1 引言
强光爆震弹是目前武警部队装备的防暴弹药中威力最大、震慑效果最好的一类防暴弹药，其通过爆炸时产生的巨大声响和强烈闪光，使人暂时致聋致盲，失去抵抗能力或干扰其行为，从而实现震慑、驱散、制服、干扰有生目标等目的[1-3]。近年来，武警部队在执行处突维稳、反恐作战任务时，强光爆震弹均能发挥其较好的战术作用，实现既定的作战效果，同时也为处理边境冲突提供了更多新的实践手段[4-5]。因此，针对强光爆震弹的科学化需求分析显得尤为重要。
粗糙集理论是由波兰学者Z.Pawlak于1982年提出的一种数据分析理论,它是一种新的用来处理不精确性、模糊性和不确定性的数学方法[6-7]。基于粗糙集的方法进行强光爆震弹需求分析能够更好地找出作战任务、作战能力和技术指标间的关系，能够科学、客观、真实地反映当前强光爆震弹需求情况，同时此方法也是当前国内外常用的一种需求分析方法。
2 强光爆震弹需求分析框架
构建科学合理的强光爆震弹分析流程是需求分析的基础。本文以面向作战任务为基本依据，通过分解任务得到所属任务单元和作战任务清单，并对所属单元任务进行分析,挑选出与强光爆震弹相关联的作战任务、作战能力和性能指标，建立“任务—能力—指标”间的映射关系，进而得出最终需求方案[8]。具体分解过程如下：
首先应当依照国家法律法规和军队条例确定武警部队所属职能使命D；依照职能任务规划作战行动A；通过分解作战行动，得出具体的作战任务M，并生成作战任务清单；由于并非所有任务都会用到强光爆震弹，因此需要结合任务方案将需要强光爆震弹的作战任务R筛选出来，并生成强光爆震弹作战任务清单；在分析强光爆震弹作战任务的基础上，找到其作战能力E，并生成作战能力清单；最后结合能力确定强光爆震弹性能指标C，形成强光爆震弹需求分析方案。如图1所示。
图1 强光爆震弹需求分析方案框图
Fig.1 Block diagram of requirement analysis scheme of strong light detonation bombs
3 基于RQFD强光爆震弹需求分析方法
质量功能展开(QFD)，由日本质量专家赤尾洋二于1966年首次提出，是一种由顾客需求驱动的产品设计开发，有着坚实的理论基础和广泛的应用性[9]。但由于该方法在分析数据方面主观性较强，使得结论可靠性不够。而粗糙集的方法在处理不精确、不可靠数据上有较好的效果。因此，基于粗糙集的QFD方法，可利用粗糙集中属性权重确定性强的特点，解决传统方法或多或少存在的不确定、不客观、不可靠的问题[10]。
3.1 粗糙集相关定义
定义1:称四元组S=(U,A,V,f)为一个知识表达系统。其中：U为论域，是对象的非空有限集合；A为属性的非空有限集合,A=C∪D,C∩D=∅，C为条件属性集，D为决策属性集；V是属性A的集合；f ∶U×A→V是属性集合到属性值的影射。给定一个知识表达系统K=(U,R),对每一个子集X⊆U和一个等价关系R∈ind(S),定义两个子集
和
分别称为它们的下近似和上近似。
称为X的正域。
定义2：令P和Q为U中的等价关系，记P,Q⊆R,k=γP(Q)=card(POSP(Q))/card(U)，称知识Q是k度依赖于P的。
定义3：记C为条件属性集，D为决策属性集，属性子集C′⊆C关于D的重要性定义为：σCD(C′)=γC(D)-γC-C′(D)[11]。
3.2 基本步骤
本文以求取作战任务、作战能力、性能指标逐层级之间的映射关系为例，基本步骤如下：在进行强光爆震弹需求分析时，应首先根据分析框架筛选出相关作战任务(R1,R2,…,Rn)，建立QFD的核心结构，以“任务—能力”映射关系为例，质量屋(HOQ)(见图2)，其中1表示作战任务，2表示能力与结构的关系，3表示作战能力列表，4表示作战任务-作战能力映射关系，5表示作战任务重要度，6表示作战能力重要度[12-13]。
图2 HOQ基本结构示意图
Fig.2 Schematic diagram of HOQ basic structure
1) 将作战任务作为条件属性，将任务能否满足行动要求作为决策属性，列出决策表。如表1所示。
表1 决策表
Table 1 Decision table
U条件属性作战任务决策属性任务是否满足R1…RnDX10…1是︙︙…︙︙Xn1…0否0表示未完成;1表示完成
2) 记Rn={rn|rn∈Rn}，条件属性集C={r1,r2,…,rn}，决策属性集D={d|d∈D}。根据决策表可以得到D的C正域POSc(D),可得
并计算出POSC-{rn}，得到各条件属性的重要性σCD(rn)=k-POSC-{rn}。
3) 计算客观权重qRn，同时结合专家意见得出主观权重pRn，选择偏好系数β，算出综合权重，最终得到作战任务重要度。
4) 针对作战任务找到作战能力，将作战能力作为条件属性，能否完成任务作为决策属性，按照上述方法求得作战能力重要度，并将作战任务与作战能力建的映射关系填入HOQ中，得出作战能力重要度。
5) 再利用同样的方法分析能力与指标之间的映射关系[14]，最终得出性能指标重要度，为具体的需求方案提供参考依据。
4 实例分析
