岸艦導彈發射陣地選擇定量分析研究*

唐培鋒 倪小清 楊 鵬 沈醫文

(1.91980部隊 煙臺 264000)(2.海軍陸戰學院 廣州 510430)(3.92674部隊 廈門 361000)

岸艦導彈發射陣地選擇定量分析研究*

唐培鋒1倪小清2楊 鵬2沈醫文3

(1.91980部隊 煙臺 264000)(2.海軍陸戰學院 廣州 510430)(3.92674部隊 廈門 361000)

岸艦導彈發射陣地的選擇直接影響岸艦導彈兵力的作戰效能。論文針對岸艦導彈發射陣地選擇的相關問題,分析了影響岸艦導彈陣地選擇的主要因素,運用AHP的方法建立了評價指標體系,采用了模糊綜合評判的評估方法對岸艦導彈發射陣地選擇問題進行研究,研究的成果能夠為指揮員在岸艦導彈發射陣地選擇的決策上提供一定的量化分析和判斷依據。

岸艦導彈; 發射陣地; 選擇

Class Number TP391

1 引言

岸艦導彈(簡稱岸導)兵力是海岸防御的主要力量。現今,岸導兵力已具備了遠程機動作戰能力,在未來高技術戰爭中,岸導彈兵力將在海上封鎖、基地防御、抗登陸、打擊敵海上艦船編隊等作戰中起到重要作用,具備控制重要海峽、航道和一定海域的能力。科學合理的選擇發射陣地,不僅可以發揮岸艦導彈的戰術技術性能,而且還可以利用地形優勢保護自己。因此,正確選擇發射陣地,對岸艦導彈部隊圓滿地完成作戰任務具有極其重要的意義。傳統的選擇岸艦導彈發射陣地模式通常是指揮員根據經驗以及裝備的相關情況進行主觀判斷選擇,然而,隨著裝備的發展、科學技術的日新月異,傳統的發射陣地選擇模式已完全不適應遠程機動岸導裝備的作戰使用,亟需一套科學合理的選擇方法以適應未來戰爭的需要。

2 影響岸導發射陣地選擇的指標體系

2.1 影響岸導發射陣地選擇的主要因素

發射陣地是基本火力單元作戰裝備車輛展開戰斗隊形,進行導彈最后準備和實施導彈發射的配置地域。發射陣地應保障一個基本火力單元作戰裝備車輛的停靠、轉彎及移動等基本功能的實現,保障作戰裝備車輛展開和實施導彈發射準備和導彈發射。

岸導發射陣地的選擇,應圍繞作戰任務從兩個方面進行考慮:滿足岸導裝備戰技性能和滿足戰術運用的要求。具體影響因素可描述為: 1) 確保岸導兵力打擊能夠完成預定作戰任務,即兵力突擊條件。岸導陣地應根據敵可能途經海域進行選擇,確保岸艦導彈火力能夠有效覆蓋相關海域活動的敵海上目標; 2) 確保裝備車輛的自由快速機動,即兵力機動條件。發射陣地應盡量選擇在公路交通比較便利的地區,確保裝備車輛能夠沿主要公路實施快速機動。待機陣地和發射陣地應盡量設置在主要公路附近,并擁有迂回道路,以確保主要機動道路損毀后,裝備車輛能夠通過迂回道路,進入發射陣地; 3) 基于提高生存力進行陣地選擇,即兵力防護條件。選擇丘陵、小山背后地域作為發射陣地,充分利用導彈的越障性能,以隱蔽導彈發射行動,充分利用岸艦導彈的航路規劃功能,將陣地選擇在對方較難探測發現的地域,基于基本火力單元進行作戰部署與陣地選擇,減少發射陣地展開的裝備車輛數量,從而縮小發射陣地面積; 4) 確保通信指揮順暢,即通信指揮條件。陣地的選擇必須確保指揮通信順暢,即要保證岸導兵力在接收上級指令和目標相關參數通信和指揮的順暢。

