陳曉楠，胡建敏，池本亮，崔洋

(1.國(guó)防大學(xué) 聯(lián)合勤務(wù)學(xué)院，北京 100089；2.91213部隊(duì)，山東 煙臺(tái) 264000)

0 引言

信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，影響著軍事理論的發(fā)展與創(chuàng)新。在新時(shí)代國(guó)防和軍隊(duì)建設(shè)的大環(huán)境下，先進(jìn)的信息技術(shù)對(duì)我國(guó)軍事戰(zhàn)略決策的有著深遠(yuǎn)的影響。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為21世紀(jì)最為重要的新興交叉學(xué)科之一，逐步成為科學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)，并對(duì)很多傳統(tǒng)學(xué)科的研究范式帶來(lái)了顛覆性的改變。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論研究的不斷深入，其應(yīng)用性已經(jīng)在很多領(lǐng)域內(nèi)得以體現(xiàn)。

作戰(zhàn)體系是一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)，復(fù)雜系統(tǒng)可以用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是研究復(fù)雜系統(tǒng)的一種科學(xué)方法，通過(guò)把作戰(zhàn)系統(tǒng)抽象為作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)系，來(lái)理解和研究復(fù)雜系統(tǒng)特性和功能。

研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)必須從其復(fù)雜性入手，來(lái)反映出作戰(zhàn)體系的各種特性，例如復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界效應(yīng)、社團(tuán)結(jié)構(gòu)、異質(zhì)性、涌現(xiàn)性等性質(zhì)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是通過(guò)觀察到的數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)節(jié)點(diǎn)之間與臨邊的關(guān)系。節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)特性影響著自身與鄰接節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間相互交互，共同構(gòu)成了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系。

目前有很多關(guān)于作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的抗毀性、協(xié)同性等方面的研究，例如:文獻(xiàn)[1-2]中運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的傳播動(dòng)力學(xué)特性對(duì)體系作戰(zhàn)中的指揮與協(xié)同效果進(jìn)行研究；文獻(xiàn)[3]中對(duì)從問(wèn)題域和技術(shù)域兩個(gè)方面建立體系貢獻(xiàn)率評(píng)估的研究框架并進(jìn)行分析研究；文獻(xiàn)[4-5]對(duì)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)抗毀性進(jìn)行了分析與研究。關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的研究也有很多，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的目的是通過(guò)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中獲得的數(shù)據(jù)來(lái)推斷網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)[6]中對(duì)近年來(lái)復(fù)雜系統(tǒng)重構(gòu)方面取得的研究進(jìn)展進(jìn)行了分析，總結(jié)了通過(guò)壓縮感知的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、重構(gòu)非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、似然估計(jì)重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等復(fù)雜系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法。但是對(duì)于作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系的重構(gòu)，尤其是結(jié)合作戰(zhàn)實(shí)際的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)研究則少之又少。基于此，本文對(duì)復(fù)雜作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系中的雙方作戰(zhàn)博弈關(guān)系與對(duì)敵作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法進(jìn)行研究，提出了一種改進(jìn)的作戰(zhàn)博弈和重構(gòu)方法。

1 復(fù)雜作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系博弈方法的描述

1.1 作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的定義

已知復(fù)雜作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)為一個(gè)可以獨(dú)立遂行作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)單元，作戰(zhàn)單元要具備相對(duì)獨(dú)立的作戰(zhàn)能力，包括情報(bào)信息、偵察通信、指揮控制、機(jī)動(dòng)打擊、綜合保障等一種或多種作戰(zhàn)要素[7]。戰(zhàn)場(chǎng)雙方都是由眾多作戰(zhàn)單元共同組成并以特定方式進(jìn)行耦合的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間組成己方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間組成敵方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，雙方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)間關(guān)系共同組成交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，具體如圖1所示。圖1中，x1,x2,…,x10,y1,y2,…,y10為作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)。

圖1 作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig.1 Schematic diagram of combat network

假設(shè)己方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)共No個(gè)，己方鄰接矩陣為Co=[aij]No×No，敵方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)共Ne個(gè)，敵方鄰接矩陣為Ce=[bij]Ne×Ne，雙方之間的交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣為Cb=[cij](No+Ne)×(No+Ne)，aij、bij和cij為判斷對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)是否指向第j個(gè)節(jié)點(diǎn)，有指向關(guān)系則為1，否則為0. 己方網(wǎng)絡(luò)、敵方網(wǎng)絡(luò)和交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)都有著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的基本特性，可以求得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)特征屬性，例如，節(jié)點(diǎn)的度、聚類系數(shù)、介數(shù)等。

己方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間或敵方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間共同組成相同陣營(yíng)的有向無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系為協(xié)調(diào)、控制、保障、支援等，在這種關(guān)系里面，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的博弈更側(cè)重于正和博弈，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)協(xié)調(diào)與配合使網(wǎng)絡(luò)中的綜合收益最優(yōu)化。

交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)之間的雙方節(jié)點(diǎn)共同組成不同陣營(yíng)的有向無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，不同陣營(yíng)節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系為滲透、攻擊、干擾等，在這種關(guān)系里面，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的博弈更側(cè)重于零和博弈，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)作戰(zhàn)策略的選擇使己方網(wǎng)絡(luò)收益最大化，敵方網(wǎng)絡(luò)中的綜合收益最小化。

