劉煥章，張偉豐，汪洋

（裝甲兵學(xué)院，安徽蚌埠233050）

14—0485坦克火力運(yùn)用決策與射擊水平評判模型

劉煥章，張偉豐，汪洋

（裝甲兵學(xué)院，安徽蚌埠233050）

在實(shí)戰(zhàn)中坦克分隊(duì)的火力運(yùn)用，一般會(huì)根據(jù)當(dāng)前掌握的情報(bào)資料，在戰(zhàn)斗開始前制定出戰(zhàn)斗預(yù)案，戰(zhàn)斗開始后按預(yù)案組織實(shí)施，這樣可以縮短決策時(shí)間，便于指揮員迅速定下決心進(jìn)行火力協(xié)調(diào)控制。但是戰(zhàn)場上的情況是在不斷變化中的，最終的火力打擊行動(dòng)，必須要在戰(zhàn)斗預(yù)案的基礎(chǔ)上，根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境的變化，做出必要的調(diào)整，使之獲得符合戰(zhàn)場情況的最優(yōu)火力運(yùn)用效果。研究探討坦克火力運(yùn)用決策模型和坦克連射擊水平模糊綜合評判模型，對指揮員科學(xué)協(xié)調(diào)火力定下決心，定量地掌握所屬連隊(duì)的射擊水平，使指揮員指揮決策更加科學(xué)合理具有一定的實(shí)際意義。

坦克，火力運(yùn)用，射擊水平，決策評判模型

0　引言

作戰(zhàn)中，坦克指揮員如何根據(jù)敵情我情定下決心，確定戰(zhàn)法，決定所屬單位火力運(yùn)用方案，依據(jù)各連隊(duì)的特點(diǎn)指派部隊(duì)擔(dān)任不同的作戰(zhàn)任務(wù)是其重要的工作。本文利用建立坦克火力運(yùn)用模型和坦克連射擊水平模糊綜合評判模型為指揮員正確決策提供方便和科學(xué)依據(jù)。

1　坦克火力運(yùn)用決策模型

坦克部（分）隊(duì)的火力運(yùn)用，通常根據(jù)制定好的戰(zhàn)斗預(yù)案實(shí)施，這樣可以縮短決策時(shí)間，便于指揮員迅速定下決心進(jìn)行火力協(xié)調(diào)。但是戰(zhàn)場環(huán)境瞬息萬變，最終的火力運(yùn)用方案，必須要在戰(zhàn)斗預(yù)案的基礎(chǔ)上，根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境的變化，做出進(jìn)一步的修改，使之獲得符合戰(zhàn)場情況的最優(yōu)火力運(yùn)用效果。

1.1決策準(zhǔn)則

①能夠確保對敵打擊目標(biāo)的毀傷。

②在達(dá)到對敵目標(biāo)同等毀傷程度的前提下，我方損失的坦克武器裝備數(shù)量最小。

1.2決策方案集

一是根據(jù)作戰(zhàn)預(yù)案；二是根據(jù)上級作戰(zhàn)意圖和戰(zhàn)場的情況臨時(shí)決定的作戰(zhàn)方案。

1.3評判集

①坦克對敵目標(biāo)的命中概率Pm；

②坦克對敵目標(biāo)的毀傷概率Ph；

③坦克武器系統(tǒng)的可靠性γ；

④坦克射擊前的生存能力Ps；

⑤由這些評判因素構(gòu)成的坦克火力運(yùn)用決策的評判集U如下:

其中：Pm（i）、Ph（i）、γ（i）、Ps（i）分別表示第i個(gè)火力運(yùn)用方案的相應(yīng)指數(shù)，i=1，…，n。

1.4價(jià)值分析

由評判集，可以得出第i個(gè)火力運(yùn)用方案的綜合指數(shù)的函數(shù)Pw（i）：

R（i）表示相應(yīng)的第i個(gè)火力運(yùn)用方案代價(jià)?；鹆\(yùn)用方案的價(jià)值分析就是選擇方案i，使其作戰(zhàn)效能的綜合指數(shù)Pw（i）達(dá)到最大，而使相應(yīng)的代價(jià)R（i）達(dá)到最小。但在通常情況下，這兩者是很難同時(shí)達(dá)到最優(yōu)的，此時(shí)就需要借助于附加信息對其做出評判。

