步槍作戰效能評估

柯鏵，柯科

（1.遵義師范學院數學系，貴州遵義563002；2.中國人民解放軍昆明陸軍學院第二作戰指揮教研室，云南昆明650207）

輕武器是指可由單兵或班組攜帶和使用的武器，傳統概念是指槍械.槍是指口徑在20毫米以下，利用火藥氣體能量發射彈丸的管形火器，是步兵完成戰斗任務的主要武器，同時還廣泛裝備各兵種.今天，現代輕武器仍在突飛猛進的發展，隨著新材料、新工藝、新結構和高新技術的大量運用，步兵輕武器的戰斗力得到了極大的提高，而步槍特別是自動步槍作為輕武器的最主要代表，向著小口徑化、槍族化、輕量化、通用化、高精度化的方向發展，其作戰效能更是產生了質的飛躍.分析研究我軍和外軍輕武器，尤其是步槍的性能和作戰效能，了解和掌握我軍武器裝備的技術在世界上的先進程度和所處的位置，是我們做好新時期軍事斗爭準備的一種具體體現，也是我們應當并且必須進行的一項重要的工作.

1 兩代(共10種)自動步槍和沖鋒槍的技戰指標

表1[1]給出了以美國為首的北約國家、(前)蘇聯、俄羅斯，以及我軍的兩代(共10種)自動步槍和突擊步槍的技術指標.我們對其作戰效能應用聯系數和關聯度方法進行評估和排序.

表1 兩代(共10種)自動步槍和沖鋒槍的技戰指標表

2 系數評估

2.1 聯系數

設步槍的作戰效能為Z，對其作戰效能發揮的有利因素為a，中利因素為b，不利因素為c，則其作戰效能的聯系數為：=a+bi-c，其中i∈[-1，1]為影響中利因素發揮的條件，條件有利時i≥0（一般取i=1），條件不利時i＜0（一般取i=-1）.越大，步槍的作戰效能值Z越高.[2]

對于步槍的作戰效能評估，有利因素是指各型步槍的某項技戰術指標在所有步槍同類指標中處于最優的位置；不利因素指某項指標在同類指標中處于最劣位置；中利因素則為處于中間水平的情況.實踐證明：在步槍的各項指標中，身管口徑、槍全重越小越優（身管口徑較小的步槍，其射彈的初速度較大，并且彈丸直徑較小，則其殺傷力也就較大）；射彈初速、有效射程、表尺射程、戰斗射速、彈匣容量越大越優；槍全長則是以適中為優（槍長過長影響步兵的戰斗行動；而槍長過短不適于野戰使用且影響射擊精度）.必須說明的是，表中所列的戰斗射速如為平均值，則與之相等的實際值應優于此平均值（即說明步槍的戰斗射速較為穩定），如“100”應優于“平均100”.

例如：（前）蘇Ak47式沖鋒槍，有1項指標（彈匣容量）在所有步槍同類指標中最優，其余7項指標則處于中間水平，則其有利因素為a=1，中利因素為b=7，不利因素為c=0，其聯系數為=a+bi-c=1+7i.

2.2 分析各型步槍的有利因素、不利因素及中利因素

根據上述定義，并約定，有利因素、中利因素和不利因素分別用A、B、C表示，我們對各型步槍的所有指標進行歸類指標的分析，得到表2.

表2 各型步槍的有利因素、不利因素及中利因素表

2.3 計算聯系數并排序

由上表可得，以上各型步槍作戰效能的聯系數分別為：

得到10種步槍的作戰效能順序為：

美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47～中81-1式～美M16A2～俄Ak74～奧地利AUG～中1995年式＞美M1＞美COLT.

（2）當作戰環境或作戰條件不利時，此種情況下，取i=-1，則：

得到此時10種步槍的作戰效能順序為：

俄Ak74＞美M16A2～中1995年式＞美COLT＞美M14～美M1～中1956年式～(前)蘇Ak47～中81-1式～奧地利AUG.

（3）對上述兩種情況進行綜合的分析評估

綜合以上條件有利和條件不利兩種情況，二者的區別主要在于兩種不同的情況下，美M14、中1956年式、(前)蘇Ak47、中81-1式、美M16A2、俄Ak74、奧地利AUG、中1995年式8種步槍，以及美M1、美COLT等2種步槍的排序情況不一致.

在條件有利時，美M14、中1956年式、(前)蘇Ak47、中81-1式、美M16A2、俄Ak74、奧地利AUG、中1995年式8種步槍的作戰效能相當，因此在對它們排序時，應主要考慮條件不利時的情況，即：

俄Ak74＞美M16A2～中1995年式＞美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47～中81-1式～奧地利AUG.

此時出現的一個矛盾是，在條件有利時，有（美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47～中81-1式～美M16A2～俄Ak74～奧地利AUG～中1995年式＞）美M1＞美COLT；而當條件不利時，又有美COLT＞美M1（～美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47～中81-1式～奧地利AUG）.

因此，可計算在作戰條件較為適中時，各步槍作戰效能的聯系數（此種情況下，取i=0，則）：

此時的作戰效能順序為：

俄Ak74＞美M16A2～中1995年式＞美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47～中81-1式～奧地利AUG＞美M1＞美COLT.

所以，10種步槍的作戰效能順序為：

俄Ak74＞美M16A2～中1995年式＞奧地利AUG～中81-1式～美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47＞美M1＞美COLT.

