徐圣良 李朝武

(海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)

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奪取島礁警戒兵力編成的效能評估

徐圣良 李朝武

(海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)

提供了一種奪取島礁警戒編隊作戰(zhàn)效能評估的方法。構(gòu)建了評價指標(biāo)體系,建立多級模糊綜合評判模型,通過實(shí)例計算實(shí)現(xiàn)了對警戒編隊作戰(zhàn)效能的評估。這些模型可用于確定警戒編隊的編成,滿足兩棲作戰(zhàn)的需要。

兩棲作戰(zhàn); 效能評估; 警戒編隊

Class Number E926.37

1 引言

兩棲作戰(zhàn)編隊遂行奪取被占島礁作戰(zhàn)任務(wù)時,戰(zhàn)區(qū)距離我岸較遠(yuǎn),得到我航空兵支援比較有限,編隊難以完全掌握海區(qū)控制權(quán),敵情威脅較大,因此對警戒艦艇的作戰(zhàn)能力要求較高,需要編配對空、反潛作戰(zhàn)能力較強(qiáng)的戰(zhàn)斗艦艇組成警戒編隊[1]。對警戒編隊的作戰(zhàn)能力進(jìn)行分析是合理優(yōu)化兵力編組的基礎(chǔ)。目前對這個問題的研究,大多采用評價指標(biāo)加權(quán)平均綜合的線性模型,存在主觀影響大、結(jié)果可信度差的缺點(diǎn)。本文采用多級模型模糊綜合評判方法來評判警戒編隊的作戰(zhàn)能力,為解決該問題提供一種科學(xué)可行的方法,能夠?yàn)榫庩牭木幊蓛?yōu)化提供參考和依據(jù)。

2 警戒兵力作戰(zhàn)能力計算

根據(jù)奪取島礁作戰(zhàn)的特點(diǎn)和對作戰(zhàn)能力的需求,按照各型艦艇完成警戒作戰(zhàn)任務(wù)的能力進(jìn)行劃分[2～4],本文確定警戒編隊作戰(zhàn)能力評估指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 警戒編隊作戰(zhàn)能力指標(biāo)體系

警戒編隊作戰(zhàn)能力評估指標(biāo)體系分為兩級,采用多級模型模糊綜合評判的方法能計算出編隊作戰(zhàn)能力,從而對不同編成方案進(jìn)行選優(yōu),具體步驟如下。

1) 確定評判對象指標(biāo)集

2) 計算各指標(biāo)的權(quán)重

根據(jù)評估警戒編隊作戰(zhàn)能力的特點(diǎn),本文采用專家評分與特征值法相結(jié)合的辦法來確定各指標(biāo)權(quán)重,把人為的主觀因素限制在一定范圍內(nèi)[5]。

一級指標(biāo)的權(quán)重是根據(jù)每個一級指標(biāo)Ui對編隊作戰(zhàn)能力影響的重要程度,賦予每個一級指標(biāo)以相應(yīng)的權(quán)數(shù)Ai(i=1,2,…,m),故一級指標(biāo)權(quán)重向量為A=(A1,A2,…,Am)[6]。

二級指標(biāo)的權(quán)重是根據(jù)每個二級指標(biāo)Uij對相應(yīng)的一級指標(biāo)Ui的隸屬程度,來確定每個二級指標(biāo)的權(quán)數(shù)Aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,s)。即二級指標(biāo)權(quán)重向量為Ai=(Ai1,Ai2,…,Ais)。

特征值法一般是通過逐對比較來實(shí)現(xiàn)的,可用以下五個屬性表示:弱、相等、強(qiáng)、很強(qiáng)、絕對強(qiáng)。為了使判斷定量化,引入范圍1～9的標(biāo)度如表1所示[7]。

表1 指標(biāo)權(quán)重比較標(biāo)度說明

對指標(biāo)集中各元素進(jìn)行逐對比較并按照表1中的標(biāo)度定義賦值,即可得到下列判斷矩陣:

U1U2…UmU1λ11λ12…λ1mU2λ21λ22…λ2m……………Umλm1λm2…λmm

其中λii=1,λij=1/λji,(i,j=1,2,…,m),因素集中各元素權(quán)重計算步驟為[8]

(1)計算判斷矩陣每一行的乘積Pi:

(1)

(2)

利用專家對一級指標(biāo)集中各元素進(jìn)行逐對比較,即可得到警戒編隊作戰(zhàn)能力一級指標(biāo)權(quán)重判斷矩陣如下:

U1U2U3U4U5U113133U21/311/311/3U313153U41/311/511U51/331/311

按照權(quán)重特征值法計算步驟,根據(jù)式(1)～式(3)可算得警戒編隊作戰(zhàn)能力一級指標(biāo)權(quán)重向量為

A={A1,A2,…,Am}

=(0.3234,0.0866,0.3583,0.0974,0.1343)

