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中图分类号:P27 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0355-01
随着科学技术的迅速发展和人民生活水平的提高,民用航空已成为人们出行的主要交通方式之一。据统计,2010年中国民航完成运输总周转量538亿吨公里、旅客运输量2.68亿人、货邮运输量563万吨,五年年均分别增长15.6%、14.1%和12.9%。航空运输旅客周转量在综合交通运输体系中的比重提升2.7个百分点。
航空运输量的迅猛增长无疑为空管导航系统带来更多的压力以及更高的要求。众所周知,影响航空运输安全的一个较重要的因素是导航设备。导航设备是空管部门实施空中交通管制、引导飞机沿预定航路、航线安全飞行的物质基础,是关系到飞行安全、经济效益、人民生命财产的大事。其更稳定的运行更灵敏精确的定位,势必会为航空运输增加安全的砝码。我国民航一直致力于加强空管导航系统建设,通过引进开发新技术、新产品、新设备,保障民航飞行安全,加速空中交通流量,为航空运输提供优质服务。民航空管系统整体实力和综合保障能力有了很大提高,其中全国主要机场建设了大量仪表着陆系统和全向信标/测距设备,京广、京沪、沪广等主要航路基本实现了8400米以上高度层全向信标/测距设备信号的全程覆盖,并基本实现了我国东部主要航路和繁忙空域8400米以上雷达双重覆盖。截至今日,全行业实现了连续安全运行69个月、2150万飞行小时,创造了我国民航历史上新的安全纪录。
经过四十余年的建设,我国已建立了以北京为中心的航空运输网络和与其适应的空中交通管理基础设施。国内航路以无方向信标(NDB)为主。全国有200个NDB导航台;国际航路以VHF全向信标和测距仪(VOR/DME)为主,全国共有21个V0R/DME,13个VOR导航台待装。国内机场以NDB为主,国际机场以仪表着陆系统(ILS)为主,全国已有25个机场装有ILS,5个机场正在安装。18个机场装有精密进近雷达。在军民航空联合发展方面已迈进了一大步,导航系统设备的自我开发能力得到了加强,设备和装备的更新换代在有计划地实施,强化了我国的空防实力。
1.运筹学和其他数学方法
(1)模糊综合评价法:模糊数学就是试图利用数学工具解决模糊事物方面的问题。以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不容易定量的因素定量化,从多个因素对被评价事物隶属度状况进行综合性评价。涉及模糊因素的对象系统的综合评价方法,在模糊环境下,考虑多种因素的影响,为了某种目的对一事物做出综合决策的方法。它将评价对象和评价指标运用模糊数学方法转变为隶属度和隶属函数,通过模糊复合运算来得到模糊结果集。可以较好的解决综合评价中的模糊性,在许多领域广泛应用。
模糊综合评价法具有如下几个方面的优点:
①对于含较多评价因素的大型复杂系统,将因素逐层分成若干组,建立多层次模型,并逐层评价;若将评价系统中的因素集U={u1,u2,u3,…,un}
分为两层:其一级因素集U={U1,U2,U3};相应的二级因素集分别为U1={U11,U12,U13,U14},U2={ U21,U22,U23,U24},U3={U31,U32,U33,U34,U35,U36}。将二级评价引人模糊综合评价模型中,不仅体现了专家的经验与知识,也充分体现了被调查者的信息,扩大了可以利用的信息域。
②评价指标的权重是对于评价指标的重视程度,应该是基于被调查者,而仅仅体现专家的评价结果将会使评价的信息体现不够完全甚至主观化,而模糊评价中确定权重的方法:对于专家给出的序列值的标准化计算(ai= ),使权重的确定更加科学化。
③在某些评价对象中如果包含了太多的定性指标,该方法,不仅可对定性指标进行量化,充分体现了专家的经验和知识,而且还考虑到调查信息中被调查对象的主观的因素对指标权重的影响,并加以修正从而使评价具有科学性和合理性。
(2)灰色系统理论:灰色系统理论主要是利用已知信息来确定系统的未知信息,使系统由灰变白。这种方法的特点对样本量没有严格要求,不要求服从任何分布。
应用灰色关联分析法进行系统综合评价与分析时,需要建立比较数据列和参考数据列,这两类数据列由备选方案的评价指标构成。首先,应考虑全面性原则。其次独立性原则,另外还要考虑可操作性指标即要求实用和便于计算。
灰色关联分析法的基本步骤:建立比较数列、确定参考数列、计算关联度较优方案的评判。
2.统计方法
(1)主成分分析法:把多项评价指标合成少数几个主成分,再以这几个主成分的贡献率为权数构造一个综合指标,据此做出判断。要求有多个非线性相关的指标,指标太少的话,会在很大程度上影响评价的客观性。
