對(duì)岸火力支援動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇研究*

董文洪 李向陽(yáng) 肖鴻飛

(海軍航空工程學(xué)院 煙臺(tái) 264001)

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對(duì)岸火力支援動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇研究*

董文洪 李向陽(yáng) 肖鴻飛

(海軍航空工程學(xué)院 煙臺(tái) 264001)

目標(biāo)選擇是對(duì)岸支援火力籌劃和指揮決策的核心問(wèn)題之一,信息化條件下的火力支援作戰(zhàn),對(duì)目標(biāo)選擇的動(dòng)態(tài)性要求更高,論文在分析對(duì)岸火力支援動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇過(guò)程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于模糊多屬性群決策的目標(biāo)價(jià)值排序模型,并結(jié)合算例進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明該模型能夠較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)岸火力支援作戰(zhàn)中動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇的有效性。

對(duì)岸火力支援; 動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇; 模糊多屬性; 群決策

Class Number E843

1 引言

對(duì)岸火力支援作戰(zhàn)中,目標(biāo)選擇不僅決定著打擊的強(qiáng)度、規(guī)模和進(jìn)程,而且直接關(guān)系到打擊目的的最終實(shí)現(xiàn),因此目標(biāo)選擇是對(duì)岸支援火力籌劃和指揮決策的核心問(wèn)題之一,也是制定對(duì)岸火力支援計(jì)劃的首要環(huán)節(jié),是火力分配優(yōu)化的前提和基礎(chǔ),其工作質(zhì)量影響著對(duì)岸火力支援作戰(zhàn)的成敗[1～2]。信息化條件下的火力支援作戰(zhàn),隨著作戰(zhàn)進(jìn)程的推進(jìn),對(duì)目標(biāo)選擇的動(dòng)態(tài)性要求更高,能夠做到實(shí)時(shí)、高效、靈敏反應(yīng),達(dá)到目標(biāo)選擇和目標(biāo)發(fā)現(xiàn)之間的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng),即目標(biāo)一旦被發(fā)現(xiàn)就會(huì)立即進(jìn)入處理和選擇。

2 動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇過(guò)程

對(duì)岸火力支援動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇,是在對(duì)可預(yù)知目標(biāo)價(jià)值排序的基礎(chǔ)上,形成初始目標(biāo)選擇清單,而爾后根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況的動(dòng)態(tài)發(fā)展,不斷對(duì)目標(biāo)選擇清單優(yōu)化的過(guò)程,如圖1所示。圖中:k、d、n表示目標(biāo)在選擇清單中排列的先后序號(hào);目標(biāo)M表示臨時(shí)發(fā)現(xiàn)的不可預(yù)知目標(biāo);“→”表示火力支援作戰(zhàn)進(jìn)程的推進(jìn)。

由圖1可以看出,動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇的過(guò)程就是不斷生成與優(yōu)化目標(biāo)打擊清單的過(guò)程。信息化條件下的火力支援作戰(zhàn),將依據(jù)目標(biāo)情報(bào)信息和火力支援任務(wù),根據(jù)打擊目標(biāo)價(jià)值排序模型擬定初始目標(biāo)選擇清單,并擬定火力計(jì)劃,按計(jì)劃實(shí)施火力支援;在作戰(zhàn)過(guò)程中,火力支援兵力將應(yīng)召受領(lǐng)登陸兵力發(fā)現(xiàn)計(jì)劃外的不可預(yù)知目標(biāo)M,然而不可預(yù)知目標(biāo)M在先前并未列入初始目標(biāo)選擇清單,或即使列入清單但無(wú)法按清單實(shí)施火力打擊,因此,需要確定目標(biāo)M在動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇清單中的位置[3]。一般地,登陸兵力臨時(shí)發(fā)現(xiàn)的敵目標(biāo)具有價(jià)值高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、隱蔽性好等特點(diǎn),如果不及時(shí)對(duì)其實(shí)施火力打擊,可能會(huì)對(duì)我登陸兵力產(chǎn)生嚴(yán)重威脅,甚至導(dǎo)致整個(gè)登陸作戰(zhàn)的失敗,因此,可能將其作為優(yōu)選打擊目標(biāo),列入目標(biāo)選擇清單的前列,但這也不是絕對(duì)的,這就需要通過(guò)目標(biāo)價(jià)值的再次排序,確定其在目標(biāo)選擇清單中的位置。

