李際超，楊克巍，張小可，姜　江，卿杜政

(1.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息系統(tǒng)與管理學(xué)院，長沙 410073; 2.航天系統(tǒng)仿真重點實驗室北京仿真中心, 北京 100854)

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基于武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型的裝備貢獻度評估

李際超1，楊克巍1，張小可1，姜江1，卿杜政2

(1.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)信息系統(tǒng)與管理學(xué)院，長沙 410073; 2.航天系統(tǒng)仿真重點實驗室北京仿真中心, 北京 100854)

從體系角度出發(fā)，提出一種基于武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型的裝備貢獻度評估方法。首先，將武器裝備與裝備間關(guān)系分別抽象為作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點與邊，建立了基于作戰(zhàn)指標的節(jié)點與邊關(guān)系描述模型。然后，構(gòu)造基于作戰(zhàn)環(huán)的綜合影響指標對武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力進行評估，同時建立裝備的貢獻度評價模型衡量單裝備在武器裝備體系中的貢獻程度。最后，以導(dǎo)彈防御體系為例分析驗證了提出方法的可行性。結(jié)果顯示決策類節(jié)點在武器裝備體系中扮演重要角色。

武器裝備體系；網(wǎng)絡(luò)建模；作戰(zhàn)環(huán)；貢獻度

0　引言

武器裝備體系是在國家安全戰(zhàn)略和軍事戰(zhàn)略指導(dǎo)下，按照建設(shè)信息化軍隊的總體需求，適應(yīng)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的特點規(guī)律，為發(fā)揮最佳的整體作戰(zhàn)效能，而由功能上相互聯(lián)系、性能上相互補充的各種武器裝備系統(tǒng)，按照一定的體系結(jié)構(gòu)綜合集成的更高層次的武器裝備系統(tǒng)[1]。武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)是武器裝備體系與敵方目標共同構(gòu)成的一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系。武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中裝備種類繁多、關(guān)系復(fù)雜，準確合理地對武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)進行建模描述，從體系的角度考慮單個裝備對裝備體系的貢獻度，對于優(yōu)化裝備發(fā)展規(guī)劃，推動武器裝備體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計、評估有重大意義。

目前對于武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的建模主要分為理論建模[2-3]與計算機仿真建模[4-5]。理論建模方面的代表人物是美國學(xué)者Jeffrey R．Cares，2004年，運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論建立了信息時代交戰(zhàn)模型，根據(jù)戰(zhàn)場中各兵力扮演的角色對戰(zhàn)場中兵力進行節(jié)點分類，并根據(jù)節(jié)點間關(guān)系建立網(wǎng)絡(luò)，從宏觀層面上對作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)進行了描述[6-7]。2009年，老道明大學(xué)(Old Dominion University)的Sean Deller等人對Cares建立的信息時代交戰(zhàn)模型進行了進一步探討改進[8]。國內(nèi)，從2004年到現(xiàn)在，大批軍隊院校與科研單位的學(xué)者對武器裝備體系的網(wǎng)絡(luò)化建模提出了見解。計算機仿真建模方面代表人物是澳大利亞國防科工組織C3研究中心(DSTO C3)的Anthony Dekker[9-10]。2002年，Dekker通過將Agent建模方法和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)合，對傳統(tǒng)的社會網(wǎng)絡(luò)分析法進行了拓展，提出了一個可用于分析C4ISR體系結(jié)構(gòu)的方法，給出了C4ISR體系效能度量的系數(shù)法和調(diào)整損失交換率法。另外，Dekker還運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析法結(jié)合CAVALIER軟件對軍事網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性進行了研究。國內(nèi)，金偉新、王鴻潔等人在裝備體系計算機仿真建模方面也做了大量工作。

裝備對體系的貢獻度是裝備發(fā)展規(guī)劃、裝備論證評估中的基礎(chǔ)問題，目前已有不少學(xué)者從不同角度研究了該問題。2012年，Boaz Golany建立網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化模型來解決資源約束條件下的裝備發(fā)展規(guī)劃問題[11]。國內(nèi)，2006年，劉磊提出了軍事價值的概念衡量裝備重要性[12]；2010年，常雷雷基于灰靶理論研究了裝備技術(shù)貢獻度評估方法[13]；2011年，于芹章采用價值中心法評估裝備貢獻度[14]，白松浩采用系統(tǒng)效能分析方法構(gòu)建貢獻度評估模型[15]；2014年，侯思祥基于關(guān)鍵技術(shù)成熟度和系統(tǒng)集成度對海軍裝備貢獻度進行研究，張書騰提出基于任務(wù)的裝備貢獻度分析方法，季明闡述了使用試驗床開展體系貢獻率評估的流程與方法。