1.2 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)重要程度

在作戰(zhàn)體系中，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)最直觀的性質(zhì)是節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的重要程度。關(guān)于節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)重要程度的文獻(xiàn)很多，節(jié)點(diǎn)重要性的度量方法主要有兩種：一種是通過(guò)節(jié)點(diǎn)的中心性來(lái)評(píng)估，節(jié)點(diǎn)中心性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越重要，例如節(jié)點(diǎn)的度中心、介數(shù)等；另一種是通過(guò)去掉某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)后，評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能的下降程度來(lái)進(jìn)行衡量，例如節(jié)點(diǎn)刪除法、收縮法等[8]。

這里通過(guò)刪除對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)后的網(wǎng)絡(luò)同步能力變化來(lái)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)重要性的評(píng)估。網(wǎng)絡(luò)同步能力大小可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的Laplace矩陣的特征值之比來(lái)衡量，即R=λmax/λmin，R為網(wǎng)絡(luò)的同步性，λmax和λmin分別為L(zhǎng)aplace矩陣最大和最小非零特征值矩陣。R值越小，對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)同步能力就會(huì)越大[9]。研究表明，在一個(gè)有向網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的度分布和網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)這兩個(gè)重要因素影響著R值大小，可以看出，度分布越均勻，對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的同步性就越強(qiáng)。因此，網(wǎng)絡(luò)的同步性可以近似的表示為

(1)

作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的最小入度為1情況下，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)重要程度D可以表示為刪除此節(jié)點(diǎn)后的網(wǎng)絡(luò)同步性R′和未刪除此節(jié)點(diǎn)后的網(wǎng)絡(luò)同步性R的比值，即

D=R′/R.

(2)

(3)

結(jié)構(gòu)重要程度D值越大，說(shuō)明此作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中對(duì)同步能力的影響越大，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的重要程度就越大。

1.3 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度

無(wú)論己方的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)還是敵方的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)，都有著自身的價(jià)值。在實(shí)際作戰(zhàn)中，價(jià)值量高的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)不一定有著重要的結(jié)構(gòu)特征，但是其價(jià)值本身決定了在作戰(zhàn)體系中的重要性和作戰(zhàn)貢獻(xiàn)度。因此，對(duì)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度進(jìn)行評(píng)估是有必要的。

接下來(lái)對(duì)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要性進(jìn)行評(píng)估，指標(biāo)體系如圖2[11-14]所示。

圖2 節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度的指標(biāo)體系Fig.2 Value importance index system of nodes

作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要性指標(biāo)：

1)偵察能力S包括作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力S1、目標(biāo)定位能力S2和目標(biāo)識(shí)別能力S3. 偵察能力主要是對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行偵察的能力。

2)決策能力A包括作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的作戰(zhàn)指揮能力A1、輔助決策能力A2和控制協(xié)調(diào)能力A3. 決策能力主要是對(duì)敵方節(jié)點(diǎn)情報(bào)信息進(jìn)行決策的能力。

3)攻擊能力I包括作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的精確命中能力I1、攻擊毀傷能力I2和攻擊支援能力I3. 攻擊能力主要是按照命令對(duì)敵方節(jié)點(diǎn)進(jìn)行攻擊的能力，對(duì)敵方節(jié)點(diǎn)造成一定的毀傷效果。

4)保障能力L包括作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的保障作用范圍L1、保障持續(xù)時(shí)間L2和保障機(jī)動(dòng)能力L3. 保障能力主要是對(duì)我方節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保障的能力。

對(duì)于節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度中偵察能力、決策能力、攻擊能力、保障能力4個(gè)二級(jí)指標(biāo)的計(jì)算采用加權(quán)法來(lái)計(jì)算：

(4)

式中：r∈{S,A,I,L}；ωk為加權(quán)值；Cr,k為偵察能力、決策能力、攻擊能力、保障能力下的具體能力指標(biāo)值，Cr,k值是通過(guò)現(xiàn)有的情報(bào)信息進(jìn)行評(píng)估后得到的，取值為[0,1].

則作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要性F同樣用加權(quán)法來(lái)計(jì)算：

F=ωSPS+ωAPA+ωIPI+ωLPL,

(5)

式中：ωS、ωA、ωI、ωL為加權(quán)值。

1.4 不同陣營(yíng)收益矩陣衡量方法

通過(guò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)重要程度和作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度可以反映出作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)本身的內(nèi)在屬性，這種屬性影響著作戰(zhàn)決策的選擇和作戰(zhàn)收益的衡量。這里通過(guò)構(gòu)造收益矩陣函數(shù)來(lái)表示不同作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的收益關(guān)系。

已知在不考慮作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)內(nèi)在屬性情況下，敵我雙方收益矩陣如表1所示。

