劉江，胥艷

（1.海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì)，山東煙臺(tái)264001；2.91208部隊(duì)，山東青島266000）

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化分析

劉江1，胥艷2

（1.海軍航空工程學(xué)院研究生管理大隊(duì)，山東煙臺(tái)264001；2.91208部隊(duì)，山東青島266000）

針對(duì)導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的優(yōu)化問(wèn)題，首先提出了整合導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)從而優(yōu)化指揮關(guān)系的設(shè)想，繼而分別建立了導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系相應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)效熵和質(zhì)量熵模型，并通過(guò)計(jì)算分析對(duì)比優(yōu)化前后指揮關(guān)系的優(yōu)劣，得出了與設(shè)想一致的結(jié)論。

導(dǎo)彈；海上補(bǔ)給；指揮關(guān)系；優(yōu)化

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系是海上編隊(duì)指揮員對(duì)歸其指揮的海上補(bǔ)給兵力、掩護(hù)兵力、救援兵力以及接收兵力行使指揮權(quán)時(shí)所構(gòu)成與被指揮者的關(guān)系[1]。隨著緊貼使命任務(wù)全新框架的確立，現(xiàn)行的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系也必將隨之發(fā)生變化。那么，如何結(jié)合優(yōu)化改進(jìn)的方法，對(duì)導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化分析？這將成為一個(gè)亟待探討解決的問(wèn)題。

1 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系

由于組織實(shí)施導(dǎo)彈海上補(bǔ)給動(dòng)用的兵力多，因而為便于統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮導(dǎo)彈海上補(bǔ)給行動(dòng)，在海上各兵力展開(kāi)前，要成立導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)行的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)為：補(bǔ)給艦設(shè)立1個(gè)海上指揮所，海上指揮所下轄補(bǔ)給兵力和3個(gè)指揮所（即掩護(hù)指揮所、救援指揮所和接收指揮所），各指揮所根據(jù)海上指揮所的命令指示，指揮和調(diào)動(dòng)所屬海上兵力。當(dāng)海上指揮所下達(dá)導(dǎo)彈海上補(bǔ)給命令時(shí)，需要逐個(gè)通知其所屬的3個(gè)指揮所，這3個(gè)指揮所接到命令后，再向所屬兵力傳達(dá)上級(jí)的補(bǔ)給命令，隨之各自展開(kāi)行動(dòng)。由此可見(jiàn)，現(xiàn)行的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系傳遞導(dǎo)彈海上補(bǔ)給命令的過(guò)程較為耗費(fèi)時(shí)間。而在戰(zhàn)場(chǎng)上時(shí)間就是戰(zhàn)機(jī)，戰(zhàn)機(jī)往往又稍縱即逝，敵我雙方都會(huì)力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)調(diào)動(dòng)所有的兵力，組織起有效的打擊。

為了達(dá)到縮短導(dǎo)彈海上補(bǔ)給命令傳遞時(shí)間的目的，可以考慮減少或合并接受命令的對(duì)象?，F(xiàn)實(shí)情況中，部分擔(dān)負(fù)海上救援任務(wù)的兵力往往也同時(shí)擔(dān)負(fù)海上掩護(hù)任務(wù)，因此，如果將海上指揮所下轄的掩護(hù)指揮所和救援指揮所進(jìn)行整合，新成立1個(gè)勤務(wù)指揮所，負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮調(diào)動(dòng)海上掩護(hù)和救援兵力，那么從指揮結(jié)構(gòu)來(lái)看，使海上指揮所從原來(lái)指揮3個(gè)指揮所減少到指揮2個(gè)指揮所，有助于提高導(dǎo)彈海上補(bǔ)給的指揮效率。這種導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系可以使海上編隊(duì)指揮員將主要精力集中在綜合情報(bào)分析和海戰(zhàn)場(chǎng)全局綜合決策上，致力于需要指揮員協(xié)調(diào)控制的工作。這樣的指揮關(guān)系將有助于提高導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮效能，同時(shí)，海上補(bǔ)給指揮的跨度也比較合適，橫向結(jié)構(gòu)也非常合理[2-5]。