然而，現(xiàn)有的裝備貢獻度研究方法往往注重單個裝備能力高低，忽略了在完成體系作戰(zhàn)任務(wù)過程中裝備間的配合依賴。本文在借鑒有關(guān)概念及相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型的裝備貢獻度評估方法，并進行了示例分析。

1　基于作戰(zhàn)環(huán)的武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)建模

1.1作戰(zhàn)環(huán)基本概念

現(xiàn)代作戰(zhàn)循環(huán)理論認為作戰(zhàn)過程是一個偵察實體發(fā)現(xiàn)目標，而后將目標相關(guān)信息傳遞給決策實體，決策實體通過對形勢分析后向攻擊類裝備下達攻擊命令，攻擊類裝備接到命令后對目標實施攻擊的循環(huán)過程。基于此，美國學(xué)者Jeffery R Cares 提出了信息時代交戰(zhàn)模型[7]，他根據(jù)作戰(zhàn)力量在戰(zhàn)場上扮演不同角色將戰(zhàn)場中的作戰(zhàn)力量分為偵察實體、決策實體、影響實體以及敵方目標:

1)偵察實體(S)：戰(zhàn)場上遂行偵察、監(jiān)視及早期預(yù)警任務(wù)的裝備實體，如偵察衛(wèi)星，雷達預(yù)警機等等。

2)決策實體(D)：戰(zhàn)場上遂行指揮控制任務(wù)的裝備實體，如C4ISR，航空信息中心，控制中心等等。

3)影響實體(I)：戰(zhàn)場上遂行火力打擊電磁干擾任務(wù)的裝備實體，例如殲擊機、驅(qū)逐艦、電磁干擾雷達等等。

4)敵方目標(T)：敵方基礎(chǔ)設(shè)施如機場、敵方的武器裝備艦船、敵機等。

2012年，譚躍進提出作戰(zhàn)環(huán)概念并將其定義為：為了完成特定的作戰(zhàn)任務(wù)，武器裝備體系中的偵察類、決策類、影響類等武器裝備實體與敵方目標實體構(gòu)成的閉合回路。

作戰(zhàn)環(huán)分為標準作戰(zhàn)環(huán)和廣義作戰(zhàn)環(huán)。標準作戰(zhàn)環(huán)代表了作戰(zhàn)體系的最簡單基本環(huán)節(jié)，標準作戰(zhàn)環(huán)包含4種關(guān)系：偵察監(jiān)視、指揮控制、影響、態(tài)勢評估。廣義作戰(zhàn)環(huán)中一個完整的作戰(zhàn)活動包括多個偵察實體和多個決策實體，廣義作戰(zhàn)環(huán)體現(xiàn)了信息的共享性和指揮的協(xié)同性。

武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)以敵方目標為中心，根據(jù)復(fù)雜系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)理論相關(guān)知識，武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)建模分為4個步驟：

1)確定敵軍目標。根據(jù)未來戰(zhàn)爭環(huán)境分析確定敵軍目標，所有的敵軍目標節(jié)點構(gòu)成敵軍目標集合，并對敵方目標抽象建立模型。

2)裝備單元節(jié)點建模。以敵軍目標集合為中心，對軍隊現(xiàn)有、在研、預(yù)研的武器裝備分析找出與敵軍目標相關(guān)的裝備集合，對裝備單元進行抽象建立模型。

3)邊關(guān)系建模。武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)邊關(guān)系具體體現(xiàn)就是戰(zhàn)場中各種形式的信息流、物質(zhì)流、能量流。對裝備單元及敵方目標間信息交互進行分析，抽取節(jié)點間存在的邊關(guān)系，對其建模描述。

4)構(gòu)建武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。

1.2作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建模

武器裝備體系作戰(zhàn)有向網(wǎng)絡(luò)模型可以數(shù)學(xué)表達為

D=(V,E)

