艦艇通信兵訓練效果評估研究

徐 池，石寧權，黃曉飛

(1.海軍大連艦艇學院，遼寧 大連 116018；2.海軍91307部隊，浙江 舟山 316018)

信息化條件下的海戰，大量作戰信息需要利用各種通信系統進行傳遞，通信是否暢通、有效成為整個作戰過程順利實施的前提和基礎[1]。達成通信有效、暢通和通信裝備本身作戰性能與通信兵的日常訓練密切相關。如通過加強通信兵的訓練提高作戰能力，進而充分發揮通信裝備的作戰效能。而對通信兵訓練效果的總結評估，可以查找訓練中的薄弱環節，為科學施訓提供依據。目前，對通信兵訓練效果的評估是訓練中的重點和難點。由于訓練的復雜性和不確定性，對通信兵的能力及其戰術水平進行量化十分困難，直接建立指標體系對訓練效果進行評估很難實現，同時主觀性過強。本文提出一種基于艦載通信系統作戰效能的訓練評估方法，即利用相同條件下通信系統發揮的作戰效能來反映通信兵的能力，通過訓練前后通信系統作戰效能的量化值反映通信兵能力的提高，進而對整體的訓練效果進行評估。

1 基于艦載通信系統作戰效能的通信兵訓練效果評估方法

考慮到訓練的復雜性、不確定性，同時由于裝備的作戰效能和其本身性能、操作人員能力及戰術水平密切相關。因此模擬訓練時設定相同條件，通過訓練前后通信系統的作戰效能的量化值，綜合客觀地評價通信兵的訓練效果。

1.1 艦載通信系統的作戰效能

艦載通信系統主要包括超短波、短波、衛星通信和數據鏈等通信分系統。對于特定的通信分系統而言，其自身參數、作戰指標都是確定的，在理想條件下通信系統可以達到最大作戰效能。在實際作戰訓練中，由于自然、人為因素的干擾和影響，通信系統的作戰效能是動態的。由于作戰效能與環境因素、人員能力、戰術水平相關，因此在相同的環境模擬訓練條件下，利用通信系統的作戰效能反映訓練效果的方法是可行的。

1.2 艦載通信系統作戰效能評估指標體系

艦載通信系統作戰效能評估指標體系的建立是評估作戰效能的基礎[2]。對任何效能的評估，必須制定完整的指標體系后才能做出對相應效能的全面客觀的認識。建立艦載通信系統作戰效能評估指標體系應當注意以下幾點：

一是評估指標的直接可測性。對于規定指標的具體內容，必須通過實際觀察、統計、測定，從而在數量上有明確的結論。對于難以量化的定性指標，可以運用諸如專家評分等方法，比較客觀地給出其相對數值，然后結合特定的數學方法和數學模型進行處理。

二是指標體系的完整性。完整的指標體系是全面、正確認識通信作戰效能的關鍵，要求所建立的指標體系不應遺漏任何一個重要的指標。由于諸多條件的限制，指標體系的完備性是相對的。在實際評估中，為了提高評估效能，有選擇地在指標體系中省略一些雖有影響但屬性次要的因素，也是允許的。

三是指標定義的相對獨立性。評估指標的相對獨立性是針對同一層次指標而言的，同一層次的指標必須不重疊，不存在橫向的因果關系。指標的相對獨立性可以避免重復，減少不必要的評估項目，提高評估效率，否則在后續賦予權重時會加大指標的權重和效能評定值。

本文采用經典的層次分析法來建立艦載通信系統作戰效能評估指標體系。該方法有利于將通信裝備性能和人的決策思維過程層次化、數量化、模型化。經過詳細的系統分析、參閱有關資料并征求專家意見，建立了艦載通信系統作戰效能評估一般指標體系，具體如圖1所示。

圖1 艦載通信系統作戰效能評估指標體系

1.3 評估指標及權重的處理

指標數據的處理包括對定量指標和定性指標的量化、歸一化等處理以及指標權重的確定。定量指標通過具體的數據計算出來；定性指標無法通過實際數據給出具體數值，只能用“優秀、良好、中等、及格、不及格”等定性信息進行描述。指標權重是效能評估過程中所采用的指標相對重要程度的一種主客觀量度的反映，直接影響著評估結果。

1.3.1 定性指標的處理

定性指標完成定量轉化，一般使用專家評議方法，即通過專家組打分和對打分結果統計得到指標數值的方法。本文采用灰色理論的定性信息量化方法[4]。關于灰色理論的定性信息量化的方法原理可參考相關資料，此處不再贅述。

首先根據艦載通信系統指標情況確定n個等級的定性評語集合，再組織P個專家根據上述集合對艦載通信系統打分得到原始的定性評估意見集合。

根據灰色理論定義，對原始評估意見集合進行量化得到：

進而對量化后的評估意見集合取均值得到相應指標的評分：

1.3.2 定量指標的處理

定量指標的處理采用客觀評分法，即通過實際計算、測量得到某一定量指標的實際數據wm，并與該指標的系統裝備固有的能力wmo進行比較。則該指標的評分um為

以誤碼率為例，軍事通信中的等幅報由操作人員通過聽音收發，人的硬抗干擾能力要考慮在內[3]，故可根據接受信息誤信率的改變程度反映操作人員在訓練前后的能力提高水平。

1.3.3 指標權重的處理

目前常用的賦權方法有主觀賦權和客觀賦權兩種。主客觀賦權有各自的優缺點，為了彌補主觀賦權法和客觀賦權法各自的不足，將二者所得的權值進行集結處理，形成了主客觀結合賦權法。本文采用的即是主觀與客觀結合賦權法，假設主觀賦權法得到的權值為λi，客觀賦權法得到的權值為μi，則對應指標的權重可表示為