1.5坦克火力運(yùn)用決策模型的優(yōu)化

我們認(rèn)為，當(dāng)某事件的發(fā)生概率小于某一要求值時(shí)，可以認(rèn)為此事件不發(fā)生。在需要保證一個(gè)事件必須發(fā)生的前提下，認(rèn)為與某不發(fā)生事件相關(guān)的方案是一個(gè)較劣方案，從而可以將該方案從決策方案集中排除。運(yùn)用這一推斷，可建立以下截集法則去淘汰較劣方案，以盡快找出最優(yōu)決策方案。截集法則如下:

1.5.1命中要求截集法則

式中:Pm0是符合作戰(zhàn)意圖的對敵打擊目標(biāo)的最低命中要求。Bm（i）=0表示i方案為被淘汰方案；Bm（i）=1表示在備選方案中保留方案i。

1.5.2毀傷要求截集法則

式中:Ph0是符合作戰(zhàn)意圖的對該目標(biāo)的最低毀傷要求。Bh（i）=0表示i方案為被淘汰方案；Bh（i）=1表示在備選方案中保留方案i。

1.5.3生存要求截集法則

同理，BS（i）=0表示方案i被淘汰；BS（i）=1表示保留方案i。

經(jīng)過以上3個(gè)截集后，被保留的方案為可選方案，作為選擇最優(yōu)決策的備選決策集。

1.6方案選優(yōu)

淘汰較劣的方案后，下一步就是方案選優(yōu)判定。這里利用下述準(zhǔn)則，作為選擇最終方案的依據(jù):

1.6.1達(dá)成作戰(zhàn)意圖效用代價(jià)比最大準(zhǔn)則

式中:PW0是為達(dá)成作戰(zhàn)意圖對敵目標(biāo)的最低毀傷要求，B（Ri）=0表示i方案為不可行方案；B（Ri）=1表示可行方案。所有的可行方案集記為Q={i：B（Ri）=1}。由此，；如果Q=Φ，i0=0。

1.6.2達(dá)成作戰(zhàn)意圖代價(jià)最小準(zhǔn)則

最后可以依據(jù)決策準(zhǔn)則進(jìn)行最終的評判，這樣選擇最優(yōu)的坦克火力運(yùn)用方案i0。若i0=0，表明任何一種方案都不能實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)意圖，這時(shí)就需要重新生成方案。

1.7實(shí)例

表1是某次戰(zhàn)斗前預(yù)先制定好的10種火力運(yùn)用方案。

表1　火力運(yùn)用方案

采用截集法淘汰較劣的方案。首先根據(jù)命中要求截集法則，取最低的命中概率Pm0=0.5，則Bm（i）的取值如下頁表2。

根據(jù)毀傷要求截集法則，取最低毀傷概率Ph0=0.6，則Bh（i）的取值如表3。

表2　命中概率Bm（i）的取值

表3　命中概率Bh（i）的取值

根據(jù)生存要求截集法則，得出的BS（i）如表4。

表4　命中概率Bs（i）的取值

最后可以得出可行方案集Q={f1，f3，f5}，fi代表第i個(gè)方案。

在最終方案優(yōu)選時(shí)采用達(dá)成作戰(zhàn)意圖效用代價(jià)比最大準(zhǔn)則

計(jì)算得出i1=0.504，i3=0.448，i5=0.441。

i0=max{0.504，0.448，0.441}=0.504，由此可以看出應(yīng)該首選火力運(yùn)用方案1。

2　坦克連射擊水平模糊綜合評判模型

坦克連的射擊水平包括火力反應(yīng)速度、射擊精度、彈藥效力等多種因素。不同的坦克連，這些因素通常存在較大的差異。在作戰(zhàn)中，通常需要由具備相應(yīng)射擊水平的坦克連完成任務(wù)。例如，一個(gè)坦克營在進(jìn)攻作戰(zhàn)中要完成3項(xiàng)任務(wù):①以火力支援步兵占領(lǐng)攻擊出發(fā)陣地；②向敵陣地發(fā)起沖擊；③抗敵反沖擊。如果這3項(xiàng)任務(wù)交給3個(gè)坦克連完成，應(yīng)如何分配才更合理呢?