2 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化分析的數(shù)學(xué)模型

2.1 熵理論簡(jiǎn)介

熵概念來(lái)自熱力學(xué)，1864年由德國(guó)的克勞修斯提出，1882年波爾茲曼發(fā)展了熵理論，并把熵解釋為“失去的信息”。他認(rèn)為，“熵取決于系統(tǒng)內(nèi)微觀粒子排列的概率”，即一個(gè)孤立的系統(tǒng)必定自發(fā)回歸到熵極大的平衡態(tài)[6]。換言之，熵可以對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的微觀狀態(tài)作定量化的描述，從而反映出系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)有序度的高低。而系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的有序度是指將指令傳輸?shù)乃俾屎蜏?zhǔn)確性加權(quán)綜合，得出關(guān)于系統(tǒng)的不確定性的度量情況。

系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)有序度通常用R表示，有：R=αE+βM。其中，E表示指令傳輸?shù)乃俾剩唇M織結(jié)構(gòu)的時(shí)效；M表示指令傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，即組織結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；α、β則分別為組織結(jié)構(gòu)時(shí)效和質(zhì)量的權(quán)重系數(shù)。

對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)而言，熵值R越大，表示系統(tǒng)有序程度越高，系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)則越優(yōu)；反之，熵值R越小，表示系統(tǒng)有序程度越低，系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)則越不合理[7-10]。

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化分析的基本思路：首先，將導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系看作是一個(gè)系統(tǒng)，并把它抽象成對(duì)應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；通過(guò)對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性建立熵模型計(jì)算，定量分析指令在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中傳輸時(shí)效和傳輸質(zhì)量的不確定性，進(jìn)而給出導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有序度評(píng)價(jià)；結(jié)合導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化前后的有序度大小的對(duì)比分析，得出導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化分析的結(jié)論。

需要強(qiáng)調(diào)的是，在建立導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，由于同一層級(jí)的指揮節(jié)點(diǎn)之間不存在相互指揮的關(guān)系，因而在分析的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)中只考慮縱向的指揮節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)[11-12]。

2.2 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的時(shí)效熵

在限定的指揮關(guān)系下，指令在指揮組織結(jié)構(gòu)各層級(jí)指揮節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)乃俾?，稱為指揮組織結(jié)構(gòu)的時(shí)效。把反映指令在指揮組織結(jié)構(gòu)中傳輸時(shí)效性的不確定性的度量用熵來(lái)表示，稱為指揮組織結(jié)構(gòu)的時(shí)效熵[13-15]。

這里還需要明確指揮組織結(jié)構(gòu)微觀態(tài)的概念，組織結(jié)構(gòu)微觀態(tài)是指從微觀角度觀察組織結(jié)構(gòu)時(shí)某些指揮節(jié)點(diǎn)所處的數(shù)量狀態(tài)，而實(shí)現(xiàn)概率是該指揮節(jié)點(diǎn)所處的微觀態(tài)數(shù)量與組織結(jié)構(gòu)中全部指揮節(jié)點(diǎn)微觀態(tài)數(shù)量總和之比。

設(shè)在導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，指揮層級(jí)為l層，指揮節(jié)點(diǎn)為n個(gè)。按從上到下，從左到右的順序依次為每個(gè)指揮節(jié)點(diǎn)編號(hào)。

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中縱向從上到下任意2個(gè)指揮節(jié)點(diǎn)i與j（1≤i＜j≤n）的時(shí)效熵為：

當(dāng)Lij=1時(shí)，指揮節(jié)點(diǎn)i與j縱向相鄰；Lij=m+1時(shí)，指揮節(jié)點(diǎn)i與j縱向之間存在m個(gè)指揮節(jié)點(diǎn)；Lij=0時(shí)，指揮節(jié)點(diǎn)i與j不存在縱向之間的聯(lián)系，則有，于是有

定義導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的總時(shí)效熵為：

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的最大時(shí)效熵為：

若導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的時(shí)效用E來(lái)表示，則有

將式（2）、（3）代入（4）得：

顯然，E越大，表示導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)指令傳輸?shù)臅r(shí)效性越強(qiáng)。

2.3 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的質(zhì)量熵

在限定的指揮關(guān)系下，不考慮時(shí)間因素，指令在指揮組織結(jié)構(gòu)各層級(jí)指揮節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，稱為指揮組織結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。對(duì)指令傳輸時(shí)準(zhǔn)確性的不確定性的度量，稱為指揮組織結(jié)構(gòu)的質(zhì)量熵[16-18]。

在指令傳遞過(guò)程中，指揮組織結(jié)構(gòu)第i個(gè)指揮節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)機(jī)會(huì)的不確定性，稱為指揮節(jié)點(diǎn)i的質(zhì)量熵，記作。類似于導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)時(shí)效熵的確定方法，導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)質(zhì)量熵可定義為：

