基于灰色層次分析法的作戰指揮效能評估

李 寧，陳 暉

(國防大學 a.信息作戰與指揮訓練教研部； b.公共平臺中心， 北京 100091)

【裝備理論與裝備技術】

基于灰色層次分析法的作戰指揮效能評估

李 寧a，陳 暉b

(國防大學 a.信息作戰與指揮訓練教研部； b.公共平臺中心， 北京 100091)

為提高作戰指揮效能評估的合理性和準確性，分析了現代戰爭中作戰指揮活動內涵，探索作戰指揮效能評估內容構成要素，構建準確反映作戰指揮效能水平的評估指標體系，設計了基于灰色層次分析法的評估模型及其求解算法，運用實際算例驗證作戰指揮效能評估模型的合理性以及評估方法的有效性。

作戰指揮效能;評估;灰色層次分析法

作戰指揮是將部隊作戰能力轉化為作戰行為及其結果的實踐過程。根據目標和任務不同，作戰指揮評估通常包括作戰決策評估、指揮機構評估、指揮效率評估、指揮系統評估等[1]。作戰指揮效能是衡量作戰指揮主體(系統)在實施指揮活動中發揮作用有效程度的綜合性量度，是一次具體作戰指揮過程中指揮能力、指揮活動和指揮效果的全面反映。因此，評估作戰指揮效能能夠全面系統地掌握作戰指揮活動質量效果，為指揮員謀劃作戰行動、制定作戰方案、調整作戰部署提供更為準確客觀的決策依據[2]。信息化條件下，作戰指揮行為的復雜程度不斷提高，影響作戰指揮效能的因素和方式也日益增多，極大增加了準確評估作戰指揮效能的難度。

目前，作戰指揮效能評估問題的相關研究較多，從評估內容上看主要集中于兩個方面，一是基于作戰指揮要素靜態屬性的評估[3]，評估內容包括指揮機構、指揮方式、指揮手段、任務部隊等；二是基于指揮活動效果動態屬性的評估[4]，評估內容包括作戰指揮過程和各環節的作用效果，如決策籌劃、計劃制定、指揮控制等。這兩類評估內容均著眼于作戰指揮局部特性，難以全面體現作戰指揮效能。從評估方法上看，以定性評估為主，定量評估為輔，評估結果人為因素影響較多，缺乏足夠的說服力。總的來說，作戰指揮效能評估與現代評估科學準確、全面系統的要求仍存在差距。為解決以上問題，本研究著眼軍事指揮活動中更具代表性的戰役級作戰指揮活動，深入分析作戰指揮效能評估的內容構成，并據此構建相應的作戰指揮效能評估指標體系，最后給出評估模型和求解方法。

1 作戰指揮效能評估內容分析

科學合理地選擇評估內容和相應的評估對象，是有效進行作戰指揮效能評估的前提。一般來說，確定作戰指揮效能評估內容有兩種思路：一是基于作戰指揮要素，把指揮員、指揮機關、指揮手段等作為相對獨立的要素，通過評估各要素效能，達到評估作戰指揮整體效能的目標；二是基于作戰指揮活動，把指揮過程作為完整的系統，通過評估系統中指揮主體和相關指揮要素各階段、各環節完成任務情況，得到作戰指揮系統的整體效能。這兩種評估內容，前者反映了作戰指揮效能的靜態屬性，而后者則反映了動態屬性，對于評估全面性來說，都具有難以克服的局限性。本文立足解決評估作戰指揮效能全面性問題，把作戰指揮作為一個動態系統，既考慮其靜態屬性，同時也把系統運行的動態屬性納入到評估內容中，以獲得盡可能全面的評估內容。結合現代戰爭，尤其是近年來幾場信息化局部戰爭的作戰指揮實踐活動，可以確定作戰指揮效能的主要影響因素為：指揮主體、指揮中介(手段)和指揮活動(效果)，其中指揮主體和指揮中介為靜態因素，指揮活動為動態因素。指揮活動基本流程如圖1所示。

圖1 作戰指揮活動示意圖

2 作戰指揮效能評估指標體系

構建作戰指揮效能評估指標體系是一項復雜的系統工程，應遵循系統性、客觀性、目的性、可比性、全面性、可操作性的原則[5]，確保指標體系符合評估內容的要求，全面準確地反映作戰指揮效能。根據作戰指揮效能評估內容構建評估指標體系，如圖2所示。

圖2 作戰指揮效能評估指標體系

2.1 作戰指揮機構能力評估指標

作戰指揮機構能力評估指標，是針對作戰指揮主體自身狀況設計的，反映作戰指揮主體基礎能力的指標項目[6]。作戰指揮機構是作戰指揮活動的發起者，也是實現作戰指揮功能的核心因素。對作戰指揮機構能力進行評估，應全面考察其作戰指揮過程的基本要素能力情況，其主要評估項目包括指揮機構的開設情況、人員編成、安全防衛等。指揮機構開設主要考察指揮機構根據作戰需求，選擇指揮所類型、設置開設地域、控制部署規模、確保安全防衛的能力；人員編成主要是考察指揮機構人員構成是否科學合理，職能劃分是否有利于指揮功能的發揮；指揮機構生存主要考察指揮機構的綜合防御能力，主要包括隱蔽、機動、防衛3項評估要點。

