Задачи комплексной оценки изделий специального назначения по результатам проведённых испытаний в условиях многоальтернативности выбора изделий и качественного характера критериев оценки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задачи комплексной оценки изделий специального назначения по результатам проведённых испытаний в условиях многоальтернативности выбора изделий и качественного характера критериев оценки

инновационный математический задача

Условия и особенности решения задач комплексной оценки изделий специального назначения по результатам проведённых испытаний

Наиболее полная и объективная оценка боевых, технических, эксплуатационных и других характеристик разрабатываемых образцов вооружения и военной техники и военного имущества (ВИ) осуществляется в процессе проведения различного рода испытаний - Государственных, предварительных (заводских) и т.д.

Существует достаточно обширная номенклатура образцов ВВТ и ВИ, для которых проведение испытаний характеризуется наличием следующих особенностей:

- на испытания представляется некоторое число (обычно больше двух) альтернативных образцов, выполненных, как правило, различными разработчиками;

- в процессе испытаний учитывается и оценивается большое количество свойств (как правило, несколько десятков), характеризующих различные стороны боевого использования образцов, их технико-экономические и эксплуатационные показатели и др.;

ряд характеристик образцов (зачастую большая их часть) носит качественный характер, т.е. их боевые и другие свойства не могут быть выражены количественно.

Наиболее представительными примерами такого рода ситуаций являются испытания опытных образцов базовых комплектов боевой индивидуальной экипировки (БКИЭ) военнослужащих мотострелковых подразделений Сухопутных войск, а также образцов стрелкового оружия.

В качестве иллюстрации в табл. 1 приведен типовой состав проверок для испытаний БКИЭ обычно включаемых в программу предварительных испытаний. Даже беглое ознакомление с данными табл. 1 свидетельствует о высокой сложности и трудоемкости проведения испытаний и о тех трудностях, которые возникают при необходимости осуществить объективный выбор при наличии нескольких альтернативных образцов БКИЭ.

инновационный математический задача

Таблица 1. Типовой состав пунктов проверки для испытаний базового комплекта боевой индивидуальной экипировки военнослужащего

Необходимо обратить внимание на тот факт, что в большинстве пунктов испытаний, имеющих количественные оценки, присутствуют также и оценки качественного характера. Более того, даже собственно количественные оценки не носят абсолютного характера в том смысле, что они не могут служить основанием для строгой ранжировки по результатам соответствующих замеров.

Например, при испытаниях по пункту «Совершение марш-броска в составе подразделения» оценивается время выполнения норматива и показатели функционального состояния организма. При этом разница во времени в несколько минут считается несущественной, так что, например, показатели 50 мин. 50 с и 51 мин. 10 с считаются практически одинаковыми. Точно так же разница в снижении показателя физической работоспособности в несколько процентов считается несущественной.

Необходимо также учитывать, что некоторые пункты испытаний, в свою очередь, включают целый ряд подпунктов, которые требуют отдельного рассмотрения (например, оценка боевой эффективности БКИЭ).

Всё выше сказанное в полной мере относится и к испытаниям такого важного элемента БКИЭ, каким являются средства индивидуальной бронезащиты - бронежилеты. Дальнейшее изложение будет сконцентрировано на особенностях комплексной оценки индивидуальных бронежилетов военнослужащего.

Обоснование и выбор математического аппарата для решения задачи комплексной оценки изделий специального назначения по результатам испытаний

Характеризуя описанные выше ситуации в целом, можно отметить следующее.

Обоснование решений по подготовке рекомендаций по принятию на вооружение образцов ВВТ и ВИ при наличии альтернативных вариантов, представленных разными разработчиками, связано с необходимостью учета большого количества факторов, имеющих нечеткое выражение:

- качественных характеристик;

- количественных оценок с размытыми границами;

- субъективных представлений должностных лиц и т.д.

В подобных ситуациях традиционные математические методы решения многокритериальных задач выбора решений (такие как, например, методы векторной оптимизации, целевого программирования, скаляризации и др.) не работают, поскольку не обеспечиваются достаточные условия их применимости (отсутствие парето-оптимальных альтернатив, наличие существенно различных метрик в критериальном пространстве, невозможность построения полной функции полезности и т.п.). Попытки применения в этих условиях имитационного моделирования процессов боевого применения исследуемых образцов ВВТ для решения вопросов оценки и рационального выбора образцов также наталкиваются на серьезные логические трудности, связанные с необходимостью существенного упрощения моделей ввиду невозможности объективно учесть всю совокупность факторов, реально влияющих на конечный результат. При этом упрощение моделей может привести к значительному искажению результатов оценки реальных боевых возможностей отдельных образцов.

Исследования последних лет в области теории принятия решений позволили предложить принципиально новый математический аппарат, позволяющий строить модели принятия решений для задач, имеющих нечеткое описание - аппарат теории нечетких отношений.

Существует ряд методов оценки альтернатив в на основе аппарата теории нечётких отношений. Наиболее апробированным из них является так называемый метод анализа иерархий (МАИ), предложенный американским математиком, Томасом Саати. Именно этот метод принят в работе как самый целесообразный из всех возможных, для проведения комплексной оценки рассматриваемых изделий специального назначения по результатам проведённых испытаний в условиях многоальтернативности выбора изделий и качественного характера критериев оценки.

