奪取島礁警戒兵力編成的效能評估

徐圣良 李朝武

(海軍陸戰學院 廣州 510430)

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奪取島礁警戒兵力編成的效能評估

徐圣良 李朝武

(海軍陸戰學院 廣州 510430)

提供了一種奪取島礁警戒編隊作戰效能評估的方法。構建了評價指標體系,建立多級模糊綜合評判模型,通過實例計算實現了對警戒編隊作戰效能的評估。這些模型可用于確定警戒編隊的編成,滿足兩棲作戰的需要。

兩棲作戰; 效能評估; 警戒編隊

Class Number E926.37

1 引言

兩棲作戰編隊遂行奪取被占島礁作戰任務時,戰區距離我岸較遠,得到我航空兵支援比較有限,編隊難以完全掌握海區控制權,敵情威脅較大,因此對警戒艦艇的作戰能力要求較高,需要編配對空、反潛作戰能力較強的戰斗艦艇組成警戒編隊[1]。對警戒編隊的作戰能力進行分析是合理優化兵力編組的基礎。目前對這個問題的研究,大多采用評價指標加權平均綜合的線性模型,存在主觀影響大、結果可信度差的缺點。本文采用多級模型模糊綜合評判方法來評判警戒編隊的作戰能力,為解決該問題提供一種科學可行的方法,能夠為編隊的編成優化提供參考和依據。

2 警戒兵力作戰能力計算

根據奪取島礁作戰的特點和對作戰能力的需求,按照各型艦艇完成警戒作戰任務的能力進行劃分[2～4],本文確定警戒編隊作戰能力評估指標體系如圖1所示。

圖1 警戒編隊作戰能力指標體系

警戒編隊作戰能力評估指標體系分為兩級,采用多級模型模糊綜合評判的方法能計算出編隊作戰能力,從而對不同編成方案進行選優,具體步驟如下。

1) 確定評判對象指標集

2) 計算各指標的權重

根據評估警戒編隊作戰能力的特點,本文采用專家評分與特征值法相結合的辦法來確定各指標權重,把人為的主觀因素限制在一定范圍內[5]。

一級指標的權重是根據每個一級指標Ui對編隊作戰能力影響的重要程度,賦予每個一級指標以相應的權數Ai(i=1,2,…,m),故一級指標權重向量為A=(A1,A2,…,Am)[6]。

二級指標的權重是根據每個二級指標Uij對相應的一級指標Ui的隸屬程度,來確定每個二級指標的權數Aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,s)。即二級指標權重向量為Ai=(Ai1,Ai2,…,Ais)。

特征值法一般是通過逐對比較來實現的,可用以下五個屬性表示:弱、相等、強、很強、絕對強。為了使判斷定量化,引入范圍1～9的標度如表1所示[7]。

表1 指標權重比較標度說明

對指標集中各元素進行逐對比較并按照表1中的標度定義賦值,即可得到下列判斷矩陣:

U1U2…UmU1λ11λ12…λ1mU2λ21λ22…λ2m……………Umλm1λm2…λmm

其中λii=1,λij=1/λji,(i,j=1,2,…,m),因素集中各元素權重計算步驟為[8]

(1)計算判斷矩陣每一行的乘積Pi:

(1)

(2)

利用專家對一級指標集中各元素進行逐對比較,即可得到警戒編隊作戰能力一級指標權重判斷矩陣如下:

U1U2U3U4U5U113133U21/311/311/3U313153U41/311/511U51/331/311

按照權重特征值法計算步驟,根據式(1)～式(3)可算得警戒編隊作戰能力一級指標權重向量為

A={A1,A2,…,Am}

=(0.3234,0.0866,0.3583,0.0974,0.1343)