圖1 對(duì)岸火力支援動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇過(guò)程

3 打擊目標(biāo)價(jià)值評(píng)判指標(biāo)的確定

一般而言,合理的指標(biāo)體系需要滿足一定的要求,可概括為: 1) 完整性,即指標(biāo)體系中的指標(biāo)應(yīng)盡可能涵蓋影響目標(biāo)價(jià)值的所有重要因素,不應(yīng)出現(xiàn)遺漏; 2) 互斥性,即指標(biāo)體系中的各個(gè)指標(biāo)應(yīng)相互獨(dú)立,不應(yīng)出現(xiàn)交集; 3) 可行性,即要求指標(biāo)體系應(yīng)盡可能簡(jiǎn)明易懂,易于統(tǒng)計(jì)所需數(shù)據(jù)。為有效地對(duì)敵抗登陸防御體系各種目標(biāo)進(jìn)行價(jià)值排序,本著抓主要因素的原則,選取了目標(biāo)重要性、目標(biāo)威脅度、打擊有效度和信息可靠度四個(gè)指標(biāo)[4],上述指標(biāo)滿足完整性、互斥性和可行性的要求,它們均為效益型指標(biāo),即目標(biāo)越重要、威脅度越大、打擊越有效、信息越可靠,目標(biāo)價(jià)值就越大。

4 基于模糊多屬性群決策的目標(biāo)價(jià)值排序模型

4.1 問(wèn)題的描述

4.2 基于模糊多屬性群決策的目標(biāo)價(jià)值排序求解步驟

1) 基于集值統(tǒng)計(jì)模糊權(quán)重的確定

(1)

其中,λk為決策者權(quán)重,有關(guān)決策者權(quán)重的具體計(jì)算過(guò)程請(qǐng)參考文獻(xiàn)[6]。

(2)

3) 確定理想解X+和負(fù)理想解X-

由公式

(3)

(4)

4) 分別計(jì)算各個(gè)方案屬性值到理想點(diǎn)屬性的距離,并將距離進(jìn)行歸一化處理距離計(jì)算公式為

(5)

i=1,2,…,n;j=1,2,…,m

(6)

5) 計(jì)算每個(gè)方案到理想解的加權(quán)距離

每個(gè)方案Xi到正負(fù)理想解X+、X-的距離分別為

(7)

(8)

6) 計(jì)算每個(gè)方案的相對(duì)貼近度

(9)

最后按照Ci的大小確定火力支援作戰(zhàn)中的目標(biāo)價(jià)值排序。

5 算例分析

假設(shè)根據(jù)登陸作戰(zhàn)需求編隊(duì)內(nèi)火力支援兵力對(duì)登陸兵力提供火力支援,對(duì)敵抗登陸防御體系中敵導(dǎo)彈發(fā)射陣地、炮兵陣地、指揮中心、彈藥物資倉(cāng)庫(kù)四類分散目標(biāo)實(shí)施計(jì)劃內(nèi)火力支援,對(duì)應(yīng)目標(biāo)編號(hào)1～4,共有三名專家對(duì)目標(biāo)價(jià)值排序相關(guān)屬性權(quán)重做出評(píng)價(jià),專家給出決定目標(biāo)價(jià)值的相關(guān)屬性權(quán)重信息及其專家自身權(quán)重信息如表1所示,專家對(duì)各個(gè)目標(biāo)作出的評(píng)價(jià)信息如表2所示,對(duì)可預(yù)知目標(biāo)進(jìn)行價(jià)值排序可以得到初始目標(biāo)選擇清單。在實(shí)施火力支援作戰(zhàn)過(guò)程中,我方登陸兵力發(fā)現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量敵有生力量和暗堡,對(duì)我登陸兵力構(gòu)成直接威脅,向火力支援兵力申請(qǐng)應(yīng)召火力支援,對(duì)應(yīng)目標(biāo)編號(hào)5、6,專家對(duì)新增目標(biāo)作出的評(píng)價(jià)信息如表3所示,根據(jù)實(shí)際情況需要對(duì)初始目標(biāo)選擇清單進(jìn)行修正,對(duì)現(xiàn)有目標(biāo)重新排序。

表1 專家給出的相關(guān)屬性權(quán)重信息

表2 專家給出的可預(yù)知目標(biāo)評(píng)價(jià)信息

表3 專家對(duì)新增目標(biāo)給出的屬性評(píng)價(jià)信息

首先根據(jù)專家評(píng)價(jià)信息對(duì)可預(yù)知進(jìn)行目標(biāo)價(jià)值排序,得到初始目標(biāo)選擇清單,具體計(jì)算步驟如下:

第1步,根據(jù)表1所提供的信息,設(shè)α=0.1,可求得決定目標(biāo)價(jià)值排序各屬性的權(quán)重為[9～10]

ω1=1.354;ω2=1.186;ω3=1.028;ω4=1.198

進(jìn)行歸一化處理后變?yōu)?/p>

?1=0.2841;?2=0.2488;?3=0.2157;?4=0.2514

第2步,根據(jù)表2所提供的信息,可求得綜合各位專家評(píng)價(jià)信息得出的各個(gè)方案(目標(biāo))評(píng)價(jià)信息如表4所示。

