰船目标遭受打击之后，需要对工程估算、有限元计算方法进行分析。如，在大型有限元软件的数据模拟中，通过全面性毁伤方案的设定，可以在计算时间、计算结果等角度，确定不同软件、不同建模的使用方案，之后将结果作为常用性参考标准，保证损伤计算的精准性^[3]。

（三）毁伤评估

在毁伤评估中，评估模型中需要根据目标舰船的物理特性、功能特性及各级系统损伤情况的综合分析，建立毁伤树逻辑关系模型，之后根据目标舰船的毁伤状态，确定计算结果的分析方案，实现要害部位、系统中损伤定性及定量分析的目的。一般情况下，在毁伤等级划分中需要明确不同的毁伤分析程度：第一，摧毁。舰船完全丧失生命力；第二，严重毁伤。舰船无机动能力或是丧失控制能力，虽然具有不沉性，但是基本丧失生命力；第三，中等毁伤。由于设备、部件等出现损伤，导致整个舰船丧失生命力，在30分钟内修理之后可以恢复基本的生命力；第四，轻度损伤。舰船局部受到破坏，30分钟内修理完成后可以完全恢复生命力。因此，在舰船损伤性评估模型设定中，应该在物理性、功能性等角度进行综合性的分析，之后确定整舰损伤等级，从而形成一种完整性的毁伤树逻辑图。

（四）毁伤概率模型

毁伤概率模型设置中，应该精确设定目标舰船毁伤分析方案，之后利用定性模型确定毁伤等级。

第一，在武器战斗部爆炸冲击后，需要对舰船毁伤程度进行研究，之后利用相互独立的参数内容确定随机分析方案。如，在单个子目标与批量子目标综合使用中，需要对材质、结构及位置等进行分析，结合概率论的极限理论，可以利用随机变数 确定服从以函数。计算方法如公式（1），σ为命中点标准差，a为战斗部命中子域，利用该公式可以利用现骨干参数分析同一类子目标的正态分布状态

^[4]。

（1）

第二，子目标毁伤的模糊性。子目标毁伤的模糊性分析中，其主要体现在毁伤阙值，之后通过人为确定模糊性及设备损伤等级的分析，掌握主管模糊性的数据内容，逐步提升随机分析及概率分析的效果。因此，在毁伤临界数值分析中，应该使用模糊数学理论的研究方法，确定毁伤临界系数，逐步提升毁伤临界系数的分析效果^[5]。

第三，子目标毁伤中的模糊随机概率。在随机性及模糊性数据分析中，为了提升数据分析的整体效果，需要确定参数的反应状况，之后通过数据联系、数据渗透等，提高概率分析的整体效果，实现随机数据分析的目的。应该注意的是，在模糊概率分析的情况下，应该仔细分析主观不确定的问题，之后通过安全系数模糊参数的分析，分析舰船易损性评估模型的参数状况，避免误临界状态线的出现，同时在模型设定的情况下，也可以准确判断突变性的内容，保证计算结果的精准性。

第四，系统及整船的毁伤。在该种现象的概率分析中，应该根据毁伤树的分析方案，从子目标到系统、从系统到整体进行舰艇毁伤状态的研究，提高各项参数分析的精准性，之后利用毁伤权重因子确定权衡方案，提高系统及整船毁伤分析的整体效果^[6]。

三、结束语

总之，在舰船易损性评估模型设定中，应该结合评估模型的设计方案，确定毁伤树分析方案，之后利用概率数学模型分析不确定的分析方案，并在多层次、多指标的情况下，进行易损性评估。因此，在舰船易损性分析中，应该结合实际、试验及资料等内容，确定参数分析及处理方案，之后通过评估模型的设定，真实的反映出舰船毁伤的可能性，提高评估分析的可信度，实现舰船易损性模型分析及评估的目的。

参考文献：

[1] 巩军, 胡涛, 丛涵夫. 基于任务的舰船质量监督组织结构熵评价模型[J]. 海军工程大学学报, 2020(3):31-36.

[2] 孟蕾. 舰船上层建筑振动特性的数学模型设计研究——评《建筑里的数学秘密》[J]. 岩土工程学报, 2020(1):203-203.

[3] 吴毅斌, 翟春平, 张宇,等. 基于隐马尔可夫模型的舰船水下噪声评估方法[J]. 舰船科学技术, 2019, v.41(17):125-128.

[4] 谢慧杰. 舰船波浪稳定性的数学建模与动态分析[J]. 舰船科学技术, 2019, v.41(10):11-13.

[5] 韩立, 宋胜女, 王明哲. 基于数据挖掘技术的船体毁伤修复能力评价[J]. 舰船科学技术, 2019, v.41(16):47-49.

[6] 李明生. 大数据分析的舰船航行安全性评估系统优化[J]. 舰船科学技术, 2019, v.41(20):35-37.