郝旭祥 王育輝

摘 要：以作戰(zhàn)和遠(yuǎn)程投送作戰(zhàn)物資、短距起降、快速機(jī)動(dòng)需求為牽引，以戰(zhàn)場(chǎng)前置機(jī)場(chǎng)以及無(wú)占領(lǐng)機(jī)場(chǎng)或占領(lǐng)機(jī)場(chǎng)改建重新恢復(fù)作用選址和位置決策為實(shí)際背景，利用粗糙集理論，從不精確、不一致、不完整等大量不完備信息中求取最小不變集合，求解最小規(guī)律集，得出指標(biāo)權(quán)重，同時(shí)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行專家打分，應(yīng)用云模型理論對(duì)某海外野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址建設(shè)進(jìn)行方案評(píng)估。經(jīng)過(guò)案例分析，該方法能夠確定選址及建設(shè)的優(yōu)劣程度，對(duì)于空軍海外和遠(yuǎn)程作戰(zhàn)研究具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng);粗糙集;云模型;方案評(píng)估

中圖分類號(hào)：E824;TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）23-0013-03

Abstract： This paper takes the requirements of combat and long-distance delivery of combat materials， short-range takeoff and landing and rapid mobility as the traction， takes the location and location decision of battlefield front airport and non occupied airport or reconstruction and restoration of occupied airport as the actual background， and uses rough set theory to obtain the minimum invariant set from a large amount of incomplete information such as imprecision， inconsistency and incompleteness， The minimum rule set is solved， the index weight is obtained， the index is scored by experts， and the scheme of site selection and construction of an overseas field airport is evaluated by using cloud model theory. The case analysis shows that this method can determine the advantages and disadvantages of site selection and construction， and has a certain reference value for the overseas and long-range combat research of the air force.

Keywords： field airport;rough set;cloud model;programme evaluation

目前，多種新機(jī)型不斷裝配部隊(duì)，極大地提高了空軍的戰(zhàn)略打擊能力。在裝備投入使用之前，野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)和前方機(jī)場(chǎng)的遠(yuǎn)程投送和持續(xù)保障能力必不可少。野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)是具有簡(jiǎn)易的飛行保障設(shè)施，供航空兵臨時(shí)駐用的機(jī)場(chǎng)，一般鋪設(shè)裝配式金屬板道面或其他簡(jiǎn)易道面跑道，配備活動(dòng)式的保障設(shè)備，建筑物較小且多為臨時(shí)設(shè)施，工程量較小，可在戰(zhàn)爭(zhēng)中臨時(shí)修建[1]。野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)的鋪設(shè)與選址受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，實(shí)行野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址方案評(píng)估，目的是確定方案的優(yōu)劣程度，為后續(xù)施行戰(zhàn)場(chǎng)快速反應(yīng)、應(yīng)急機(jī)動(dòng)、戰(zhàn)略物資運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)提供參考，以保證任務(wù)的成功性及安全性。

1 基本理論

1.1 粗糙集理論

1.2 云模型理論

1.2.1 云模型定義。云模型[3-5]是一種定性概念與定量表示之間不確定轉(zhuǎn)換模型，能夠集成定性概念的模糊性與隨機(jī)性，實(shí)現(xiàn)定性語(yǔ)言值與定量數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換，準(zhǔn)確直觀地表達(dá)模糊信息。

設(shè)[U=μ]為論域，關(guān)于論域[U]中的模糊集合[A]，是指對(duì)于任意元素[μ]都存在一個(gè)有穩(wěn)定傾向的隨機(jī)數(shù)[ηA]，稱為[μ]對(duì)[A]的隸屬度。如果論域中元素是簡(jiǎn)單有序的，則[ηA]可以看作是變量[μ]的隸屬度在[U]上的分布，稱為云。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)云模型確定。云用期望值[Ex]、熵[En]和超熵[He]來(lái)表征，記為[U3Ex，En，He]。對(duì)于存在雙邊界的概念，可通過(guò)式（4）確定評(píng)語(yǔ)云各參量大?。?/p>

[Ex=Cmax+Cmin2En=Cmax-Cmin6He=k]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （4）

式中：[k]為云滴粒度控制常數(shù)，根據(jù)具體案例進(jìn)行選取，取0.1。

1.2.3 云模型計(jì)算。云發(fā)生器是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)定性模糊概念與定量確定數(shù)值間映射轉(zhuǎn)化的科學(xué)工具，常見類型包括正向云發(fā)生器與逆向云發(fā)生器兩類。該工具可將云的數(shù)值特征轉(zhuǎn)化為所需云滴，實(shí)現(xiàn)定性概念的定量化描述，逆向云發(fā)生器則與其互逆。

2 野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址指標(biāo)權(quán)重確定

2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)

野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址的主要目的是檢驗(yàn)和考核選址位置、選址環(huán)境的相關(guān)戰(zhàn)技指標(biāo)及性能，根據(jù)野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)建設(shè)要求，通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、調(diào)查問(wèn)卷、專家咨詢等方式，選取場(chǎng)務(wù)保障裝備的展開情況、系統(tǒng)可靠性、地方通用物資籌措、基礎(chǔ)設(shè)施（水、電等）情況、運(yùn)輸條件、召集地方相關(guān)人員作為前線野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 評(píng)價(jià)權(quán)重計(jì)算

