沈楓煒,徐享忠

(1.陸軍裝甲兵學(xué)院,北京 100072;2.武警陜西總隊(duì)機(jī)動(dòng)支隊(duì)，陜西 西安 710038)

合成營裝備體系是指在對(duì)抗條件下,由功能上互相聯(lián)系、性能上互相補(bǔ)充的各種武器裝備系統(tǒng),按照一定結(jié)構(gòu)耦合成的、更高層次的武器裝備系統(tǒng)。從概念內(nèi)涵上理解,合成營裝備體系是系統(tǒng)的系統(tǒng)(System of Systems),是一個(gè)更高級(jí)的系統(tǒng);從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上理解,合成營裝備體系組分系統(tǒng)多樣,各組分系統(tǒng)交互緊密,因果關(guān)系復(fù)雜,是一個(gè)典型的復(fù)雜系統(tǒng)。合成營裝備體系的復(fù)雜特性為體系效能分析帶來諸多困難。

當(dāng)前,針對(duì)裝備體系效能分析有兩個(gè)層面。一是物理層面,是指以組成體系的實(shí)體為主體,研究其組分系統(tǒng)的交互行為和技戰(zhàn)術(shù)性能的耦合效應(yīng)產(chǎn)生的體系級(jí)涌現(xiàn)效果。由于合成營裝備體系組分系統(tǒng)的復(fù)雜交互行為,導(dǎo)致性能指標(biāo)間的因果關(guān)系難以理清,所以，從物理層面分析體系效能存在一定的困難。二是結(jié)構(gòu)層面,是指將裝備體系中的實(shí)體和信息流抽象為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和邊,以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為對(duì)象,研究體系的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)特征所涌現(xiàn)出的效能,從結(jié)構(gòu)層面分析體系效能可以規(guī)避物理層面存在的復(fù)雜因果關(guān)系問題。同時(shí)，由于合成營裝備體系結(jié)構(gòu)決定著對(duì)抗過程中裝備體系防御的完備性及打擊的有效性、快速性,所以，裝備體系結(jié)構(gòu)是影響裝備體系有效性的核心因素。

合成營裝備體系與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有天然的結(jié)構(gòu)類似性,所以，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為從結(jié)構(gòu)層面研究合成營裝備體系效能提供了一種可行的方法。要以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)研究裝備體系效能,首先要解決的是認(rèn)識(shí)體系結(jié)構(gòu)的問題,其次要解決的是分析體系效能的問題。

在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模和體系效能分析方面，高翔等提出加權(quán)超網(wǎng)模型方法進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)建模，該方法在超網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上增加網(wǎng)絡(luò)邊的權(quán)重,更加符合實(shí)際情況,但是，加權(quán)超網(wǎng)模型不便于指揮人員理解；提出基于鄰接矩陣的PFE值方法(非負(fù)最大特征值)進(jìn)行體系效能分析，該方法有一定的參考性。孫盛智等將OODA環(huán)時(shí)效性作為海警裝備體系作戰(zhàn)能力評(píng)估的主要指標(biāo),但是文章中只給出了海警裝備體系作戰(zhàn)過程,并沒有給出具體的裝備體系網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。賈子英等對(duì)防空體系生存能力指標(biāo)進(jìn)行研究,從物理生存能力和結(jié)構(gòu)生存能力兩方面進(jìn)行指標(biāo)體系構(gòu)建,在此基礎(chǔ)上評(píng)估防空裝備體系生存能力,其所構(gòu)建的指標(biāo)體系割裂了指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,導(dǎo)致指標(biāo)體系不能合理地反映裝備體系的復(fù)雜特性,因此，評(píng)估結(jié)果客觀性不足。

綜上所述,為了能夠科學(xué)、合理地分析裝備體系效能,本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)，提出基于作戰(zhàn)環(huán)的裝備體系對(duì)抗過程建模方法,首先解決和認(rèn)識(shí)體系結(jié)構(gòu)的問題，然后，在體系結(jié)構(gòu)建模的基礎(chǔ)上，利用網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣的PFE值對(duì)體系效能進(jìn)行分析,解決體系效能的分析問題。

