董文洪 李向陽 肖鴻飛

(海軍航空工程學院 煙臺 264001)

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對岸火力支援動態(tài)目標選擇研究*

董文洪 李向陽 肖鴻飛

(海軍航空工程學院 煙臺 264001)

目標選擇是對岸支援火力籌劃和指揮決策的核心問題之一,信息化條件下的火力支援作戰(zhàn),對目標選擇的動態(tài)性要求更高,論文在分析對岸火力支援動態(tài)目標選擇過程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于模糊多屬性群決策的目標價值排序模型,并結(jié)合算例進行了驗證,結(jié)果表明該模型能夠較好地實現(xiàn)對岸火力支援作戰(zhàn)中動態(tài)目標選擇的有效性。

對岸火力支援; 動態(tài)目標選擇; 模糊多屬性; 群決策

Class Number E843

1 引言

對岸火力支援作戰(zhàn)中,目標選擇不僅決定著打擊的強度、規(guī)模和進程,而且直接關(guān)系到打擊目的的最終實現(xiàn),因此目標選擇是對岸支援火力籌劃和指揮決策的核心問題之一,也是制定對岸火力支援計劃的首要環(huán)節(jié),是火力分配優(yōu)化的前提和基礎(chǔ),其工作質(zhì)量影響著對岸火力支援作戰(zhàn)的成敗[1～2]。信息化條件下的火力支援作戰(zhàn),隨著作戰(zhàn)進程的推進,對目標選擇的動態(tài)性要求更高,能夠做到實時、高效、靈敏反應(yīng),達到目標選擇和目標發(fā)現(xiàn)之間的實時聯(lián)動,即目標一旦被發(fā)現(xiàn)就會立即進入處理和選擇。

2 動態(tài)目標選擇過程

對岸火力支援動態(tài)目標選擇,是在對可預(yù)知目標價值排序的基礎(chǔ)上,形成初始目標選擇清單,而爾后根據(jù)戰(zhàn)場情況的動態(tài)發(fā)展,不斷對目標選擇清單優(yōu)化的過程,如圖1所示。圖中:k、d、n表示目標在選擇清單中排列的先后序號;目標M表示臨時發(fā)現(xiàn)的不可預(yù)知目標;“→”表示火力支援作戰(zhàn)進程的推進。

由圖1可以看出,動態(tài)目標選擇的過程就是不斷生成與優(yōu)化目標打擊清單的過程。信息化條件下的火力支援作戰(zhàn),將依據(jù)目標情報信息和火力支援任務(wù),根據(jù)打擊目標價值排序模型擬定初始目標選擇清單,并擬定火力計劃,按計劃實施火力支援;在作戰(zhàn)過程中,火力支援兵力將應(yīng)召受領(lǐng)登陸兵力發(fā)現(xiàn)計劃外的不可預(yù)知目標M,然而不可預(yù)知目標M在先前并未列入初始目標選擇清單,或即使列入清單但無法按清單實施火力打擊,因此,需要確定目標M在動態(tài)目標選擇清單中的位置[3]。一般地,登陸兵力臨時發(fā)現(xiàn)的敵目標具有價值高、機動性強、隱蔽性好等特點,如果不及時對其實施火力打擊,可能會對我登陸兵力產(chǎn)生嚴重威脅,甚至導致整個登陸作戰(zhàn)的失敗,因此,可能將其作為優(yōu)選打擊目標,列入目標選擇清單的前列,但這也不是絕對的,這就需要通過目標價值的再次排序,確定其在目標選擇清單中的位置。

圖1 對岸火力支援動態(tài)目標選擇過程

3 打擊目標價值評判指標的確定

一般而言,合理的指標體系需要滿足一定的要求,可概括為: 1) 完整性,即指標體系中的指標應(yīng)盡可能涵蓋影響目標價值的所有重要因素,不應(yīng)出現(xiàn)遺漏; 2) 互斥性,即指標體系中的各個指標應(yīng)相互獨立,不應(yīng)出現(xiàn)交集; 3) 可行性,即要求指標體系應(yīng)盡可能簡明易懂,易于統(tǒng)計所需數(shù)據(jù)。為有效地對敵抗登陸防御體系各種目標進行價值排序,本著抓主要因素的原則,選取了目標重要性、目標威脅度、打擊有效度和信息可靠度四個指標[4],上述指標滿足完整性、互斥性和可行性的要求,它們均為效益型指標,即目標越重要、威脅度越大、打擊越有效、信息越可靠,目標價值就越大。

4 基于模糊多屬性群決策的目標價值排序模型

4.1 問題的描述

4.2 基于模糊多屬性群決策的目標價值排序求解步驟

1) 基于集值統(tǒng)計模糊權(quán)重的確定

(1)

其中,λk為決策者權(quán)重,有關(guān)決策者權(quán)重的具體計算過程請參考文獻[6]。

(2)

3) 確定理想解X+和負理想解X-

由公式

(3)

(4)

4) 分別計算各個方案屬性值到理想點屬性的距離,并將距離進行歸一化處理距離計算公式為

(5)

i=1,2,…,n;j=1,2,…,m

(6)

5) 計算每個方案到理想解的加權(quán)距離

每個方案Xi到正負理想解X+、X-的距離分別為

(7)

(8)

6) 計算每個方案的相對貼近度

(9)