相應(yīng)地，導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量熵為：

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組治結(jié)構(gòu)的最大質(zhì)量熵為：

若導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為M，則有

將式（6）、（7）代入（8）得：

同樣地，M值越大，表示導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)指令傳輸?shù)臏?zhǔn)確性越高。

2.4 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的有序度

導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)有序度為R=αE+βM。因?yàn)橹笓]組織結(jié)構(gòu)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性同等重要，即，則導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)有序度為。R值越大，表明導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮組織結(jié)構(gòu)的有序度越高，指揮關(guān)系越優(yōu)。

3 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化計(jì)算分析

3.1 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系優(yōu)化計(jì)算步驟

為了便于利用熵理論分析優(yōu)化前后導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的有序度，可對(duì)比優(yōu)化前后指揮關(guān)系的變化，計(jì)算過(guò)程如下。

第1步：建立導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。將導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系抽象成如圖1、2所示的指揮關(guān)系拓?fù)鋱D。

第2步：計(jì)算優(yōu)化前后的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的時(shí)效熵。確定聯(lián)系長(zhǎng)度，計(jì)算時(shí)效微觀態(tài)總數(shù)和時(shí)效微觀態(tài)實(shí)現(xiàn)概率值，結(jié)果見(jiàn)表1、2。

表1 優(yōu)化前導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的時(shí)效熵Tab.1 Current topological structure related to time-effect for command relationship of missile replenishment at sea

表2 優(yōu)化后導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的時(shí)效熵Tab.2 Optimized topological structure related to time-effect for command relationship of missile replenishment at sea

第3步：計(jì)算優(yōu)化前后的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的質(zhì)量熵。確定聯(lián)系跨度，計(jì)算質(zhì)量微觀態(tài)總數(shù)和質(zhì)量微觀態(tài)實(shí)現(xiàn)概率值，結(jié)果見(jiàn)表3、4。

表3 優(yōu)化前導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的質(zhì)量熵Tab.3 Current topological structure related to quality for command relationship of missile replenishment at sea

表4 優(yōu)化后導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的質(zhì)量熵Tab.4 Optimized topological structure related to quality for command relationship of missile replenishment at sea

第4步：計(jì)算優(yōu)化前后的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的有序度，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮優(yōu)化分析指標(biāo)值Tab.5 Optimization analysis index for command relationship of missile replenishment at sea

3.2 優(yōu)化計(jì)算結(jié)果分析

從表5中的計(jì)算結(jié)果可以看出，若將原有的掩護(hù)指揮所和救援指揮所整合成1個(gè)勤務(wù)指揮所，則優(yōu)化后的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)無(wú)論在時(shí)效、質(zhì)量還是指揮組織結(jié)構(gòu)的有序度方面都明顯高于優(yōu)化前。因而優(yōu)化后的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)能提高指令傳輸?shù)臅r(shí)效和質(zhì)量，能使導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系得到優(yōu)化。

4 結(jié)論

本文提出了將原有導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)進(jìn)行整合，建立新的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的設(shè)想，并針對(duì)新的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系，建立了基于熵理論的優(yōu)化模型進(jìn)行驗(yàn)證分析。分析結(jié)果表明，整合現(xiàn)有的導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到優(yōu)化指揮關(guān)系的目的。與此同時(shí)，建立定量評(píng)價(jià)的結(jié)構(gòu)熵模型對(duì)于研究導(dǎo)彈海上補(bǔ)給指揮關(guān)系的優(yōu)化分析具有一定的參考價(jià)值和可行性。

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Optimized Analysis of Command Relationship for Missile Replenishment at Sea

LIU Jiang1,XU Yan2
（1.Graduate Students’Brigade,NAAU,Yantai Shandong 264001,China; 2.The 91208thUnit of PLA,Qingdao Shandong 266000,China）

For solving the problem how to analyze the optimization of command relationship for missile replenishment at sea quantitatively,the idea about optimize the command relationship of missile replenishment at seawas proposed in this paper.Then the topological structure entropy model related to time-effect and quality was established,and the conclusion was receivesd corresponding to the qualitative analysis after analyzing the optimized command relationship and the exist?ing command relationship quantitatively.

missile;replenishment at sea;command relationship;optimized

E911

A

1673-1522（2017）02-0241-05

10.7682/j.issn.1673-1522.2017.02.012

2017-01-09；

2017-03-13

劉江（1983-），男，碩士生。