1 合成營裝備體系特性分析

合成營裝備體系產(chǎn)生涌現(xiàn)性效果的主要原因是其裝備體系具有的復(fù)雜特性,復(fù)雜特性主要體現(xiàn)在體系結(jié)構(gòu)層面和組分系統(tǒng)層面。合理地分析合成營裝備體系復(fù)雜特性,是科學(xué)地構(gòu)建體系效能指標(biāo)體系的基本條件。

1.1 體系結(jié)構(gòu)特性分析

體系結(jié)構(gòu)特性主要包括涌現(xiàn)性、不確定性、分布性。

涌現(xiàn)性:各組分系統(tǒng)的復(fù)雜交互行為產(chǎn)生體系的涌現(xiàn)性,體系涌現(xiàn)出的能力正是體系的效能。體系涌現(xiàn)出的能力大于各部分能力的簡(jiǎn)單和,即“1+1>2”，且涌現(xiàn)出的整體性質(zhì)可以與組分完全不同。

分布性:體系的各組分系統(tǒng)脫離體系可以獨(dú)立完成作戰(zhàn)任務(wù),在空間上不必集中于一處,可以實(shí)現(xiàn)分散布置,避免遭遇敵集中打擊。

不確定性:裝備體系與復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境交互產(chǎn)生的不確定因素,以及作戰(zhàn)過程中指揮人員帶來的不確定因素,導(dǎo)致裝備體系產(chǎn)生涌現(xiàn)結(jié)果的不確定性。不確定性主要體現(xiàn)在裝備體系效能既可能產(chǎn)生正向涌現(xiàn),也可能產(chǎn)生負(fù)向涌現(xiàn)。

1.2 組分系統(tǒng)特性分析

組分系統(tǒng)特性主要包括多元性、差異性等。

多元性:體系是由系統(tǒng)的系統(tǒng)組成,多個(gè)系統(tǒng)相互作用才能組成體系。

差異性:各組分系統(tǒng)的性質(zhì)必須不同。體系是一個(gè)異質(zhì)的高級(jí)系統(tǒng),對(duì)不同性質(zhì)組分系統(tǒng)的差異性進(jìn)行整合才能形成體系。

2 基于作戰(zhàn)環(huán)的裝備體系對(duì)抗過程建模

作戰(zhàn)環(huán)理論是在對(duì)作戰(zhàn)過程進(jìn)行建模的基礎(chǔ)上，對(duì)軍事活動(dòng)進(jìn)行分析研究,該理論認(rèn)為作戰(zhàn)環(huán)的行動(dòng)過程就是體系發(fā)揮整體能力的過程。對(duì)裝備體系對(duì)抗過程進(jìn)行建模就是重現(xiàn)體系發(fā)揮整體能力的過程,同時(shí)也是體系效能分析的必要前提。

2.1 作戰(zhàn)環(huán)基本理論

作戰(zhàn)過程是由觀察、判斷、決策、打擊(Observe,Orient,Decision,Action,OODA)構(gòu)成的作戰(zhàn)環(huán)。作戰(zhàn)環(huán)基本過程是:“O”,偵察裝備對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行感知，生成情報(bào)信息;“O”,情報(bào)信息通過信息網(wǎng)回傳到指揮所中的情報(bào)分析席,情報(bào)分析席對(duì)情報(bào)信息匯總、融合,詳細(xì)分析后形成態(tài)勢(shì)感知圖;“D”,指揮員根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)定下作戰(zhàn)決心，并上傳到火力打擊裝備;“A”,火力打擊裝備根據(jù)任務(wù)分配對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行打擊，偵察裝備評(píng)估敵目標(biāo)毀傷程度，并上傳至指揮所,如此反復(fù)交替，直至目標(biāo)被完全摧毀,如圖1所示。該理論的基本觀點(diǎn)是:取得戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的關(guān)鍵在于縮短自身的OODA環(huán)時(shí)間以取得先發(fā)制人的效果,或者是攻擊敵方OODA環(huán)中的重要環(huán)節(jié)以造成敵方裝備體系坍塌的效果。該理論的本質(zhì)是:將裝備組分系統(tǒng)在作戰(zhàn)過程中的交互行為映射為OODA環(huán)中的節(jié)點(diǎn)、邊和權(quán)重。