表1 雙方收益矩陣Tab.1 Payoff matrices of both sides

根據(jù)作戰(zhàn)實(shí)際情況，當(dāng)敵我雙方進(jìn)行作戰(zhàn)時(shí)，既要考慮作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)在屬性，也要考慮交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的方向指向。我方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度屬性越大，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度屬性越小，對(duì)敵方的滲透、攻擊、干擾等行動(dòng)越容易成功，作戰(zhàn)成功率越高，但是，獲得的收益越低；反之，我方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度屬性越小，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度屬性越大，對(duì)敵方的滲透、攻擊、干擾等行動(dòng)越難，作戰(zhàn)成功率越低，但是，成功后得到的收益也越大。收益的大小與敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)重要程度屬性和價(jià)值重要程度有關(guān)。這也表示了風(fēng)險(xiǎn)和收益的對(duì)等關(guān)系，風(fēng)險(xiǎn)越大、收益越大，風(fēng)險(xiǎn)越小、收益越小。因此對(duì)表1收益矩陣進(jìn)行處理，具體收益矩陣如表2和表3所示。

表2 基于節(jié)點(diǎn)內(nèi)在屬性的收益矩陣Tab.2 Payoff matrices based on the internal attributes of nodes

表3 相同陣營(yíng)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的收益矩陣Tab.3 Payoff matrices of nodes in the same sides

表2中：Hφ=DφFφ，φ∈{o,e}，Ho、He分別表示我方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)在屬性和敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)在屬性，當(dāng)我方對(duì)敵方采取行動(dòng)時(shí)φ=e，當(dāng)敵方對(duì)我方采取行動(dòng)時(shí)φ=o.

表3中：HM對(duì)應(yīng)采用M1和M2策略的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)在屬性；H′M對(duì)應(yīng)采用M′1和M′2策略的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)在屬性；對(duì)于己方陣營(yíng)，M1、M2、M′1、M′2策略與O1、O2策略相對(duì)應(yīng)；對(duì)于敵方陣營(yíng)，M1、M2、M′1、M′2策略與E1、E2策略相對(duì)應(yīng)。

1.5 相同陣營(yíng)內(nèi)收益矩陣衡量方法

對(duì)于己方各作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間或者敵方各作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的博弈收益矩陣則是另一種情況。對(duì)于相同陣營(yíng)的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)策略選擇更側(cè)重協(xié)同與合作，同時(shí)，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)內(nèi)在屬性值越大，則作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)越重要，對(duì)策略選擇后產(chǎn)生的收益大小影響更大，其收益矩陣如表3所示。

作戰(zhàn)開(kāi)始時(shí)，在指揮機(jī)構(gòu)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，相同陣營(yíng)內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)初始策略的選擇是滿足綜合收益最大化原則。

隨著作戰(zhàn)的進(jìn)行，我方根據(jù)敵方的行動(dòng)調(diào)整策略，所謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，一個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)策略改變，往往使周圍其他作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的策略可能發(fā)生改變，周圍作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)策略改變的同時(shí)也要兼顧對(duì)敵方策略的選擇，即要使綜合收益最大化，這就需要對(duì)作戰(zhàn)博弈策略的更新進(jìn)行分析與研究。

1.6 博弈策略更新準(zhǔn)則

在每輪作戰(zhàn)博弈中，各個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的策略選擇有很多種方法。例如在文獻(xiàn)[15]中，Wang等提出了費(fèi)米方程作為選擇策略，即對(duì)于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)i(策略選擇為Si)，隨機(jī)選擇鄰接節(jié)點(diǎn)j(策略選擇為Sj)，Si以W概率選擇Sj策略：

(6)

式中：Gi為Si累計(jì)收益；Gj為Sj累計(jì)收益；κ為噪聲，表示一種非理性行為的可能性，是一個(gè)比較小的值。

采用費(fèi)米方程作為更新準(zhǔn)則是十分常見(jiàn)的方法，但是會(huì)導(dǎo)致作戰(zhàn)博弈策略選擇趨于單一化，單一策略過(guò)多，不利于后續(xù)重構(gòu)求解，且費(fèi)米方程不能很好地反映出符合作戰(zhàn)實(shí)際的策略選擇。因此這里提出一種切合作戰(zhàn)實(shí)際博弈策略更新準(zhǔn)則。

步驟1這里設(shè)首輪作戰(zhàn)博弈中己方與敵方策略選擇都滿足雙方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的綜合收益最大原則，只考慮雙方各自的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的博弈效益最大化，即

(7)

式中：N為雙方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量，N∈{No,Ne}；P為收益矩陣；Si和Sj分別為雙方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)i和j的策略選擇矩陣，Si,Sj=[1,0]T或Si,Sj=[0,1]T。

步驟2新一輪作戰(zhàn)博弈雙方策略選擇根據(jù)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的上一輪收益來(lái)決定是否變換策略。以任意一個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K為例，假設(shè)與K作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)相鏈接的敵對(duì)陣營(yíng)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)為M，則

(8)

式中：W為K作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)更換策略的概率；G0為K作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的上一輪收益；GK為與K作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)相連的敵對(duì)陣營(yíng)節(jié)點(diǎn)上一輪收益；κ是調(diào)整策略的一個(gè)參數(shù)，表示策略改變對(duì)上一輪收益比較的敏感程度。