同理,對二級指標(biāo)集運(yùn)用權(quán)重特征值法可求得二級指標(biāo)集的權(quán)重系數(shù),利用Matlab編程可求得A1,A2…,匯總后可得權(quán)重集如表2所示。

表2 權(quán)重集

3) 確定評判集

評判集是評估小組對各指標(biāo)進(jìn)行評估的基本標(biāo)準(zhǔn),以便對評估指標(biāo)進(jìn)行定量分析,可依據(jù)具體情況而定。本文選取五個評價等級:{強(qiáng),較強(qiáng),一般,較差,差},記為評判集V={V1,V2,V3,V4,V5},Vj(j=1,2,…,n)表示由高到低的評語。

3 案例分析

在奪取島礁作戰(zhàn)中,假設(shè)警戒編隊有兩種可能的編成方案。

方案一:A型艦1艘(編隊指揮艦)、B型驅(qū)逐艦4艘、C型護(hù)衛(wèi)艦1艘、D型核潛艇2艘。

方案二:E型艦1艘(編隊指揮艦)、B型驅(qū)逐艦1艘、C型護(hù)衛(wèi)艦4艘、D型核潛艇2艘。

以方案一為例計算,采用專家評分法對二級指標(biāo)按照評判集進(jìn)行打分,表3所示為邀請100名專家對方案一作戰(zhàn)能力的專家評價結(jié)果。

表3 警戒編隊作戰(zhàn)能力專家評判結(jié)果

1) 進(jìn)行指標(biāo)評判

多級指標(biāo)集系統(tǒng)的模糊綜合評價是從最低層開始,逐層向上,直至最高層次得到系統(tǒng)的綜合評價結(jié)果,其中第k層評判因素的評價向量即為k-1層評價指標(biāo)的隸屬度[9]。

如表4,二級指標(biāo)評判矩陣為

…

先求一級指標(biāo)的評判向量B1,B2,…,Bm。

B1=A1·R1

=(0.1701,0.4299,0.3000,0.1000,0)

同理,利用Matlab編程可求得:B1=A1·R1=(0.1701,0.4299,0.3000,0.1000,0)

B2=A2·R2=(0.1399,0.5399,0.1601,0.1000,0.0601)

B3=A3·R3=(0.2210,0.4308,0.2700,0.0391,0.0391)

B4=A4·R4=(0.3126,0.3690,0.2310,0.0437,0.0437)

B5=A5·R5=(0.2898,0.5000,0.2102,0,0)

由此得一級指標(biāo)的評判矩陣為

總指標(biāo)的綜合評判向量利用上面求得的一級指標(biāo)判斷矩陣可求得:B=A·R=(0.3234,0.0866,0.3583,0.0974,0.1343)

=(0.2157,0.4433,0.2583,0.0592,0.0235)

2) 歸一化處理

因?yàn)樵谀：C合評判計算過程中存在計算精度舍入誤差,故若綜合評判向量各元素和不等于1時需要進(jìn)行歸一化處理[10]。在本例中綜合評判向量各元素和為恰等于1,無需進(jìn)行歸一化處理,故綜合評判向量為

B=(0.2157,0.4433,0.2583,0.0592,0.0235)

44.33%的專家認(rèn)為“較強(qiáng)”,根據(jù)最大隸屬度原則判斷方案一的編隊作戰(zhàn)能力為“較強(qiáng)”。同理可求得方案二的綜合評判向量,通過比較可實(shí)現(xiàn)對兩種方案編成的優(yōu)選。

4 結(jié)語

奪占島礁的警戒編隊,應(yīng)同時具備防空、反潛、反艦和對岸火力支援能力,因此編隊作戰(zhàn)能力評估包含的因素較多,若將構(gòu)成警戒編隊作戰(zhàn)能力的諸因素進(jìn)行分解,就可以將一個復(fù)雜綜合的模糊問題轉(zhuǎn)化成多個簡單明確的單一問題,對這些單一問題進(jìn)行評價是容易的。本文通過建立模糊綜合評判模型實(shí)現(xiàn)了對編隊作戰(zhàn)能力的評估,為編成優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)。

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Efficiency Evaluation of the Guard Force Formation in Occupying the Islands

XU Shengliang LI Chaowu

(Naval Marine Academy, Guangzhou 510430)

In this paper a method of operation efficiency evaluation for the guard formation in occupying the islands is suggested. The evaluation index system and a multilevel fuzzy integrated evaluation model are established. The operation efficiency evaluation for the guard formation is realized through a case. The models can be used to determine the organizing of guard formation to meet the requirements of amphibious operation.

amphibious operation, efficiency evaluation, guard formation

2015年1月4日,

2015年2月27日 作者簡介:徐圣良,男,博士,講師,研究方向:兩棲作戰(zhàn)。李朝武,男,助教,研究方向:兩棲作戰(zhàn)。

E926.37

10.3969/j.issn1672-9730.2015.07.038