Построение и обоснование иерархической системы критериев комплексной оценки изделий специального назначения по результатам проведённых испытаний

Анализ результатов испытаний изделий специального назначения (общевойсковых защитных бронежилетов)

В качестве исходных данных предлагается использовать результаты полигонного этапа Государственных испытаний (ГИ) опытных образцов общевойсковых защитных бронежилетов 6Б11, 6Б12 и 6Б13, разработанных в ходе выполнения ОКР.

На испытания были представлены следующие опытные образцы бронежилетов (БЖ).

От ЗАО «Кираса» (предприятие 1) - БЖ 2, 3 и 4 уровней защиты трех типоразмеров.

От ОАО НИИ «Химволокно» (предприятие 2) представлены на испытания БЖ 2, 3 и 4 уровней защиты двух типоразмеров.

От ОАО «НИИ Стали» (предприятие 3) представлены БЖ 2, 3 и 4 уровней защиты двух типоразмеров.

От ОАО НПО «Композит» (предприятие 4) - БЖ 2 и 3 уровней защиты одного типоразмера.

Целью испытаний ставилась оценка основных боевых, технических и эксплуатационных характеристик опытных образцов БЖ на соответствие требованиям ТТЗ и ДТТЗ и определение возможностей их рекомендации для проведения войскового этапа ГИ.

Испытания проводились в следующем объеме:

- проверка полноты представленной нормативной и конструкторской документации (НД и КД);

- проверка упаковки, маркировки и комплектности БЖ;

- проверка технического состояния и изучение устройства БЖ;

- определение основных конструктивных характеристик БЖ;

- определение огнестойкости, стойкости к стирке, воздействию агрессивных жидкостей и прочности тканевой части материалов чехлов БЖ;

- определение противоосколочной стойкости БЖ;

- определение стойкости БЖ к воздействию холодного оружия;

- определение противопульной стойкости БЖ;

- определение контузионного действия поражающих элементов при непробитии БЖ;

- исследование характера и последствий взаимодействия пули с БЖ;

- оценка влияния БЖ на функциональное состояние организма и работоспособность (боеспособность) личного состава;

- проверка сочетаемости БЖ с формой одежды и элементами экипировки;

- определение служебно-эксплуатационных характеристик БЖ;

- проверка демаскирующих признаков БЖ.

Анализ обобщенных результатов, полученных при определении противопульной стойкости опытных БЖ 2, 3 и 4 уровней защиты показал, что в целом требованиям ТТЗ по основным показателям назначения - защитным свойствам и совокупности конструкционных характеристик удовлетворяют БЖ:

-2-го уровня защиты - Предприятие 1 (6Б11);

-3-го уровня защиты - Предприятие 1, Предприятие 2, Предприятие 3 (6Б12);

-4-го уровня защиты - Предприятие 2 (6Б13).

Перечисленные БЖ по противопульной стойкости превосходят штатные БЖ 6Б5 аналогичного назначения.

БЖ 6Б11, 6Б12 и 6Б13 Предприятия 4 не обеспечивают выполнение требований ТТЗ по защитным свойствам и в дальнейшем не рассматриваются.

Построение иерархической системы критериев комплексной оценки изделий

Относительно образцов 2-го и 4-го уровней защиты выбор однозначен и вопросов не возникает. Указанные БЖ рекомендованы к принятию на снабжение.

Однако в отношении 3-го уровня защиты имеется потребность проведения более тонкого анализа полученных результатов с целью осуществления ранжировки указанных образцов.

Анализ показал, что наиболее целесообразно такой уточняющий анализ провести на основе исследования служебно-эксплуатационных характеристик БЖ. Это определяется как особой значимостью указанных характеристик при обеспечении способности личного состава к активным действиям и выполнению всего спектра боевых задач, возлагаемых на подразделение, так и тем, что остальные характеристики по результатам испытаний показали примерную равнозначность опытных образцов либо их несущественное различие.

В свою очередь и из служебно-эксплуатационных характеристик следует исключить рассмотрение влияния БЖ на кучность и точность стрельбы из стрелкового оружия и средств ближнего боя, а также возможностей непрерывного ношения БЖ и проведения текущего ремонта и т.п. БЖ в полевых условиях. Это связано с тем, что по указанным показателям все БЖ примерно равнозначны.

Итак заключаем, что необходимо провести дополнительный анализ БЖ 3-го уровня защиты разработки Предприятия 1, Предприятия 2 и Предприятия 3 по следующим позициям служебно-эксплуатационных характеристик:

- проверка возможности посадки (высадки) в штатную бронетанковую и автомобильную технику (БТТ и АТ) мотострелковых подразделений, размещения в боевых отделениях БТТ;

- проверка возможности выполнения действий, характерных для боевой обстановки при выполнении типовых задач.

Каждая из указанных позиций, в свою очередь, является многокритериальной задачей оценки в нечеткой среде. При этом по первой позиции следует осуществить следующие оценки:

- оценка времени посадки (высадки) в штатную БТТ и АТ:

- оценка удобства размещения личного состава в БТТ, возможности и удобства прицеливания через бойницы и люки.

По второй позиции проводятся оценки:

- боевых действий спешенных мотострелков на тактической полосе боя за РОП;

- возможности и времени совершения 6-км марш-броска военнослужащими в составе подразделения;

- возможности и времени совершения 20-км марша военнослужащими в составе подразделения;

- возможности и удобства преодоления типовых препятствий в комплектах экипировки.

Размещено на Allbest.ru