圖1 OODA環(huán)基本過程

2.2 基于作戰(zhàn)環(huán)的裝備體系復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型

單個(gè)OODA環(huán)表示一條簡(jiǎn)單鏈路,多個(gè)OODA環(huán)疊加在一起形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。在裝備體系對(duì)抗過程中,存在多個(gè)OODA環(huán)相互疊加的現(xiàn)象,裝備體系對(duì)抗過程OODA環(huán)可以抽象為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型。裝備體系復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型是針對(duì)裝備體系效能分析構(gòu)建的一個(gè)抽象表示,它包括節(jié)點(diǎn)、邊和權(quán)重。

1:裝備體系復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型是通過多條OODA環(huán)將裝備實(shí)體進(jìn)行連接而形成的多重異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)從整體上分析體系的結(jié)構(gòu)功能。

2:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)合成營裝備體系中的實(shí)體,一般分為四類:偵察節(jié)點(diǎn)、指控節(jié)點(diǎn)、火力打擊節(jié)點(diǎn)、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在實(shí)際作戰(zhàn)過程中,裝備體系各類節(jié)點(diǎn)中包含多個(gè)子節(jié)點(diǎn),且存在多個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以表示為偵察節(jié)點(diǎn)集合、指控節(jié)點(diǎn)集合、火力打擊節(jié)點(diǎn)集合、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)集合。所有實(shí)體對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形成節(jié)點(diǎn)集合,=(,,,)。其中,偵察節(jié)點(diǎn)主要是用于發(fā)現(xiàn)和確定敵兵力、戰(zhàn)斗部署和行動(dòng)的變化,預(yù)備隊(duì)和增援力量的位置及其動(dòng)向,指揮所、重要武器陣地等重要目標(biāo)的變化等信息。指控節(jié)點(diǎn)主要是用于輔助指揮員進(jìn)行決策指揮,進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)信息的收集、處理、融合、判斷和分發(fā)等工作。火力打擊節(jié)點(diǎn)是根據(jù)指控節(jié)點(diǎn)的命令,按照任務(wù)劃分對(duì)各自目標(biāo)進(jìn)行火力打擊，進(jìn)而達(dá)到一定的作戰(zhàn)目的。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)主要是指敵方人員、裝備、指揮所、陣地、工事等目標(biāo)。

3:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中的邊對(duì)應(yīng)合成營裝備組分系統(tǒng)實(shí)體之間的信息交互,在裝備體系復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中一般包含三種類型:通信流、傳感流、指控流。根據(jù)實(shí)際情況,信息交互主要存在六種情況:→、→、→、→、→、→,所有的信息交互都依賴于信息傳輸系統(tǒng)，如表1所示。

表1 基本信息流

只有一對(duì)節(jié)點(diǎn)間存在信息交互時(shí)，可以用邊進(jìn)行連接,由節(jié)點(diǎn)對(duì)表示,如=(,),,=1,2,3，…，。所有邊形成的集合為。

由于在實(shí)際作戰(zhàn)過程中,受到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的影響,實(shí)體間的信息交互充滿不確定性,實(shí)體間的信息交互并不是完全、絕對(duì)高質(zhì)量的,所以，要為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中的邊進(jìn)行賦權(quán)。

4:復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中邊的權(quán)重對(duì)應(yīng)合成營裝備組分系統(tǒng)實(shí)體之間信息交互的成功率、獲取率等具有實(shí)際意義的數(shù)值,且∈[0,1](,=1,2，…,),如火力打擊節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間邊的權(quán)重代表目標(biāo)的毀傷概率。若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有邊相連,則=；若不存在邊,則=0。所有邊的權(quán)重形成集合。