群体性事件属于突发事件的范畴，大多是因为群众利益受损而引发的。近年来，群体性事件日趋规模化、组织化、激烈化，若处置不当，将造成严重的社会危害[15]。下面以处置群体性事件为例，采用RQFD的方法分析“任务-能力-性能”映射关系，并进行重要度排序。
4.1 构造结构框架
依照处置群体性事件相关法规政策及武警部队任务实际，构建强光爆震弹“作战任务清单、作战能力清单及需求方案”结构。如图3所示。
图3 强光爆震弹需求方案结构框图
Fig.3 Structure block diagram of the requirement scheme of strong light detonation bombs
4.2 分析强光爆震弹作战任务重要度
根据结构框架，结合近年来国内外处置事件的案列分析，将强光爆震弹作战任务作为条件属性，将是否满足作战行动作为决策属性，同时设定作战任务分别为(R1，R2，R3，R4),组合情况8种(X1，…，X8)，且已有8个组合属性对应的作战任务能否满足要求，构建强光爆震弹作战任务决策表。此处为确保分析的科学性，除强光爆震弹作战任务外的其余任务均视为完成。如表2所示。
表2 强光爆震弹作战任务决策表
Table 2 High-light detonation bomb combat mission decision table
U条件属性(C)强光爆震弹作战任务R决策属性(D)任务是否满足行动需求R1R2R3R4DX11111是X21110是X30111否X41101是X51011是X61011否X71100是X81010否0表示未完成;1表示完成
按照第二节所述，得到D的C正域：
POSC(D)={X1,X2,X3,X4,X7,X8}
可得：C粗糙(部分)依赖于D。
POSC-{ r1}(D) ={ X2,X4,X7,X8}
POSC-{ r2}(D) ={ X3,X4,X7}
POSC-{ r4}(D) ={ X1,X2,X3,X4,X7}
POSC-{ r4}(D) ={ X1,X2,X3,X4,X7}
各作战任务的重要性为：
σCD(r1)=3/4-4/8=1/4
σCD(r2)=3/4-3/8=3/8
σCD(r3)=3/4-6/8=0
σCD(r4)=3/4-5/8=1/8
客观权重为：
采用专家打分法，通过对多个总队下属支队的部分一线指挥员进行问卷调查，将统计结果进行加权平均，计算出主观权重为：
pR1=0.2 pR2=0.3 pR3=0.2 pR1=0.3
选取偏好系数β=0.5。可得综合权重为：
得出作战任务重要度R2>R1>R4>R3。
4.3 分析强光爆震弹作战能力重要度
在得出作战任务重要度和权重后，针对各作战任务，对作战能力进行分析。即构建强光爆震弹作战能力决策表。如表3所示。
表3 强光爆震弹作战能力决策表
Table 3 Strong light detonation bomb combat capability decision table
U条件属性(C)强光爆震弹作战能力E决策属性(D)能力是否满足任务需求E1E2E3E4R1R2R3R4X11111是是是是X21110是是否是X30111否是是否X41101是是是是X50111是否否是X61011是否是是X71100否是是否X81010是否是否0表示不满足;1表示满足
采用如前所示求解作战任务重要度的属性权重确定方法对作战能力进行求解，分别算出作战能力E1～E4，在作战任务R1～R4中的客观权重，建立矩阵QE。
结合专家打分得出主观权重矩阵PE。
选取偏好系数 β=0.5
可得综合权重，
WE=β×QE+(1-β)×PE
填入HOQ的中，得到“任务—能力”映射关系。如表4所示。
表4 质量屋
Table 4 HOQ
作战能力E1E2E3E4作战任务重要度作战任务R10.2000.1500.3000.3500.267R20.2250.5500.1000.1250.400R30.1960.2680.2680.2680.100R40.2060.2010.2610.3220.233作战能力重要度0.2110.3340.2080.246
得出作战能力重要度E2>E4>E1>E3。
4.4 分析强光爆震弹性能指标重要度
在得出作战能力重要度和权重后，针对强光爆震弹作战能力，对性能指标进行分析。即把强光爆震弹性能指标作为条件属性，性能是否满足能力需要作为决策属性，构建强光爆震弹性能指标决策表。并采用上述方法得到“能力—性能”的映射关系，最终得出性能指标重要度C1>C3>C2>C4。
5 结论
通过RQFD的需求分析方法，从客观角度对强光爆震弹作战任务、作战能力和性能指标重要度进行分析，结合专家打分，获得主观权重，将客观与主观权重综合考虑，并以处置群体性事件为例，最终得出强光爆震弹安全性最重要，可靠性其次，适用性次之，保障性最后。
下一步，在优化、研制强光爆震弹过程中，针对处置群体性事件方面，要重点考虑其安全性和可靠性指标。如针对现役爆震弹在服务基层中所反馈的延期时间固定、早爆瞬爆及破片杀伤等问题具体做出解决。通过加强弹药的安全性、可靠性等方面不断提高遂行任务的能力。
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