李杰然,張瑞峰

（解放軍92785部隊(duì),秦皇島 066000）

0 引 言

由于信息技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,武器裝備信息化水平迅速提升,由此帶來(lái)了戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)的一系列變化和發(fā)展,在此過(guò)程中復(fù)雜電磁環(huán)境帶來(lái)的影響日益尖銳,成為困擾作戰(zhàn)、訓(xùn)練與戰(zhàn)斗力發(fā)揮的關(guān)鍵因素之一。搞清我軍面臨的戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境及其對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的影響,對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜性進(jìn)行定量評(píng)估已成為一項(xiàng)急需解決的課題。

1 模糊評(píng)估原理簡(jiǎn)介

1.1 基本概念

定理:設(shè)R∈I（U×V）,A∈I（U）,f（A）=A°R,則f是從U到V的一個(gè)模糊變換。上式中的“°”表示廣義模糊合成運(yùn)算。一般常用的運(yùn)算模型有如下幾種:

（1）M（∧,∨）,∧,∨分別為取小（min）和取大（max）運(yùn)算；

（2）M（?,∨）,?為普通實(shí)數(shù)乘法,∨為取大（max）運(yùn)算；

（3）M（∧,⊕）,∧為取?。╩in）運(yùn)算,⊕為有界算子,即 α⊕β=min（1,α+β）；

（4）M（?,⊕）,?為普通實(shí)數(shù)乘法,⊕運(yùn)算同（3）；

（5）M（?,+）,?和+分別為普通實(shí)數(shù)的乘法和加法。

1.2 模糊綜合評(píng)估數(shù)學(xué)模型

設(shè)被評(píng)估事物的因素集為U={u1,u2,…,um},評(píng)估指標(biāo)集為V={v1,v2,…,vn},m個(gè)評(píng)估因素的

U的因素重要程度為A=（a1,a2,…,am）。當(dāng)模糊評(píng)價(jià)矩陣R與A已知時(shí),即可利用模糊變換原理進(jìn)行綜合評(píng)估,即B=A°R。實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)不同情況選擇不同運(yùn)算模型,就可以對(duì)此事件進(jìn)行模糊綜合評(píng)估。

2 戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜性模糊評(píng)估模型

戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜性綜合評(píng)估的原理是:戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的復(fù)雜性有其客觀性的一面,主要表現(xiàn)在電子裝備部署密集、電磁信號(hào)密度大、信號(hào)樣式復(fù)雜多樣、自然環(huán)境變化異常等。但對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜性的評(píng)估更主要體現(xiàn)在其主觀性。C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵,因此,在主觀評(píng)價(jià)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境時(shí)以C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)為研究重點(diǎn)。在實(shí)際作戰(zhàn)和試驗(yàn)演練中,C4ISR各子系統(tǒng)在作戰(zhàn)空間、作戰(zhàn)時(shí)間、作戰(zhàn)對(duì)象和作戰(zhàn)任務(wù)上有所不同,其作戰(zhàn)效能的發(fā)揮程度也不同,那么戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境所表現(xiàn)出來(lái)的復(fù)雜程度也是不同的。作為“當(dāng)事人”,各子系統(tǒng)都可以初步評(píng)估自身的作戰(zhàn)效能,在此基礎(chǔ)上將各子系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能指標(biāo)聚合,得到整個(gè)C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮程度。效能發(fā)揮得好,戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境就不復(fù)雜；發(fā)揮得不好,則戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境就復(fù)雜。

因此將C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)作為研究對(duì)象U,以其在作戰(zhàn)中效能的發(fā)揮對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜性評(píng)估,即U={指揮控制能力u1,預(yù)警探測(cè)和監(jiān)視能力u2,電子進(jìn)攻能力u3,電子防御能力u4,電磁兼容能力u5}。對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜的評(píng)估指標(biāo)V分為4個(gè)等級(jí),記為V={重度復(fù)雜v1,中度復(fù)雜v2,輕度復(fù)雜v3,不復(fù)雜v4}。

