基于层次分析法和熵值法的目标多属性威胁评估*
张延风1,2，刘建书2，张士峰1
(1 国防科技大学， 长沙 410073； 2 西安现代控制技术研究所， 西安 710065)
摘 要: 针对威胁评估问题，提出一种基于层次分析法(AHP)和熵值法的目标多属性威胁评估方法。首先，通过分析导弹武器系统和目标属性，确定目标的5个主要威胁因素，建立目标属性，将目标属性分为高优指标和低优指标。其次，利用AHP法由专家主观确定权重，利用熵值法由客观信息数据确定权重，将主观确定权重和客观确定权重组合确定最终权重。再次，根据目标的多属性特征对其进行威胁评估。最后给出仿真示例表明该方法的有效性。
关键词: 层次分析法；熵值法；威胁评估；多属性
0 引言
现代战争离不开指挥平台和作战平台，攻防过程是大规模武器系统的动态对抗[1]，其中多传感器信息系统独立的直接为相关基本作战单元提供信息融合服务，通过多传感器信息融合系统进行威胁判断研究具有现实意义。
在指挥决策过程中，判断目标的威胁程度是进行火力分配的基础。战场环境的复杂性使得有诸多因素影响威胁评估，难以建立可信度较高的通用威胁评估体系。目前常用的威胁评估方法有贝叶斯网络[2]、TOPSIS法[3]、熵值法[4]、模糊理论[5]、灰色理论[6]和神经网络[7]。文中提出了一种基于层次分析法(AHP)和熵值法的目标多属性威胁评估方法，利用AHP法由专家主观确定权重，利用熵值法由客观信息数据确定权重，将主观确定权重和客观确定权重组合确定最终权重。根据目标的多属性特征对其进行威胁评估，最后给出仿真示例表明该方法的有效性。
1 多传感器信息融合系统
多种传感器构成的多传感器系统作战指挥中心为武器系统提供实时的战场态势信息，使得获取战场情报及火力打击后的评估变得容易。
吴耕听不见，说不出，他的黑炭嗓子里，好像浇上了铜汁。但他的双眼却是灼灼明亮。他焦急地伸出手，扭过来艰难地拍着身后的石柱，石柱发出“空空”的声响。
作战指挥时，武器系统可选择威胁值大者进行先行攻击，并可合理分配运用火力。武器系统接收到新目标信息，多传感器信息融合系统对目标威胁评估。威胁评估是根据目标的各种属性特点，对目标的威胁程度进行量化，计算出目标的威胁值。
2 目标属性及其权重
现代战争中，根据武器系统的作战任务、地域和目标性质估计目标威胁程度。通过分析导弹武器系统特点和目标属性，确定目标的5个主要威胁因素。
2.1 目标属性确定
2.1.1 目标类型
基于AHP和熵值法的目标多属性威胁评估步骤如下：
1)确定属性高优、低优指标
按式(3)采用AHP和熵值法确定属性权重。
2.1.3 目标航向角
目标航向角是目标运动方向与武器系统载体的夹角，夹角越大，目标的威胁程度越大，目标航向角属于高优指标。
其中H1～H7使用+15V直流电源供电，H8使用+5 V直流电源供电.电压霍尔传感器H1～H7通过接线端子J5～J11与电池板相连（图2）产生霍尔效应，得到0～5 V的电压信号.将太阳能电池板输出电流导线穿过带有电流感应孔的电流霍尔传感器H8输出额定值为0～2.5伏直流电压信号.上述电压信号连接单片机U1的A/D引脚（图3），将分压电阻R101～R108（图2）放在单片机U1与霍尔传感器之间，防止感应电压过高而损坏单片机.