(1)

其中，V為作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集，E為作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)有向邊集。

作戰(zhàn)有向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集包含偵察、決策、影響、敵方目標4類實體，即

V=S∩D∩I∩T

(2)

在如今戰(zhàn)爭現(xiàn)代化信息化背景下，武器裝備呈現(xiàn)復(fù)雜化、智能化、集成化、模塊化特點。單個武器裝備往往本身就是一個復(fù)雜大系統(tǒng)，包含了許多子系統(tǒng)，如偵察子系統(tǒng)、機動子系統(tǒng)、指揮控制子系統(tǒng)、信息傳輸與處理子系統(tǒng)等。

設(shè)子系統(tǒng)表示為subsys，則含有n個子系統(tǒng)的單裝備節(jié)點vi可表示為

vi={ subsysi 1,subsysi2,…，subsysin}

(3)

更進一步，對于裝備節(jié)點vi的第j個子系統(tǒng)subsysij可用具體戰(zhàn)技指標表示為

subsysij= { xij1,xij2,xij3,…,xij m}

(4)

其中，m表示子系統(tǒng)subsysij的戰(zhàn)技指標數(shù)目。

1.3作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)邊關(guān)系建模

在信息化條件的戰(zhàn)場上，裝備間需要相互配合才能完成作戰(zhàn)任務(wù)，例如偵察監(jiān)視類裝備通過無形的電磁信號向指揮部傳送偵察數(shù)據(jù)，指揮部通過有形的電話線向更高層指揮中心進行任務(wù)請示，攻擊裝備對敵方目標進行火力打擊、電磁干擾等等，這些形形色色的物質(zhì)能量信息流構(gòu)成了武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中的邊。

表1　不同類型裝備實體排列組合下邊類別

武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中4類實體之間共有16種不同組合方式，如表1所示：

根據(jù)文獻[8]及討論分析，S->I、S->T 、D->T、I->S、I->D、I->I、T->D、T->I、T->T這9類邊在現(xiàn)實作戰(zhàn)環(huán)境中不存在或出現(xiàn)概率較小，本文重點考慮其它7類邊。

Eij=f((xi1,xi2,…,xin),(xj1,xj2,…,xjm),Fk)

(5)

其中，xi1,xi2,…,xin表示節(jié)點vi作戰(zhàn)指標，xj1,xj2,…,xjm表示節(jié)點vj作戰(zhàn)指標。Fk表示邊所屬邊關(guān)系分類。

由于各類邊功能性質(zhì)不同，不同分類Eij值差別較大，為便于分析處理，本文對Eij進行歸一化處理。

pij={f(Eij)|f(·)∈[0,1]}

(6)

其中，pij稱為標準邊能力值。

因此，邊集可以如式(7)表示。

(7)

其中，n表示武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)目。

在作戰(zhàn)過程中，敵我雙方偵察類、決策類、影響類裝備相互配合，雙方的裝備、基礎(chǔ)設(shè)施等互為對方打擊目標，形成各自作戰(zhàn)環(huán)。作戰(zhàn)環(huán)以敵方目標為中心，不同的使命任務(wù)，作戰(zhàn)目標不同，牽引出的作戰(zhàn)環(huán)也不同。一個裝備實體參與的作戰(zhàn)環(huán)條數(shù)可能不止一條，作戰(zhàn)環(huán)錯雜交織將不同裝備實體、敵方目標串連形成一個復(fù)雜的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。由于信息流物質(zhì)流傳播的有向性，每一個作戰(zhàn)環(huán)都是有向環(huán)，武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)也是一個有向網(wǎng)絡(luò)。

對武器裝備體系的建模描述是進行武器裝備體系論證、評估、優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對武器裝備體系進行描述與建模，在此基礎(chǔ)上建立裝備貢獻度評估模型，更加有利于分析武器裝備體系中各種要素之間的關(guān)系對武器裝備體系能力的影響。

