陸戰分隊區域目標戰場價值綜合評估*

李靈之，徐克虎，王增發，張明雙

（陸軍裝甲兵學院，北京 100072）

0 引言

作為陸地戰場的主要力量，由坦克、步戰車等武器裝備所組成的陸戰分隊，在信息化戰爭中的作用日益明顯。現代戰爭中的敵我對抗呈現出體系化對抗的特點，當雙方武器裝備數量投入較多時，基于目標分組的兵力部署，就顯得特別重要，也為大規模殺傷性武器的使用提供了可能。因此，依據一定區域（空間）內的戰場價值選取作戰目標具有現實需求，研究陸戰分隊區域戰場價值評估問題具有重要意義。

目前在作戰過程的研究中，對于單目標和集群目標的研究較多。例如，楊懿等人［1］提出了基于集對分析的多因素威脅評估方法，以定量的結果對目標的威脅程度進行綜合評估；張堃等人［2］運用改進的TOPSIS 法對空戰進行威脅評估；空軍工程大學的郭輝等人［3］針對現有空襲目標威脅評估方法不足，提出了一種新的基于粗糙集和區間數的空襲目標威脅評估方法；李曼［4］、耿振余［5］、Mirmoeini 和Krishnamurthy［6］利用靜態BN 研究了空中目標威脅評估的問題；董澤委等人［7］基于BP 神經網絡對集群裝備戰斗力指數進行了評估；孔德鵬等人［8］通過敵武器平臺數量、作戰效能、綜合價值系數等因素對集群目標的戰場價值進行評估。但是對以區域劃分目標的戰場價值評估研究較少。當遇到戰場區域廣、空間大、維度高的大規模作戰時，如果完全依靠上級指揮員的主觀判斷，沒有量化的、客觀的數據支撐，這種兵力部署方法主觀性太強，指戰員的決定因素過大，相應地就會增加兵力部署的偶然性、不穩定性、風險性。本文將從實際出發，對陸戰分隊區域目標戰場價值進行科學的評估，獲取戰場中各個區域的戰場價值排序，為大規模對抗的兵力部署提供科學的依據。

1 區域目標戰場價值

1.1 區域目標戰場價值評估體系

陸戰分隊的作戰是在復雜戰場環境下的集群式協同作戰，因此，戰場價值不僅僅與單個武器平臺的戰場價值有關，與武器平臺之間的指揮控制、相互配合和輔助保障等密切相關［9］。與單個武器平臺的評估不同，區域目標評估具有以下幾點特性：

1）整體性。即區域內的目標在理論上是一個整體，戰場價值評估不等于各目標單純疊加的總和。

2）關聯性。即區域內的目標不是獨立于其他目標單獨存在的，目標與目標之間相互耦合，相互影響。

3）復雜性。即區域內目標種類繁多，地形復雜，天氣多變。

4）分布不均性。按敵方指揮部署，分布在不同區域內的目標、種類與數量具有隨機性。

5）瞬時性。即區域內目標的戰場價值每時每刻都在變化，評估值要隨著時間的推移，不斷變化。

根據區域評估的特點，為了建立起適用于陸戰分隊區域目標的科學指標，提高我方武器平臺的指揮決策能力，指標選取應該具備以下幾點原則［10］：

1）完整性。即各指標在理論上是一個完整的集合，加起來等于目標特征全集。

2）獨立性。即各個指標是相互獨立互斥的，沒有重疊的部分。

3）可行性。在選擇指標時做到簡單明了，易于理解，抓住關鍵，便于計算分析，有統計基礎和數據來源。

4）動態性。根據戰場態勢的發展，相應的評估指標應該根據其動態發展情況及時進行調整，以確保各項指標的靈敏性。

5）可處理性。鑒于威脅度計算的時效性，選擇的指標項要具有易管理性和計算性。

根據以上原則，為了更好地對敵方陸戰分隊中區域目標相對于我方武器平臺的戰場價值進行準確評估，在已有單個武器平臺的戰場價值基礎上［10］，從單個武器平臺的戰場價值評估指標、關聯度戰場價值評估指標和戰斗系數等幾個方面建立了一個更加合理的評估體系。具體評估體系見圖1。