2.1.4 目标距离
目标距离指目标相对于武器系统的距离，距离越小，目标的攻击威胁越大，对我方的毁伤概率越大，目标距离威胁程度越大，目标距离属于低优指标。
差异=246000-244000=2000元，就是LIFO liquidation清算利润，所以LIFO可以虚增利润，只要管理层决定延迟采购。IASB (国际会计准则理事会)现行准则废除了后进先出法(LIFO)。显而易见IASB的目的很明确，就是通过限制管理层在存货计价方法上的选择，达到操纵利润的目的。在后进先出法清算时，附注要求披露解释对净利的影响。
2.1.5 目标当前毁伤情况
2.2.1 AHP计算权重
高校内部的绩效评价还处于起步探索时期，一些院校对于财务绩效评价体系的构建还有很多的欠缺。高校当中的财政性资金等应用收益，并没有合理并且健全的管理考评机制。此外，内部财务工作人员的绩效评价体系与财政体制的改革脚步有些不符。因此，难以满足现代高校在教育改革过程中的具体需求。高校财务人员绩效考核存在的问题主要体现在以下几个方面。
对于n 个目标的属性值记为矩阵A =[a ij ]n×5 ，消除不同物理量纲的影响，标准化处理矩阵，记A 中每列的最优值为
其值由式(1)、式(2)给出。
(1)
(2)
2.2 目标属性权重
利用AHP法由专家主观确定权重，利用熵值法由客观信息数据确定权重，将主观确定权重和客观确定权重组合确定最终权重：
非小细胞肺癌属于肺癌的常见类型，有数据显示，在肺癌患病率中，非小细胞肺癌所占比约为80.0%，且临床调查发现，部分肺癌患者常合并2型糖尿病，尤其是晚期肺癌患者。对于晚期肺癌患者，临床常对其实施化疗联合放疗，但目前临床的化疗方案较多，对于选择何种化疗方案还存在一定争议[1]。为探究不同化疗方案的效果，该院选取2013年1月—2016年1月收治的120例患者为研究对象，对合并2型糖尿病非小细胞肺癌患者实施吉西他滨+顺铂、紫杉醇+顺铂、培美曲塞+顺铂联合放疗干预，现报道如下。
(3)
其中，α j 和β j 分别为AHP法和熵值法求得第j 个属性的权重。
根据目标是否受到损坏，可将目标毁伤情况划分为未毁伤、中等毁伤和报废三种级别。目标毁伤情况是定性因素，将未毁伤量化为最大值，则目标毁伤情况属于高优指标。
AHP法是计算权重的常用方法，通过AHP求得各专家的权重，归一化得到各属性权重α j 。
冠心病患者临床中发病率高,比较多见,在老年群体中,冠状动脉出现狭窄和阻塞症状,导致了患者的心肌细胞缺血,引起了心绞痛症状。无症状性心肌缺血是患者的心肌缺血但是没有相关的症状出现。这类患者的临床症状缺乏典型性和特异性,因此患者的病情无法察觉,继续进行剧烈的活动,容易导致心悸,严重的还会猝死,这属于隐匿性的冠心病。临床中对无症状心肌缺血需要进行深入研究,找到可靠的早期确诊方式,让患者的临床治疗有据可行。
目标属性权值反映了各个属性的相对重要性，目标属性权值构成的向量记为
其中n 为属性总数。
第j 个属性的决策信息可用熵值e j 表示：
式中
第j 个属性评价数据的偏差度为d j ,d j 越大表示该属性越重要，d j =1-e j ，则第j 个属性的权重因子为
3 基于AHP和熵值法的目标多属性威胁评估
目标类型可以通过雷达等传感器进行确定，不同类型的目标对武器系统的威胁程度不同。对目标属性值进行量化，采用G.A.Miller 的9级量化方法，按威胁程度由大到小量化如下：直升机为9，坦克为6，装甲车为4。威胁程度越高的目标，目标属性值越大，目标属性值是高优指标。
1)确定属性高优、低优指标
校园是全体师生共同学习进步的地方。朝着市一级学校的目标，坚守“以生为本”的原则，全体师生参与校园建设，对学校进行了重新规划与布局，新建学校综合楼，为学生学习提供设施保障；重新设计校徽，凸显艺术办学特色；建立各种人文景观，营造良好的学习氛围；新建校史馆，继承学校历史和传统。学校的改造无一不贯穿“环境育人，艺术熏陶”的理念，一砖一瓦都体现着艺术特色、环境宜人，同时，学校又从规章制度、行为举止、精神文明等层面着手进行文化建设。
由目标属性确定属性中的高优指标(值越大，威胁度越高)和低优指标(值越小，威胁度越高)。
2)量化、规格化各属性
目标属性采用G.A.Miller的9级量化理论进行量化。9级量化理论中1～9分别表示最差、很差、差、较差、相当、较好、好、很好以及最好9个定性等级，其中满分为9分，表示威胁程度最大，其余依次类推。然后对其按式(1)、式(2)进行规格化处理。定量属性直接按式(1)、式(2)进行规格化处理，规格化处理的目标属性表示为f j (x i )，即指x i 目标的第j 项属性。
3)确定各属性权值
SSD算法以VGG-16为基础,在数据集上做预训练后把网络的fc6和fc7两个全连接层替换为两个卷积层,并在网络后端增加4个尺寸逐渐减小的卷积特征层,在不同的特征图内进行卷积,以达到多尺度检测的目的。
2.2.2 熵值法计算权重
现代立体漆艺以三维立体的形式，丰富多变的漆绘语言，表达艺术家的造物能力和审美理想。胎骨，作为塑型的基础，是研究现代立体漆艺无法绕开的核心话题。不论是传承既有的材料处理方式来表现现代人的审美理想，还是在材料的创新上下功夫，其丰富多变的形式都是无法在一篇文章中尽述的。但这“承”与“变”的划分不是最关键的。我们将持续关注的是现代艺术家们欲要表达的心境和理想，以及他们借助现代立体漆艺表现心境和理想的技术能力。
目标的速度影响火力单元的杀伤概率，同一类型目标，速度越大，目标威胁程度大，对目标进行射击准备和实施的时间短，目标速度是高优指标。