步驟3敵我作戰(zhàn)收益矩陣的具體收益針對(duì)的是作戰(zhàn)策略成功的前提下，若作戰(zhàn)策略沒(méi)有成功的話，一方不會(huì)減少收益，另一方不會(huì)增加收益，因此，根據(jù)1.4節(jié)中對(duì)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度屬性與風(fēng)險(xiǎn)收益的判斷來(lái)決定節(jié)點(diǎn)i對(duì)節(jié)點(diǎn)j策略執(zhí)行的成功率，即

(9)

式中：Xij為策略的成功與否。Xij=0的概率為

(10)

式中：Fi為i作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度；Fj為j作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度；κ1是調(diào)整作戰(zhàn)成功率的一個(gè)參數(shù)。

在每一輪作戰(zhàn)博弈中，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與他們的所有己方鄰居作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和對(duì)方鏈接作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行博弈并且獲得收益，可以計(jì)算出作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)i的收益。

己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的作戰(zhàn)收益為己方網(wǎng)絡(luò)之間作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的協(xié)同收益和與敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)交戰(zhàn)的博弈收益之和，為

(11)

敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的作戰(zhàn)收益為敵方網(wǎng)絡(luò)之間作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的協(xié)同收益和與己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)交戰(zhàn)的博弈收益之和，為

(12)

步驟4返回步驟2進(jìn)行新一輪作戰(zhàn)博弈，更新作戰(zhàn)策略。

在真實(shí)作戰(zhàn)背景下，作戰(zhàn)博弈過(guò)程應(yīng)考慮到作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的增加與刪除，每一次作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的增加與刪除相當(dāng)于一個(gè)新的博弈起點(diǎn)，博弈推導(dǎo)過(guò)程的原理相同，這里限于篇幅，僅考慮一個(gè)作戰(zhàn)博弈周期內(nèi)的作戰(zhàn)博弈情況，即不考慮作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的增加與刪除情況。

2 復(fù)雜作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系重構(gòu)方法的描述

作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)與普通復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)有著一定的區(qū)別。作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系是在保存我方節(jié)點(diǎn)的前提下消滅敵方節(jié)點(diǎn)，雙方的不斷攻防交互使得整個(gè)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系的復(fù)雜程度劇增。我方盡可能地重構(gòu)敵方的網(wǎng)絡(luò)體系，從而更好地掌控戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)，最終得到更大化的軍事效益；此外，我方為了保存有生力量盡可能地隱蔽我方的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)我方節(jié)點(diǎn)的機(jī)動(dòng)或者一定的戰(zhàn)略策略讓敵方失去對(duì)整個(gè)作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)的把控，反之?dāng)撤揭膊扇⊥瑯拥男袆?dòng)來(lái)對(duì)我方進(jìn)行遏制。作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系的重構(gòu)就是對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行重構(gòu)，即在各種復(fù)雜環(huán)境下對(duì)整個(gè)作戰(zhàn)體系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位地掌控，使我方能夠正確地掌握更多的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)特性。

2.1 復(fù)雜作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的3種重構(gòu)情況描述

傳統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)以重構(gòu)節(jié)點(diǎn)之間的鏈接為主，通過(guò)演化博弈、動(dòng)力學(xué)特征等來(lái)重構(gòu)遺失的網(wǎng)絡(luò)鏈接。而對(duì)于復(fù)雜作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)，需要貼合作戰(zhàn)的實(shí)際情況，重新對(duì)重構(gòu)進(jìn)行定義。限于篇幅，這里只討論敵方作戰(zhàn)體系的重構(gòu)問(wèn)題，敵方作戰(zhàn)體系的重構(gòu)分3種情況。

情況1重構(gòu)敵方部分的作戰(zhàn)鏈接。胡曉峰曾指出，作戰(zhàn)系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)，作戰(zhàn)關(guān)系為核心，尤其在作戰(zhàn)系統(tǒng)中，從某種程度上來(lái)講，網(wǎng)絡(luò)鏈接比節(jié)點(diǎn)更重要[16]。在這種情況下，敵方網(wǎng)絡(luò)中部分鏈接信息不明，這里就需要通過(guò)敵我雙方之間的作戰(zhàn)博弈，重構(gòu)出敵方網(wǎng)絡(luò)真實(shí)的鏈接情況。

情況2重構(gòu)敵方部分作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度。每一個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)都有自身的價(jià)值重要程度，例如在1.3節(jié)中的偵察能力、決策能力、攻擊能力、保障能力等。我方通過(guò)已知信息和偵察手段可以了解敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的各種能力，但是敵方會(huì)對(duì)其作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)采取防護(hù)措施，妨礙我方的偵察行動(dòng)，因此，在復(fù)雜作戰(zhàn)體系中，敵方若干作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度很可能無(wú)法得知，這里就需要通過(guò)雙方的作戰(zhàn)博弈來(lái)重構(gòu)敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度。

情況3重構(gòu)敵方部分作戰(zhàn)區(qū)域。與情況1和情況2類似，我方對(duì)敵方的偵察不能使敵方網(wǎng)絡(luò)完全透明，在一個(gè)區(qū)域之內(nèi)，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量未知，內(nèi)部作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系未知，這就需要對(duì)此未知區(qū)域內(nèi)的具體情況進(jìn)行重構(gòu)。