2　裝備貢獻度評估模型

2.1對裝備貢獻度理解

為了提高軍隊戰(zhàn)斗力，武器裝備體系的研究與發(fā)展在軍事領(lǐng)域的地位日趨升高。作為國防建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，武器裝備體系的建設(shè)和發(fā)展對提高一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的作戰(zhàn)效能有極大的作用，是未來戰(zhàn)爭的關(guān)鍵建設(shè)項目。目前，世界各國正積極開展各項武器裝備對體系整體影響論證工作，而中國作為一個發(fā)展中國家，有限的國防預(yù)算和較短的發(fā)展時間更要求我軍在建設(shè)和發(fā)展武器裝備體系時必須考慮單裝備對體系的整體能力的影響，擇優(yōu)進行發(fā)展，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

武器裝備體系中裝備貢獻度研究是武器裝備體系研究的重要組成部分，關(guān)乎未來裝備發(fā)展規(guī)劃，對其研究可助于推動武器裝備體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。因此，在武器裝備體系網(wǎng)絡(luò)化建模的基礎(chǔ)上，用定量化的方法分析體系內(nèi)裝備對體系的貢獻度，為優(yōu)化我軍武器裝備體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化指明了方向。

目前已有不少學(xué)者從不同角度對裝備貢獻度進行了研究，但對裝備貢獻度概念并未給予明確定義與闡述。本文對裝備貢獻度定義如下：裝備貢獻度是指某類特定的裝備在包含它的裝備體系和給定的作戰(zhàn)條件下，對體系完成作戰(zhàn)使命任務(wù)所發(fā)揮的能力或作戰(zhàn)效果的價值。

2.2基于作戰(zhàn)環(huán)的體系作戰(zhàn)能力評價指標

我方武器裝備體系最基本的任務(wù)為對敵方目標實施打擊，降低敵方目標作戰(zhàn)能力直至完全喪失。因此，在對一個武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)進行能力評價時，重點應(yīng)該放在我方武器裝備體系對敵方目標的影響能力上。本文提出綜合影響指數(shù)h作為武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的能力評估指標。

為計算綜合影響指數(shù)h，定義作戰(zhàn)環(huán)影響能力度量與武器裝備體系對敵方目標影響度量的概念。

定義1設(shè)某作戰(zhàn)環(huán)OLi含有邊集{ej},j=1,2,…,n,其中n為OLi含有的邊數(shù)，每條邊標準能力值為pej，定義作戰(zhàn)環(huán)OLi影響能力度量為UOLi=Πpei。

(8)

2.3裝備貢獻度評價指標

對于武器裝備貢獻度的一個直觀理解為若某裝備從武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中移除或被摧毀，剩余武器裝備體系對敵方目標影響能力大大降低，則表示該裝備對體系貢獻度較高，反之，移除該裝備后，新舊武器裝備體系對敵方目標影響能力基本不發(fā)生改變，則表示該裝備對體系貢獻度較低。

本文將有無某裝備的體系作戰(zhàn)能力(效果)之差與原武器裝備體系作戰(zhàn)能力(效果)的比值作為衡量某裝備貢獻度的評價指標。計算為

(9)

其中，convi表示裝備vi貢獻度評價指標，G表示原武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，將裝備vi從G中移除后構(gòu)成新的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)G-vi，hG表示原武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)綜合影響指數(shù)，hG-vi表示新形成武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)綜合影響指數(shù)。

下面以導(dǎo)彈防御體系構(gòu)建簡單作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)說明裝備貢獻度評價過程。

3　應(yīng)用案例研究

某導(dǎo)彈防御體系由4個偵察監(jiān)視類裝備天基紅外系統(tǒng)S1、改進的早期預(yù)警雷達S2、X波段雷達S3、AN/SPY-1雷達S4，1個指揮控制類實體作戰(zhàn)管理中心D1，3個影響類裝備實體愛國者-3導(dǎo)彈I1、GBI攔截彈I2、標準-3導(dǎo)彈I3組成。該導(dǎo)彈防御體系面臨2個敵方目標T1、T2威脅。該導(dǎo)彈防御體系內(nèi)各裝備及敵方目標根據(jù)作戰(zhàn)想定相互連接構(gòu)成一個簡單作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

表2展示了圖2中各邊在作戰(zhàn)過程中的主要功能分類。

表2　邊功能分類

本文中，假設(shè)偵察監(jiān)視鏈路連接概率為95%，指揮控制與通信鏈路的連接概率為90%，愛國者-3的攔截概率為50%，GBI陸基攔截彈的攔截概率為70%，標準-3導(dǎo)彈的攔截概率為80%。得到作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣為：