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4)计算威胁值
采用简单加性加权法：
(4)
根据a i 值的大小即得到各目标威胁程度的排序。
美国国家标准学会专利许可政策演进考察............................................................................................杨正宇 03.88
4 示例
某武器系统接收到的目标信息如表1所示。
表1 目标属性值
2.1.2 目标速度
高优指标：目标类型、速度、航向角、目标当前毁伤程度；
低优指标：距离。
2)属性的量化
属性量化准则为:①目标类型。按武器性能将直升机、坦克、装甲车依次量化为9，6，4。②目标当前毁伤程度。按未毁伤、中等毁伤、报废依次量化为9，5，1。
属性量化后由式(1)、式(2)进行规格化处理(见表2)。
表2 目标属性量化规格化结果
3)各属性权值的确定
由式(3)得到属性权值如表3所示。
表3 属性权值
4)目标的威胁值
由式(4)得到目标威胁值见表4。
表4 目标威胁值
则目标威胁排序为：目标5—目标1—目标3—目标2—目标4。
5 结束语
现代战争的攻防过程是大规模武器系统的动态对抗。在指挥决策过程中，判断目标的威胁程度是进行火力分配的基础。提出一种基于层次分析法(AHP)和熵值法的目标多属性威胁评估方法，仿真示例表明该方法有效。该方法在武器系统的威胁评估中是一种普适性方法。
美国影片《荒野生存》改编自著名作家乔恩·科莱考尔根据真人真事改编而成的散文集《阿拉斯加之死》，讲述了一个年轻人为问询生命真相而毅然投身荒野悟道的故事。主人公克里斯家境优越，毕业于名校，并被保送哈佛攻读硕士学位，前程似锦。但是，他放弃了哈佛，脱去了所有文明的外套，成为一名“超级流浪汉”，走进阿拉斯加寻找生命的归乡之路。在荒野中，他找到了生命的意义和重回人群的洒脱。然而，四个月后，猎人在阿拉斯加一辆废弃的公共汽车上，发现了他的尸体……
参考文献:
[1] 徐浩军，魏贤智，华玉光，等．作战航空综合体及其效能[M ]．北京：国防工业出版社，2006：1-5．
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A Multi -attribute Threat Assessment Method Based on Analytical Hierarchy Process And Entropy Method
ZHANG Yanfeng1,2，LIU Jianshu2，ZHANG Shifeng1
(1 National University of Defense Technology， Changsha 410073， China;2 Xi’an Modern Control Technology Research Institute， Xi’an 710065， China)
Abstract : Aiming at the threat assessment problem, a multi-attribute threat assessment method based on Analytical Hierarchy Process(AHP) and entropy method is proposed. Firstly, according to the analyzing the properties of missile weapon systems and targets, determine the five main factors, establish target attributes, divide the target attributes into high-quality indicators and low-quality indicators. Secondly, it is considered that the AHP method is used to determine the weight of the subjectively by the expert, and the entropy method is used to determine the weight from the objective information data, and the subjective determination weight and the objective determination weight are combined to determine the final weight. Again, threat assessments are performed based on the multi-attribute characteristics of the target. Finally, a simulation example is given to show the effectiveness of the method.
Keywords : analytical hierarchy process； entropy method； threat assessment； multi-attribute
收稿日期: 2019-03-08
第一作者简介: 张延风(1963-)，男，陕西武功人，研究员，博士研究生，研究方向：智能化弹药工程。
中图分类号: E971
文献标志码: A