虚拟仿真训练效果评估研究论文

虚拟仿真训练效果评估研究^*

罗博峰谢常达彭双震

（国防大学联合作战学院石家庄 050084）

摘要通过构建动态虚拟仿真训练效果评估指标体系，并运用层次分析法和模糊综合评定法建立评估模型，采取定性与定量相结合的方法综合确定各指标权值，运用实证方法对虚拟仿真训练效果进行了评估，以期进一步推进部队训练向实战靠拢。

关键词军事训练；虚拟仿真训练；效果评估

1 引言

虚拟仿真训练是指以虚拟现实技术为支撑，创建模拟，实兵、实装、实弹的虚拟环境，并通过设置急、难、险、危等各种对抗局面，培训和提高受训者作战能力的训练活动^［1］，具有训练环境逼真可设、训练内容针对性强、训练方式灵活多变、训练保障安全经济等优点^［2］，是实战化训练的重要形式之一，更是和平时期部队战斗力生成和提高的重要途径。据美空军统计，从未参加实战的飞行员经过虚拟对抗训练，生存概率可从60%提高到90%^［3］。虚拟仿真训练效果评估的优劣将直接影响训练效果提升，采取科学合理的评估方法，正确反馈训练的实际情况，有针对性地抓好训练，有助于战斗力的快速形成。

2 虚拟仿真训练评估指标体系建立

虚拟仿真训练的最终目的是提升部队实战能力，其表现形式是参加联合作战能力。因此，虚拟仿真训练评估指标体系的建立依托联合作战能力的形成建立。我们将虚拟仿真训练总体目标设为A，将情报信息（用I表示）、指挥控制（用C表示）、火力打击（用F表示），后装保障（用L表示）等四项作为一级指标，结合实际情况，构建虚拟仿真训练评估动态指标体系，如图1所示。

1.1 资料来源在全国东中西部7个城市的7家医院的儿童保健科进行保健的3岁以下的健康儿童4 307名，选取条件为足月出生、无先天性疾病，无神经系统疾病，无遗传及家族性疾病。

3 虚拟仿真训练效果评估构建

3.1 评估指标体系权重分配

采取层次分析法，将总目标层层细化，并根据重要性赋予各因素相应权重，最终形成一个多层次的评估模型。

图1 虚拟仿真训练评估指标体系

3.1.1 构建判断矩阵^［4］

假定虚拟仿真训练总目标定为A，与二级指标I、C、F、L可构造判断矩阵，如表1所示。

没想到赵明月张口就来：“早晚饭是咸菜馒头白粥，中午吃熬白菜或者熬萝卜，节假日另外加菜。当然，正式监狱伙食条件会比拘留所好一些，不过我觉得对犯人讲人道主义，是对受害者的二次伤害。”

表1 判断矩阵

其中，b_ij代表二级指标且大于 0，b_ii=1，b_ij=1/b_ji（i，j=1，2，…，n），可做n（n-1）/2次两两判断。

4.1.2 确定评估等级^［9］

针对指标对虚拟仿真训练效果评估影响程度不同，实现定性问题定量表述，对同一组指标要素前后进行比较量化，区分划分层次。假定用数字5至1代表量度区间，分别代表极度重要、明显重要、较为重要、同等重要、不重要，如出现倒数，将其倒数转化为正向指标作为逆向指标。标度划分具体见图2。

图2 重要性量度区间图

3.1.3 层次单排序和一致性检验

层次单排序^［6］指根据判断矩阵，利用和积法、方根法计算，即通过求取矩阵的特征向量、最大特征值和一致性检验来确定权值。用U来表示判断矩阵，且满足UW=λ_maxW。其中，λ_max为判断矩阵U的最大特征根；W为对应λ_max的正规化特征向量，W_i是对应因素的单排序权值。根据一致性指标公式CI=（λ_max-n）/（n-1），查表可以得到相应的一致性指标RI（见表2）。以4阶判断矩阵为例，查表得到RI=0.9。

