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的重要作戰(zhàn)行動。受參戰(zhàn)軍兵種多、作戰(zhàn)行動交織、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)對象。因此，作戰(zhàn)目標(biāo)選擇的效益[1]評估是火力準(zhǔn)備和火力支援的基本活動，是登陸作戰(zhàn)突擊上陸和鞏固登陸場作戰(zhàn)輔助決策的重要組成部分。目前，對于作戰(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)用于研究評估[5-6]問題，但針對作戰(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)備和火力支援時打擊目標(biāo)選擇效益評估問題。通過分析火力準(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)群決策的評價法進(jìn)行打擊目標(biāo)選擇效益評估。

1.1 概述

基于三角模糊多指標(biāo)群決策的評估流程，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價方案，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。在評估過程中，對于每一層指標(biāo)，其基本形式為：，其中C'和Ci分別代表某個指標(biāo)的指標(biāo)值和其下層的第i個指標(biāo)；Wi代表下層第i個指標(biāo)的權(quán)重值，它通過AHP（層次分析法）方法計(jì)算；n代表某個指標(biāo)下層的指標(biāo)個數(shù)。

1.2 基于三角模糊數(shù)兩極比例法的定性指標(biāo)量化

精確給出一個指標(biāo)的量值比較困難，但是指揮員根據(jù)其知識水平和指揮能力，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，邀請專家及指揮員比較指標(biāo)間的相對重要程度，構(gòu)造判斷矩陣。通過對每個判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，在確保每個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)群評價方法

作戰(zhàn)指揮決策是各級指揮員集體決策的過程，因此，打分者為各級指揮員群體。對于某指標(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fi（i=1，2，…，n）的評價權(quán)重集結(jié)為群體對fi（i=1，2，…，n）的重要性的評價權(quán)重wi，本文采用AHP法來確定；用將不同指標(biāo)下群體效益的模糊評價集結(jié)為群體對效益的綜合模糊評價值。

1.4.1 指揮員群體初始評價矩陣

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

1.4.2 初始三角模糊矩陣的歸一化

1.4.3 集結(jié)為指揮員集體的評價信息

根據(jù)模糊決策分析理論，可將每個指揮員的評價信息集結(jié)成為群體的評價信息。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，指揮員群的模糊評價值矩陣為：

1.4.4 三角模糊綜合評價

從陸上目標(biāo)選擇指標(biāo)體系可以看出，某一層次的評價指標(biāo)有可能包含下層子評價指標(biāo)，該指標(biāo)的單因素評價實(shí)質(zhì)上是下一層次子指標(biāo)的三角模糊群的綜合評價，從而有多級三角模糊多指標(biāo)群的綜合評價模型：

1.4.5 確定效益評估等級

為了確定三角模糊綜合指數(shù)的等級，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)勞動效果成正比，與作戰(zhàn)勞動支出成反比。由此可見，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)勞動支出取得較大的作戰(zhàn)勞動效果。

突擊上陸和建立鞏固登陸場階段，打擊目標(biāo)選擇效益評估的核心是：針對登陸作戰(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)資源投入來考慮，核心因素主要有以下幾個方面：

1）達(dá)成意圖程度

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

2）目標(biāo)的價值性

對于作戰(zhàn)目標(biāo)選擇，要求具有較高的軍事價值，主要體現(xiàn)在對作戰(zhàn)中登陸兵力突擊上陸并建立鞏固登陸場的影響程度。目標(biāo)的價值性主要考慮目標(biāo)對我的威脅、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)價值有重要關(guān)系。

3）作戰(zhàn)主動性

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，并自始自終保持戰(zhàn)略主動權(quán)的對象。我方主動權(quán)主要體現(xiàn)在制空權(quán)、制海權(quán)，以及登陸作戰(zhàn)行動的有效執(zhí)行的上陸及建立鞏固登陸場的主動權(quán)。

4）行動可行性

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。對于登陸作戰(zhàn)目標(biāo)打擊等來說，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、時間、情報(bào)信息等。

打擊目標(biāo)效益評估指標(biāo)體系如下頁圖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)為例來說明。

設(shè)有3個決策評語，權(quán)重分別為：0.6，0.2，0.2，對作戰(zhàn)能力的子指標(biāo)評價如表1所示。

表1 作戰(zhàn)能力子層的指揮員評價表

根據(jù)三角模糊數(shù)兩級比例量化法確定初始評價矩陣，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)選擇效益評估指標(biāo)體系

則歸一化后的評價矩陣為：

依據(jù)式（6），指揮員的群決策評價矩陣為：

據(jù)AHP法，3個指標(biāo)的判斷矩陣為：

求出的指標(biāo)權(quán)重為：

則模糊綜合評價為：

可精確化為：0.565 1

3.2 評估結(jié)果分析

從計(jì)算過程和結(jié)果可以看出，對于某一目標(biāo)的“作戰(zhàn)能力”指標(biāo)評估值為三角模糊數(shù)，其評估區(qū)間跨越了較差、一般和較好3個評級，通過精確化后為0.565 1。同理，對于一個目標(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。在得到綜合評估的三角模糊評值區(qū)間的基礎(chǔ)上，精確得其精確值。

對于登陸作戰(zhàn)的火力準(zhǔn)備和火力支援來說，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)建了評估指標(biāo)體系。通過基于三角模糊數(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)選擇效益評估值。

實(shí)例證明，該方法簡便可行，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)排序的效益評估問題。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值。但對于具有聯(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)，可能會存在效益評估區(qū)分度不大、不太靈敏的情況。