劉芬良，羅 權，李澤恩

（海軍陸戰(zhàn)學院，廣州 510430）

某型兩棲裝甲車作戰(zhàn)效能評估模型

劉芬良，羅 權，李澤恩

（海軍陸戰(zhàn)學院，廣州 510430）

以某型兩棲裝甲車基本作戰(zhàn)效能分析為基礎，針對實戰(zhàn)背景下戰(zhàn)場環(huán)境的特點，在單車作戰(zhàn)效能評估基礎上，通過引入戰(zhàn)場環(huán)境指數(shù)和戰(zhàn)場生存能力指數(shù)，提出改進的ADC模型，并綜合運用層次分析法和冪指數(shù)法等方法對相應子模型參數(shù)進行量化，采用定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，實現(xiàn)對某型兩棲裝甲車作戰(zhàn)效能的評估。并通過實例證明所建立模型的有效性，具有很強的針對性和指導性。

兩棲裝甲車輛，改進ADC，冪指數(shù)法，層次分析法

引 言

ADC方法是美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會（WSEIAC）提出的面向武器系統(tǒng)效能進行評估的方法。某型兩棲裝甲車的作戰(zhàn)效能是指整車系統(tǒng)在作戰(zhàn)條件下，完成一定作戰(zhàn)任務要求程度的量度，是某型兩棲裝甲車系統(tǒng)的可用性（A）、可信性（D）、作戰(zhàn)能力（C）的函數(shù)［2］?；诶硐霠顟B(tài)武器系統(tǒng)的理論分析方法，針對兩棲作戰(zhàn)戰(zhàn)場環(huán)境特點，綜合考慮對抗條件下某型兩棲裝甲車的作戰(zhàn)效能，對ADC的基本模型進行改進，結(jié)合層次分析法和冪指數(shù)法對無法定量描述的能力指標進行定性評估。

1 評價指標體系

ADC的基本模型用可用度A、可信度D和作戰(zhàn)能力C，反映武器系統(tǒng)狀態(tài)隨時間變化及其在作戰(zhàn)使用過程中不同階段的有效性。由于某型兩棲裝甲車遂行登陸作戰(zhàn)任務時，作戰(zhàn)環(huán)境復雜，對武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的影響較大；在攻防對抗條件下，某型兩棲裝甲車生存能力對作戰(zhàn)效能有決定性影響。在分析模型時，需綜合考慮某型兩棲裝甲車戰(zhàn)、技術性能和影響作戰(zhàn)效能的因素。分析實戰(zhàn)條件下影響某型兩棲裝甲車的作戰(zhàn)效能評估的要素，用圖1表示：

圖1 效能評估要素圖

2 改進的 ADC模型［3，7］的建立

根據(jù)ADC的基本模型得到改進的ADC模型：

其中：ISC是某型兩棲裝甲車在未被敵火力毀傷的條件下的作戰(zhàn)能力，即生存能力；IHJ是戰(zhàn)場環(huán)境指數(shù)；A為可用度行向量；D為可信度矩陣；C為作戰(zhàn)能力矩陣。

2.1 可用度向量（A）模型

系統(tǒng)的可用度是系統(tǒng)在執(zhí)行任務開始時刻可用程度的量度，反映武器系統(tǒng)的使用準備程度。針對登陸作戰(zhàn)的實際情況，由于某型兩棲裝甲車通信、指揮、承載和防護系統(tǒng)的性能對作戰(zhàn)影響小或者通常可排除出現(xiàn)故障的可能，在這里只考慮火控系統(tǒng)和行動系統(tǒng)的可用度。在任務準備階段，火控系統(tǒng)和行動系統(tǒng)都有“正?！焙汀肮收稀眱煞N狀態(tài)，所以某型兩棲裝甲車共有4種初始狀態(tài)ai（i=1，2，3，4），如表 1：

表1 某型兩棲裝甲車的4種初始狀態(tài)

設MTBF1為火控系統(tǒng)平均故障間隔時間，MTTR1為火控系統(tǒng)平均維修時間，λ1為火控系統(tǒng)的平均故障率，u1為火控系統(tǒng)維修率；MTBF2為行動系統(tǒng)的平均故障間隔時間，MTTR2為行動系統(tǒng)的平均維修時間，λ2為行動系統(tǒng)的平均故障率，u2為行動系統(tǒng)的維修率。假設行動與火控系統(tǒng)構(gòu)成的整車系統(tǒng)完好性是串聯(lián)關系，則初始狀態(tài)可用度向量為A=（a1，a2，a3，a4），其中