2.2.1 建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型。通過(guò)搜集，找到16個(gè)野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)的相關(guān)選址方案，獲取信息如表1所示。設(shè)定條件屬性C={c1場(chǎng)務(wù)保障裝備的展開情況;c2系統(tǒng)可靠性;c3地方通用物資籌措;c4基礎(chǔ)設(shè)施配套情況（水、電等）;c5地方參與度;c6前期資金準(zhǔn)備;c7保衛(wèi)工作}。

2.2.2 屬性量化。對(duì)表1中的各指標(biāo)屬性進(jìn)行離散化處理，優(yōu)、良、中、差分別對(duì)應(yīng)1、2、3、4，得到知識(shí)表達(dá)系統(tǒng)如表2所示。

2.2.3 確定指標(biāo)權(quán)重。由式（1）、式（3）可以得到c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7的重要度qci（0.312 5，0.375，0.125，0.187 5，0.250，0.375），經(jīng)過(guò)歸一化處理，可得到各指標(biāo)權(quán)重為[ωi=0.161，0.194，0.161，0.064，0.097，0.129，0.194]。

3 野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址方案評(píng)估模型建立

3.1 標(biāo)準(zhǔn)云評(píng)估模型

采用4個(gè)優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行區(qū)間劃分，劃分結(jié)果為優(yōu)（7.5～10.0）、良（5.0～7.5）、中（2.5～5.0）、差（0～2.5）。利用式（4）將優(yōu)劣等級(jí)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)語(yǔ)云模型，其數(shù)字特征分別為優(yōu)（8.75，0.42，0.10）、良（6.25，0.42，0.10）、中（3.75，0.42，0.10）、差（1.25，0.42，0.10）。

3.2 評(píng)估模型生成

通過(guò)逆向云發(fā)生器將定性評(píng)分及定量區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果轉(zhuǎn)化為云數(shù)字特征參數(shù)。設(shè)專家評(píng)語(yǔ)集為[P1，P2，…，Pn]，表示對(duì)第[n]個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀評(píng)分值。具體步驟如下。

①采用式（5）計(jì)算出該指標(biāo)的云數(shù)字特征參數(shù)[Exi，Eni，Hei]：

[Exi=1nk=1nPkS2i=1n-1k=1nPk-Exi2Eni=π2×1nk=1nPk-ExiHei=S2i-Eni2]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）

②利用式（6）加權(quán)平均算術(shù)法將各指標(biāo)評(píng)語(yǔ)云（子云）轉(zhuǎn)化為綜合云（父云）。

[Ex=i=1nExiEniωii=1nEniωiEn=i=1nEniωiHe=i=1nHeiEniωii=1nEniωi]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （6）

式中：[n]為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù);[ωi]表示各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值。得到的父云即為野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址方案評(píng)估綜合云，利用云正向發(fā)生器可生成各云滴。

4 案例分析

假設(shè)在某次試驗(yàn)中，專家對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)劣等級(jí)進(jìn)行打分，同時(shí)由式（5）可得[Exi，Eni，Hei]如表3所示。

同時(shí)，父云的數(shù)字特征[R=5.68，0.60，0.22]，生成云圖與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)云圖比較見圖1。由圖1可得，選址方案優(yōu)劣等級(jí)處于中與良之間，主要偏向于良。通常來(lái)說(shuō)，選址前，所在地民族特征民情、周圍限高建筑物山川、構(gòu)建機(jī)場(chǎng)的最大長(zhǎng)度以及保障設(shè)備展開條件等所得結(jié)論符合實(shí)際情況，說(shuō)明基于粗糙集-云模型的野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址安全狀態(tài)評(píng)估方法有效。

5 結(jié)語(yǔ)

以野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址的影響條件為研究對(duì)象，給出野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于粗糙集對(duì)野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址實(shí)行方案優(yōu)劣評(píng)估，取得了良好的評(píng)估效果。對(duì)選址過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)分析，目的是確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的可信性，為部隊(duì)野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)選址提供參考，保證相應(yīng)的適應(yīng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊武一，周家法，卓名信，等.軍事大辭?！は耓M].北京：長(zhǎng)城出版社，2000：2707.

[2]馮勇，何建新，侍克斌.灰色系統(tǒng)理論在多目標(biāo)施工方案決策中的應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)知，2008（6）：47-51.

[3]劉瀟，王效俐.基于k-means和鄰域粗糙集的航空客戶價(jià)值分類研究[J].運(yùn)籌與管理，2021（3）：104-111.

[4]薛昱，杜紅艷.基于可拓云模型的區(qū)域水安全評(píng)價(jià)[J].科學(xué)決策，2020（12）：73-98.

[5]宋遠(yuǎn)駿，李德毅，楊孝宗，等.電子產(chǎn)品可靠性的云模型評(píng)價(jià)方法[J].電子學(xué)報(bào)，2000（12）：74-76.