(10)

3.1導(dǎo)彈防御體系綜合影響指數(shù)

在導(dǎo)彈防御體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中存在許多作戰(zhàn)環(huán)，例如，T1->S1->D1->I1->T1(OL1)，該環(huán)表示為目標T1信息被偵察節(jié)點S1獲取，S1將信息傳給指控節(jié)點D1，D1對獲取的信息分析處理后下指令至I1，I1對目標T1實施打擊的過程。

OL1的影響能力度量值可以計算得到：

UOL1=pT1S1·pS1D1·pD1I1·pI1T1=0.95×0.90×0.90×0.50=0.384 8

表3展示了所有作戰(zhàn)環(huán)的影響能力度量。

實例中導(dǎo)彈防御體系對目標T1、T2的打擊能力計算得到：

0.538 7+0.384 8+0.538 7=3.553 1

表3　導(dǎo)彈防御體系包含各目標的作戰(zhàn)環(huán)及其影響能力度量

這里本文假定T1，T2具有同等重要性，即wT1=wT2=0.5，則計算得到作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力綜合評價指數(shù)為

h=∑wTi·EfTi=0.5×3.553 1+

0.5×2.400 9=2.977 0

3.2導(dǎo)彈防御體系裝備貢獻度評價

本文以改進的早期預(yù)警雷達S2為例計算武器裝備體系中單個裝備的貢獻度。去掉S2后導(dǎo)彈防御體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)變?yōu)椋?/p>

重新計算導(dǎo)彈防御體系對于T1，T2的影響能力。

0.384 8+0.538 7=1.847 0

計算去掉S2后導(dǎo)彈防御體系的綜合作戰(zhàn)能力指標：

則S2貢獻度指標計算為

表4展示了導(dǎo)彈防御體系中各裝備貢獻度。

從圖4可以看出在構(gòu)建的簡單導(dǎo)彈防御體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)實例中，作戰(zhàn)管理中心最為重要，因為該實例中本文只假設(shè)了一個決策類裝備實體(作戰(zhàn)管理中心)，所有作戰(zhàn)活動都需要作戰(zhàn)管理中心指揮控制，當它被摧毀后整個作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)即會癱瘓。這與實際情況較為符合，決策類裝備實體在裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中扮演著大腦作用，一旦摧毀將大大降低整個武器裝備體系的作戰(zhàn)能力。

表4　導(dǎo)彈防御體系中各裝備貢獻度

4　結(jié)束語

從體系角度考慮裝備對武器裝備體系的貢獻度，對于裝備預(yù)研方向選擇，優(yōu)化裝備發(fā)展規(guī)劃，推動武器裝備體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計、評估有重大意義，而對武器裝備體系結(jié)構(gòu)的合理建模描述是基礎(chǔ)。本文借鑒現(xiàn)代作戰(zhàn)循環(huán)理論，建立基于作戰(zhàn)環(huán)的武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型，提出綜合影響指標對武器裝備體系作戰(zhàn)能力進行評估，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建裝備貢獻度評價指標衡量單裝備在武器裝備體系中的貢獻程度。最后，構(gòu)建示例驗證提出方法的適用性與可行性。本文提出基于武器裝備體系作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)模型的裝備貢獻度評估方法為體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化、體系能力的評估提供了一種新思路。此外，本文提出的基于作戰(zhàn)環(huán)進行網(wǎng)絡(luò)化描述與建模的思想和方法也可以應(yīng)用于其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或體系。

[1]Zuo X S,Qu Y. Operational ability evaluation model of the armored weapon system of system[C]. Proceedings of the 25th Chinese Control and Decision Conference, Guiyang, 2013: 2161-2163.

[2]Tian H, Gan Z C. Anetwork-centric architecture for combat system-of-systems model[J]. Information and Automation, 2011, 86: 411-417.

[3]譚躍進,張小可,楊克巍. 武器裝備體系網(wǎng)絡(luò)化描述與建模方法[J]. 系統(tǒng)管理學(xué)報, 2012, 21 (6): 781-786.

Tan Yuejin, Zhang Xiaoke, Yang Kewei. Research on networked description and modeling methods of armament system-of-systems[J]. Journal of Systems & Management, 2012, 21 (6): 781-786.