2.2 重構(gòu)敵方網(wǎng)絡(luò)的部分鏈接

在一輪作戰(zhàn)博弈結(jié)束后，己方與敵方策略選擇都已知，己方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)同收益和雙方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)交戰(zhàn)的博弈收益都已經(jīng)得到，敵方節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)重要程度未知，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度已知，同樣地可以確定敵方與我方交戰(zhàn)的博弈收益。這里有兩種方式重構(gòu)敵方網(wǎng)絡(luò)鏈接。

方法1可以利用己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的博弈情況來(lái)判斷。通過(guò)與敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)博弈可以得到部分作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的收益矩陣中作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)內(nèi)在屬性He(我方對(duì)敵方采取作戰(zhàn)行動(dòng)對(duì)應(yīng)的博弈)，從而得到作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)重要程度De，通過(guò)De可以判斷對(duì)應(yīng)的敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)是否有未知鏈接在。但這種方式受限于交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的鏈接情況，不一定能夠完整地重構(gòu)鏈接。此外，還可以通過(guò)敵方內(nèi)部作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的博弈收益來(lái)判斷，但從作戰(zhàn)實(shí)際上來(lái)講，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間獲得的作戰(zhàn)博弈收益無(wú)法準(zhǔn)確得到，而我方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的收益情況則非常清晰。

方法2利用每輪策略后的改變來(lái)判斷。假設(shè)與敵方作戰(zhàn)K節(jié)點(diǎn)相鏈接的己方陣營(yíng)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)為M，根據(jù)每輪作戰(zhàn)博弈后敵方策略是否改變來(lái)估計(jì)1.6節(jié)中策略變換概率公式中的未知量——G0中的bij值。

敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K上一輪收益G0是bij的函數(shù)，設(shè)與作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K沒(méi)有鏈接的敵方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量為N′，在與這N′個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間存在可能的未知鏈接，重構(gòu)敵方網(wǎng)絡(luò)鏈接就是確定這個(gè)未知鏈接。

這里設(shè)第t輪作戰(zhàn)博弈的策略改變函數(shù)yt，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K在第t輪作戰(zhàn)博弈中策略發(fā)生改變則yt=1，策略沒(méi)有發(fā)生改變則yt=0. 因此定義

(13)

每輪作戰(zhàn)博弈的己方上一輪收益GKt和策略改變結(jié)果yt已知，當(dāng)t足夠大時(shí)，通過(guò)非線性最小二乘法進(jìn)行擬合可以得到N′個(gè)bij的估計(jì)值，而bij∈{0,1}，最終通過(guò)bij的估計(jì)值可以確定bij的最終值。

2.3 重構(gòu)敵方部分節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度

在2.2節(jié)中假設(shè)的是敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度都是已知的，而在實(shí)際情況下，由于掌握的信息有限性和對(duì)敵偵察能力的限制，敵方個(gè)別作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度無(wú)法確定，因此需要對(duì)敵方位置節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度進(jìn)行重構(gòu)。這里有兩種方法重構(gòu)敵方網(wǎng)絡(luò)鏈接。

方法1可以利用己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的博弈情況來(lái)判斷。如果敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K價(jià)值重要程度未知，通過(guò)己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K進(jìn)行博弈，可以得到部分節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的收益矩陣中節(jié)點(diǎn)內(nèi)在屬性He(我方對(duì)敵方采取作戰(zhàn)行動(dòng)對(duì)應(yīng)的作戰(zhàn)博弈)，從而得到作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度Fe.

方法2方法1是假定收益矩陣或者具體收益可以通過(guò)作戰(zhàn)博弈后得知的，這也是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)所采用的方法，而在實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中，敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度未知，理論上獲得的收益也無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估地得到，這里同樣可以通過(guò)2.2節(jié)中的方法來(lái)確定。

這里的未知條件不再是bij，而是作戰(zhàn)博弈的收益。此時(shí)，GKt和G0t是He的函數(shù)，根據(jù)每輪作戰(zhàn)博弈中作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)K的策略變化，可以通過(guò)非線性最小二乘法進(jìn)行擬合可以得到He的估計(jì)值，從而得到作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度的估計(jì)值。

2.4 重構(gòu)敵方網(wǎng)絡(luò)的部分作戰(zhàn)未知區(qū)域

2.4.1 節(jié)點(diǎn)數(shù)量確定

如果簡(jiǎn)單地利用多輪作戰(zhàn)博弈中鏈入和鏈出未知區(qū)域的己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)在每輪作戰(zhàn)博弈中所獲得的收益變化情況，可以直接對(duì)比得到未知區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)量Nu(未知區(qū)域內(nèi)沒(méi)有對(duì)外產(chǎn)生鏈接的節(jié)點(diǎn)除外，這里稱此類節(jié)點(diǎn)為邊緣節(jié)點(diǎn))。

無(wú)論是鏈入和鏈出到未知區(qū)域的節(jié)點(diǎn)xq和yp選擇什么策略，都離不開(kāi)以下4種情況：

情況1xq或yp節(jié)點(diǎn)采取第一種策略，與未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)博弈的收益為Pq1或Pp1；

情況2xq或yp節(jié)點(diǎn)采取第一種策略，與未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)博弈的收益為Pq2或Pp2；

情況3xq或yp節(jié)點(diǎn)采取第二種策略，與未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)博弈的收益為Pq3或Pp3；

情況4xq或yp節(jié)點(diǎn)采取第二種策略，與未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)博弈的收益為Pq4或Pp4.