5:合成營裝備體系的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型可以用一個(gè)三元組表示:

=(,,)

(1)

其中，表示節(jié)點(diǎn)的集合,表示邊的集合,表示邊的權(quán)重的集合。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的表現(xiàn)和存儲(chǔ)方式可以是鄰接矩陣。=[]為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣,矩陣元素表示相鄰節(jié)點(diǎn)之間的邊的權(quán)重。若節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)有邊相連,則∈(0,1);若節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)無邊相連,則=0。

2.3 基于作戰(zhàn)環(huán)的合成營裝備體系對(duì)抗過程模型構(gòu)建過程

基于作戰(zhàn)環(huán)的合成營裝備體系對(duì)抗過程模型構(gòu)建過程可分為以下三步。

Step1:根據(jù)使命任務(wù)確定作戰(zhàn)目標(biāo),再根據(jù)作戰(zhàn)目標(biāo)分析裝備體系完成作戰(zhàn)目標(biāo)所需的作戰(zhàn)能力,進(jìn)一步分析支撐作戰(zhàn)能力所需的裝備體系構(gòu)成,最后，對(duì)作戰(zhàn)過程進(jìn)行分析。

Step2:依據(jù)作戰(zhàn)過程,根據(jù)裝備體系實(shí)體的不同功能,按類抽象成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的偵察類節(jié)點(diǎn)、指控類節(jié)點(diǎn)、攻擊類節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn),并形成關(guān)于節(jié)點(diǎn)的集合;分析作戰(zhàn)過程中各裝備之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,將組分系統(tǒng)間的信息交互行為抽象為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的邊,并形成關(guān)于邊的集合。對(duì)邊進(jìn)行分析判斷,明確邊的物理意義,并將物理意義的數(shù)值抽象為邊的權(quán)重,形成關(guān)于邊權(quán)重的集合。

Step3:網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建。將集合中的元素(=1,2，…，)分別列出,以集合中的元素(=1,2，…，,=1,2，…，,≠)為準(zhǔn)則,對(duì)和兩兩進(jìn)行連接,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。具體構(gòu)建過程如圖2所示。

圖2 作戰(zhàn)環(huán)模型構(gòu)建過程

3 實(shí)例驗(yàn)證

本節(jié)以某重型合成旅遂行高寒邊境通道作戰(zhàn)任務(wù)為背景,對(duì)重型合成營裝備體系進(jìn)行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模,在此基礎(chǔ)上，對(duì)其裝備體系網(wǎng)絡(luò)化效能進(jìn)行研究。

3.1 基本想定

假設(shè)敵裝甲部隊(duì)三個(gè)單位在我邊境地區(qū)重要通道與我方重型合成營持續(xù)對(duì)峙。敵方三個(gè)單位信息全部被我方偵察力量感知,我方偵察力量將目標(biāo)信息傳至情報(bào)偵察席,情報(bào)偵察席融合信息形成態(tài)勢(shì)圖上傳至作戰(zhàn)指揮中心,作戰(zhàn)指揮中心形成作戰(zhàn)計(jì)劃并分發(fā)至各指控單元。

3.2 重型合成營裝備體系復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模

重型合成營裝備體系是以信息網(wǎng)為依托,各組分系統(tǒng)按照一定關(guān)系耦合而成的裝備體系,是典型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。

Step1:根據(jù)使命任務(wù)確定作戰(zhàn)目標(biāo):重型合成營遂行高寒邊境通道作戰(zhàn)任務(wù),是為了遏制敵戰(zhàn)略意圖,有效打擊敵目標(biāo)。

根據(jù)作戰(zhàn)目標(biāo)確定作戰(zhàn)能力:重型合成營在遂行通道作戰(zhàn)任務(wù)中,需要具備偵察、打擊、防護(hù)、保障、評(píng)估等能力。

