評估信息系統的體系作戰指揮能力釋放途徑＊

宋 劍

（海軍陸戰學院 廣州 510430)

1 引言

基于信息系統的體系作戰指揮能力生成后，必須通過科學的途徑釋放出來，才能使作戰過程更適應戰場的變化，才能對作戰指揮的過程和結果產生影響，才能促進指揮優勢的獲取。要保證基于信息系統的體系作戰指揮能力精確、快速、高效地釋放，就必須構建符合體系作戰指揮要求的指揮能力釋放的途徑。本文參考了模糊模式識別法，首先分析了影響釋放途徑的主要因素，給出建模方法，建立了釋放途徑評估的模型，并在此基礎上舉例驗證［1］。

2 釋放途徑效果評估指標

釋放途徑效果評估主要包括可視化、網絡化、最優化、一體化四個指標［2］。

2.1 可視化

以“可視化”為目標構建體系作戰指揮能力釋放的信息環境。

可視化的目的在于將信息轉化成可被人類感應系統所領悟的格式。體系作戰指揮是一種以信息收集、處理、傳輸、運用為基礎的實踐活動，指揮員及其指揮機關通過可視化將抽象的戰場信息（包括作戰背景、戰場態勢、作戰方案、專家系統和作戰過程)轉變為直觀的圖形圖像，可形象地反映戰場情況和態勢，構建出有利于基于信息系統的體系作戰指揮能力釋放的信息環境。實現戰場信息環境的可視化，將為指揮員正確判斷戰場情況，準確把握各作戰單元靜態、動態特征和變化，進而進行科學決策創造條件，也為基于信息系統的體系作戰指揮能力的釋放提供新的有效途徑。

2.2 網絡化

以“網絡化”為目標建立體系作戰指揮能力釋放的全向通道。

信息化戰爭中，由于互聯互通的戰場信息網絡的出現，使各種不同的作戰力量能圍繞同一作戰意圖，相互借重，相互增效，形成一個有機運轉的整體，使指揮能力可以沿多向通道向敵方同時釋放。指揮能力釋放途徑的增加，直接促進了指揮效能的提高。構建網絡化的作戰指揮系統結構使戰場信息流動的渠道極大拓展，使戰場信息高度共享成為可能，使指揮機構由傳統的集中配置向網絡分布轉變，指揮方式由傳統的順次遞進向多級并行轉變，作戰計劃的制定方式由自上而下向上下同步轉變，行動方式由依次行動向實時聯動轉變，使指揮能力在不同方向上同時釋放，可有效發揮各作戰力量的優勢，實現最佳的整體作戰效果。

2.3 最優化

以“最優化”為目標調整體系作戰指揮能力釋放的具體方式。

實現情報信息最優化是指揮能力釋放轉變的基礎，實現作戰決策最優化是指揮能力釋放方式轉變的核心，實現指揮控制的最優化是指揮能力釋放方式的關鍵。指揮能力釋放的重要途徑。針對體系作戰指揮中關鍵環節的變化，必須對指揮能力的釋放進行最優化調整。首先，情報信息最優化，實現數量信息向質量信息的轉變，確保指揮能力釋放的可靠性；其次，作戰決策最優化，實現定性決策向定量決策的轉變，確保指揮能力釋放的精確性；再次，指揮控制最優化，實現計劃控制向行動控制的轉變，確保指揮能力釋放的實時性。

2.4 一體化

以“一體化”為目標促進體系作戰指揮能力釋放的多維同步［3］。

基于信息系統的體系作戰，使體系與體系、系統與系統間的全面對抗，指揮領域的對抗也表現為敵我指揮系統間的整體對抗。要形成一體化的指揮系統，主要依靠綜合集成。綜合集成已成為促進指揮系統中各要素（子系統)實現一體化融合的最有效手段之一。體系作戰指揮是指揮員及其指揮機關依托指揮信息系統，對各作戰力量在多維戰場空間整體聯動作戰所進行的組織和控制活動。因此，要求體系作戰指揮能力必須在多維空間內同步釋放，指揮系統通過綜合集成實現一體化后，多維同步就成為了體系作戰指揮能力釋放的主要模式和途徑。

3 模糊模式識別基本原理

模糊模式識別是一種辨識輸入數據的過程，其目的就是給每一輸入數據（指標)分配一個可能的模型類別。具有相似特征的不同輸入值可以歸為同一類，而不同特征的輸入分到不同的類別。模糊模式識別的方法可分為以下兩大類型［4～7］：