其中，α∈[ 0,1]。α為決策者的權衡系數。由于在實際應用中要求決策者提供權衡系數即偏好信息不是很合適，因此，在確定組合權值計算方法時采用了一種基于目標規劃原理的組合賦權方法，無需提供偏好信息。設S= {s1,s2}為訓練評估集，W={W1,W2,… ,Wn}為指標集。運用主客觀組合賦權的基本步驟如下。

1）由基于標度擴展的AHP法計算主觀權值，操作步驟如下：

①根據評估專家意見，對評價指標按重要程度不減順序建立順序關系，假設當前建立的順序關系為

③構造判斷矩陣P：

④判斷矩陣P已具有一致性，無需進行一致性檢驗，可直接計算其最大特征值和相應的特征向量，從而得到各項指標的主觀權重值。這里暫設得到的各指標主觀權值為λ1,λ2,… ,λn。

2）利用離差最大化法計算客觀權值

①構造規范化評價矩陣。構造矩陣X= (xij)n×2，其中xij為訓練前后sj關于指標fi的評價值，將X做規范化處理后得到規范化評價矩陣R。

②利用離差最大化方法計算各指標客觀權重值，此處設為：μ1,μ2,… ,μn。

3）利用基于目標規劃的組合賦權法求綜合權重

①利用上述得到的主客觀權值構造矩陣：

計算矩陣(RTA)T(RTA)的最大特征值及其對應的特征向量α。

②求出組合權向量ω=Aα，對其做歸一化處理后,得歸一化組合權向量ω*。

1.4 基于艦載通信系統作戰效能的通信兵訓練效果評估

根據以上討論內容，評估通信兵訓練效果的中心思想是通過通信兵操作能力和相應的戰術水平在訓練前后的提高程度從整體上評價訓練效果；用艦載通信系統的作戰效能來反映通信兵的操作能力和戰術水平。具體步驟如下：

1）確定訓練效果評價集

根據具體的艦載通信分系統、通信兵訓練評估等級，利用灰色理論權化函數將評價集合的不同等級與艦載通信分系統作戰效能提高程度對應起來。

2）計算訓練前后艦載通信系統作戰效能提高的量化值

根據上述指標及相應權重計算在訓練前后通信系統作戰效能指標Δb、Δa。進而得到作戰效能提高量化值Δ，可由下式得到：

3）確定訓練效果評估等級

綜合1）、2）驟，根據作戰效能提高值確定訓練效果評估等級。

2 評估實例

實例采用艦載短波通信分系統作戰效能說明訓練效果的評估過程。依據一般指標體系，結合實際情況進行增刪處理[5]，建立簡化的指標體系（見圖2）進行作戰效能評估。

圖2 艦載短波通信系統作戰效能評估簡化指標體系

2.1 指標權重的計算

本例中組織3個專家對指標給出權值，在實際應用中，為消除人為因素主觀性的影響，組織的專家數不應過少，見表1。

表1 指標權值的分配

依據 1.3.3中的主觀與客觀結合賦權法進行指標權重的計算,如表2所示。

表2 指標權重

2.2 訓練效果評估等級的確定

根據經驗數據和訓練實際情況，定義訓練效果評估等級，見表3。

表3 訓練效果劃分等級

2.3 對通信兵訓練結果的評估

利用定量、定性指標的處理方法，對訓練前后底層指標進行統計分析。

圖3 訓練前后底層指標對比

對底層指標進行聚合處理，即可得到訓練前后短波通信系統作戰效能值。訓練前通信系統作戰效能指標 Δb= 4 .6708，訓練后通信系統作戰效能指標Δa= 5 .0344。

由公式（8）可得作戰效能提高值Δ：Δ=(Δa?Δb) /Δb= ( 5.0344?4.6708)/4.6708=0 .0778。

根據表3訓練效果劃分等級，可對訓練效果最終評定為“合格”。

3 結束語

現代高技術條件下的海上作戰，戰場情況瞬息萬變，使得參戰雙方對信息的需求與日俱增，戰場通信的暢通成為作戰過程順利實施的前提和基礎。這對艦載通信系統的直接操作人員——通信兵提出了更高的作戰能力要求。本文提出了基于艦載通信系統作戰效能的通信兵訓練效果評估方法，建立了艦載短波通信系統作戰效能評估模型。該方法較好地解決了信息戰條件下通信兵訓練效果評估問題，對指導通信兵的日常訓練、提高其訓練效果具有一定的實用參考價值。

[1]邵國培,曹志俊.電子對抗作戰效能[M].北京:解放軍出版社,1998:15-19.

[2]張文虎,王關倫.通信兵作戰指揮概論[M].北京:軍事誼文出版社,1996:120-125.

[3]陳亦輝.機動編隊通信對抗中的通信指揮研究[D].大連:大連艦艇學院,1999:62.

[4]柯宏發,陳永光.電子戰裝備作戰效能灰色評估模型和算法[J].系統仿真學報,2005,17(3):760-763.

[5]馬哲川,湯曉丹,戴鑫焱.第三代短波通信系統的效能評估[J].通信技術,2008(9):12-13,16.