2.1 確定因素重要度系數(shù)ai及A

因素重要性程度ai的確定是綜合評(píng)判最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。因素模糊子集A確定得恰當(dāng)與否,直接影響綜合評(píng)判的結(jié)果。A的確定方法,常用的有德爾菲法、專家調(diào)查法和判斷矩陣分析法。本文用1～9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣法,計(jì)算出特征向量。通過(guò)咨詢有關(guān)專家意見(jiàn),確定標(biāo)度準(zhǔn)則見(jiàn)表1。

表1 準(zhǔn)則——C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)

表1中,u1為指揮控制能力；u2為預(yù)警探測(cè)和監(jiān)視能力；u3為電子進(jìn)攻能力,u4為電子防御能力,u5為電磁兼容能力。

構(gòu)造判斷矩陣A:

經(jīng)檢驗(yàn),矩陣的隨機(jī)一致性比例RC＜0.1,矩陣具有滿意的一致性,無(wú)需調(diào)整。計(jì)算得出因素重要程度A=（0.42,0.10,0.26,0.16,0.06）T。

2.2 評(píng)價(jià)矩陣的確立

根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜的評(píng)估等級(jí)V={重度復(fù)雜v1,中度復(fù)雜v2,輕度復(fù)雜v3,不復(fù)雜v4}對(duì)應(yīng)的威脅程度由v1至v4逐次遞減,可由以下隸屬函數(shù)來(lái)確定評(píng)價(jià)矩陣R:

根據(jù)實(shí)際作戰(zhàn)和試驗(yàn)演練中各作戰(zhàn)指揮子系統(tǒng)作戰(zhàn)性能發(fā)揮的具體情況和專家意見(jiàn),在（0,10]區(qū)間確定x的數(shù)值。表2為根據(jù)作戰(zhàn)訓(xùn)練情況對(duì)C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)給出的評(píng)分。

表2 C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)評(píng)分

從而可以算出作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的評(píng)價(jià)矩陣:

依據(jù)此評(píng)價(jià)矩陣,用模型1、模型5計(jì)算出戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境各評(píng)估等級(jí)在C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)上的隸屬度,如表3所示。

表3 戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境等級(jí)隸屬度

如果把隸屬度最大的看作是最有可能的評(píng)估等級(jí),那么用模型1得出的結(jié)論是:戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境等級(jí)為中度復(fù)雜v2級(jí),隸屬度為0.45；用模型5得出的結(jié)論是:戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境等級(jí)為中度復(fù)雜v2級(jí),隸屬度為0.673 8。根據(jù)文獻(xiàn)[4]對(duì)模糊評(píng)價(jià)模型的討論,可以確定用模型5對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)更為科學(xué)合理。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文從主觀性上對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜度進(jìn)行了評(píng)估。以C4ISR作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)為研究中心,選取指揮控制能力、預(yù)警探測(cè)和監(jiān)視能力、電子進(jìn)攻能力、電子防御能力和電磁兼容能力等5個(gè)方面作為評(píng)估指標(biāo),通過(guò)模糊綜合評(píng)估的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜程度的定量描述,有助于部隊(duì)深化對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)識(shí),提高部隊(duì)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的訓(xùn)練質(zhì)量與訓(xùn)練效益。

[1] 周泰文.模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1993.

[2] 王志剛,何俊.戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜性定量評(píng)估方法研究[J].電子信息對(duì)抗技術(shù),2008,23（2）:50-53.

[3] 靳娜,婁壽春.基于模糊綜合評(píng)判的目標(biāo)屬性識(shí)別模型研究[J].計(jì)算機(jī)仿真,2004,21（1）:35-37.

[4] 邢傳鼎,楊家明,任慶生,等.人工智能原理及應(yīng)用[M].上海:東華大學(xué)出版社,2005.

[5] 楊曉麗,徐培培,楊建臻,趙光.基于模糊算法實(shí)現(xiàn)多因素綜合決策[J].西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2000,27（2）:171-175.