張世燎，闞亞斌，高 晶

（海軍大連艦艇學(xué)院作戰(zhàn)軟件與仿真研究所，遼寧 大連 116018）

0 引言

在兩棲登陸作戰(zhàn)中，火力準(zhǔn)備與火力支援是保證登陸兵力順利上陸并建立鞏固登陸場(chǎng)的重要作戰(zhàn)行動(dòng)。受參戰(zhàn)軍兵種多、作戰(zhàn)行動(dòng)交織、指揮協(xié)同復(fù)雜等約束，火力準(zhǔn)備與火力支援要求作戰(zhàn)兵力需區(qū)分目標(biāo)作戰(zhàn)效益，選擇能在有限的時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)成作戰(zhàn)意圖、實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)效果的目標(biāo)為作戰(zhàn)對(duì)象。因此，作戰(zhàn)目標(biāo)選擇的效益[1]評(píng)估是火力準(zhǔn)備和火力支援的基本活動(dòng)，是登陸作戰(zhàn)突擊上陸和鞏固登陸場(chǎng)作戰(zhàn)輔助決策的重要組成部分。目前，對(duì)于作戰(zhàn)效果[2]及作戰(zhàn)效能[3-4]的研究取得了很多成果，也有多種模糊理論應(yīng)用于研究評(píng)估[5-6]問(wèn)題，但針對(duì)作戰(zhàn)目標(biāo)選擇效益，尤其是在登陸作戰(zhàn)中目標(biāo)選擇效益評(píng)估的應(yīng)用非常少。

本文主要研究火力準(zhǔn)備和火力支援時(shí)打擊目標(biāo)選擇效益評(píng)估問(wèn)題。通過(guò)分析火力準(zhǔn)備和火力支援中，影響打擊目標(biāo)選擇效益的因素，構(gòu)建了評(píng)估指標(biāo)體系；基于三角模糊[7-10]多指標(biāo)群決策[11-12]方法和 AHP[4-5，13]法，量化打擊目標(biāo)選擇效益，為打擊目標(biāo)選擇及排序提供技術(shù)支持。

1 基于三角模糊數(shù)多指標(biāo)群決策方法

為了適應(yīng)登陸作戰(zhàn)指揮員群體決策及語(yǔ)言模糊性決策等特點(diǎn)，本文綜合采用三角模糊數(shù)兩極比例法、模糊多指標(biāo)群決策的評(píng)價(jià)法進(jìn)行打擊目標(biāo)選擇效益評(píng)估。

1.1 概述

基于三角模糊多指標(biāo)群決策的評(píng)估流程，首先在建立指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，確定各指標(biāo)的權(quán)重；其次決策群體確定其評(píng)價(jià)方案，并量化為各指標(biāo)的模糊指標(biāo)值；然后，依據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的三角模糊評(píng)分值與其權(quán)重，計(jì)算指標(biāo)值。依此類推，由底層到高層指標(biāo)，直至最后復(fù)合成一個(gè)綜合的三角模糊效益值，即目標(biāo)選取效益綜合指標(biāo)值。在評(píng)估過(guò)程中，對(duì)于每一層指標(biāo)，其基本形式為：，其中C'和Ci分別代表某個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)值和其下層的第i個(gè)指標(biāo)；Wi代表下層第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值，它通過(guò)AHP（層次分析法）方法計(jì)算；n代表某個(gè)指標(biāo)下層的指標(biāo)個(gè)數(shù)。

1.2 基于三角模糊數(shù)兩極比例法的定性指標(biāo)量化

精確給出一個(gè)指標(biāo)的量值比較困難，但是指揮員根據(jù)其知識(shí)水平和指揮能力，給出指標(biāo)的定性描述是較容易的。為了避免丟失信息，這里采用三角模糊數(shù)兩極比例量化法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，可以將指揮員效益型及成本型指標(biāo)的模糊語(yǔ)言表述轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)形式。

圖1 三角模糊數(shù)兩級(jí)比例量化法

1.3 基于AHP法確定指標(biāo)權(quán)重

AHP法是常用的指標(biāo)權(quán)重確定方法。這里采用1～9標(biāo)度法，運(yùn)用AHP理論，邀請(qǐng)專家及指揮員比較指標(biāo)間的相對(duì)重要程度，構(gòu)造判斷矩陣。通過(guò)對(duì)每個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，在確保每個(gè)判斷矩陣的一致性均可接受的前提下，確定各指標(biāo)權(quán)重。