根據(jù)作戰(zhàn)能力確定裝備體系構(gòu)成:按照性能資源類進(jìn)行劃分,可以將重型合成營裝備體系分為指揮信息系統(tǒng)、火力打擊系統(tǒng)、情報(bào)偵察系統(tǒng)、綜合保障系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)突擊系統(tǒng)。

指揮控制系統(tǒng)是指揮員根據(jù)任務(wù)劃分對(duì)體系內(nèi)的各類裝備系統(tǒng)、平臺(tái)進(jìn)行指揮和控制，主要包括各級(jí)指揮車。

火力打擊系統(tǒng)是指按照任務(wù)劃分,對(duì)敵目標(biāo)進(jìn)行火力打擊的裝備系統(tǒng)，主要包括迫榴炮、反坦克導(dǎo)彈等。

情報(bào)偵察系統(tǒng)是指對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行偵察,獲取敵方信息的系統(tǒng)。情報(bào)偵察系統(tǒng)主要由裝甲偵察車組成。

綜合保障系統(tǒng)是指對(duì)裝備進(jìn)行維修、保養(yǎng)的裝備平臺(tái)組成的集合。

機(jī)動(dòng)突擊系統(tǒng)主要包括步兵戰(zhàn)車和坦克。

重型合成營裝備體系作戰(zhàn)過程分析如圖3所示。

根據(jù)重型合成營裝備體系使命任務(wù),本文將重型合成營裝備體系歸納為偵察感知、判斷決策以及作戰(zhàn)行動(dòng)三個(gè)主要的階段，如圖3所示。

圖3 重型合成營裝備體系作戰(zhàn)流程

偵察感知階段:在該階段,重型合成營裝甲偵察車輛和偵察兵對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情況進(jìn)行探測(cè)和偵察,主要明確敵裝備、人員數(shù)量、位置、作戰(zhàn)意圖以及工事情況。對(duì)偵察到的目標(biāo)進(jìn)行初步評(píng)估,并將情報(bào)信息上傳至指揮中心的情報(bào)偵察席。

判斷決策階段:在該階段,情報(bào)偵察席對(duì)上傳情報(bào)信息進(jìn)行匯總分析,形成戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖。指揮員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行研判,遂定下決心并形成作戰(zhàn)方案。

作戰(zhàn)行動(dòng)階段:各分隊(duì)按照任務(wù)展開部署,火力打擊系統(tǒng)對(duì)敵目標(biāo)進(jìn)行打擊。偵察分隊(duì)對(duì)目標(biāo)毀傷情況進(jìn)行探測(cè)評(píng)估,將結(jié)果上傳至指揮中心,由指揮中心分析判斷是否繼續(xù)對(duì)敵目標(biāo)進(jìn)行打擊。

Step2:網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點(diǎn)和邊的抽取

在進(jìn)行第二步前,應(yīng)將重型合成營裝備體系中具備不同功能的組成部分,按照作戰(zhàn)環(huán)中節(jié)點(diǎn)的分類進(jìn)行歸類劃分,形成基于作戰(zhàn)環(huán)的重型合成營裝備體系,為后續(xù)節(jié)點(diǎn)抽取做好鋪墊。

節(jié)點(diǎn)的抽取:偵察類節(jié)點(diǎn)共有3個(gè):、、;由于重型合成營裝備體系火力打擊系統(tǒng)主要體現(xiàn)為壓制火力和突擊火力,所以，火力打擊節(jié)點(diǎn)由火力打擊系統(tǒng)與機(jī)動(dòng)突擊系統(tǒng)共同組成,共有5個(gè)節(jié)點(diǎn):、、、、;指揮控制節(jié)點(diǎn)共有8個(gè):指揮中心3個(gè),分別為、、，以及各火力打擊節(jié)點(diǎn)的指控節(jié)點(diǎn)、、、、。按照作戰(zhàn)想定,敵方共有3個(gè)目標(biāo):、、。節(jié)點(diǎn)集合=(,,,,,,,,,,,,,,,,,,)。