需要采用模糊綜合評判方法，建立量化分析模型。

2.1選取因素集、評語集

衡量一個(gè)坦克連的射擊水平，可以通過對這些因素進(jìn)行考核再對成績綜合評判而得到。平時(shí)考核結(jié)果，一般分成“優(yōu)秀”，“良好”，“及格”，“不及格”4個(gè)等級。因此，評語集就是：V={優(yōu)秀，良好，及格，不及格}

由于U中的因素較多，所以采用二級模糊綜合評判模型。下面對因素集U進(jìn)行劃分。

2.2劃分因素集U

根據(jù)U各因素的情況，考慮到分析各坦克連射擊水平，主要是確定它們的射擊反應(yīng)時(shí)間指標(biāo)與射擊精度指標(biāo)，因此，可以把U分成兩個(gè)部分:

U1，U2分別表示各因素的射擊精度指標(biāo)與射擊反應(yīng)時(shí)間指標(biāo)。其中:

滿足：U1∪U2=U；U1∩U2=φ。

2.3一級模糊綜合評判

訓(xùn)練部門每年都要組織對所屬坦克連的指揮員、車長、炮長、全車協(xié)同進(jìn)行多次考核，這些考核的成績基本上能客觀真實(shí)地反映連隊(duì)的實(shí)際水平，準(zhǔn)確性較高?，F(xiàn)在假定以某營3個(gè)坦克連為例，分別記為L1，L2，L3。各連歷次考核成績綜合情況如表5（成績欄斜線上方表示精度成績，斜線下方表示時(shí)間成績）。

表5　各連的考核成績表

根據(jù)表5，可以得到從U到V的模糊映射。由前面對U的劃分，進(jìn)而又可得到從U1到V，從U2到V的映射。

對于L1，從U1到V的映射f11為:

f11：U1→V

u11（0.7，0.2，0.1，0）u21（0.3，0.5，0.1，0.1）

u31（0.6，0.4，0，0）u41（0.3，0.4，0.3，0）

于是得到模糊矩陣:

類似地：對于L1，從U2到V的映射f12，因此又可得到模糊矩陣：

同理：對于L2，L3有：

因素的權(quán)重分配模糊向量A～的確定，可以利用專家測評法，通過對有經(jīng)驗(yàn)的指揮員的問卷調(diào)查得到。經(jīng)實(shí)際調(diào)查，認(rèn)為這里取等權(quán)比較合適，即取：

這樣，就可以進(jìn)行一級綜合評判了，合成運(yùn)算“。”取“·，+”型。

首先，一連L1的考核射擊精度中的成績綜合評判結(jié)果為:

依最大隸屬原則可得L1的射擊精度成績?yōu)椤皟?yōu)秀”。其次，計(jì)算L1考核中射擊時(shí)間成績綜合評判結(jié)果：

依最大隸屬度原則可得L1的射擊時(shí)間成績?yōu)椤皟?yōu)秀”。同理，可求得：

從一級評判結(jié)果看出，除L2的射擊時(shí)間成績?yōu)椤傲己谩蓖?，其余各連的射擊精度成績和射擊時(shí)間成績均為“優(yōu)秀”。下面用打分法比較3個(gè)連隊(duì)分別在這兩項(xiàng)考核成績上的優(yōu)劣:

給評語進(jìn)行打分。若“優(yōu)秀”打1分;“良好”打0.8分，“及格”打0.5分:“不及格”打0分，且K取1，則利用公式:

（式中C1=1，C2=0.8，C3=0.5，C4=0）

得到：C11=0.837 5，C12=0.832 5

C21=0.737 5，C22=0.865

C31=0.862 5，C32=0.77

據(jù)此，射擊精度考核成績評判結(jié)果比較:三連最好，一連次之，二連較差。

射擊時(shí)間考核成績評判結(jié)果比較:二連最好，一連次之，三連較差。

2.4二級模糊綜合評判

為全面地評判各坦克連的射擊水平，需要對射擊精度與時(shí)間成績進(jìn)行二級綜合評判，一般來說，在實(shí)際考核中，射擊精度成績與時(shí)間成績各占50%，即兩者的權(quán)重均為0.5。