最后按照Ci的大小確定火力支援作戰(zhàn)中的目標價值排序。

5 算例分析

假設(shè)根據(jù)登陸作戰(zhàn)需求編隊內(nèi)火力支援兵力對登陸兵力提供火力支援,對敵抗登陸防御體系中敵導彈發(fā)射陣地、炮兵陣地、指揮中心、彈藥物資倉庫四類分散目標實施計劃內(nèi)火力支援,對應(yīng)目標編號1～4,共有三名專家對目標價值排序相關(guān)屬性權(quán)重做出評價,專家給出決定目標價值的相關(guān)屬性權(quán)重信息及其專家自身權(quán)重信息如表1所示,專家對各個目標作出的評價信息如表2所示,對可預(yù)知目標進行價值排序可以得到初始目標選擇清單。在實施火力支援作戰(zhàn)過程中,我方登陸兵力發(fā)現(xiàn)相當數(shù)量敵有生力量和暗堡,對我登陸兵力構(gòu)成直接威脅,向火力支援兵力申請應(yīng)召火力支援,對應(yīng)目標編號5、6,專家對新增目標作出的評價信息如表3所示,根據(jù)實際情況需要對初始目標選擇清單進行修正,對現(xiàn)有目標重新排序。

表1 專家給出的相關(guān)屬性權(quán)重信息

表2 專家給出的可預(yù)知目標評價信息

表3 專家對新增目標給出的屬性評價信息

首先根據(jù)專家評價信息對可預(yù)知進行目標價值排序,得到初始目標選擇清單,具體計算步驟如下:

第1步,根據(jù)表1所提供的信息,設(shè)α=0.1,可求得決定目標價值排序各屬性的權(quán)重為[9～10]

ω1=1.354;ω2=1.186;ω3=1.028;ω4=1.198

進行歸一化處理后變?yōu)?/p>

?1=0.2841;?2=0.2488;?3=0.2157;?4=0.2514

第2步,根據(jù)表2所提供的信息,可求得綜合各位專家評價信息得出的各個方案(目標)評價信息如表4所示。

表4 綜合各位專家評價信息得出目標評價信息

第3步,根據(jù)式(3)和式(4),確定正負理想解分別為X+=[(0.449667,0.744281),(0.475423,0.797616),

(0.408768,0.748839),(0.453415,0.820879)]X-=[(0.251599,0.538323),(0.262205,0.514984),

(0.338234,0.652079),(0.239406,0.524072)]

第4步,根據(jù)式(5)～式(8),分別計算各個方案屬性值到理想點屬性的距離,并將其進行歸一化處理,得出每個方案到正負理想方案的加權(quán)距離分別為

第5步,根據(jù)式(9),計算每個方案到正理想方案的相對貼近度為:

C1=0.5684,C2=0.5052,C3=0.5465,C4=0.4266

由上述計算結(jié)果可知,對可預(yù)知目標價值排序為:目標1>目標3>目標2>目標4,得到初始目標選擇清單。

根據(jù)表3專家對新增目標5、6的評價信息,重復上述步驟,可以得到新增目標后的動態(tài)目標選擇清單,綜合各位專家意見得出的目標評價信息如表5所示。

表5 綜合各位專家得出的各個方案(目標)評價信息

正負理想解分別為X+′=[(0.383216,0.642122),(0.376623,0.626746),

(0.366384,0.640227),(0.356688,0.637566)]

X-′=[(0.246785,0.462964),(0.207858,0.404899),

(0.265725,0.504572),(0.188787,0.407727)]

得出每個方案到正負理想方案的加權(quán)距離分別為

計算每個方案到正理想方案的相對貼近度為

因此,目標價值重新排序結(jié)果為:目標1>目標5>目標3>目標6>目標2>目標4,即目標價值大小按敵導彈發(fā)射陣地、有生力量、指揮中心、暗堡、炮兵陣地、彈藥物資倉庫的降序排列。

6 結(jié)語

通過實例表明,在對岸火力支援作戰(zhàn)中,當?shù)顷懕υ庥龀跏寄繕舜驌羟鍐瓮獾臄撤娇沟顷懥α孔钃羯暾垜?yīng)召火力支援時,通過對新增目標價值屬性的判斷,根據(jù)作戰(zhàn)需要可對其優(yōu)先實施火力打擊,以減少我方登陸兵力的損失,與實際作戰(zhàn)情況相符。本文提出的對岸火力支援動態(tài)目標選擇方法的優(yōu)點在于快捷簡便,所有計算都可以通過計算機實現(xiàn),能綜合考慮火力支援戰(zhàn)場中各種因素的影響,可根據(jù)新目標的不斷出現(xiàn),依據(jù)目標價值排序模型隨時更新動態(tài)目標選擇清單,以滿足兩棲作戰(zhàn)中對岸火力支援目標選擇動態(tài)性的要求,有利于目標清單的動態(tài)快速生成。

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Dynamic Target Selection of Shore Fire Power Support

DONG Wenhong LI Xiangyang XIAO Hongfei

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001)

Target selection is one of the core issues in fire power planning and command decision-making. Fire support operation in condition of information has higher requirements for dynamic of target selection. The paper analyses the process of dynamic target selection, sets up the model of target value priority based on fuzzy multi-attribute group decision-making. The method of target selection is verified by experiment. The result shows that the model of dynamic target selection can implement more effectively in shore fire support operation.

shore fire support, dynamic target selection, fuzzy multi-attribute, group decision

2014年9月7日,

2014年10月29日

軍內(nèi)科研項目資助。

董文洪,男,教授,碩士生導師,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)指揮與運用。李向陽,男,博士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運用研究。肖鴻飛,男,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)。

E843

10.3969/j.issn1672-9730.2015.03.010