基于探索性分析的聯合投送決心方案評估方法

額爾敦，陳兆仁，彭富兵

(1.軍事交通學院 綜合訓練基地，天津300161； 2.軍事交通學院 聯合投送系，天津300161)

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● 戰略投送Strategic Projection

基于探索性分析的聯合投送決心方案評估方法

額爾敦1，陳兆仁2，彭富兵2

(1.軍事交通學院 綜合訓練基地，天津300161； 2.軍事交通學院 聯合投送系，天津300161)

按照探索性分析方法解決復雜系統效能評估問題的思路，開展聯合投送組織籌劃過程中投送決心方案評估。分析方案評估探索空間的建立與優化方法，構建聯合投送決心方案多層級評估指標體系和多分辨率評估模型，設計搭建聯合投送決心方案評估系統框架，并結合部隊聯合投送行動方案進行評估案例分析。

探索性分析方法；整建制部隊；聯合投送；方案評估

探索性分析方法(exploratory analysis，EA)自20世紀70年代被提出以來，受到以美國Rand公司為代表的相關決策機構的廣泛重視，形成了一批具有重大影響的研究成果。探索性分析的基本思路是通過考察大量不確定條件下各種方案的不同結果，理解和發現復雜現象背后數據變量之間的影響關系，廣泛試探各種可能的結果。與傳統分析方法相比，探索性分析更強調宏觀和全局視角，找到對參數變化具有更高適應性及效費比的優化解，而不一定追求最優解[1]。

聯合投送決心方案評估，是指在部隊機動投送組織籌劃過程中，作戰指揮部門會同運輸投送等業務部門，對擬制的多個聯合投送決心方案開展效能評估的活動。聯合投送決心方案評估應當以戰場態勢和情況研判結論為依據，把握全局，預測進程，突出重點，反復完善。科學有效的聯合投送決心方案評估，既可以為指揮員定下投送決心提供決策依據，又能為指揮員決策提供及時有效的反饋，幫助指揮員明確投送決心方案中哪些內容是正確的、可行的，哪些內容是不符合實際的、不正確的，對優化聯合投送決心、提高指揮決策水平具有重要作用。當前，我軍在部隊機動投送組織籌劃階段，聯合投送決心方案的擬制和評估，仍多以戰備方案結合決策人員經驗判斷為依據，缺乏規范、準確的量化方法作支撐。

本文以建制部隊使用多種運輸力量實施的聯合投送行動為背景，應用探索性分析方法對聯合投送決心方案評估展開研究，旨在形成一套科學有效的評估方法，為領導機關提高聯合投送決策水平提供理論與技術支撐。

1　評估任務分析

聯合投送是軍隊單位同時或者梯次運用國家、軍委機關和軍兵種兩種以上運輸力量，將人員、裝備物資快速運達任務地區的軍事行動[2]。強調多種運輸力量的聯合使用，運輸力量從不同視角分析具有不同分類形式：從運輸方式角度，可分為鐵路運輸力量、公路運輸力量、水路運輸力量和航空運輸力量等；從力量來源角度，可分為國家民用運輸力量、軍委戰略運輸力量、軍兵種支援運輸力量和部隊自身編制運輸力量等。凡涉及任一視角下不同運輸力量聯合的部隊機動投送行動，都屬于聯合投送范疇。因為以運輸方式區分不同運輸力量更為直觀，且相關數據信息更易于獲取掌握，所以，為便于研究和理解，本文主要從運輸方式角度區分不同運輸力量，研究成果對于以力量來源區分運輸力量的情況同樣適用。

聯合投送決心，是指揮員對部隊聯合投送目的和行動所做的基本決定，是制定聯合投送方案和組織投送協同、投送保障，控制和協調投送行動的基本依據。定下聯合投送決心，是聯合投送組織籌劃的基本任務和核心內容。聯合投送決心的正確與否直接關系到聯合投送行動能否順利實施，以及任務要求能否得到滿足。聯合投送決心方案，或稱聯合投送構想，是指為輔助指揮員定下聯合投送決心而初步擬制的多個概略投送方案，是對部隊機動投送行動計劃安排核心內容的描述[3]。《戰役學概論》在戰役力量投送組織準備部分中指出：“戰役指揮員在確實弄清情況之后，應廣泛征詢意見(包括有關運力部門的意見)，聽取機關及部隊關于兵力投送的建議，在反復研究、多案選優的基礎上定下決心。”[4]其中“反復研究，多案選優”就是對擬定的多個決心方案進行評估分析的過程。指揮員在組織籌劃聯合投送行動時，需要從宏觀上把握投送過程，重點關注在現有投送資源條件下部隊如何能夠快速、隱蔽、安全、精確、高效地完成投送任務。因此，為了能給指揮員定下投送決心提供量化的決策依據，聯合投送決心方案評估應當著眼投送決心中對部隊聯合投送行動效能具有重要影響且能夠量化分析的核心要點展開，對諸如組織指揮等難于量化分析的影響因素，可由指揮員予以定性分析。