[4]Fagiolo G, Moneta A, Windrum P A. Critical guide to empirical validation of agent-based models in economics: methodologies, procedures, and open problems[J]. Computational Economics, 2007, 30 (3): 195-226.

[5]Gue K R. A dynamic distribution model for combat logistics[J]. Computers & Operations Research, 2003, 30: 367-381.

[6]Jeffrey R C. Distributed Networked Operations: The Foundations of Network Centric Warfare[M]. Newport: Alidade, 2006.

[7]Jeffrey R C. An Information Age Combat Model[M]. Newport: Alidade, 2004.

[8]Sean D, Michael I B, Shannon R B, et al. Applying the information age combat model: quantitative analysis of network centric operations [J]. C2 Journal, 2009, 3 (1): 1-25.

[9]Dekker A H. C4ISR,the FINC methodology, and operations in urban terrain [J]. Journal of Battlefeild Technology, 2005, 8 (1): 1-4.

[10] Dekker A H. Measuring the agility of networkedmilitary forces[J]. Journal of Battlefeild Technology, 2006, 9 (1): 19-24.

[11] Boaz G, Moshe K, Michal P, et al. Network optimization models for resource allocation in developing mlitary countermeasures[J]. Operations Research, 2012, 60 (1): 48-63.

[12] 劉磊, 荊濤, 吳小勇. 武器裝備體系演化的評估方法研究[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報, 2006, 18 (z2): 621-623.

Liu Lei, Jing Tao, Wu Xiaoyong. Research on evaluation of armament system of systems evolution[J]. Journal of System Simulation, 2006, 18 (z2): 621-623.

[13] 常雷雷, 張小可, 李孟軍. 基于灰靶理論的武器裝備體系技術(shù)貢獻度評估[J]. 兵工自動化, 2010, 29 (10): 13-15.

Chang Leilei, Zhang Xiaoke,Li Mengjun. Weapon system of system technology contribution evaluation based on grey target theory[J]. Ordnance Industry Automation, 2010, 29 (10): 13-15.

[14] 于芹章, 張英朝, 張靜,等. 基于整體效果的裝備體系作戰(zhàn)效能評估方法研究[J]. 系統(tǒng)仿真技術(shù), 2011, 07(3):183-189.

Yu Qinzhang, Zhang Yingchao, Zhang Jing, et al. Synthetic evaluation methodology of operational effectiveness for system of armament systems based overall effect[J]. System Simulation Technology, 2011, 07(3):183-189.

[15] 白松浩, 蘭洪亮, 鄭娜,等. 基于貢獻度模型方法對空中交通管制中心系統(tǒng)的效能評估[J]. 航空學(xué)報, 2011, 32(3):438-447.

BaiSonghao, LanHongliang, Zheng Na, et al. Effectiveness evaluation of air traffic control system based on the method of system contributory model[J]. Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica, 2011, 32(3):438-447.

(責(zé)任編輯耿金花)

Equipment Contribution Degree Evaluation Method Based on Combat Network of Weapon System-of-Systems

LI Jichao, YANG Kewei1, ZHANG Xiaoke1, JIANG Jiang1, QING Duzheng2

(1. College of Information System and Management, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;2.Science and Technology on Space System Simulation Laboratory, Beijing Simulation Center, Beijing 100854, China)

In the paper, an equipment contribution degree evaluation method based on combat network of weapon system-of-systems (WSOS) is proposed. Firstly, weapons and armaments are abstracted as nodes while the complicated relationships between weapon and armaments are abstracted as edges of combat network. The nodes and edges are categorized and related mathematical models based on operational indicators are built.For a better evaluation of WSOS operational effectiveness, a comprehensive evaluation index based on operation loop is put forward. Besides, an equipment contribution degree evaluation model is established to weigh the equipment contribution within the WSOS. Finally, a theater missile defense system-of-systems is taken as a case study to verify the feasibility and effectiveness of the proposed methods. The results show that the decision organs play a most important role in the WSOS.

weapon system-of-systems; network modeling; operation loop; contribution degree

1672-3813(2016)03-0001-07；DOI:10.13306/j.1672-3813.2016.03.001

2014-09-29；

2015-03-26

李際超(1990-)，男，山東青州人，博士研究生，主要研究方向為國際采辦與體系工程管理。

N936

A