珊瑚島礁直接火力準備打擊目標排序問題分析＊

張艷輝 周 亮 越國光

（1.海軍兵種指揮學院 廣州 510430）（2.92962部隊司令部 廣州 510320）

1 引言

突擊上陸是兩棲作戰中最關鍵的階段。兩棲作戰中的直接火力準備效果，對兩棲登陸作戰的成敗關系重大。對敵島礁抗登陸作戰防御體系進行打擊的前提，是能否集中優勢火力打擊最有價值目標。目標選擇在作戰指揮中地位重要，作用突出，是作戰指揮活動不可缺少的部分。它是對敵方眾多目標進行全面分析、計算，進行排序從中選出最佳打擊目標的過程。因此，研究打擊目標的重要性，確定打擊目標順序，對兩棲登陸作戰具有重要的現實意義。本文通過分析珊瑚島礁直接火力準備打擊目標應考慮的因素，構造目標選擇的指標體系，運用灰色關聯和層次分析法，研究各類目標在作戰中的排序問題。

2 打擊目標指標體系

珊瑚島礁一般地域面積不大，防御縱深較小，航母編隊可以對敵抗登陸防御體系進行直接火力準備。打擊目標的選擇主要考慮其所包含的各因素來分析目標價值的大小，以便于選擇打擊目標的順序。在珊瑚島礁直接火力準備中，根據航母編隊擔負的作戰任務和其主要的作戰手段，打擊目標選擇主要考慮指標為[1～2]：目標重要性、目標與作戰任務關聯性、目標準確性、目標易毀性、目標緊迫性。打擊目標的指標體系如圖1所示。

圖1 打擊目標指標體系

1）目標重要性

主要指不同性質的目標在直接火力準備中所處的地位和對作戰的影響程度，是用來衡量目標在敵作戰部署中的地位高低、作用大小的一種指標。如果目標在敵作戰部署中的地位高、作用大，則目標的重要性高，目標的價值也就越大。

2）目標與作戰任務關聯性

主要指目標與作戰任務關聯的程度。在不同作戰樣式、作戰任務、作戰階段，同一個目標的關聯程度不同。在直接火力準備中，與作戰任務緊密關聯的目標主要是威脅我兩棲登陸兵力行動的目標。

3）目標準確性

主要指確定目標位置的精確度。不同的偵察設備、偵察方法，對目標偵察的可靠程度不同。同時，不同的目標運用相同的偵察設備和方法，其獲得的準確程度也不相同。目標偵察技術、方法越先進，則目標的準確性越高。

4）目標易毀性

主要指火力打擊目標造成其毀傷的難易程度以及毀后恢復能力，可通過目標防護能力來衡量。目標防護能力越差則越容易毀傷，則彈藥消耗越少，打擊效益也就越高。目標的易毀性與目標特有的結構、形狀、材料等相關。

5）目標打擊緊迫性

主要指打擊目標時間上的緊迫程度，可通過目標對兩棲兵力的危害程度和反應時間的長短來體現。如果目標危害程度大、在主要作戰方向、所需的反應時間越短促，對該目標打擊的緊迫性就越高。

3 灰色關聯分析模型

灰色關聯分析法[3～6]是根據因素之間發展態勢的相似或相異程度，即灰色關聯度，來衡量因素間關聯程度的方法。灰色關聯分析的具體步驟如下：

3.1 構造決策集合

確定決策目標集A＝（a1，a2，…，am）和指標集B＝（b1，b2，…，bn），構造決策集合各相關單項指標大小的確定可通過實測統計、計算分析和專家評估確定。

3.2 確定參考序列和比較序列

在進行關聯分析時，首先確定作為參考標準的數列，一般記為X0＝｛x0（1），x0（2），…，x0（n）｝。參考數列代表一個理想目標，其各項指標在各目標中為最優。比較序列記為Xi＝｛xi（1），xi（2），…，xi（n）｝（i＝1，2，…，m）。

3.3 序列標準化處理

由于系統中各因素的量綱不一定相同，而且有時數值的數量級相差懸殊，這樣的數據很難直接進行比較，且它們的幾何曲線比例也不同。因此，對原始數據需要消除量綱，轉換為可比較的數據序列，也就是歸一化處理，使各序列基本處于同一數量級。在消除不同指標不同量綱的影響時，要區分成本型（愈小愈好型）、效益性（愈大愈好型）、固定型（愈接近某一固定值愈好型）、區間型（落在某一固定區間為最佳），根據指標分類，確定相應的計算方法[7]。

3.4 求關聯系數

1）求各序列的差

2）求兩級的最大最小差

3）求關聯系數

其中：系數p為分辨系數，它可調節關聯系數的大小，根據經驗取值在1～2之間，一般取0.5。

3.5 求加權關聯度

式中：ω（k）表示第k指標權重，k＝1，2，…，n。根據關聯度的大小，從而確定目標的排序。

4 層次分析法確定指標權值

層次分析法[8～9，11]是一種定性分析與定量計算相結合的多目標決策分析法。其特點是把復雜的問題分解為若干層次的組成因素，將這些因素兩兩比較，確定同一層中諸因素的相對重要性，然后綜合各層次的結果確定各因素相對總體目標的重要性。