綜上所述，根據探索性分析方法解決復雜系統效能評估問題的思路，開展聯合投送決心方案評估，基本任務就是在現有投送資源(即任務指定方向潛在投送能力相對固定)條件下，以方式分擔、路線規劃、銜接轉運和體系保障等投送決心核心要點為決策變量，構建方案探索空間；以方案效能評估指標和方案效能指數為度量，構建多分辨率評估模型和多層級評估指標體系，分析各投送決心方案的可行性，評估不同投送決心方案效能的高低。

2　方案評估探索空間

采用備選方案的方法構建方案評估探索空間：按照方式分擔、路線規劃、銜接轉運和體系保障4個核心要點將投送決心方案進行區分，每個要點又由相關決策變量的取值決定；根據要點對應決策變量的不同取值，為每個要點提供一系列備選方案；各要點備選方案組合起來就形成了完整的投送決心方案，全部投送決心方案的集合就是方案評估探索空間。

由于投送決心方案內容復雜，通用優化方法難以對其方案評估探索空間進行優化，需結合具體方案采取一些有針對性的優化方法，其主要思路：在提取投送決心方案時，首先考察其合理性，對于明顯不滿足任務要求的方案不再繼續計算，而是將其從方案空間中刪除，重新提取其他方案繼續分析。

聯合投送決心方案是多階段決策的產物，在此可以根據核心要點區分，使用結構化的決策樹表示方案評估探索空間。對于某條選定的投送路線，按照“先特殊后一般”的原則部署各投送梯隊，直達投送梯隊的部署相對該投送路線不宜輕易變更，在此可視為固定；一般投送梯隊決策變量不同的取值，對應不同的投送決心方案。因此，可以在方案評估探索空間中首先確定一個投送路線及其直達投送梯隊的部署，然后以一定規律調整方式分擔、銜接轉運節點等決策變量取值，得到對應的聯合投送決心方案；再依此逐條分析各備選路線，從而實現對方案探索空間的遍歷分析。

3　多層級評估指標體系

自下而上構建多層級指標體系對考察系統進行層次化抽象，是探索性分析方法的一個重要思想。本文為聯合投送決心方案評估構建3級評估指標體系：最底層為聯合投送決心方案要點描述指標(簡稱“方案要點描述指標”)，用以描述聯合投送決心方案內容；中間層為聯合投送決心方案效能評估指標(簡稱“方案效能評估指標”)，用以表征聯合投送決心方案效能；最高層為聯合投送決心方案效能指數，對中間層方案效能評估指標聚合，對不同投送決心方案效能進行比較。

方案要點描述指標，選取方式分擔、路線規劃、銜接轉運和體系保障4類要點指標描述聯合投送決心方案核心內容，同時也是指揮員及作戰指揮部門籌劃聯合投送行動應當重點把握的決策變量，通過對這些指標量值的調整，能夠實現對聯合投送行動進程的掌控。方案效能評估指標，從投送時效性、投送到達率和運力利用率三方面表征聯合投送決心方案效能，是指揮員宏觀把握聯合投送決心方案效能高低的量化依據。方案要點描述指標作為決策變量，通過模型模擬計算能夠得到方案效能評估指標，再進一步聚合成為聯合投送決心方案效能指數。方案要點描述指標能夠決定或影響聯合投送決心方案效能的發揮，但不能表征聯合投送決心方案效能的評估結果，評估結果需用方案效能評估指標和聯合投送決心方案效能指數予以考察，然后通過對評估結果數據的綜合分析，評估各決策變量取值的合理性。

4　多分辨率評估模型

聯合投送決心方案多層級評估指標體系和多分辨率評估模型如圖1所示，多層級評估指標的選取，必須結合多分辨率評估模型確定。多分辨率建模是探索性分析方法解決問題的重要手段。模型底層建立聯合投送模擬模型，為高分辨率模型，能夠全面掌握聯合投送決心方案內容及投送資源條件情況，分析得出各種不確定因素對投送決心方案效能的影響；高層建立指標聚合模型，為低分辨率模型，將方案效能評估指標聚合為方案效能指數，便于體現決策偏好，簡化探索問題。通過聯合投送決心方案多分辨率評估模型，能夠實現多層級評估指標向上聚合，達到探索性分析的目的[5]。