2.2 建立岸導發射陣地選擇指標體系

根據以上分析,建立岸導發射陣地選擇指標體系,具體如表1所示。

表1 岸導發射陣地選擇指標體系

3 運用AHP法確定每個因素集中各子因素的權重

層次分析法(The Analytic Hierarchy Process,AHP)是一種定性、定量分析相結合的多目標決策分析方法。這種方法將決策者的經驗判斷給予量化,其原理是把復雜的問題分解為若干組成因素,將這些因素進行兩兩比較,確定同一層次中諸因素的相對重要性,然后綜合專家的判斷以決定各因素相對重要性的總順序。同樣在岸導發射陣地選擇的指標體系中,不同的指標因素對陣地選擇的影響程度是不同的,有些指標因素在體系中占有較重要的地位,而有些則次之。以第一層目標(相對總目標)為例,我們采用1～9標度的專家賦值法對同一下層中的各元素進行兩兩比較、判斷確定下層元素對上層某一元素的相對重要性,分別構造兩兩比較的判斷矩陣A,可得判斷矩陣A如表2。

表2 判斷矩陣A

3.1 確定各指標因素權重

確定個指標因素權重即計算判斷矩陣的最大特征值λmax和特征向量,其具體步驟如下:

1) 對判斷矩陣A每一列進行歸一化處理:

可得到歸一化矩陣:

2) 按歸一化后的比較矩陣按行相加:

則有:

ω1=1.92,ω2=1.26,ω3=0.55,ω4=0.27

計算得到

ω1=0.48,ω2=0.32,ω3=0.13,ω4=0.07

即得到W=[ω1,ω2,ω3,ω4]為其特征向量。

=4.12

3.2 判斷矩陣的一致性檢驗

計算出判斷矩陣最大特征值對應的特征向量即確定權重后,需要進行如下一致性檢驗:

1) 計算一致性指標CI(Consistency index)

其中n>1,n為矩陣階數,式中CI值越大,表明判斷矩陣偏離完全一致性越大,CI值越小,表明判斷矩陣越接近完全一致性。

2) 查表求得隨機一致性指標RI

對于誤差CI在多大范圍判斷矩陣才算接近認為合理這問題,Saaty教授引入隨機一致性指標RI,對于不同的n給出隨機一致性指標RI的數值如表3所示。

表3 隨機一致性指標RI表

從表3中可以查找出相應的RI。

3) 計算一致性比率

對于n≥3階的判斷矩陣A,其一致性指標CI與同階隨機一致性指標RI的比值CR:

因為CR=0.04<0.1,可以判斷特征向量(權重值)具有滿意的一致性。

同理,可求得第二層目標相對于總目標的權重,并分別對其判斷矩陣進行一致性檢驗,結果均具有滿意的一致性,最后得到各評價指標的權重。各指標權重如下:

4 運用模糊綜合評判法進行評估

模糊綜合評價法是一種用于當決策問題評價因素多、各個因素的重要程度不同、評價標準或自然狀態模糊、用傳統數學方法難以解決時可用的決策分析的基本方法。以本文為例其建立模型的方法步驟為:

1) 建立評價因素(指標)集。

找出影響評價對象的主要因素構成集合記為

U={u1,u2,…,un}

則本文中

U={u1,u2,u3,u4}

其中,u1,u2,u3,u4分別為兵力突擊條件、兵力機動條件、兵力防護條件以及指揮通信條件。

2) 對U做出劃分

將U劃分成若干個互不相交的子集Ui=(i=1,2,…,p),且滿足U1∪U2…∪Up=U,有

Ui={ui1,ui2,…,uip}

文中U的4個子集為

U1={u11,u12,u13,u14}

U2={u21,u22,u23,u24}

U3={u31,u32,u33,u34}

U4={u41,u42,u43}

其中u11,u12…,u43分別為表1中v1,v2,…v15的15個子因素。

3) 確定評語集

設定評語集為

V={v1,v2,…,vm}

對影響岸導發射陣地選擇的各因素的評語集設定為

V={v1(很大),v2(較大),v3(一般),v4(很小)}

根據專家意見得到各子因素評語集:

4) 確定權重

對每個子因素集Ui=(i=1,2,…,p),確定出權重Ai=(i=1,2,…,p)。確定U的子集U1,U2,…,Up的權重A=(a1,a2,…,ap),根據本文第二節得到:

A=(0.48,0.32,0.13,0.07)

A1=(0.22,0.16,0.07,0.03)

A2=(0.15,0.09,0.05,0.03)

A3=(0.05,0.04,0.03,0.01)

A4=(0.04,0.02,0.01)

5) 對各子因素進行評價

對每個Ui=(i=1,2,…,p),進行評判得

Bi=Ai°Ri=(bi1,bi2,…,bim)

B1=A1°R1=(0.22,0.16,0.07,0.03)

=(0.21,0.16,0.07,0.04)

其中Ri是用評語集V得到的評價矩陣。

對Bi進行歸一化處理得到:

B1=[0.44 0.33 0.15 0.08]

B2=[0.45 0.39 0.13 0.03]

B3=[0.38 0.38 0.16 0.08]

B4=[0.14 0.29 0.43 0.14]

6) 綜合評判

令

則總的綜合評判為B=A°R,即

B=A°R=(0.48,0.32,0.13,0.07)

=(0.18,0.12,0.05,0.02)

對B進行歸一化得到

B=(0.49,0.32,0.14,0.05)

由以上結果可以看出一層指標因素對岸導發射陣地選擇影響程度達到較大以上占81%,其中該指標體系在兵力突擊條件、兵力機動條件、兵力防護條件以及指揮通信條件的四項評價中對達到較大以上的隸屬度分別為0.77、0.84、0.76和0.43,說明上述評價還是比較合理的。

另外,評價結果中可以清楚地看到,在岸導發射陣地選擇中,兵力突擊條件和兵力機動條件對陣地的選擇影響非常突出(0.48+0.32=0.80),在細化的各項具體指標中,火力覆蓋情況、發射有利情況、與交通主干線距離和道路通行情況(0.22+0.16+0.15+0.09=0.62)對岸導發射陣地選擇有著重要的影響。因此,指揮員在岸導發射陣地選擇的決策時,要優先考慮以上因素。

5 結語

針對傳統岸艦導彈發射陣地選擇主要依靠經驗而定量分析較少的問題,本文通過系統分析了影響岸艦導彈陣地選擇的主要因素,運用層次分析和模糊綜合評判相結合的方法對岸艦導彈發射陣地定量選擇問題進行研究。分析結果顯示兵力突擊條件和兵力機動條件對岸導發射陣地的選擇有著重要影響,分析的結果較合理、可靠,研究的成果能夠在岸艦導彈發射陣地選擇上提供一種量化分析的方法,能夠為指揮員在岸導發射陣地選擇的決策上提供參考。

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Quantitative Analysis of Shore-to-ship Missile Launching Site Selection

TANG Peifeng1NI Xiaoqing2YANG Peng2SHEN Yiwen3

(1. No. 91980 Troops of PLA, Yantai 264000)(2. Naval Marine Academy, Guangzhou 510430) (3. No. 92674 Troops of PLA, Xiamen 361000)

The selection of shore-to-ship missile launching site directly affects the cambat effectiveness of shore-to-ship missile forces. In the light of the problems related to the selection of shore-to-ship missile launching site, the influence of main factors for the selection of shore-to-ship missile launching site, the method of AHP is used to set up the index system, and the method of fussy is adopted to research the selection. The research will provide reference for commander’s quantization analysis and decision-making.

shore-to-ship missile, launching site, selection

2014年5月8日,

2014年6月27日 作者簡介:唐培鋒,男,工程師,研究方向:指揮控制,軍事運籌學。倪小清,男,博士,講師,研究方向:軍事建模和仿真。楊鵬,男,博士,副教授,研究方向:軍事建模與仿真、信號處理。

TP391

10.3969/j.issn1672-9730.2014.11.007