火力指挥决策效能评估分析方法

2. 2 模糊综合评 判法 1965年美国加州 大学控 制论 专家 L. A. Z edeh发表 了
论文 5模糊集合论 6, 开 创了模糊数学 的新领域。由 于在现 实世界中存在着大量的模 糊现象, 而模 糊数学 给出了 刻画 模糊现象的数学方法, 因此该 学科的诞 生为模 糊信息 的处 理提供了有效 的 工具。常 规导 弹作 战中 同样 存在 着大 量 的不确定因素, 因 此采 用定 性与 定量 相结 合的 评 估方 法, 将使所得到的结果更加 精确化、合 理化。模糊 综合评 估方 法的出现适应了这种要求, 因 此该方法 在作战 方案的 优选 评估中得到了 大 量的 应用。采 用模 糊综 合评 估方 法进 行 作战指挥决策效能评估的大体步 骤为 [ 6]:
体 ) 的作用结 果、指 挥主 体 与指 挥 系 统共 同 作用 的 结 果。 火力指挥决策效能评估: 其本 质上是对 各种可 行的火 力方 案的进行评估。通过评估 各种决 策方案 的效果, 实现 作战 方案的优劣排序, 为指挥员作战指挥提供决策参考 [3] 。
1 火力指挥决策效能评估的特点
1. 1 具有明显智 力对抗特征 与武器系统效能分析 最大的 不同在 于, 部 队作战 行动
关联度分析 是灰 色系 统理 论提 出的 一种 新的 分析 方 法, 是一种根据因 素的 发展 态势 的相 似或 相异 程度, 来 衡 量因素间关联度的方法, 是对 系统动态 发展过 程的量 化分 析。该方法实质上是一种 多因素 统计分 析方法, 以各 因素 的样本数据为依 据用 灰色 关联 度来 描述 因素 间关 系的 强 弱、大小和次序, 主要 是分 析各 个组 成因 素与 整体 的关 联 大小。选最优指标数据和 最劣指 标作为 参考数据 , 通 过比 较各作战方案与最优和最 劣方案 的关联 程度, 来评估 各个 方案相互之间的优劣。其基本模型如下 [ 7]:
Ni0(K ) =
m ax m ax
X 0( K ) - X i(K ) + Q i K X 0( K ) - X i(K )
( 1)
在式 ( 1)中, 常数 Q为分辨系 数, 其 作用在于调 整比较 环境 的大小, 一般取 0. 5。
定义关联度
E ri0 =
1 n
n K+1
Ni0 (K
)
( 2)
ri0反映了第 i列向 量 X i (K )与参考向 量 X 0 (K ) 的接近
层次分析 法是 一种 目前 常用 的多 目标 评 价方 法。它 通过对各作战 决策方 案的 优 劣排 序来 评价 和估 量作 战指 挥决策的水 平。此方 法较 适 合于 具有 复杂 层次 结构 的多 指标 ( 目标 )决策评估问题。其主 要的思想 是, 首先 根据问 题的性质和要求达到的目 标, 将问题 按层次 分解成不 同的 因素, 使之条理化。然后对每 层各因 素两两 之间的重 要性 给出粗略的定量表示 , 并用数 学方法 确定全 部元素间 的相 对重要性。如此下去, 直至最后一层。由于 AH P 方法在理 论上有一定的 数学 基础, 且 应用 十分 简便 , 因此 也常 用于 导弹作战相关 问题 的评 估, 例如, 导弹 生存 能力 指数 的评 定问题、常规导弹 旅作 战能 力的 定量 评估 问 题、导弹 作战 指挥中的机动转进指 挥决策效能评估问题等 [ 4] 。
1) 建立具体作战指挥决策效能评估问题的指标体 系, 构 建模 糊 测评 决策 因 素关 联隶 属 关系 的递 阶 层次 结 构。 此层次结构是 多级 测评 因素 系统, 最 顶层 为测 评目 标, 最 底一级为测评级;
2) 对具体作战指挥 决策问 题的各种 待评估 因素 进行 测评, 确定模糊关系矩阵;
由于智力因素 (各种战法、火 力计划及用 兵方案 ) 都是 紧紧围绕如何 提高 导弹 武器 系统 的生 存能 力、突 防能 力、 命中精度及导弹武器对目 标的打 击效果 而展开的 , 其 最终 的效果也直接体现在这 4个方面; 因此, 衡量和判断战法的 优劣、作战计划是否完善、用兵方 案是否 合理, 最终要 以这 四者的结果为依据。为此, 拟 考虑用部 队作战 单元的 生存 能力、突防概率、命中 精度 及毁 伤效 果作 为智 力因 素的 量 化依据。