4.1總體模型

聯合投送決心方案評估，實際是基于投送任務要求和投送資源情況，期望以量化手段評估各投送決心方案效能。建立基于探索性分析的聯合投送決心方案評估問題描述模型為

E=f(S,M,C)

(1)

式中：E為聚合指標，即聯合投送決心方案效能指數；S為聯合投送決心方案決策變量；M為評估標準向量，根據評估人員分析判斷、投送任務要求和案例分析結果確定得出；C為狀態變量，即投送過程中指揮員有所了解但無法控制的各種不確定因素集合。

4.2高分辨率模型

根據探索性分析自下而上解決問題的思路，首先應構建能夠模擬依照聯合投送決心方案實施的部隊聯合投送過程，求解得到方案效能評估指標的高分辨率模型，模型可以描述為

N=g(S，C)

(2)

式中：N=(N1，N2，N3)T為用以度量聯合投送決心方案預期效果的方案效能評估指標向量，N1為投送時效性，N2為投送到位率，N3為運力利用率；S為聯合投送決心方案決策變量，即所有方案要點描述指標構成的集合；C為不確定因素構成的狀態變量，包括戰場環境和敵方襲擊兩部分。

高分辨率模型具有多種實現形式，且對最底層指標的選取具有直接影響，即不同高分辨率模型所對應的方案要點描述指標不盡相同。筆者把握聯合投送行動中多種運輸力量銜接并用的特點，將聯合投送決心方案評估問題抽象為：在一定投送資源和保障能力條件下，多方式、多節點、多路徑復雜運輸網絡中，投送路線、運輸方式、轉運節點優化組合的評估問題。結合Reddy多式聯運模型的建模和求解思路[6]，構建聯合投送模擬模型，對投送起點O與投送終點D之間各備選投送路線上所有可行的投送決心方案逐一進行探索分析，實現了方案要點描述指標向方案效能評估指標的聚合[7]。

圖1　聯合投送決心方案評估多層級指標體系和多分辨率模型

4.3低分辨率模型

高層建立低分辨率模型，為效能評估指標聚合模型，輸入為方案效能評估指標，輸出為聯合投送決心方案效能指數，模型用解析式的形式表示，可以描述為

E=q(N,M)

(3)

式中：E聯合投送決心方案效能指數；N=(N1，N2，N3)T為方案效能評估指標向量；M=(M1，M2，M3)T為評估標準向量，評估標準向量各分量分別與效能評估指標向量各分量相對應。

由此，建立聚合模型：

(4)

式中：E為聯合投送決心方案效能指數；ωi為投送決心方案效能評估指標Ni的權重系數。

在此基礎上，對多分辨率評估模型計算得出的相關數據結果進行綜合分析，得出具有指向性的評估結論，才能夠實現對聯合投送決心方案的探索性分析評估。

5　評估系統框架設計

聯合投送決心方案評估系統，以建制部隊聯合投送行動為背景，集成評估探索空間、評估指標體系和評估模型設計而成，能夠評估決策變量在一定范圍內變化情況下，對應的方案效能評估指標量值和投送決心方案效能排序，為指揮員定下聯合投送決心提供科學的決策依據。圖2所示為評估系統運行過程。

(1)評估任務分析。在展開聯合投送決心方案評估之初，基于投送相關情況研判結果和擬定的投送決心方案，對投送任務和相關投送資源情況進行分析與量化，獲取所需的數據信息。

圖2　聯合投送決心方案評估系統框架

(2)參數信息錄入。評估人員需將部隊機動投送任務信息、相關投送資源情況、擬定的投送決心方案等，以量化指標的形式錄入系統，并對相關指標權重和評估標準予以明確。

(3)方案評估探索空間構建。按照方式分擔、路線規劃、銜接轉運和體系保障4個核心要點區分決策變量取值，利用備選方案的方法構建方案評估探索空間。

(4)聯合投送決心方案提取。根據前文所述方法，逐條分析各備選路線的所有可行投送決心方案，實現對方案探索空間的遍歷分析。

(5)聯合投送仿真實驗。利用聯合投送模擬模型，按照上面生成的投送決心方案進行仿真實驗，得到依照該決心方案實施的建制部隊聯合投送行動相關仿真實驗數據。

(6)方案效能評估指標計算。調取有關指標權重和評估標準，根據得到的仿真實驗數據求解方案效能評估指標。

(7)聯合投送決心方案效能指數確定。將求解得到的方案效能評估指標，以及相關指標權重和評估標準帶入聚合模型，求解得到聯合投送決心方案效能指數。

(8)循環判定。判斷是否完成對方案評估探索空間的遍歷分析，是則繼續進行下一步，否則跳轉至(4)。

(9)數據分析及結果輸出。在決策變量規律變化的情況下，分析方案效能評估指標的變化趨勢，以聯合投送決心方案效能指數確定可行方案效能排序，對比相同投送路線下不同投送決心方案的評估結果，以及各投送路線對應的最優投送決心方案的評估結果，經評估人員分析、決策，選擇確定滿意的聯合投送決心方案。相關數據分析結果以圖表形式輸出。