由前面一級評判結(jié)果有：

L1的射擊水平綜合評判結(jié)果為:，按照最大隸屬原則，評為“優(yōu)”。

同理，對于L2，有:，評為“優(yōu)”。

為比較3個(gè)連隊(duì)考核的綜合成績，算出總分。評語打分法以及K的取法同一極評判中的取值，則有：

由總分可知，總體射擊水平比較：一連最好，三連次之，二連較差。

通過以上分析，可以定量地掌握各坦克連射擊精度和反應(yīng)速度的情況，為指揮員定下決心提供依據(jù)。這樣以火力支援步兵占領(lǐng)攻擊出發(fā)陣地的任務(wù)由三連完成，因?yàn)榇穗A段要高精拔點(diǎn)。直接瞄準(zhǔn)打擊敵暗堡、火力點(diǎn)；向陣地防御之?dāng)嘲l(fā)起沖擊由二連完成，因?yàn)榇穗A段敵人的兵力兵器會(huì)實(shí)施機(jī)動(dòng)，而對運(yùn)動(dòng)之?dāng)成鋼羰嵌B的強(qiáng)項(xiàng)；抗擊敵人反沖擊由一連完成，因?yàn)榇穗A段火力既要快，又要準(zhǔn)。如此，就能較合理地利用各坦克連的特長完成戰(zhàn)斗任務(wù)。

通過建立各坦克連的射擊成績檔案庫，進(jìn)行模糊綜合評判，就可以定量地掌握各連隊(duì)的射擊水平，從而使指揮員決策更具有科學(xué)性。

3　結(jié)束語

運(yùn)用模型，可以幫助坦克指揮員定下戰(zhàn)斗決心，選擇最優(yōu)的火力打擊方案和發(fā)揮各連隊(duì)的特長完成作戰(zhàn)任務(wù)。但此最優(yōu)方案并不是一成不變的，指揮員應(yīng)根據(jù)戰(zhàn)場實(shí)際情況靈活地修訂火力運(yùn)用方案和選擇連隊(duì)完成作戰(zhàn)任務(wù)。

［1］張俊學(xué).作戰(zhàn)運(yùn)籌學(xué)［M］.北京:解放軍出版社，2000：66-85.

［2］金偉新.戰(zhàn)略武器作戰(zhàn)系統(tǒng)生存對策模型研究［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1995，11（7）：34-37.

［3］金偉新.導(dǎo)彈部隊(duì)火力運(yùn)用決策模型［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1998，14（7）：19-20.

［4］陳之寧.陳立新.模糊數(shù)學(xué)及其軍事應(yīng)用［M］.合肥：合肥炮兵學(xué)院，1994：106-108.

［5］汪培莊.模糊集合論及其應(yīng)用［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983：58-63.

［6］朱訓(xùn)慧.袁維東.坦克射擊學(xué)［M］.蚌埠：蚌埠坦克學(xué)院，1995：87-105.

［7］張磊愚.軍事斗爭準(zhǔn)備與軍事系統(tǒng)工程［M］.北京:軍事科學(xué)出版社，2001：118-125.

Assessment Models of Tank Fire Employment Decision-making and Shooting Level

LIU Huan-zhang，ZHANG Wei-feng，WANG Yang
（Armored Force Institute，Bengbu 233050，China）

When tanks applied in actual combat brigade fire application，according to the current information，a battle plan is formulated before the battle，and then performed based on the this，it can shorten the decision-making time and is also convenient that the operator make the decision quickly on fire cooraination control.But in the battlefield，situation is changing，the fire fighting action must be based on the battle plan，according to the change of the battlefield environment，the necessary adjustments are made，making it have the optimal fire application effect of battlefield situation. Research of tank firepower by using decision model and tank shooting level fuzzy comprehensive evaluation model，the commander scientific coordination of firepower make resolutions，quantitative grasp of the company's shooting level，make the commander command decision-making more scientific and reasonable has a certain practical significance.

tank，ire employment，shooting level，decision-making assessment model

E920；TJ38

A

1002-0640（2015）08-0081-05

2014-07-19

2014-08-07

劉煥章（1958-），男，山東諸城人，教授。研究方向：軍事裝備學(xué)、坦克射擊學(xué)。