的效能分析不仅要考虑作 战双方 武器系 统之间的 对抗, 还 要考虑双方智慧谋略的 激烈对 抗。在这 里, 智 慧谋略 是指 常规导弹部队火力指挥过 程中的 主要决 策内容, 包括 目标 的分配与选择、火 力毁 伤任 务的 分配、综 合打 击效 果的 评 估、突防战法及突击波次 的决策 等。显然, 在实 际作战 中, 常规导弹部队 不同 的目 标选 择策 略、战法、火 力打 击计 划 对于提高部队 的生 存能 力、突防 概率、毁 伤效 果是 不相 同 的。如何评估智力因素对 于部队 作战行 动效果的 影响, 是 作战行动效能分析中需要解决的 首要问题。
收稿日期: 2010- 05- 26 作者简介: 高桂清 ( 1969) ), 男, 教授, 主要从事军事运筹学研究;
姚 邦 ( 1983) ), 男, 硕士研究生, 主要从事军事运筹学研究。
2
四川兵工学报
1. 2 具有更强的不确定性特征 造成作战行 动结 果具 有很 强不 确定 性特 征的 原 因主
基本特点, 阐述了评估分析的基本方法, 给出了火力指挥决策效能评估分析方法的一般步骤。
关键词: 火力指挥决策; 效 能评估; 分析方法
中图分类号: V 57
文献标识码: A
文章编号: 1006- 0707( 2010) 09- 0001- 03
作战指挥 决策是 为实 现 一定 军事 目的 而制 定各 种可 供 选择 的 军事 行动 方 案, 并决 定 采用 某种 方 案的 思 维活 动。它不仅是 做出 抉择 的一 种行 动, 而且 也是 一个 过 程, 包括做出抉择 以前的 准备 工 作和 做出 抉择 以后 的计 划活 动。从其过程来看, 可分为 了解任务、判 断情况、制定 方案 和评估优选 4个环节。了解任务, 就是领会 上级作战意图、 本级作战任务、配 属与 支援 力量 的数 量和 任 务、完成 以导 弹测试和弹 头装 检为 主要 内容 的作 战准 备的 时限 等。判 断情况, 就是判明与导弹火力 突击作 战任务 有关的各 种情 况和影响, 弄清 有利 与不 利条 件。制 定方 案, 就是 对 达成 作战目标的途径及作战行 动的方 法进行 系统设 计, 主 要包 括敌情判断结论、作战企图、主要 作战方 向的选 定、作 战部 署、主要战法、各种协同与 保障事 项、完成作 战准备的 时限 等。评估优选, 就是指挥者 对作战方 案进行 分析、比较、选 优的决策活动 [ 1- 2] 。
第 31卷 第 9期 =武器装备 >
四川兵工学报
2010年 9月
火力指挥决策效能评估分析方法
高桂清, 姚 邦, 张秀国
(第二炮兵工程学院, 西安 710025)
摘要: 作战指挥决策是为实现一定军事目的而制定 各种可 供选择 的军事 行动方 案, 并 决定采 用某种 方案的 思维
活动, 是一种重要的军事决策活动。从总体上对火力指挥决策效能评 估分析方法 进行了研究 , 研究 了基本概念、
基于 AHP 法的作战指挥决策效能评估的一般步骤 为, 首先建立效能评估的指标 体系, 该指 标体系 反映了各 决策 因素关联隶属的递阶 层次关系。 递阶层 次包括 目标层、准 则层和方案层 3个基 本层次。然 后, 借助于 专家打分 结果 以及相关数据, 通过每一层各 决策因 素对其 上一层因 素影 响的两 两成 对 比较, 得到 各 因素 的 相 对重 要 性 排 序。最 后, 按照层次结构关系, 得到各备 选方案 的综合 排序结 果, 完成作战指挥决 策效能 评估。虽然 AH P 法能实 现一 定程 度的定量评价, 但各评估指标 权重的 确定必 须依靠专 家经 验, 这样使得其评估结果主观性过强 [5] 。
火力方案评 估是 对火 力方 案进 行可 行 性分 析、论 证、 比较的过程, 是选 出最 优方 案, 为 最后 决策 提供 科学 依据 的重要 步骤。 火力 方 案评 估 内 容通 常 包 括: 火 力 毁伤 意 图、主要火力突击 方向 判断 或拟 打击 目标 价 值分 析、兵力 部署、火 力突 击阶段 划分、火 力任务 分配、火 力协 同等, 这 些信息大都属 于非 定性、半 结构 化问 题, 具 有自 然语 言化 的表达 和理 解。火 力 指挥 决 策 效能, 又称 为 火 力 指挥 效 能, 可以认为将火 力指挥 效能 定义为 / 常规 导弹 旅火 力指 挥效能是导弹旅指挥机构 导弹火 力运用 能力、火力指 挥系 统的运行状态和他们 共同活动结果 的综合体 现 0。根 据这 种定义, 常规导弹旅火力指挥 效能实 际上包 含了 3种 作用 结果, 即: 指挥主 体的作 用结 果、指挥 系统 ( 不包 括指 挥主