通過(guò)上述4種情況可以判斷未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的策略選擇情況，當(dāng)?shù)趌輪作戰(zhàn)博弈中，第m個(gè)鏈入或鏈出未知區(qū)域的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)作戰(zhàn)博弈收益為Pq1、Pp1、Pq3或Pp3時(shí)dml=0，對(duì)應(yīng)作戰(zhàn)博弈收益為Pq2、Pp2、Pq4或Pp4時(shí)dml=1，其中：dml為作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)博弈的標(biāo)志；m=1,2,…,p+q.

從而得到未知區(qū)域的策略矩陣為

Cs=[dml](p+q)×t.

(14)

如果存在某一輪作戰(zhàn)博弈中鏈入和鏈出未知區(qū)域的己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)收益沒(méi)有發(fā)生變化，而未知區(qū)域的整體策略發(fā)生變化，那就說(shuō)明未知區(qū)域內(nèi)存在邊緣節(jié)點(diǎn)，舉例說(shuō)明如圖3所示。

圖3 敵方未知區(qū)域內(nèi)示意圖Fig.3 Schematic diagram of unknown enemy area

圖3示例中：y4為未知區(qū)域內(nèi)的邊緣節(jié)點(diǎn)，當(dāng)y4策略變化，y1、y2、y3策略沒(méi)有發(fā)生變化時(shí)，整個(gè)未知區(qū)域策略發(fā)生變化，而鏈入和鏈出未知區(qū)域的己方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)與未知區(qū)域內(nèi)的作戰(zhàn)博弈收益不變。因此可以通過(guò)這個(gè)方法判斷未知區(qū)域內(nèi)是否存在邊緣節(jié)點(diǎn)。

2.4.2 節(jié)點(diǎn)之間鏈接和價(jià)值重要程度的確定

在不考慮邊緣節(jié)點(diǎn)的情況下，根據(jù)2.4.1節(jié)中判斷出的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量，然后根據(jù)與己方網(wǎng)絡(luò)之間的作戰(zhàn)博弈來(lái)求得未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的鏈接情況。由于未知區(qū)域是敵方網(wǎng)絡(luò)的一部分，這里將未知區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)為C′s=[eij]Nu×Nu，eij為判斷未知區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中第i個(gè)節(jié)點(diǎn)是否指向第j個(gè)節(jié)點(diǎn)，有指向關(guān)系則為1，否則為0. 此時(shí)由于每一個(gè)內(nèi)部作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)收益都與外部的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)和未知區(qū)域內(nèi)部的其他作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，且外部作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)收益的計(jì)算可能不僅與內(nèi)部區(qū)域一個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)有關(guān)，這里的未知量是eij和HM或H′M，t輪作戰(zhàn)博弈后共產(chǎn)生t組方程組，每組Nu個(gè)方程，再通過(guò)2.2節(jié)中的第二種方法的非線性最小二乘法進(jìn)行擬合，求得位置區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的鏈接eij和作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度Fe.

當(dāng)考慮邊緣節(jié)點(diǎn)的情況下，邊緣節(jié)點(diǎn)與其他作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的博弈會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)收益發(fā)生偏差，進(jìn)而使策略改變概率發(fā)生變化，再直接采用上述方法會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的eij不準(zhǔn)確，邊緣節(jié)點(diǎn)內(nèi)在屬性越大，對(duì)eij的測(cè)量誤差就越大。這樣就需要添加必要的條件來(lái)對(duì)邊緣節(jié)點(diǎn)情況進(jìn)行評(píng)估。

1.3節(jié)中通過(guò)對(duì)敵的偵察與信息采集評(píng)估敵方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度，同理，采用相同方法對(duì)整個(gè)未知區(qū)域進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估未知區(qū)域的價(jià)值重要程度Fw，減去2.4.1節(jié)中求得的未知區(qū)域內(nèi)Nu個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度，得到邊緣節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度。此時(shí)，設(shè)定一個(gè)閾值α，當(dāng)邊緣節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度大于α?xí)r，說(shuō)明對(duì)其他作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)收益造成的偏差足以影響策略改變概率發(fā)生很大的變化，影響eij的測(cè)量；當(dāng)邊緣節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度小于α?xí)r，則可以邊緣節(jié)點(diǎn)的影響程度忽略不計(jì)，Nu個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)即為所求未知區(qū)域。閾值α是結(jié)合具體數(shù)據(jù)和eij的估計(jì)情況后統(tǒng)計(jì)得出的。