1)模糊模式識別的直接方法（最大隸屬度原則)；

2)模糊模式識別的間接方法（貼近度、擇近原則)。

本文研究的體系作戰能力指揮能力釋放途徑效果評估運用了貼近度與擇近原則，即要考察一個模糊集與哪一種已知模糊集接近程度最高。

3.1 貼近度

貼近度是度量兩個模糊集合接近程度的數量指標。設集合A，B，C是模糊集，若映射 N：F（U)×F（U)→［0，1］滿足條件：

本文使用的是格貼近度：

3.2 擇近原則

設U 是論域，Ai（i＝1，2，…，n)，B 是模糊集，若存在i0，使

則認為B與Ai最貼近，即判B與Ai為一類，該原則稱為擇近原則。

記X＝｛X1，X2，X3，X4｝為基于信息系統的體系作戰指揮能力釋放途徑的特征值集合，式中：X1表示可視化的特征值；X2表示網絡化的特征值；X3表示最優化的特征值；X4表示一體化的特征值。

3.3 結論集

結論集是有模糊模式識別可能得到的所有結果構成的集合，表示為U＝｛A1，A2，A3，A4，A5｝＝｛很好，好，一般，差，很差｝，式中Ak（k＝1，2，3，4，5)是可能得出的第k個結果。

考慮到模糊模式識別過程中某些指標要比另一些指標重要，因而引入標準化的權重因子αi，其中要求

引入權重因子αi后，表示貼近度的式（2)做如下修改：

一般情況下，如果一個指標下所有的屬性值差別不大，則該指標對評估所起作用不大，這個的評價指標應該給予較小的權重。反之，如果一個指標下所有屬性值有較大差異，則該指標對評估起重要作用，應該給予較大的權重。權重的分配是一項關鍵性的工作，常見的確定方法有專家打分法、統計實驗法等［9］。

3.4 模糊模式識別算法

基于模糊模式識別的體系作戰指揮能力釋放途徑效果評估，具體算法描述如下：

1)確定特征集中的特征數和結論集中的各個模式。

2)確定每種模式對應的各個模糊隸屬度，由于釋放的途徑眾多，關系極為復雜，因此確定模糊隸屬度的方法也有不同的選擇，有專家打分法、先驗公式法等。

3)輸入用于模糊模式識別的權重因子。

4)針對每種風險提取特征值，計算出輸入特征值與各個模式的貼近度，運用模糊模式識別中的擇近原則選擇貼近度最大的模式作為輸出。基于模糊模式識別的體系作戰指揮能力釋放途徑效果評估模型如圖1所示。

圖1 體系作戰指揮能力釋放途徑效果評估模型

4 實例分析

假定基于信息系統的體系作戰指揮能力的釋放途徑的模糊隸屬度如表1所示。

表1 某基于信息系統的體系作戰指揮能力的釋放途徑的模糊隸屬度

現假定對某一基于信息系統的體系作戰指揮能力的釋放途徑效果進行評估，并進行特征提取得出

根據計算式（1)和表1，在 Matlab7.0上計算出待識別對象B與各個模糊模式Ai的加權貼近度［10］如表2所示，將其中最大的貼近度作為評估結果輸出。

根據擇近原則判斷該識別對象為A1模式，即此基于信息系統的體系作戰指揮能力的釋放途徑效果為很好。

表2 待識別對象B與各個模糊模式Ai的加權貼近度

5 結語

本文運用了模糊模式識別技術，將多個反映基于模糊模式識別的體系作戰指揮能力釋放途徑的特征值進行融合計算，利用其中的擇近原則選擇貼近度最大的模式作為輸出，根據輸出結果的不同采取相對應的釋放途徑對策。該方法在計算機用Matlab語言進行了實驗，計算結果準確，對于基于信息系統的體系作戰指揮能力釋放途徑具有較高的理論參考價值。

［1］俞駿，劉以安.模糊模式識別在潛艇威脅等級判斷中的應用［J］.計算機工程與設計，2009，30（6)：14551457.

［2］張濤，曹婉，陳振宇.戰場環境與可視化技術［M］.北京：軍事科學出版社，2008：290303.

［3］靳敬純，楊宏.一體化聯合作戰信息精確保障探析［J］.裝備指揮技術學院學報，2007（2)：68.

［4］楊綸標，高英儀.模糊數學原理及應用［M］.廣州：華南理工大學出版社，2005：3856.

［5］李鴻吉.模糊數學基礎及實用算法［M］.北京：科學出版社，2005：253270.

［6］楊大偉.模糊聚類分析系統及其應用［J］.天中學刊，2005，20（2)：2829.

［7］梁保松，曹殿立.模糊數學及其應用［M］.北京：科學出版社，2007：6771.

［8］曾憲釗.軍事最優化新方法［M］.北京：軍事科學出版社，2005：112.

［9］吳靜，吳曉燕，高忠長.客觀多因素權重分配方法及其應用［J］.上海航天，2011（3)：6064.

［10］李鴻吉.Visaul Basic 6.0數理統計實用算法［M］.北京：科學出版社，2003：333350.