2.2 可信度矩陣（D）模型

某型兩棲裝甲車的可信度表示整車系統(tǒng)在使用過程中完成規(guī)定功能的概率。由于整車系統(tǒng)在執(zhí)行任務時有4個可能狀態(tài)，則可信度D是一個4×4矩陣（可信賴性矩陣）。假設在任務過程中故障無法維修，則無法使故障狀態(tài)轉(zhuǎn)換到正常狀態(tài)，即可信賴性矩陣為上三角矩陣：

式中，dij（i=1，2，3，4；j=1，2，3，4）是使用開始時系統(tǒng)處于i狀態(tài)而在使用過程中轉(zhuǎn)移到j狀態(tài)的概率。

設Xij（i=1，2；j=1，2）為行動系統(tǒng)從狀態(tài)i到狀態(tài) j的概率，Hij（i=1，2；j=1，2） 為火控系統(tǒng)從狀態(tài) i到狀態(tài)j的概率（狀態(tài)1為正常，狀態(tài)2為故障），T為執(zhí)行任務時間。執(zhí)行任務過程中不能修理，則u=0，且系統(tǒng)故障服從指數(shù)定律，可得：

2.3 作戰(zhàn)能力矩陣（C）模型

作戰(zhàn)能力指某型兩棲裝甲車在可用和可信狀態(tài)下，能達到任務目標的概率，很大程度上取決于系統(tǒng)執(zhí)行任務的最后可能狀態(tài)，武器系統(tǒng)效能分析的關鍵，在于用不同的方法來建立C的計算模型。某型兩棲裝甲車遂行作戰(zhàn)任務時作戰(zhàn)能力參數(shù)是一個動態(tài)的量，與打擊距離、機動狀態(tài)、目標信息和射手素質(zhì)等因素有關。在此主要是對單目標毀傷任務。當系統(tǒng)故障時，此狀態(tài)下的能力值顯然為0，在其余狀態(tài)下，均為正常工作狀態(tài)的品質(zhì)因數(shù)。設定作戰(zhàn)能力矩陣：

其中，ci（i=1，2，3，4）表示某型兩棲裝甲車在狀態(tài)i下完成任務的概率。設整車系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標的概率為pf，命中目標的概率為pm，毀傷目標的概率ph，則得：

2.4 生存能力（ISC）［1］

為了計算某型兩棲裝甲車的戰(zhàn)場（以登陸作戰(zhàn)為例）生存能力，建立如圖2所示的評價指標體系。

圖2 戰(zhàn)場生存能力評價體系圖

影響戰(zhàn)場生存能力的不僅有客觀因素還有許多主觀因素，用冪指數(shù)法［5-6］計算戰(zhàn)場生存能力，用層次分析法確定冪指數(shù)的參數(shù)。參考文獻［4］，通過專家打分，根據(jù)薩蒂對于因素兩兩比較時相對偏好判斷的九級標度構(gòu)造兩兩比較矩陣，用幾何平均法計算矩陣，得到目標合成權重并排序［4］。計算得反坦克導彈戰(zhàn)場生存能力模型為：

其中KSC為次指標權重系數(shù)。

同理，防護能力（FH）包含抗干擾能力（KG）和抗打擊能力（KD），其模型為：

機動能力（JD）包含機動速度（SD）、機動距離（JL）和越障能力（YZ），模型為：

反偵察能力（FZ）包含偽裝能力（WZ）和隱蔽能力（YB），模型為：

反應能力包含激動準備時間（JZ）、打擊準備時間（DZ）、目標切換時間（QH）和發(fā)現(xiàn)目標時間（FX），模型為：

將式（10）～式（13）代入式（9）便可以得到某型兩棲裝甲車戰(zhàn)場生存能力指數(shù)。

2.5戰(zhàn)場環(huán)境指數(shù)（IHJ）［1］

根據(jù)兩棲作戰(zhàn)的戰(zhàn)場環(huán)境特點，綜合分析登陸作戰(zhàn)中影響某型兩棲裝甲車的作戰(zhàn)效能的因素，構(gòu)建戰(zhàn)場環(huán)境指數(shù)評價體系如圖3：