當(dāng)考慮存在一個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)的情況時(shí)。若邊緣節(jié)點(diǎn)的價(jià)值重要程度大于α，邊緣節(jié)點(diǎn)與未知區(qū)域內(nèi)其他作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的鏈接情況共分為3Nu種情況，此時(shí)，可以通過(guò)挑選在t輪作戰(zhàn)博弈中，Nu個(gè)點(diǎn)策略不變而未知區(qū)域整體策略而改變的輪數(shù)，進(jìn)而確定邊緣節(jié)點(diǎn)的策略狀況，以此做更進(jìn)一步計(jì)算，但這種方法十分復(fù)雜。除此之外，也可以結(jié)合作戰(zhàn)實(shí)際，采取其他手段來(lái)得到eij值，例如采取行動(dòng)摧毀Nu個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)，通過(guò)策略變化情況來(lái)做下一步的計(jì)算，限于篇幅將不進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化與分析。

3 實(shí)例分析

3.1 作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)定

紅軍與藍(lán)軍舉行作戰(zhàn)演習(xí)，紅軍有8個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)，藍(lán)軍有10個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)，紅軍內(nèi)部各作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)共同組成紅方網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)軍內(nèi)部各作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)共同組成藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)，紅方網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)間關(guān)系為交戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，具體作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.4 Combat network structure

雙方作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)重要程度和設(shè)定的價(jià)值重要程度如表4所示。

表4 雙方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定Tab.4 Parameter setting of combat networks of both sides

作戰(zhàn)博弈參數(shù)如表5所示。

表5 博弈參數(shù)設(shè)定Tab.5 Game parameter setting

3.2 博弈與重構(gòu)分析

首先按照各自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部作戰(zhàn)博弈情況確定初始策略，進(jìn)行多輪作戰(zhàn)博弈，第t輪后得到各節(jié)點(diǎn)的策略變化情況(用0和1表示，這里顯示到第100輪)，如表6所示。

表6 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)策略變化情況Tab.6 Strategy changes of combat nodes

在每一輪作戰(zhàn)博弈中獲得的實(shí)時(shí)收益如表7所示。

表7 作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)收益情況Tab.7 Payoff of combat nodes

接下來(lái)，驗(yàn)證作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的有效性。假定在上述作戰(zhàn)博弈中，藍(lán)方網(wǎng)絡(luò)第8、9、10等3個(gè)節(jié)點(diǎn)處于未知區(qū)域，我方無(wú)法得知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，此時(shí)p=3，q=3. 此時(shí)，未知區(qū)域的策略矩陣為

(15)

通過(guò)2.4.1節(jié)中的方法，可以確定矩陣第1行、第2行、第4行，第3行、第5行，第6行分別鏈接3個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)，可以確定未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量Nu=3.

下一步進(jìn)行未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間鏈接和作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度的確定。

這里發(fā)現(xiàn)直接擬合后由于變量較多，價(jià)值重要程度誤差較大，而根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的鏈接比較容易確定，這里先確定作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)直接的鏈接，然后減少變量繼續(xù)計(jì)算作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度。

經(jīng)過(guò)大量隨機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)t足夠大時(shí)(t>100)，作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)之間的鏈接幾乎可以100%確定，而確定作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度時(shí)則需要更多的輪數(shù)t，結(jié)果才能趨于正確值。當(dāng)然，真正作戰(zhàn)中不可能給紅方足夠的時(shí)間使預(yù)測(cè)特別精確，這里采用t=100進(jìn)行500次模擬，3個(gè)內(nèi)部區(qū)域的作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度如圖5所示。

圖5 節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度仿真圖Fig.5 Simulation graph of node value importance

從圖5中可以看出，在100輪作戰(zhàn)博弈之內(nèi)對(duì)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度的預(yù)測(cè)已經(jīng)比較準(zhǔn)確，未知區(qū)域內(nèi)的3個(gè)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度在正確值的附近波動(dòng)，誤差在正確值10%以內(nèi)的概率分別為85.80%(3.063 6～0.374 4)、91.20%(0.526 8～0.643 8)和82.20%(0.201 4～0.246 2)，可以滿足作戰(zhàn)需求。此時(shí)，對(duì)未知區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)鏈接情況和作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)價(jià)值重要程度的重構(gòu)已經(jīng)完成。

4 結(jié)論

研究作戰(zhàn)體系中的敵我雙方作戰(zhàn)博弈關(guān)系將朝著更科學(xué)、更高效、更接近實(shí)戰(zhàn)化方向轉(zhuǎn)變，其中對(duì)敵方作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系中的結(jié)構(gòu)與價(jià)值重構(gòu)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在作戰(zhàn)領(lǐng)域更深一層的應(yīng)用。本文建立了敵我雙方作戰(zhàn)博弈模型和敵方網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與價(jià)值重構(gòu)模型，研究了雙方之間作戰(zhàn)博弈關(guān)系與博弈收益，分析了敵方網(wǎng)絡(luò)在不同情況下相應(yīng)的重構(gòu)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的作戰(zhàn)博弈與重構(gòu)方法，能較好地體現(xiàn)作戰(zhàn)博弈與重構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)研究作戰(zhàn)博弈與對(duì)敵網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)有著一定的研究?jī)r(jià)值。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 胡曉峰,賀筱媛,饒德虎.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的體系作戰(zhàn)協(xié)同能力分析方法研究[J].復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué),2015,12(2):9-17.