網(wǎng)絡(luò)邊的抽取:根據(jù)作戰(zhàn)流程及作戰(zhàn)任務(wù)劃分,對(duì)裝備體系實(shí)體之間的信息交互進(jìn)行抽象。

1)指控流

→的邊表示火力打擊節(jié)點(diǎn)按照任務(wù)劃分對(duì)敵方目標(biāo)進(jìn)行火力打擊,共6條，可抽象為:,、,、,、,、,、,。

→的邊表示各指控節(jié)點(diǎn)向各火力打擊系統(tǒng)下達(dá)打擊指令,共5條，可抽象為:,、,、,、,、,。

→的邊表示指揮所內(nèi)各席位指控信息交互,共3條，可抽象為:,、,、,。

2)通信流

→的邊表示偵察節(jié)點(diǎn)將偵察情報(bào)上傳至情報(bào)偵察席,共3條，可抽象為:,、,、,。

3)傳感流

→的邊表示偵察節(jié)點(diǎn)對(duì)敵目標(biāo)集群進(jìn)行偵察探測(cè),共9條，可抽象為:,、,、,(=1,2,3)。

→的邊表示三個(gè)偵察節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行偵察信息交互,共3條,可抽象為:,、,、,。

邊的集合=(,,,,,,,,,,,)。

4)邊權(quán)重的抽象

→邊的軍事意義是火力打擊系統(tǒng)毀傷敵方目標(biāo)的概率。

(2)

→邊的軍事意義是攻擊指令傳達(dá)的完整性概率。

(3)

→邊的軍事意義是偵察裝備對(duì)目標(biāo)的識(shí)別率。

(4)

→邊的軍事意義是情報(bào)信息傳輸?shù)耐暾愿怕省?/p>

(5)

→邊的軍事意義是情報(bào)信息共享的準(zhǔn)確概率。

(6)

→邊的軍事意義是指令信息傳輸?shù)耐暾愿怕省?/p>

(7)

Step3:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建

以邊集合中節(jié)點(diǎn)對(duì)的關(guān)聯(lián)關(guān)系為準(zhǔn)則,節(jié)點(diǎn)集合中的節(jié)點(diǎn)元素為對(duì)象,對(duì)集合內(nèi)有關(guān)聯(lián)關(guān)系的節(jié)點(diǎn)對(duì)進(jìn)行連接,進(jìn)而構(gòu)建出某時(shí)刻重型合成營裝備體系對(duì)抗過程復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型。如圖4所示。

圖4 某時(shí)刻重型合成營裝備體系對(duì)抗過程復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型(基本想定)

3.3 基于PFE值的重型合成營裝備體系效能分析

根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論可知,裝備體系效能通過鄰接矩陣的PFE值計(jì)算后進(jìn)行度量,具體公式如下:

=

(8)

其中，表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù);表示網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣的最大特征值;表示裝備體系的效能,的數(shù)值越大，代表裝備體系效能越強(qiáng),反之則相反。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中邊權(quán)重可以根據(jù)裝備體系仿真試驗(yàn)中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值,結(jié)果如下:

=1;=1;=1;=08;=085;=085;=09;=095;=085;=085;=085;=085;=085;=085;=085;=085;=085;=085;=085;=08;=08;=075;=08;=1;=1;=1;=1;1=1;1=1;=07;=09;=085。

在基本想定情況下,重型合成營裝備體系對(duì)抗過程復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型的鄰接矩陣為

通過計(jì)算，矩陣的=2868 8,根據(jù)式(8)可知,在基本想定情況下，該重型合成營裝備體系作戰(zhàn)效能=2868 819=0151 0。

對(duì)抗態(tài)勢(shì)2:假設(shè)敵方偵察力量發(fā)現(xiàn)我營指揮車并引導(dǎo)火力進(jìn)行打擊,指揮車遭遇打擊后部分通信功能受損,具體體現(xiàn)為火力打擊席位通信功能下降,不能向坦克1連與裝步1連發(fā)送攻擊指令，且向坦克2連、裝步2連與火力連發(fā)送火力打擊指令的數(shù)量與質(zhì)量急劇下降,情報(bào)偵察席接收偵察信息的能力下降。其網(wǎng)絡(luò)模型如圖5所示。