圖3 戰(zhàn)場環(huán)境指數(shù)評價體系圖

由冪指數(shù)法和層次分析法可得：

KHJ為子指標權重系數(shù)，IHJ，IQX，IAT，IZA，IMB，IDF，分別表示戰(zhàn)場環(huán)境、氣象條件、岸灘條件、障礙設置、目標性能和敵方實力指數(shù)；ωi（i=1，2，3，4，5）分別為冪指數(shù)。根據(jù)所處戰(zhàn)場環(huán)境具體情況的分析，運用層次分析法可確定冪指數(shù)的數(shù)值，在這里省略具體計算步驟。

3 實例分析

用上述評估模型對兩臺設定的某型兩棲裝甲車進行作戰(zhàn)效能評估。設定在進行部分性能改進后，2號車的可靠性和戰(zhàn)場生存能力比1號車有所提高，兩臺某型兩棲裝甲車參加同一次登陸作戰(zhàn)并處于相同作戰(zhàn)環(huán)境，每臺某型兩棲裝甲車每次單獨面對一個作戰(zhàn)目標（敵方坦克），并處于目標射程之內(nèi)（相距800m）。作戰(zhàn)時間為2 h。各參數(shù)取值見表2、表3（表3中各指標后的數(shù)值分別為其權重）。

表2 可靠性參數(shù)表

由表2得：

由于是同一次作戰(zhàn)的相同作戰(zhàn)環(huán)境，所以次指標和子指標權重系數(shù)及戰(zhàn)場環(huán)境相同，都設為1，由表 3可得，ISC1=0.769 5，ISC2=0.831 7，最后可得到E1=0.542 5，E2=668 3。

分析計算結(jié)果，可見隨著2號某型兩棲裝甲車可靠性提高和戰(zhàn)場生存能力的增強，整車的作戰(zhàn)效能明顯增強。計算結(jié)果與實際相符，充分驗證了采用改進ADC法評估某型兩棲裝甲車的作戰(zhàn)效能的有效性。

4 結(jié)束語

該模型在某型兩棲裝甲車的單車作戰(zhàn)效能評估基礎上，引入了戰(zhàn)場環(huán)境指數(shù)和戰(zhàn)場生存能力指數(shù)，更加符合作戰(zhàn)實際，相對于一般的武器系統(tǒng)作戰(zhàn)模型有了一定程度的改進，并通過實例證明所建立模型的有效性，具有很強的針對性和指導性。

［1］伍文峰，趙 健，何 軍.車載式反坦克導彈系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型［J］.彈箭與制導學報，2007，27（5），87-90.

［2］王世學，李兆耿.基于改進ADC模型的坦克作戰(zhàn)效能評估［J］.兵工自動化，2009，28（7），14-16.

［3］張最良，李長生，趙文志，等.軍事運籌學［M］.北京：軍事科學出版社，1993.

［4］徐南榮，仲偉俊.科學決策理論與方法［M］.南京：東南大學出版社，1995.

［5］張戰(zhàn)平，楊爭新.車載式122榴彈炮單炮作戰(zhàn)能力分析［J］.射擊學報，2005（2），9-11.

［6］王曙光，王瑞林.單兵綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)效能指數(shù)的確定方法［J］.火力與指揮控制，2007，32（3），53-55.

［7］張俊學，王書敏，董樹軍.軍事運籌理論與方法［M］.北京：解放軍出版社，2002.

M odelof Operational Effectiveness Evaluation in Amphibious Armoured Vehicle

LIU Fen-liang，LUOQuan，LIZe-en
（NavalMarine Academy，Guangzhou 510430，China）

In the light of the actual requirement of landing operations，an improved ADCmodel is brought out by introducing index of battlefield environment and viability in battlefield，which was analyzed and figured out by the method of exponential and AHP.It optimizes the evaluation index system of the battle operation effectiveness of amphibious armoured vehicle，making the result of the evaluated effectivenessmore scientific and closer to the practice.

amphibiousarmoured vehicle，improved ADC，method ofexponential，AHP

E923.16；O224

A

1002-0640（2014）02-0169-04

2013-02-21

2013-03-27

劉芬良（1974- ），男，湖南雙峰人，碩士。研究方向：兩棲作戰(zhàn)戰(zhàn)術理論與應用。