1.4 目標(biāo)效益多指標(biāo)群評(píng)價(jià)方法

作戰(zhàn)指揮決策是各級(jí)指揮員集體決策的過(guò)程，因此，打分者為各級(jí)指揮員群體。對(duì)于某指標(biāo)的下層指標(biāo)為fi（i=1，…，n），各指揮員Dp分別確定其指標(biāo)值并進(jìn)行無(wú)量綱化處理，將其轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)Yip；利用公式將各指揮員對(duì)fi（i=1，2，…，n）的評(píng)價(jià)權(quán)重集結(jié)為群體對(duì)fi（i=1，2，…，n）的重要性的評(píng)價(jià)權(quán)重wi，本文采用AHP法來(lái)確定；用將不同指標(biāo)下群體效益的模糊評(píng)價(jià)集結(jié)為群體對(duì)效益的綜合模糊評(píng)價(jià)值。

1.4.1 指揮員群體初始評(píng)價(jià)矩陣

設(shè)有p個(gè)指揮員參與指揮，不同的指揮員的權(quán)重為 φ=（φ1，φ2，…，φp），某指標(biāo)下有 n 個(gè)子指標(biāo)，建立指標(biāo)集為L(zhǎng)={l1，l2，…，ln}。形成三角模糊數(shù)的初始評(píng)價(jià)矩陣為：

1.4.2 初始三角模糊矩陣的歸一化

1.4.3 集結(jié)為指揮員集體的評(píng)價(jià)信息

根據(jù)模糊決策分析理論，可將每個(gè)指揮員的評(píng)價(jià)信息集結(jié)成為群體的評(píng)價(jià)信息。這里，指揮員群體的模糊指標(biāo)權(quán)向量由AHP法產(chǎn)生為W，指揮員群的模糊評(píng)價(jià)值矩陣為：

1.4.4 三角模糊綜合評(píng)價(jià)

從陸上目標(biāo)選擇指標(biāo)體系可以看出，某一層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)有可能包含下層子評(píng)價(jià)指標(biāo)，該指標(biāo)的單因素評(píng)價(jià)實(shí)質(zhì)上是下一層次子指標(biāo)的三角模糊群的綜合評(píng)價(jià)，從而有多級(jí)三角模糊多指標(biāo)群的綜合評(píng)價(jià)模型：

1.4.5 確定效益評(píng)估等級(jí)

為了確定三角模糊綜合指數(shù)的等級(jí)，本文根據(jù)三角模糊數(shù)的分布特點(diǎn)，利用下式將其轉(zhuǎn)化為精確數(shù)，便于各目標(biāo)的同維度精確比較：。

2 打擊目標(biāo)選擇效益指標(biāo)體系分析與構(gòu)建

作戰(zhàn)效益即作戰(zhàn)所占用和耗費(fèi)的勞動(dòng)與所取得的作戰(zhàn)成果及其實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)目的程度的比較[1]。作戰(zhàn)效益與作戰(zhàn)勞動(dòng)效果成正比，與作戰(zhàn)勞動(dòng)支出成反比。由此可見(jiàn)，提高作戰(zhàn)效益的實(shí)質(zhì)，就是合理配置和利用軍事人力、物力和財(cái)力等，以較小的作戰(zhàn)勞動(dòng)支出取得較大的作戰(zhàn)勞動(dòng)效果。

突擊上陸和建立鞏固登陸場(chǎng)階段，打擊目標(biāo)選擇效益評(píng)估的核心是：針對(duì)登陸作戰(zhàn)火力準(zhǔn)備及火力支援打擊目標(biāo)，分析影響打擊效益的主要因素，構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系。指標(biāo)體系的構(gòu)建從打擊目標(biāo)的可行性、打擊取得的收益及作戰(zhàn)資源投入來(lái)考慮，核心因素主要有以下幾個(gè)方面：

1）達(dá)成意圖程度

為了達(dá)成上陸并建立鞏固登陸場(chǎng)的作戰(zhàn)意圖，對(duì)不同環(huán)境、縱深、性質(zhì)和價(jià)值的打擊目標(biāo)，有著不同的毀傷意圖。對(duì)于單一打擊目標(biāo)，其毀傷意圖是確定的，即：重度毀傷、中度毀傷、輕度毀傷等的一個(gè)級(jí)別。

2）目標(biāo)的價(jià)值性

對(duì)于作戰(zhàn)目標(biāo)選擇，要求具有較高的軍事價(jià)值，主要體現(xiàn)在對(duì)作戰(zhàn)中登陸兵力突擊上陸并建立鞏固登陸場(chǎng)的影響程度。目標(biāo)的價(jià)值性主要考慮目標(biāo)對(duì)我的威脅、打擊后削弱敵戰(zhàn)斗力的程度。后者與目標(biāo)的特性、作戰(zhàn)能力及經(jīng)濟(jì)價(jià)值有重要關(guān)系。