圖5 某時(shí)刻重型合成營裝備體系對(duì)抗過程復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型(對(duì)抗態(tài)勢(shì)2)

對(duì)抗態(tài)勢(shì)2中，由于營指揮車不能向坦克1連與裝步1連發(fā)送攻擊指令,所以，在態(tài)勢(shì)2裝備體系網(wǎng)絡(luò)模型中,節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)、斷開連接，且節(jié)點(diǎn)、分別與節(jié)點(diǎn)、斷開連接,節(jié)點(diǎn)到,到、均斷開連接;由于營指揮車與坦克2連、裝步2連與火力連之間通信能力減弱,所以，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)、、之間邊的權(quán)重降低,令它們之間邊的權(quán)重降為=02,=025,=03;由于營級(jí)指揮車收集、接收情報(bào)信息能力減弱,所以，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)、、之間邊的權(quán)重降低,令它們之間邊的權(quán)重降為=03,=02,=03,其余邊的連接狀態(tài)及權(quán)重與基本態(tài)勢(shì)下裝備體系網(wǎng)絡(luò)模型中保持一致,進(jìn)而建立態(tài)勢(shì)2裝備體系網(wǎng)絡(luò)模型鄰接矩陣,通過計(jì)算，=2857 6,根據(jù)式(8)可知,在對(duì)抗態(tài)勢(shì)2中，該重型合成營裝備體系作戰(zhàn)效能=2857 619=0140 4。

事實(shí)上，合成營裝備體系是在“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”背景下構(gòu)建的,“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”概念認(rèn)為，信息力是裝備體系作戰(zhàn)效能發(fā)揮的倍增器,通過實(shí)時(shí)信息共享，可以實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)效能最大化。因此,對(duì)比分析兩種不同態(tài)勢(shì)下合成營裝備體系作戰(zhàn)效能值可知:我營級(jí)指揮車遭遇打擊，造成信息傳輸功能受損，導(dǎo)致整體信息傳輸能力變?nèi)?從而使得合成營裝備體系作戰(zhàn)效能明顯降低。

營級(jí)指揮車在對(duì)抗過程中發(fā)揮著“頭腦”的作用,對(duì)于整個(gè)裝備體系極為重要,是作戰(zhàn)指揮的中心;同時(shí),營級(jí)指揮車是戰(zhàn)場(chǎng)信息收集、處理、傳輸?shù)闹行?是影響裝備體系信息共享的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。正是因?yàn)闋I級(jí)指揮車具有如此重要的地位,所以，也成為敵打擊的主要目標(biāo),遭遇敵打擊后由于其功能的喪失或損壞極有可能造成裝備體系坍塌,從而失去戰(zhàn)斗能力。

針對(duì)上述問題,美軍提出“馬賽克戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念，致力于解決現(xiàn)有作戰(zhàn)體系過于注重和依賴高性能、先進(jìn)多功能平臺(tái)的問題,將“大而全”的高性能平臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶《ⅰ钡母呖萍?、低成本平臺(tái),從而可以避免裝備體系中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)遭遇打擊造成體系坍塌的后果,該作戰(zhàn)概念為未來裝備體系發(fā)展與建設(shè)提供了新方向。

4 結(jié)束語

本文從裝備體系涌現(xiàn)性效果產(chǎn)生機(jī)理入手,構(gòu)建了裝備體系對(duì)抗過程復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型,并從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)角度研究了裝備體系效能,且通過實(shí)例驗(yàn)證了所提方法的有效性,最后，對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行分析，為合成營裝備體系的建設(shè)與發(fā)展提出建議。