(2)因子分析法:是主成分分析法的一种自然延伸,它在主成分分析结果的基础上,将多个变量综合为少数几个因子,从而再现原始变量与因子之间的相关关系。一般方法是对原始数据进行标准化变换,然后建立因子分析模型。
优点:它是一种不依赖于专家判断的客观方法,因此可以排除评价中人为因素的干扰和影响,而且比较适宜于评价指标间彼此相关程度较大的对象系统的综合评价。该类方法的最大优点在于其评价模型生成过程中同时也生成了信息量权数,这是其他方法所不具备的。
缺点:无视指标的实际重要性,过于强调指标数据的客观性。这类方法的另一大缺点是其评价结论的相对性。样本构成变动将会导致评价结果的“逆序”,而这种逆序是不合理的。
3.各类综合评价方法优缺点和适用性分析
运筹学和其他数学方法运用了比较多的数学知识,方法相对严谨。但计算比较复杂。灰色系统理论方法的优点是不需要给出代表决策者偏好的权,也不需要给出输入输出的函数关系。缺点是不允许输入输出数据是随机变量,且没有反映决策者的偏好。其应用范围限于一类具有多输入、多输出的对象系统的相对有效性的评价;模糊综合评价方法的优点⒀是可对涉及模糊因素的对象系统进行综合评价,更加适宜于评价因素多、结构层次多的对象系统,而且对于定性指标的评价和权重的确定能最大限度的避免主观影响;不足之处在于其过程本身并不能解决评价指标间相关造成的评价信息重复问题,隶属函数的确定还没有系统的方法。
多元统计综合评价方法是结合了数学和数理统计方法而得到的,在数学上更为严谨。它是一种不依赖于专家判断的客观方法,因此可以排除评价中人为因素的干扰和影响,而且比较适宜于评价指标间彼此相关程度较大的对象系统的综合评价。该类方法的最大优点在于其评价模型生成过程中同时也生成了信息量权数,这是其他方法所不具备的。然而,利弊共存,这同样造成了其缺点之一,即无视指标的实际重要性,过于强调指标数据的客观性。这类方法的另一大缺点是其评价结论的相对性。样本构成变动将会导致评价结果的“逆序”,而这种逆序是不合理的。
鉴于以上分析,我们发现模糊综合评价方法是目前比较成熟的系统评价方法。由于它能够较好的克服指标属性的模糊性,仅可对定性指标进行量化,充分体现了专家的经验和知识,而且还考虑到调查信息中被调查对象的主观的因素对指标权重的影响,并加以修正从而使评价具有科学性和合理性。空管导航系统是一种大型复杂系统,评价因素众多。其中的任何因素都会对系统的设计、生产、费用及将来的维护情况产生影响.由于系统设计过程中各种因素的模糊性和不确定性.用常规的评估方法描述其运行状态存在着一定的缺陷,所以引入模糊论的方法将有助于将问题得到较好的解决。
随着科学技术的迅速发展和人民生活水平的提高,民用航空已成为人们出行的主要交通方式之一。据统计,2010年中国民航完成运输总周转量538亿吨公里、旅客运输量2.68亿人、货邮运输量563万吨,五年年均分别增长15.6%、14.1%和12.9%。航空运输旅客周转量在综合交通运输体系中的比重提升2.7个百分点。
航空运输量的迅猛增长无疑为空管导航系统带来更多的压力以及更高的要求。众所周知,影响航空运输安全的一个较重要的因素是导航设备。导航设备是空管部门实施空中交通管制、引导飞机沿预定航路、航线安全飞行的物质基础,是关系到飞行安全、经济效益、人民生命财产的大事。其更稳定的运行更灵敏精确的定位,势必会为航空运输增加安全的砝码。我国民航一直致力于加强空管导航系统建设,通过引进开发新技术、新产品、新设备,保障民航飞行安全,加速空中交通流量,为航空运输提供优质服务。民航空管系统整体实力和综合保障能力有了很大提高,其中全国主要机场建设了大量仪表着陆系统和全向信标/测距设备,京广、京沪、沪广等主要航路基本实现了8400米以上高度层全向信标/测距设备信号的全程覆盖,并基本实现了我国东部主要航路和繁忙空域8400米以上雷达双重覆盖。截至今日,全行业实现了连续安全运行69个月、2150万飞行小时,创造了我国民航历史上新的安全纪录。
经过四十余年的建设,我国已建立了以北京为中心的航空运输网络和与其适应的空中交通管理基础设施。国内航路以无方向信标(NDB)为主。全国有200个NDB导航台;国际航路以VHF全向信标和测距仪(VOR/DME)为主,全国共有21个V0R/DME,13个VOR导航台待装。国内机场以NDB为主,国际机场以仪表着陆系统(ILS)为主,全国已有25个机场装有ILS,5个机场正在安装。18个机场装有精密进近雷达。在军民航空联合发展方面已迈进了一大步,导航系统设备的自我开发能力得到了加强,设备和装备的更新换代在有计划地实施,强化了我国的空防实力。
1.运筹学和其他数学方法