表2 平均随机一致性指标（RI）^［7］

具体结果为W₁=0.27，W₂=0.17，W₃=0.33，W₄=0.24。

3.2 评估指标权重的确定及一致性检验

3.2.1 构造判断矩阵

判断矩阵U（相对于虚拟仿真训练效果而言，4个要素之间相对重要性的比较）见表3。

目前UACS的机制及治疗还需要进一步的实验研究。就现今而言，无论是中医的辨证治疗还是西医的病因机制的研究及治疗都存在其各自的优点与不足。在以后的临床治疗中能否进行中西医结合的方式来弥补其各自的缺点，提高其治疗的效果也是可以进行研究发展及运用的一种选择。

表3 判断矩阵A-U

得到判断矩阵：

4.1.1 构建评估指标集

通过与混合对照品色谱图比对，指认出其中的9个共有峰，其中3、5、8、12、17、33、35、36、37号共有峰分别为马钱素、芍药苷、野黄芩苷、黄芩苷、黄芩素、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、熊果酸。10批（S1～S10）护肝剂制剂供试品色谱图与对照指纹图谱相似度分别为0.940、0.984、0.975、0.958、0.957、1.000、0.975、0.931、0.975、0.986。

按上述同样的方法计算二级指标权重，并进行一致性检验。所有判断矩阵计算的CR均小于0.1 ，因此，判断矩阵符合一致性检验。I₁，I₂，I₃的权重分别是W_I=（0.12，0.38，0.5），C₁，C₂，C₃的权重分别是 W_C=（0.17，0.33，0.5），F₁，F₂，F₃的权重分别是W_F=（0.17，0.39，0.44），L₁，L₂，L₃的权重分别是 W_L=（0.13，0.42，0.45）。

根据一致性比例计算公式CR=CI/RI。当CR＜0.1时，判断矩阵的一致性结果为可接受；当CR＞0.1时，结果为一致性不符，需要对判断矩阵进行必要的修正，通过一致性检验之后，使决策者能够根据得到的结果做出科学的决策。

毛泽东认为实践是认识的“动力因”，认识只能来源于实践，离开实践的认识是不可能的。同时强调实践是检验真理的唯一标准，并辩证认为，实践对认识的检验也不是从认识一开始就进行的，而是有一个循序渐进的过程。在《实践论》的结尾，毛泽东对实践和认识的逻辑推演关系做了非常精辟而独到的总结：“实践、认识、再实践、再认识，这种形式，循环往复以致无穷，而实践和认识之，每一个循环的内容，都比较低进到了高一级的程度。”[8]至此，毛泽东将“知和行”在辩证唯物论的基础上统一起来，使中国传统文化长期具有争议的“知行关系”得到圆满的解决。

3.2.4 进行一致性检验

3.2.3 计算判断矩阵的最大特征值

根据计算得出，CR的数值小于0.1，当CR＜0.1时，判断矩阵的一致性结果为可接受，符合一致性检验。

判断矩阵满足一致性要求，则情报信息I、指挥控制C、火力打击F、后装保障L的权重为W=（0.27，0.17，0.33，0.24）。

当发生级联的SBS即产生多阶Stokes波时,将第1阶Stokes波的中心频率记作fBS1,BP波的中心频率记作fBP,则有:

4 虚拟仿真训练效果模糊综合评价^［8］

4.1 建立模糊评估模型

通过构造等级模糊子集把反应虚拟仿真训练效果的模糊指标进行量化，而后利用模糊变换原理对各指标进行综合评估。

乘客在手机端使用第三方支付展示二维码，在云购票机上刷码支付购买车票。或是用兑票二维码在售票设备上兑换车票，以实现线上购票线下兑票。这是一种线下(Offline)对线上(Online)的购票方式，手机端可离线，设备端必选在线，售票设备对二维码联机认证后完成出票。这种技术在广州、杭州等多个城市实现应用，上海地铁云购票机也已在商业旅游景点站和交通枢纽站上线。