4.1 構造判斷矩陣

對于給定上一層的某個元素，采用1～9比例標度法的領域專家對與其有邏輯關系的各元素進行兩兩比較判斷，建立判斷矩陣A＝[aij]n×n。

4.2 計算最大特征值和特征向量

通過計算判斷矩陣相應于最大特征根的特征向量，來確定各元素相對重要性權重向量。鑒于計算判斷矩陣的最大特征值與特征向量精度要求不高，擬采用求和方法近似計算。

1）將兩兩判斷A每一列規范化為

2）對每一列經規范化后的兩兩判斷矩陣按行求算術平均值：

從而W＝（ω1，ω2，…，ωn）為所求特征向量的近似值，即相對重要性權重向量。

3）計算兩兩判斷矩陣的最大特征值λmax

4.3 一致性檢驗

在完成判斷矩陣最大特征值的特征向量計算后，由于判斷矩陣可能存在不一致性，則需對判斷矩陣進行一致性檢驗。

1）計算一致性指標

2）查找相應于n階的平均隨機一致性指標RI，可得一致性比率CR

一般而言CR愈小，判斷矩陣的一致性愈好，通常認為CR＜0.1時，判斷矩陣具有滿意的一致性，否則，需要對判斷矩陣做適當修正以保證一定程度上的一致性。

5 實例分析

在珊瑚島礁直接火力準備中，現假設對四個目標進行打擊：指揮所（C1），火炮陣地（C2）、碉堡（C3）、彈藥庫（C4），需對其進行火力打擊排序。

1）計算指標權重

通過目標重要性（A1）、關聯性（A2）、準確性（A3）、易毀性（A4）、緊迫性（A5）指標的兩兩比較可構造指標判斷矩陣如下：

運用式（6）～（10）計算方法可得W＝（0.410，0.060，0.085，0.188，0.257）T，一致性比率為CR＝0.0411＜0.1，表明判斷矩陣符合一致性要求。這樣，就得到了直接火力準備中打擊目標評價體系中各指標的權重值。

2）灰色關聯分析

指標數據必須通過目標的特征，結合珊瑚島礁直接火力準備的作戰任務和戰場態勢來確定。通過對直接火力準備中打擊目標指標的分析、計算和評估，確定四個打擊目標的各項指標數據如表1所示。

表1 目標指標值

分析各指標特性可知：目標重要性（A1）、關聯性（A2）、準確性（A3）、緊迫性（A5）屬于效益型指標，目標易毀性（A4）屬于成本型指標。由于各指標值是相對數，具有相同的量綱，數量級相差不大，不需要進行歸一化處理，可確定比較序列即標準序列。根據效益型指標越大越好和成本型指標越小越好的特點，最理想參考序列可確定為：C0＝（0.9，1.0，0.5，0.2，0.9）。運用式（1）～（4）計算方法可得關聯系數為

已知指標權重W＝（0.410，0.060，0.085，0.188，0.257）T，運用式（5）計算加權關聯度γ＝（0.745，0.925，0.570，0.365）。

從計算結果可知，目標的關聯程度C2＞C1＞C3＞C4。目標的關聯度越大，則越需要進行火力打擊。則四個打擊目標的優先排序順序依次為火炮陣地（C2）、指揮所（C1）、碉堡（C3）、彈藥庫（C4）。

3）評估結果分析

直接火力準備是沖擊發起之前對敵實施的火力突擊。主要是殲滅敵前沿陣地的有生力量，摧毀、破壞其重要防御設施，壓制其淺近縱深火力等，為沖擊創造條件。根據直接火力準備的任務，結合上述分析可知，四個打擊目標中，火炮陣地被列為首選打擊目標，主要是因為其在前沿陣地對海打擊距離遠、火力威力大、綜合打擊能力強，以及對兩棲登陸部隊直接威脅最大。指揮員在最終確定火力打擊目標決心時，應根據提供的打擊目標排序建議、個人主觀經驗、綜合實際戰場態勢、戰場環境及具體的作戰背景做出適當調整，最后確定火力打擊的目標數量和優先順序。

6 結語

打擊目標排序問題是珊瑚島礁直接火力準備作戰中的一項重要決策內容。本文通過構造目標的指標體系，在灰色關聯分析決策中引入層析分析法，把數據本身所反應的信息與主觀評判相結合，較好地解決了目標排序問題，為指揮員決策提供了一種簡便有效的參考方法。這種排序方法簡單易用，反應客觀實際，只要掌握敵抗登陸防御體系相關資料，就可對目標進行總體排序，具有一定的針對性、實用性。

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