HU X F,HE X Y,RAO D H.A methodology for investigating the capabilities of command and coordination for system of systems operation based on complex network theory[J].Complex Systems and Complexity Science,2015,12(2):9-17.(in Chinese)

[2] 胡曉峰,賀筱媛,饒德虎,等.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的體系作戰(zhàn)指揮與協(xié)同機(jī)理分析方法研究[J].指揮與控制學(xué)報(bào),2015,1(1):5-13.

HU X F,HE X Y,RAO D H,et al.Research on mechanism of command and coordination for system of systems operation based on complex network theory[J].Journal of Command and Control,2015,1(1):5-13.(in Chinese)

[3] 李小波,王維平,林木,等.體系貢獻(xiàn)率評(píng)估的研究框架、進(jìn)展與重點(diǎn)方向[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2019,39(6):1623-1634.

LI X B,WANG W P,LIN M,et al.The research framework,progress,and key directions of system-of-systems contribution ratio evaluation[J].Systems Engineering—Theory &Practice,2019,39(6):1623-1634.(in Chinese)

[4] 鄧青,薛青,陳琳,等.基于作戰(zhàn)系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)抗毀性優(yōu)化研究[J].計(jì)算機(jī)仿真,2019,36(6):1-4,402.

DENG Q,XUE Q,CHEN L,et al.Research of anti-destroy optimizing based on operation system complex network[J].Computer Simulation,2019,36(6):1-4,402.(in Chinese)

[5] 郭曉成,馬潤(rùn)年,陳彤睿,等.跨層協(xié)同指揮控制網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究[J].火力與指揮控制,2019,44(6):36-40.

GUO X C,MA R N,CHEN T R,et al.Study on invulnerability of cross-layer cooperative C2 network[J].Fire Control &Command Control,2019,44(6):36-40.(in Chinese)

[6] 張海峰,王文旭.復(fù)雜系統(tǒng)重構(gòu)[J].物理學(xué)報(bào),2020,69(8):92-102.

ZHANG H F,WANG W X.Complex system reconstruction[J].Acta Physica Sinica,2020,69(8):92-102.(in Chinese)

[7] 趙中其.打造新型精確作戰(zhàn)單元[N].解放軍報(bào),2020-05-12(007).

ZHAO Z Q.Building a new type of precision combat unit [N].PLA Daily,2020-05-12(007).(in Chinese)

[8] 程光權(quán),陸永中,張明星.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要度評(píng)估及網(wǎng)絡(luò)脆弱性分析[J].國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào),2017,39(1):120-127.

CHENG G Q,LU Y Z,ZHANG M X,et al.Node importance evaluation and network vulnerability analysis on complex network[J].Journal of National University of Defense Technology,2017,39(1):120-127.(in Chinese)

[9] 朱廷祥,吳曄,肖井華.一種有效的提高復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步能力的自適應(yīng)方法[J].物理學(xué)報(bào),2012,61(4):9-13.

ZHU T X,WU Y,XIAO J H.An efficient adaptive method of improving the synchronization of complex networks[J].Acta Physica Sinica,2012,61(4):9-13.(in Chinese)

[10] ZHOU C S,MOTTER A E,KURTHS J.Universality in the synchronization of weighted random networks[J].Physical Review Letters,2006,96(3):034101.

[11] 趙丹玲,譚躍進(jìn),李際超,等.基于作戰(zhàn)環(huán)的武器裝備體系貢獻(xiàn)度評(píng)估[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2017,39(10):2239-2247.

ZHAO D L,TAN Y J,LI J C,et al.Armament system of systems contribution evaluation based on operation loop[J].Systems Engineering and Electronics,2017,39(10):2239-2247.(in Chinese)

[12] CHENG C,GAO M,CHENG X,et al.Research on operational efficiency evaluation of anti-tank missile weapon system based on combination weighting[J].Systems Engineering-Theory &Practice,2018,38(1):241-251.

[13] CHEN W Y,LIU G Q,CHEN H D,et al.Research on effectiveness evaluation method of the integrated naval gun and laser weapon system[C]∥Proceedings of 2018 IEEE International Conference of Intelligent Robotic and Control Engineering.Lanzhou,China:IEEE,2018:51-55.

[14] 王中偉,裘杭萍,王智學(xué),等.基于攻防博弈的多波次導(dǎo)彈發(fā)射路徑規(guī)劃[J].指揮與控制學(xué)報(bào),2019,5(1):63-68.

WANG Z W,QIU H P,WANG Z X,et al.Multi-shot missile launching path planning based on attack-defense game[J].Journal of Command and Control,2019,5(1):63-68.(in Chinese)

[15] WANG W X,LAI Y C,CELSO G,et al.Network reconstruction based on evolutionary-game data via compressive sensing[J].Physical Review X,2011,1(2):1-7.

[16] 胡曉峰.戰(zhàn)爭(zhēng)科學(xué)論——認(rèn)識(shí)和理解戰(zhàn)爭(zhēng)的科學(xué)基礎(chǔ)與思維方法[M].北京:科學(xué)出版社,2019:185-196.

HU X F.Science of War:the scientific basis and thinking me-thod of knowing and understanding war [M].Beijing:Science Press,2019:185-196.(in Chinese)