3 火力指挥决策的一般步骤
1) 确定研究问题的界限 确定效能评估的界限 是进行 效能评 估的基 础, 要 求明 确效能评估的 对象, 确 定效 能评 估的 环境 , 并分 析环 境和 评估对象的 内在 联系。具 体 对于 常规 导弹 部队 的火 力指 挥决策效能评估而言 , 其评估 的对象 自然是 常规导弹 部队 的火力决策 过程 中所 做出 各种 决策 方案。 评估 环境 则是 指 实际 作 战中 复杂 对 抗条 件下 的 战场 环境, 包括 生 存条 件、突防条件及打 击目 标等, 都具 备一 定的 模糊 性和 不确 定性; 通过评估来分析各种决 策方案 对于复 杂决策环 境的 适应性 [ 8] 。 2) 确定评估指标体系 效能评估的关键在于 合理选 取效能 指标, 效能指 标选 择的科学合 理性 直接 关系 作战 效能 评估 的成 败。效 能指 标的选取或指标体系 的构建一般有 3个 标准: ¹ 要 能够表 示完成相应军事任务 的真实目的; º 要能对各种作 战方案 的优 劣 进 行比 较 衡量; » 要物 理 意义 明 显, 便 于 建模 与 计算。 3) 选择合适的评估方法 选择正确的 评估 方法 不仅 直接 关系 效能 评估 结 果的 可靠性, 同时合适 的评 估方 法对 于评 估模 型 的建 立、编程 及计算都至 关重 要。确定 效 能评 估的 方法 必须 根据 具体 的评估要求及评估对 象的特点 而定。目 前, 效能评估 方法 虽然已经发展了不下百种 之多, 但对 于火力 指挥决策 的效 能评估目前还没有十分有 效的方 法, 关键是 各评估要 素之 间的相互影响 和对 它们 的机 理尚 不太 清楚 [ 9]。 这是 因为 常规导弹部队作 战的 特殊 性 ( 非接 触、弱对 抗、超 视距、高 精度 ) , 与陆、海、空等主要军种差 别很大, 这 使得在进 行常
2 火力指挥决策效能评估的基本方法
火力指挥决 策效 能评 估的 关键 是选 择合 适的 评 估指 标和采用有效的评估方法 (模型 ), 其中 评估指标的 选择必 须根据常规 导弹 旅火 力指 挥决 策的 特点 而定。 以往 在进 行作战指挥决 策的 效能 评估 时, 其方 法主 要 包括: 层 次分 析方法、模糊综 合评 估方 法、灰色 关 联分 析方 法等。 各种 方法在进行作 战指 挥决 策效 能评 估时, 各 有 优长, 但 也存 在各自的局限性。 2. 1 层次分析法
3) 基于运算 模型 进行 逐级 计 算, 得到 最 终的 评价 结 果。通过评价分析, 获得各作 战指挥决 策方案 的效能 评估 结果。
模糊综合评估方法一 定程度 上存在 人的主 观随意 性, 目前更多的是与其它评估方 法进行结 合使用, 比如与 AH P 方法、DEA 方法等。 2. 3 灰色关联分 析法
取各 方 案 中 各 指 标 的 最 优 (劣 )值, 构 成 参 考 数 列 X 0 (K ) 和比较数列 X i (K ), i= 1, 2, ,, m; K = 1, 2, ,, n。
定义关联系数
Baidu Nhomakorabea
m in m in
m ax m ax
i K X 0(K ) - X i(K ) + Q i K X 0(K ) - X i(K )
高桂清, 等: 火力指挥决策效能评估分析方法
3
程度。 总体来看, 灰色理论在导 弹作战 指挥决 策的应用 方面
的研究力度还是较为薄弱 的, 这一方 面可能 是由于灰 色理 论本身还有待 进一 步完 善; 另一 方面, 也与 导弹 部队 组建 较晚, 缺乏灰色关系分析所必 须的基 本数据 支持有一 定的 关系。
要有 3个: 一是作战过程本身的不确定性, 如机动过程中遭 敌打击时的生存情况 、突防过 程中的 突防效 果及对敌 目标 火力毁伤情况都具有较大 的不确 定性; 二是 作战环境 有众 多的不确定因素, 如敌打击 策略、攻击强 度、反导作战 时反 导武器系统的 部署及 敌采 取 的抗 毁伤 策略 等等 都不 可能 准确预测; 三是系统运行时因 随机漂 移而产 生的系统 运行 状态多值性 和随 机性 而导 致的 不确 定性。 常规 导弹 部队 作战结果的这 种不确 定性, 可 能需要 更多 以某 种密 度 (概 率、可能度 )函数来描述的效能 指标的分 布, 故需要采 用随 机理论方法作 为研究 作战 行 动效 能分 析不 确定 性的 主要 手段。