同理,對二級指標集運用權重特征值法可求得二級指標集的權重系數,利用Matlab編程可求得A1,A2…,匯總后可得權重集如表2所示。

表2 權重集

3) 確定評判集

評判集是評估小組對各指標進行評估的基本標準,以便對評估指標進行定量分析,可依據具體情況而定。本文選取五個評價等級:{強,較強,一般,較差,差},記為評判集V={V1,V2,V3,V4,V5},Vj(j=1,2,…,n)表示由高到低的評語。

3 案例分析

在奪取島礁作戰中,假設警戒編隊有兩種可能的編成方案。

方案一:A型艦1艘(編隊指揮艦)、B型驅逐艦4艘、C型護衛艦1艘、D型核潛艇2艘。

方案二:E型艦1艘(編隊指揮艦)、B型驅逐艦1艘、C型護衛艦4艘、D型核潛艇2艘。

以方案一為例計算,采用專家評分法對二級指標按照評判集進行打分,表3所示為邀請100名專家對方案一作戰能力的專家評價結果。

表3 警戒編隊作戰能力專家評判結果

1) 進行指標評判

多級指標集系統的模糊綜合評價是從最低層開始,逐層向上,直至最高層次得到系統的綜合評價結果,其中第k層評判因素的評價向量即為k-1層評價指標的隸屬度[9]。

如表4,二級指標評判矩陣為

…

先求一級指標的評判向量B1,B2,…,Bm。

B1=A1·R1

=(0.1701,0.4299,0.3000,0.1000,0)

同理,利用Matlab編程可求得:B1=A1·R1=(0.1701,0.4299,0.3000,0.1000,0)

B2=A2·R2=(0.1399,0.5399,0.1601,0.1000,0.0601)

B3=A3·R3=(0.2210,0.4308,0.2700,0.0391,0.0391)

B4=A4·R4=(0.3126,0.3690,0.2310,0.0437,0.0437)

B5=A5·R5=(0.2898,0.5000,0.2102,0,0)

由此得一級指標的評判矩陣為

總指標的綜合評判向量利用上面求得的一級指標判斷矩陣可求得:B=A·R=(0.3234,0.0866,0.3583,0.0974,0.1343)

=(0.2157,0.4433,0.2583,0.0592,0.0235)

2) 歸一化處理

因為在模糊綜合評判計算過程中存在計算精度舍入誤差,故若綜合評判向量各元素和不等于1時需要進行歸一化處理[10]。在本例中綜合評判向量各元素和為恰等于1,無需進行歸一化處理,故綜合評判向量為

B=(0.2157,0.4433,0.2583,0.0592,0.0235)

44.33%的專家認為“較強”,根據最大隸屬度原則判斷方案一的編隊作戰能力為“較強”。同理可求得方案二的綜合評判向量,通過比較可實現對兩種方案編成的優選。

4 結語

奪占島礁的警戒編隊,應同時具備防空、反潛、反艦和對岸火力支援能力,因此編隊作戰能力評估包含的因素較多,若將構成警戒編隊作戰能力的諸因素進行分解,就可以將一個復雜綜合的模糊問題轉化成多個簡單明確的單一問題,對這些單一問題進行評價是容易的。本文通過建立模糊綜合評判模型實現了對編隊作戰能力的評估,為編成優化提供了科學依據。

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Efficiency Evaluation of the Guard Force Formation in Occupying the Islands

XU Shengliang LI Chaowu

(Naval Marine Academy, Guangzhou 510430)

In this paper a method of operation efficiency evaluation for the guard formation in occupying the islands is suggested. The evaluation index system and a multilevel fuzzy integrated evaluation model are established. The operation efficiency evaluation for the guard formation is realized through a case. The models can be used to determine the organizing of guard formation to meet the requirements of amphibious operation.

amphibious operation, efficiency evaluation, guard formation

2015年1月4日,

2015年2月27日 作者簡介:徐圣良,男,博士,講師,研究方向:兩棲作戰。李朝武,男,助教,研究方向:兩棲作戰。

E926.37

10.3969/j.issn1672-9730.2015.07.038