2.2 指揮信息系統性能評估指標

指揮信息系統性能評估指標，是反映作戰指揮手段水平的綜合性指標項目。指揮信息系統作為現代信息化戰爭的主要指揮手段，其性能高低在很大程度上決定了作戰指揮的質量和效果。該指標通過對指揮信息系統的主要功能進行評價，反映其在指揮過程中的技術性能發揮情況，其評估內容主要包括作戰指揮信息的獲取、研判、處理、傳輸。信息獲取著重考察信息獲取的手段，以及情報信息的質量和時效；信息研判主要考察指揮信息系統在輔助分析、研究、判斷情報信息過程中的運用情況；信息處理重點評估信息的自動化整理、鑒別、融合，以及生成作戰信息產品的能力；信息傳輸則考察指揮信息系統的通信狀況和傳輸效率。由于指揮信息系統性能可以由穩定運行時間、故障率、準確率等量化指標準確評價，因而具有較好的可測性和可操作性。

2.3 作戰指揮行動效果評估指標

作戰指揮行動效果評估指標，主要反映作戰指揮的動態特性，重點評估指揮活動過程所產生的指揮效果。該指標重點考察作戰指揮過程中的主要指揮活動所產生的效果，并以此作為評價作戰指揮行動整體效果的依據。評估內容主要包括作戰指揮的4個基本環節，籌劃決策、制定計劃、組織協同和行動控制。其中籌劃決策是指揮行動的核心，也是評估的重點，應著重針對籌劃決策程序是否規范、方法是否得當、效果是否顯著等加以評價。制定計劃主要評估作戰計劃體系中的重點內容，包括作戰計劃、協同計劃、保障計劃等。組織協同和行動控制是調控作戰行動的具體指揮行為，主要考察指揮者在實施指揮活動過程中所發出的作戰指令、命令、指導等行為的時機和內容，以及相應產生的效果。

3 基于灰色層次分析法的評估模型和算法

灰色層次分析法是將層次分析法運用于構建評估對象層次結構及指標權重，并運用灰色理論中灰數和白化權函數計算綜合評價值的評估方法。該方法適用于評估具有顯著遞階層次結構且指標量化難度較大的評估對象。因此，本文選擇該方法解決作戰指揮效能評估問題。

根據上文構建的作戰指揮效能遞階層次結構評估指標體系，可做以下設定：

一級指標集合：

一級指標的權重集合：

二級指標集合：

二級指標的權重集合：

三級指標集合：

三級指標權重集合：

式中：Uijk是三級指標項目；Aijk是三級指標項目的權重。

評估指標體系明確了各指標之間的隸屬關系，但同一層的指標相對于上級指標的重要程度仍需要運用科學方法加以確定。作戰指揮效能評估指標體系的遞階結構，適用層次分析的方法計算各指標元素的權重值。本文運用層次分析法[7-9]解決指標權重分配問題，其主要思路是：利用1～9級標度法[10]，對同一層的指標項目的重要程度進行兩兩對比和評分，根據所得分值構造相應的判斷矩陣。并對判斷矩陣進行一致性檢驗。不滿足一致性要求則需要進行重新構造判斷矩陣，直到能夠滿足一致性要求。

作戰指揮效能評估指標多數為定性指標，無法直接進行量化計算，因此需要將其轉化為定量指標。制定評分等級的方法可以有效地處理定性指標定量化處理。根據作戰指揮效能評估標準，設定5個平分等級，每個等級對應一個數值范圍，如表1所示。

表1 評分等級標準

安排評估專家組對評估項目進行評分，設第s(s=1,2,…,p)位專家給評估指標Uijk評分為dijks，依次得出每位專家的評分，則可得專家組評分矩陣

(1)

根據評分標準等級劃分，可設定5個評估灰類，對應的白化權函數[11]如下：

第1灰類“很好”(e=1)，灰數?∈[0,9,+∞]，其對應白化權函數為

(2)

第2灰類“較好”(e=2)，灰數?∈[0,7,14]，其對應白化權函數為

(3)

第3灰類“一般”(e=3)，灰數?∈[0,5,10]，其對應白化權函數為

(4)

第4灰類“較差”(e=4)，灰數?∈[0,3,6]，其對應白化權函數為

(5)

第5灰類“極差”(e=5)，灰數?∈[0,1,2]，其對應白化權函數為

(6)

根據灰數及其對應的白化函數，計算各評價指標評估灰類的灰色評價系數，可得到總灰色評價系數xijk(g為評價灰類個數)為

(7)

