高建岡 邱志偉

(海軍兵種指揮學(xué)院 廣州 510430)

1 引言

在當(dāng)今高技術(shù)條件下的登陸作戰(zhàn)中,登陸輸送編隊(duì)的戰(zhàn)斗裝載問題已經(jīng)成為一個亟待解決的難點(diǎn),有必要提供一種計(jì)算方法,運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬,快速、高效地得出各種具體可行的裝載方案,并從中進(jìn)行方案的優(yōu)選[1]。

本文限于版面,僅僅分析作戰(zhàn)單位裝載法該種較為常用的戰(zhàn)斗裝載法。

2 登陸輸送編隊(duì)?wèi)?zhàn)斗裝載方案優(yōu)化模型

2.1 登陸輸送編隊(duì)?wèi)?zhàn)斗裝載方案模型

在采用作戰(zhàn)單位裝載法時,對于各型登陸艦艇而言都有其確定的有限的單艦裝載方案。在這里我們參照每一型登陸艦艇有限數(shù)量的單艦裝載方案來建立整個登陸輸送編隊(duì)的裝載方案數(shù)學(xué)模型。

根據(jù)登陸艦艇實(shí)際裝載情況,假設(shè)各型登陸艦艇的單艦裝載方案為Xij(i=1,2,3,…,m;j=1,2,3,…,n),Xij為第i型登陸艦艇的第j種單艦裝載方案,則各型登陸艦艇的單艦裝載方案矩陣[X]為[2]:

假定n為各型登陸艦艇中單艦裝載方案數(shù)量最多的單艦裝載方案數(shù)量,對于其他的登陸艦艇沒有那么多數(shù)量的單艦裝載方案,進(jìn)一步假定每一型登陸艦都存在n數(shù)量的單艦裝載方案,而那些實(shí)際上不存在的單艦裝載方案,取值為零。

這里先作一些可行的簡化,在這里對于裝載體積所產(chǎn)生的影響不予考慮,而只把裝載重量和裝載面積作為主要的影響因素[3]。假定登陸輸送編隊(duì)需要裝載k1種人員、裝備或物資,其單位重量、單位所需裝載面積寫為行矢量[T]和[M]:

假定所需要裝載的的各種人員、裝備或物資總重量和總面積分別用Z L、MJ表示,所需要裝載k1種人員、裝備或物資的數(shù)量可以用矩陣表示為:

這個矩陣[R]的各項(xiàng)數(shù)值是由裝載任務(wù)事先給定的,則:

矩陣[R′]中各項(xiàng)的具體數(shù)值是根據(jù)各型登陸艦的單艦裝載方案來確定的。

設(shè)每一種單艦裝載方案所可以裝載的總重量可以用ZL′表示,所可以裝載的總面積可以用MJ′表示:

前面已經(jīng)說明,對于不存在的單艦裝載方案,也就是數(shù)值為零的單艦裝載方案,在矩陣Z L′ij和MJ′ij中,同樣可以使用 0來表示。

各型登陸艦艇單艦裝載方案被實(shí)施的數(shù)量,即整個編隊(duì)中采用的各型登陸艦艇單艦裝載方案的數(shù)量分別為 Nij,則整個編隊(duì)的裝載方案可以用[N]表示為:

水解大麥蛋白（Hydrolyzed barley protein）是大麥（Hordeum vulgare）和二棱大麥（H.distichon）中蛋白質(zhì)的水解物。二棱大麥籽粒蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%，籽皮中含量更高。水解大麥蛋白是將大麥的谷蛋白類提取物經(jīng)酸堿或酶部分水解、濃縮后得到的產(chǎn)物。大麥的氨基酸組成見 表2。

Nij表示整個輸送編隊(duì)采用了各型登陸艦艇單艦裝載方案為Xij的數(shù)量。

此外,如果需要粗略的說明整個登陸輸送編隊(duì)需要各型登陸艦艇的數(shù)量,假設(shè)需要各型登陸艦艇的數(shù)量為Si,則:

在各型登陸艦艇單艦裝載方案Xij、所要裝載的總重量ZL、所要裝載的總面積MJ已知的情況下,根據(jù)各種單艦裝載方案所可以裝載的重量ZL′ij、各種單艦裝載方案所可以裝載的面積 MJ′ij,建立裝載方案數(shù)學(xué)模型,編制裝載方案計(jì)算程序,就可以得出符合裝載要求的有限數(shù)量的登陸輸送編隊(duì)裝載方案。顯然,這些裝載方案不是唯一的,每一個裝載方案在理論上都是可行的。

2.2 登陸艦艇戰(zhàn)斗裝載方案優(yōu)選模型

對于所有可行的裝載方案,可以在定性分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行裝載方案的優(yōu)選,從有限數(shù)量的裝載方案中選擇最優(yōu)的一個裝載方案,提供制訂裝載計(jì)劃時參考。

假定三個參數(shù),分別是單艦裝載方案裝載噸位空載值、單艦裝載方案裝載面積空載值、單艦裝載方案裝載體積空載值。為了實(shí)際應(yīng)用的簡便,一般不把裝載體積作為限定因素,所以對于單艦裝載方案裝載體積空載值不予考慮。為了和前面的假定達(dá)成統(tǒng)一,設(shè)各種單艦裝載方案所對應(yīng)的裝載噸位空載值為 Δ Tij、裝載面積空載值為 Δ Mij,Δ Tij和Δ Mij都是和每一個單艦裝載方案是一一對應(yīng)的。

在制定裝載計(jì)劃的時候,必須預(yù)留余地,體現(xiàn)在數(shù)學(xué)模型上,就是需要考慮修正系數(shù)。在這里同樣忽略裝載體積的影響,只針對裝載噸位和裝載面積先定義四個參數(shù),分別是裝載噸位修正系數(shù)KT、裝載噸位空載修正系數(shù)K′T、裝載面積修正系數(shù)KM、裝載面積空載修正系數(shù)K′M,其中:

根據(jù)相關(guān)資料數(shù)據(jù),對于制式登陸艦船,可以采用以下數(shù)據(jù)[4]:

把各型登陸艦單艦裝載方案所對應(yīng)的裝載噸位空載值ΔTij和裝載面積空載值Δ Mij結(jié)合起來,引入一個共同的參數(shù)來表示兩者對于各型登陸艦各種單艦裝載方案所產(chǎn)生的空載問題的綜合影響程度,用裝載空載值 Δ W′ij來表示為[5]:

各種裝載方案之間的優(yōu)選問題,是一個定性的要求,需要轉(zhuǎn)化為定量的要求,通過裝載空載值ΔW′ij這個參數(shù)的建立,就可以得出優(yōu)選的一個度量值,即總體裝載空載值 ∑ Δ W′ij,在眾多可行的方案中選擇最優(yōu)的一個方案,也就轉(zhuǎn)化為選擇總體裝載空載值 ∑Δ W′ij為最小的一個裝載方案了。因此,可以建立整個登陸輸送編隊(duì)的裝載方案的優(yōu)選數(shù)學(xué)模型:

前面已經(jīng)知道,這些裝載方案不是唯一的,讓程序把這些可行的裝載方案重新返回,計(jì)算出每一種可行的裝載方案的總體裝載空載值 ∑Δ W′ij,進(jìn)行比較分析,選出最小的數(shù)值,這樣一來,最優(yōu)的登陸輸送編隊(duì)裝載方案就可以得出了。

3 結(jié)語

本文利用數(shù)學(xué)分析工具,建立起登陸輸送編隊(duì)裝載方案及優(yōu)選模型,為編制登陸輸送編隊(duì)裝載方案及優(yōu)選軟件系統(tǒng)提供支持,按照模型編制后的軟件,在計(jì)算機(jī)上可以順利實(shí)施登陸輸送編隊(duì)裝載方案的生成及其優(yōu)選。

[1]戴自立.現(xiàn)代艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)[M].北京:國防工業(yè)出版社,1999

[2]運(yùn)籌學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1995

[3]張劍.軍事裝備系統(tǒng)的效能分析、優(yōu)化與仿真[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000

[4]戴維?R?弗里登.海軍武器系統(tǒng)原理[M].上海:上海翻譯出版社,1991

[5]陸軍武器系統(tǒng)分析[M].北京:兵器工業(yè)部兵器系統(tǒng)工程研究所,1990