3 關聯度評估

3.1 關聯度與指標的分類

關聯度，是指各備選方案與標準方案（最佳方案）的“相關聯系程度”.關聯度越大，則表示備選方案越接近標準方案.它定量地描述了系統中各因素之間相對的聯系情況.[3]

系統中各因素的物理意義不同，所以數據的量綱也不相同，在進行比較時，為了方便計算并得到正確的結果，必須使原始數據消除量綱，并變換為可比較的數據列.在關聯度評估中，我們將武器作戰效能的各項指標分為三種類型：

一類指標（指標值越大越優），規范化系數為：Rij=指標值Xij/最大指標值a；

二類指標（指標值越小越優），規范化系數為：Rij=最小指標值b/指標值Xij；

三類指標（指標值以適中為優，且適中值為X*），規范化系數為：

Rij=適中指標值X*/（適中指標值X*+︱適中指標值X*-指標值Xij︱）.

對評估中的8項指標根據其不同類型求出其規范化系數以便下一步進行關聯分析和效能比較.

3.2 規范化系數的求取

根據上述指標的類型，確定步槍作戰效能的標準（最優）方案如表3所示.

表3 各型步槍作戰效能的標準（最優）方案表

對各型步槍的各項指標根據指標的分類求出規范化系數如表4所示.

表4 規范化系數表

3.3 計算關聯度并排序

由以上各類指標的規范化系數所形成的矩陣可求出關聯系數：

其中，︱R0j-Rij︱為標準方案與各型步槍的實際指標值逐項比較的絕對差；min min︱R0j-Rij︱、max max︱R0j-Rij︱分別為所有比較序列的絕對差中的最小值與最大值；（0≤≤1）為分辨系數，用來削弱可能的因maxmax︱R0j-Rij︱數值過大而失真的影響、提高關聯系數之間的差異顯著性，越小，分辨率越高（一般情況下在0.1—0.5之間取值）.[4]

取=0.5，則各指標的關聯系數如表5所示.

表5 關聯系數表

兩比較序列的關聯度可由這兩個序列各個關聯系數的平均值來定量表示，[5]即關聯度為：

所以，可得到以上10種步槍的作戰效能順序為：

俄Ak74＞美M16A2＞奧地利AUG＞中1995年式＞中81-1式＞中1956年式～(前)蘇Ak47＞美M14＞美M1＞美COLT.

4 模糊綜合評判評估

應用模糊綜合評判法[6]對上述10種步槍作戰效能的順序為：

美M16A2＞俄Ak74＞奧地利AUG＞中1995年式＞中81-1式＞中1956年式～(前)蘇Ak47＞美M14＞美M1＞美COLT.[1]

5 層次分析法評估

應用層次分析法[7]對上述10種步槍作戰效能的順序為：

美M16A2＞俄Ak74＞中1995年式＞奧地利AUG＞中81-1式＞美M1＞中1956年式～（前）蘇Ak47＞美M14＞美COLT.

6 結束語

至此，應用聯系數法、關聯度法、模糊綜合評判法和層次分析法等對所列10種步槍與沖鋒槍的作戰效能進行了評估，依次得到如下結論：

俄Ak74＞美M16A2～中1995年式＞奧地利AUG～中81-1式～美M14～中1956年式～(前)蘇Ak47＞美M1＞美COLT.

俄Ak74＞美M16A2＞奧地利AUG＞中1995年式＞中81-1式＞中1956年式～(前)蘇Ak47＞美M14＞美M1＞美COLT.

美M16A2＞俄Ak74＞奧地利AUG＞中1995年式＞中81-1式＞中1956年式～(前)蘇Ak47＞美M14＞美M1＞美COLT.

美M16A2＞俄Ak74＞中1995年式＞奧地利AUG＞中81-1式＞美M1＞中1956年式～（前）蘇Ak47＞美M14＞美COLT.

不難看到，四種方法的評估結果是不完全相同的.其主要原因是，四種方法在操作時所選取的方向各異、計算方法也各有側重，由于評估方式各不相同，所以各種方法的評估結果也就不盡相同.

但無論是應用上述哪一種方法對這10種步槍與沖鋒槍的作戰效能進行評估，都得到幾乎相同的結論：俄Ak74、美M16A2、中1995年式、奧地利AUG四種始終靠前，中81-1式始終在中間，美M14、中1956年式、(前)蘇Ak47、美M1始終在中靠后，而美COLT始終在最后.

從評估的過程中可以看到，四種評估方法均有其科學性，同時也各有其優缺點，具體用哪一種方法進行評估要根據所處的環境和面臨的實際情況而定.從結果上看，各自得出的步槍作戰效能順序也均是合理的、科學的，雖有一定的出入，但與實際情況都是比較符合的.可以相信，評估結果是完全可以接受的.

上述所用方法均可用于教師教育等評估之中.

[1] 柯鏵，柯科.模糊綜合評判在步槍作戰效能評估中的應用[J].數學的實踐與認識，2011，41（5）：180-185.

[2] 張最良.軍事運籌學[M].北京:軍事科學出版社，1993.

[3] 鄧聚龍.灰色預測與決策[M].武漢:華中理工大學出版社，1986.

[4] 王學萌.灰色系統模型[M].武漢:華中理工大學出版社，1989.

[5] 柯鏵.灰色模型的擴展[J].灰色系統理論與實踐，1993，3（1）：91-95.

[6] 柯鏵.教師評估中的一種Fuzzy方法[J].模糊系統與數學，1992，6（增）：391-393.

[7] 吳贛昌.線性代數[M].北京：中國人民大學出版社，2006.