3）作戰(zhàn)主動(dòng)性

奪取并保持兩棲作戰(zhàn)地域內(nèi)的控制權(quán)是兩棲登陸作戰(zhàn)的重要任務(wù)及重要組成部分。登陸打擊目標(biāo)選擇，要能達(dá)到獲取有利于奪取戰(zhàn)略上主動(dòng)，并自始自終保持戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)的對(duì)象。我方主動(dòng)權(quán)主要體現(xiàn)在制空權(quán)、制海權(quán)，以及登陸作戰(zhàn)行動(dòng)的有效執(zhí)行的上陸及建立鞏固登陸場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。

4）行動(dòng)可行性

打擊目標(biāo)的可行性，要充分考慮客觀可能?？陀^可能主要是由敵我雙方作戰(zhàn)環(huán)境因素決定的，主要包括打擊目標(biāo)時(shí)空的可達(dá)性、水文氣象條件、地形條件、作戰(zhàn)協(xié)同和作戰(zhàn)保障能力等。

5）作戰(zhàn)資源耗費(fèi)

作戰(zhàn)資源是與作戰(zhàn)相關(guān)的人力、物力、財(cái)力、空間、信息等資源。對(duì)于登陸作戰(zhàn)目標(biāo)打擊等來(lái)說(shuō)，與其相關(guān)的資源主要包括人力、裝備、財(cái)力、海域、空域、地域、時(shí)間、情報(bào)信息等。

打擊目標(biāo)效益評(píng)估指標(biāo)體系如下頁(yè)圖2所示。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)例設(shè)計(jì)與計(jì)算

由于指標(biāo)層次和數(shù)量較多，這里以作戰(zhàn)能力的子層指標(biāo)為例來(lái)說(shuō)明。

設(shè)有3個(gè)決策評(píng)語(yǔ)，權(quán)重分別為：0.6，0.2，0.2，對(duì)作戰(zhàn)能力的子指標(biāo)評(píng)價(jià)如表1所示。

表1 作戰(zhàn)能力子層的指揮員評(píng)價(jià)表

根據(jù)三角模糊數(shù)兩級(jí)比例量化法確定初始評(píng)價(jià)矩陣，并按指揮員的權(quán)重進(jìn)行修改，分別為0和：

圖2 打擊目標(biāo)選擇效益評(píng)估指標(biāo)體系

則歸一化后的評(píng)價(jià)矩陣為：

依據(jù)式（6），指揮員的群決策評(píng)價(jià)矩陣為：

據(jù)AHP法，3個(gè)指標(biāo)的判斷矩陣為：

求出的指標(biāo)權(quán)重為：

則模糊綜合評(píng)價(jià)為：

可精確化為：0.565 1

3.2 評(píng)估結(jié)果分析

從計(jì)算過(guò)程和結(jié)果可以看出，對(duì)于某一目標(biāo)的“作戰(zhàn)能力”指標(biāo)評(píng)估值為三角模糊數(shù)，其評(píng)估區(qū)間跨越了較差、一般和較好3個(gè)評(píng)級(jí)，通過(guò)精確化后為0.565 1。同理，對(duì)于一個(gè)目標(biāo)可建立全指標(biāo)系統(tǒng)的指標(biāo)值，從最底層依次往上，逐層求解，可最終求出打擊目標(biāo)選擇效益值。在得到綜合評(píng)估的三角模糊評(píng)值區(qū)間的基礎(chǔ)上，精確得其精確值。

對(duì)于登陸作戰(zhàn)的火力準(zhǔn)備和火力支援來(lái)說(shuō)，其打擊的目標(biāo)數(shù)量很大。使用同樣的方法，可以得到不同目標(biāo)的打擊效益模糊及精確評(píng)估值，為基于模糊方法和精確值方法的打擊目標(biāo)效益多目標(biāo)比較、排序提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

4 結(jié)論

本文從目標(biāo)選擇效益的含義出發(fā)，分析影響登陸作戰(zhàn)中打擊目標(biāo)選擇效益的主要因素，系統(tǒng)地構(gòu)建了評(píng)估指標(biāo)體系。通過(guò)基于三角模糊數(shù)的多群體決策方法，定性與定量相結(jié)合，給出了打擊目標(biāo)選擇效益評(píng)估值。

實(shí)例證明，該方法簡(jiǎn)便可行，較好地解決了登陸作戰(zhàn)的火力準(zhǔn)備與火力支援作戰(zhàn)中，多目標(biāo)選擇和打擊目標(biāo)排序的效益評(píng)估問(wèn)題。該方法在登陸作戰(zhàn)中打擊目標(biāo)選擇和火力資源分配[15-16]輔助決策方面具有一定的參考價(jià)值。但對(duì)于具有聯(lián)合作戰(zhàn)特點(diǎn)的登陸作戰(zhàn)而言，本文中構(gòu)建的指標(biāo)體系還不夠細(xì)，可能會(huì)存在效益評(píng)估區(qū)分度不大、不太靈敏的情況。