(1)模糊综合评价法:模糊数学就是试图利用数学工具解决模糊事物方面的问题。以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不容易定量的因素定量化,从多个因素对被评价事物隶属度状况进行综合性评价。涉及模糊因素的对象系统的综合评价方法,在模糊环境下,考虑多种因素的影响,为了某种目的对一事物做出综合决策的方法。它将评价对象和评价指标运用模糊数学方法转变为隶属度和隶属函数,通过模糊复合运算来得到模糊结果集。可以较好的解决综合评价中的模糊性,在许多领域广泛应用。
模糊综合评价法具有如下几个方面的优点:
①对于含较多评价因素的大型复杂系统,将因素逐层分成若干组,建立多层次模型,并逐层评价;若将评价系统中的因素集U={u1,u2,u3,…,un}
分为两层:其一级因素集U={U1,U2,U3};相应的二级因素集分别为U1={U11,U12,U13,U14},U2={ U21,U22,U23,U24},U3={U31,U32,U33,U34,U35,U36}。将二级评价引人模糊综合评价模型中,不仅体现了专家的经验与知识,也充分体现了被调查者的信息,扩大了可以利用的信息域。
②评价指标的权重是对于评价指标的重视程度,应该是基于被调查者,而仅仅体现专家的评价结果将会使评价的信息体现不够完全甚至主观化,而模糊评价中确定权重的方法:对于专家给出的序列值的标准化计算(ai= ),使权重的确定更加科学化。
③在某些评价对象中如果包含了太多的定性指标,该方法,不仅可对定性指标进行量化,充分体现了专家的经验和知识,而且还考虑到调查信息中被调查对象的主观的因素对指标权重的影响,并加以修正从而使评价具有科学性和合理性。
(2)灰色系统理论:灰色系统理论主要是利用已知信息来确定系统的未知信息,使系统由灰变白。这种方法的特点对样本量没有严格要求,不要求服从任何分布。
应用灰色关联分析法进行系统综合评价与分析时,需要建立比较数据列和参考数据列,这两类数据列由备选方案的评价指标构成。首先,应考虑全面性原则。其次独立性原则,另外还要考虑可操作性指标即要求实用和便于计算。
灰色关联分析法的基本步骤:建立比较数列、确定参考数列、计算关联度较优方案的评判。
2.统计方法
(1)主成分分析法:把多项评价指标合成少数几个主成分,再以这几个主成分的贡献率为权数构造一个综合指标,据此做出判断。要求有多个非线性相关的指标,指标太少的话,会在很大程度上影响评价的客观性。
(2)因子分析法:是主成分分析法的一种自然延伸,它在主成分分析结果的基础上,将多个变量综合为少数几个因子,从而再现原始变量与因子之间的相关关系。一般方法是对原始数据进行标准化变换,然后建立因子分析模型。
优点:它是一种不依赖于专家判断的客观方法,因此可以排除评价中人为因素的干扰和影响,而且比较适宜于评价指标间彼此相关程度较大的对象系统的综合评价。该类方法的最大优点在于其评价模型生成过程中同时也生成了信息量权数,这是其他方法所不具备的。
缺点:无视指标的实际重要性,过于强调指标数据的客观性。这类方法的另一大缺点是其评价结论的相对性。样本构成变动将会导致评价结果的“逆序”,而这种逆序是不合理的。
3.各类综合评价方法优缺点和适用性分析
运筹学和其他数学方法运用了比较多的数学知识,方法相对严谨。但计算比较复杂。灰色系统理论方法的优点是不需要给出代表决策者偏好的权,也不需要给出输入输出的函数关系。缺点是不允许输入输出数据是随机变量,且没有反映决策者的偏好。其应用范围限于一类具有多输入、多输出的对象系统的相对有效性的评价;模糊综合评价方法的优点⒀是可对涉及模糊因素的对象系统进行综合评价,更加适宜于评价因素多、结构层次多的对象系统,而且对于定性指标的评价和权重的确定能最大限度的避免主观影响;不足之处在于其过程本身并不能解决评价指标间相关造成的评价信息重复问题,隶属函数的确定还没有系统的方法。
多元统计综合评价方法是结合了数学和数理统计方法而得到的,在数学上更为严谨。它是一种不依赖于专家判断的客观方法,因此可以排除评价中人为因素的干扰和影响,而且比较适宜于评价指标间彼此相关程度较大的对象系统的综合评价。该类方法的最大优点在于其评价模型生成过程中同时也生成了信息量权数,这是其他方法所不具备的。然而,利弊共存,这同样造成了其缺点之一,即无视指标的实际重要性,过于强调指标数据的客观性。这类方法的另一大缺点是其评价结论的相对性。样本构成变动将会导致评价结果的“逆序”,而这种逆序是不合理的。
鉴于以上分析,我们发现模糊综合评价方法是目前比较成熟的系统评价方法。由于它能够较好的克服指标属性的模糊性,仅可对定性指标进行量化,充分体现了专家的经验和知识,而且还考虑到调查信息中被调查对象的主观的因素对指标权重的影响,并加以修正从而使评价具有科学性和合理性。空管导航系统是一种大型复杂系统,评价因素众多。其中的任何因素都会对系统的设计、生产、费用及将来的维护情况产生影响.由于系统设计过程中各种因素的模糊性和不确定性.用常规的评估方法描述其运行状态存在着一定的缺陷,所以引入模糊论的方法将有助于将问题得到较好的解决。