則第e個灰類的灰色評價權值rijke為

(8)

設定評估指標Uij各灰色評價權向量Rijk=(rijk1,rijk2,…rijkg)，則指標Uij的灰色權值矩陣

(9)

三級指標Uij綜合評價：評價結果計算公式為

(10)

Bi=AiRi

(11)

B=AR

(12)

將各灰類等級按白化值賦值，設定各種評價灰類等級值dt(t=1,2,…,g)，則評價灰類等級值向量為

(13)

作戰指揮效能評估的綜合評價值為

W=BDT

(14)

4 算例分析

以某戰區聯合作戰司令部組織一次聯合作戰指揮行動為例，根據上文構建的指標體系、評估模型和運算方法，進行如下分析計算。

組織專家組按照前文構建的作戰指揮效能評估指標體系，對各指標項進行評分，統計如表2所示。

表2 專家評分結果統計

T為作戰指揮效能評估指標U(一級指標)的判斷矩陣，T1、T2、T3為作戰指揮效能評估指標U1、U2、U3(二級指標)的判斷矩陣；T11、T12、T13…T33為作戰指揮效能評估指標U11、U12、U13…U33(三級指標)的判斷矩陣。各層指標的判斷矩陣分別為：

計算得出各級指標權重向量為：

A=(0.239 3, 0.137 2, 0.623 5)

A1=(0.127 9, 0.642 7, 0.229 4)

A2=(0.500 0, 0.174 3, 0.277 5, 0.138 2)

A3=(0.109 6, 0.401 3, 0.300 2, 0.189 0)

A11=(0.285 7, 0.571 4, 0.142 9)

A12=(0.647 9, 0.229 9, 0.122 2)

A13=(0.122 2, 0.229 9, 0.647 9)

A21=(0.250 0, 0.750 0)

A22=(0.333 3, 0.666 7)

A23=(0.333 3, 0.666 7)

A24=(0.333 3, 0.666 7)

A31=(0.122 6, 0.557 1, 0.320 2)

A32=(0.174 9, 0.632 7, 0.192 4)

A33=(0.126 5, 0.294 3, 0.518 5)

A34=(0.126 5, 0.304 3, 0.418 5)

對以上權重向量進行一致性檢驗，結果如表3所示。

表3 指標權重向量一致性檢驗

根據評分矩陣T和權重向量A，運用總灰色評價系數計算公式(7)和各級指標綜合評價結果計算式(9)～式(12)，最后利用綜合評價結果計算公式(14),得出作戰指揮效能的綜合評價值W=7.223 0，根據評分等級對照得出作戰指揮效能評估結果為 “良”。

5 結束語

本文改變傳統作戰指揮效能評估中，基于要素能力評估和基于活動效果評估為主的兩種單純考慮作戰指揮靜態或動態特性的評估模式，通過梳理和整合作戰指揮效能關鍵要素，完善了作戰指揮效能評估的內容，構建了基于作戰指揮機構、指揮信息系統、作戰指揮行動，靜態特性和動態特性相結合的作戰指揮效能評估指標體系，并設計相應的數學模型，較好地解決了作戰指揮效能評估內容不夠全面、指標不夠完善，模型不夠準確的問題，提高了評估的合理性。求解評估模型采用灰色層次分析法，采集專家對指標項目的評分值，構建不同灰類程度的權重向量，計算出各級指標總灰色評價系數，最終得出作戰指揮效能綜合評價值，較好地運用了定性與定量兩類指標，減少了人為主觀和隨機因素對評估過程和結果的干擾。實例證明該評估模型及其求解算法合理有效，提高了作戰指揮效能評估的科學性和有效性。

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(責任編輯 周江川)

Grey Analytic Hierarchy Process Based Evaluation of Battle Command Efficiency

LI Ninga, CHEN Huib

(a.Department of Information Combat and Command Training; b.Public Platform Center, National Defense University, Beijing 100091, China)

In order to improve the rationality and accuracy of the evaluation of battle command efficiency, we analyzed the connotation of battle command activity comprehensively and explored the main factors of battle command efficiency as a starting point. We built a comprehensive index system to reflect the overall quality of battle command efficiency and proposed an evaluation model based on grey analytic hierarchy process. Finally, we demonstrated the validity of the index system and the evaluation method by an example.

battle command efficiency; evaluation; grey analytic hierarchy process

2016-12-25；

2017-01-25 基金項目：全軍軍事類研究生資助課題(2015JY034)

李寧(1978—),男,博士研究生,主要從事軍事訓練研究。

10.11809/scbgxb2017.05.005

format:LI Ning, CHEN Hui.Grey Analytic Hierarchy Process Based Evaluation of Battle Command Efficiency[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(5):22-26.

E917

A

2096-2304(2017)05-0022-05

本文引用格式：李寧，陳暉.基于灰色層次分析法的作戰指揮效能評估[J].兵器裝備工程學報，2017(5):22-26.