表4 綜合各位專家評(píng)價(jià)信息得出目標(biāo)評(píng)價(jià)信息

第3步,根據(jù)式(3)和式(4),確定正負(fù)理想解分別為X+=[(0.449667,0.744281),(0.475423,0.797616),

(0.408768,0.748839),(0.453415,0.820879)]X-=[(0.251599,0.538323),(0.262205,0.514984),

(0.338234,0.652079),(0.239406,0.524072)]

第4步,根據(jù)式(5)～式(8),分別計(jì)算各個(gè)方案屬性值到理想點(diǎn)屬性的距離,并將其進(jìn)行歸一化處理,得出每個(gè)方案到正負(fù)理想方案的加權(quán)距離分別為

第5步,根據(jù)式(9),計(jì)算每個(gè)方案到正理想方案的相對(duì)貼近度為:

C1=0.5684,C2=0.5052,C3=0.5465,C4=0.4266

由上述計(jì)算結(jié)果可知,對(duì)可預(yù)知目標(biāo)價(jià)值排序?yàn)?目標(biāo)1>目標(biāo)3>目標(biāo)2>目標(biāo)4,得到初始目標(biāo)選擇清單。

根據(jù)表3專家對(duì)新增目標(biāo)5、6的評(píng)價(jià)信息,重復(fù)上述步驟,可以得到新增目標(biāo)后的動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇清單,綜合各位專家意見(jiàn)得出的目標(biāo)評(píng)價(jià)信息如表5所示。

表5 綜合各位專家得出的各個(gè)方案(目標(biāo))評(píng)價(jià)信息

正負(fù)理想解分別為X+′=[(0.383216,0.642122),(0.376623,0.626746),

(0.366384,0.640227),(0.356688,0.637566)]

X-′=[(0.246785,0.462964),(0.207858,0.404899),

(0.265725,0.504572),(0.188787,0.407727)]

得出每個(gè)方案到正負(fù)理想方案的加權(quán)距離分別為

計(jì)算每個(gè)方案到正理想方案的相對(duì)貼近度為

因此,目標(biāo)價(jià)值重新排序結(jié)果為:目標(biāo)1>目標(biāo)5>目標(biāo)3>目標(biāo)6>目標(biāo)2>目標(biāo)4,即目標(biāo)價(jià)值大小按敵導(dǎo)彈發(fā)射陣地、有生力量、指揮中心、暗堡、炮兵陣地、彈藥物資倉(cāng)庫(kù)的降序排列。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)例表明,在對(duì)岸火力支援作戰(zhàn)中,當(dāng)?shù)顷懕υ庥龀跏寄繕?biāo)打擊清單外的敵方抗登陸力量阻擊申請(qǐng)應(yīng)召火力支援時(shí),通過(guò)對(duì)新增目標(biāo)價(jià)值屬性的判斷,根據(jù)作戰(zhàn)需要可對(duì)其優(yōu)先實(shí)施火力打擊,以減少我方登陸兵力的損失,與實(shí)際作戰(zhàn)情況相符。本文提出的對(duì)岸火力支援動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇方法的優(yōu)點(diǎn)在于快捷簡(jiǎn)便,所有計(jì)算都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),能綜合考慮火力支援戰(zhàn)場(chǎng)中各種因素的影響,可根據(jù)新目標(biāo)的不斷出現(xiàn),依據(jù)目標(biāo)價(jià)值排序模型隨時(shí)更新動(dòng)態(tài)目標(biāo)選擇清單,以滿足兩棲作戰(zhàn)中對(duì)岸火力支援目標(biāo)選擇動(dòng)態(tài)性的要求,有利于目標(biāo)清單的動(dòng)態(tài)快速生成。

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Dynamic Target Selection of Shore Fire Power Support

DONG Wenhong LI Xiangyang XIAO Hongfei

(Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001)

Target selection is one of the core issues in fire power planning and command decision-making. Fire support operation in condition of information has higher requirements for dynamic of target selection. The paper analyses the process of dynamic target selection, sets up the model of target value priority based on fuzzy multi-attribute group decision-making. The method of target selection is verified by experiment. The result shows that the model of dynamic target selection can implement more effectively in shore fire support operation.

shore fire support, dynamic target selection, fuzzy multi-attribute, group decision

2014年9月7日,

2014年10月29日

軍內(nèi)科研項(xiàng)目資助。

董文洪,男,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)指揮與運(yùn)用。李向陽(yáng),男,博士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)運(yùn)用研究。肖鴻飛,男,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)。

E843

10.3969/j.issn1672-9730.2015.03.010