3.2.2 计算各因素权重

根据虚拟仿真训练评估指标体系建立评估指标集：即 A=（I，C，F，L）。其中：I=（I₁，I₂，I₃）；C=（C₁，C₂，C₃）；F=（F₁，F₂，F₃）；L=（L₁，L₂，L₃）。

3.1.2 重要性标度^［5］

根据训练效果四级评定制建立评估集，即Y₁：优秀；Y₂：良好；Y₃：及格；Y₄：不及格，则：Y=（Y₁，Y₂，Y₃，Y₄）。

1.GJR-GARCH模型。“杠杆效应”是指波动率对市场负向冲击的反应比正向冲击的反应更加迅速，也就是说市场下跌反应比市场上升反应更强烈，冲击在资本市场中呈现出非对称性。基于股票市场的波动具有聚集性和非对称的特征，以及单变量GJRGARCH模型对波动预测能力和波动行为描述能力优于其他非对称的ARCH模型（Engle&Ng，1993）。

表4 虚拟仿真训练效果评估等级

4.2 模糊综合评估及实证

4.2.1 构造模糊评估矩阵^［10］

采取电话咨询、邮寄、访谈等方式，邀请领域内专家、部队训练首长、作训参谋、基层干部等10名专家进行专家评分，对二级评估指标因素进行训练效果评估，所组成评价集为 E=（P₁，P₂，P₃，P₄，P₅，P₆，P₇，P₈，P₉，P₁₀），见下表。

该文采用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析，计量资料采用（±s）表示，进行 t检验，计数资料采用[n（%）]表示，行χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

表5 专家评估情况

表6 虚拟仿真训练各指标权重汇总

因此，判断矩阵如下。

4.2.2 计算综合评估集^［11］

结合该指标的评估权重，得到综合评估集：

将上述结果进行归一化处理，得到结果情报信息集：

第一，游客对长江三峡的总体认知是以概念网络的形式储存的，“长江”“三峡”和“大坝”是网络中的核心概念，与其他概念之间都存在广泛的联系。当游客回忆三峡旅游时，这些概念首先被激活，然后沿着与相邻概念的连线扩散，反映出核心概念在长江三峡游客旅游的总体认知网络中的重要性。

同理可得：

建立一级评价指标矩阵：

结合一级指标权重集W，求得虚拟仿真训练效果评估集为

将上述结果进行归一化处理，得到虚拟仿真训练效果评估集A=［0.41，0.26，0.21，0.12］。

综合评价结果来看，对应评语集Y=（优秀、良好、及格、不及格），按照最大隶属度原则，取得评价集A中最大值0.41，对应评语为“优秀”，因此，认定此次模糊评价虚拟仿真训练效果为“优秀”^［12］。

5 结语

本文采取AHP法，通过定量和定性分析，有效解决了虚拟仿真训练效果评估问题，为部队有针对性的训练提供了可借鉴依据，有助于训练水平的有效提高。评估过程中构建虚拟仿真训练评估体系，并采用专家评估法，确定各指标权值，使得评估具有可靠性和实用性，为虚拟仿真训练效果评估提供了一条切实可靠的方法路径，具有一定应用价值。

参考文献

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Research on the Evaluation of Virtual Simulation Training

LUO Bofeng XIE Changda PENG Shuangzhen
（National Defense University Joint Operations College，Shijiazhuang 050084）

Abstract The evaluation index system of virtual simulation training is established by the analytic hierarchy process and the fuzzy comprehensive evaluation method，and the combination of qualitative and quantitative methods is taken to determine the index weight，and the empirical method of virtual simulation training effect evaluation is used，in order to further promote military training to actual combat.

Key Words military training，virtual simulation training，training evaluation

中图分类号 TP391.9 DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2019.11.024

*收稿日期： 2019年5月7日，修回日期：2019年6月16日

作者简介：罗博峰，男，博士研究生，研究方向：军事教育训练技术。谢常达，男，博士研究生，研究方向：战术学方向。彭双震，男，博士研究生，研究方向：外军战术方向。

Class Number TP391.9

标签：军事训练论文; 虚拟仿真训练论文; 效果评估论文; 国防大学联合作战学院论文;