(10)得出評估結論。根據以上分析結果，得出聯合投送決心方案評估結論，并對相關問題給出優化對策建議。

6　評估案例分析

研究過程中，以某集團軍××旅遠程機動投送行動實案為想定任務背景，應用前文研究得到的相關成果對投送決心方案的評估問題進行了案例分析[7]。

根據上級命令，要求該旅在7天內完成由廣西某地全員、全裝、整建制向內蒙古某地的機動集結任務，為下一步行動做好準備。此次任務投送距離遠、部隊規模較大，且不具備水路投送條件。前期，作戰指揮部門會同相關業務部門對部隊機動投送行動展開籌劃，擬定聯合使用航空投送、鐵路輸送和摩托化機動等方式實施部隊機動投送，并擬制若干可行的投送決心方案，而各投送決心方案孰優孰劣，需要科學的評估予以確定。應用前文研究得到的理論和方法，對想定任務背景下形成的若干聯合投送決心方案進行探索性評估實驗，得出投送方式分擔、投送路線規劃、銜接轉運點選擇和保障力量分配等不同決策變量變化與相應聯合投送決心方案效能的聯系，為科學定下投送決心提供了有力的決策依據。

在此需要特別指出，由于聯合投送決心方案評估屬于預測評估，并非檢驗評估，探索性評估實驗所用數據，以××旅演習過程機動投送行動實案數據為基礎，結合有關規定及以往相關案例選取，這樣得到的實驗結果更切合實際，且不存在“自我證明”的問題。通過聯合投送決心方案評估案例研究，進一步明確了前文研究得出的理論和方法，分析和驗證了本文相關研究成果的科學性和有效性。

7　結　語

著眼聯合投送決心的核心要點，應用探索性分析方法對聯合投送決心方案評估問題展開研究，構建了多分辨率評估模型和多層級評估指標體系，設計搭建了評估系統框架，對于開展聯合投送決心方案評估具有參考應用價值。鑒于聯合投送決心方案評估問題錯綜復雜，在高分辨率模型模擬實際聯合投送行動的準確性等方面，需進一步研究深化和補充完善。

[1]李志猛.武器系統效能評估理論及應用[M].北京:國防工業出版社,2013:139.

[2]總參謀部,總政治部,總后勤部,總裝備部.軍隊聯合投送訓練規定[A].北京:總參謀部,2014.

[3]孫儒凌,韓林,靳小風.聯合作戰計算[M].北京:國防大學出版社,2014:175.

[4]展學習.戰役學概論[M].北京：國防大學，2003:314-324.

[5]耿松濤,劉雅奇.基于探索性分析的電子對抗作戰方案評估方法[J].軍事運籌與系統工程,2013(6):34-38.

[6]REDDY V R, KASILINGAM R G. Intermodal transportation considering transfer costs[A]. Proceedings of the 1995 Global Trends Conference of the Academy of Business Administration，1995.

[7]額爾敦.建制部隊聯合投送決心方案評估研究[D].天津:軍事交通學院,2015.

(編輯：張峰)

Evaluation Method of Joint Projection Decision Schemes Based on Exploratory Analysis

E Erdun1， CHEN Zhaoren2， PENG Fubing2

(1.Comprehensive Training Base, Military Transportation University, Tianjin 300161, China；2.Joint Projection Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China)

According to the application of exploratory analysis solving complex system evaluation problem, the paper studies projection decision scheme evaluation during the process of joint projection organization and planning, and analyzes building and optimizing methods of scheme evaluation exploring space. It also establishes a multi-level evaluation index system and a multi-resolution evaluation model, and designs an evaluation system framework for joint projection decision schemes and analyzes it through military joint projection plan.

exploratory analysis; formed units; joint projection; scheme evaluation

2016-05-13；

2016-05-28．

全軍軍事類研究生重點課題(2013JY379).

額爾敦(1987—)，男，碩士．

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.10.002

E234

A

1674-2192(2016)10- 0005- 06