1.2 區域目標戰場價值評估

本文從宏觀角度出發，結合實際戰場，將區域內的陸戰分隊網絡化，并對陸戰分隊區域戰場價值進行評估，得出陸戰分隊的戰場價值V區域為：

其中，V裝備為評估區域內武器裝備的戰場價值；V關聯為評估區域內關聯度的戰場價值為戰斗系數。

圖1 區域目標戰場價值評估體系

2 武器裝備戰場價值評估

本文中的武器裝備戰場價值指的是評估區域內所有武器裝備的戰場價值，是單個武器裝備戰場價值單純疊加的結果，與外部環境、位置等其他戰場因素無關，區域內武器裝備的戰場價值為：

其中，xi為評估區域內i 類型武器裝備的戰場價值，ωi為i 類型的武器裝備的數量；n 為區域內武器裝備的類型數。本文從武器類型，目標火力，機動能力3 個方面對xi進行評估，計算公式見式（3）。

2.1 目標類型

在陸戰分隊中，不同的武器裝備有著不同的分工。例如，坦克的主要作用是與敵方坦克和其他作戰車輛作戰；武裝直升機的作用是利用空中優勢，戰術性打擊敵方地面部隊；防空導彈車的作用是打擊敵方的空中力量，在陸戰分隊中，空中力量一般指武裝直升機；指揮車的作用是收集信息、下達命令，是陸戰分隊的“大腦”；能源車，主要作用是為其他車輛提供燃油和電力，是陸戰分隊的“心臟”；裝甲偵察車，是裝有偵查設備的裝甲戰斗車輛，主要用于實施戰術偵查，是裝甲部隊的“千里眼”與“順風耳”。不同類型的目標裝備，所具有的戰場價值會有差異。一般情況下，目標類型指標V類型如表1 所示。

表1 目標類型指標

2.2 機動能力

機動能力是武器裝備重要的性能指標，機動能力主要由目標速度、目標越野能力、目標應急靈活度組成。速度指標I速度衡量的是各武器裝備的最高速度值，速度指標值與武器裝備的最高速度值成正比。越野能力指標I越野，主要由武器裝備的爬坡能力、涉水能力、扭力矩來綜合評估得到，爬坡能力越強，涉水能力越強，扭力矩越大，越野能力就越強。應激靈活度指標I靈活指的是武器裝備躲避打擊和反偵查的能力。機動能力越強，偵查與反偵察能力、突擊能力、戰術執行力越強，因此，戰場價值越高。因此，陸戰分隊中各裝備的機動能力指標V機動應該由3 個指標加權求和得到，計算公式為：

其中，w速度是裝備的速度指標權重，w越野是各裝備的越野能力指標權重，w靈活是各裝備的應急靈活度指標權重。且w速度+w越野+w靈活=1。

2.3 目標火力

火力是指彈藥經發射、投擲或引爆后所產生的破壞力和殺傷力，它體現了單兵、單裝備或武器平臺在逐行作戰任務時對目標的毀傷能力或對目標的殺傷效力。敵方裝備的火力評估值主要由射程指標I射程、毀傷能力指標I毀傷、命中概率P 組成［11］。射程指的是導彈或子彈發射點到其水平面落點的水平距離，分為最大射程和有效射程。有效射程（Effective Range）指武器對預定目標射擊時，能達到預期的精度和威力要求的距離。最大射程（maximum range）指的是彈射所能飛行的最大距離。這里用有效射程值來評估射程指標I射程的值，敵軍目標的射程越遠，射程指標I射程的值越大。這里為了方便對敵方目標射程進行評估，給出射程指標I射程的計算公式為：

其中，Si為被評估目標裝備的有效射程值；Smax為整個敵方陸戰分隊所有裝備中，最遠的有效射程值。

毀傷能力指的是導彈或子彈擊中目標后的破壞能力。主要由彈種決定，不同的彈種毀傷方式和破壞力不同，例如：穿甲彈［12］對主戰坦克的毀傷主要有4 種破壞形式：穿透后的穿甲彈碎片形成的破片場、裝甲板和部件被擊穿后的碎片形成的破片場、沖擊波和爆炸。破甲彈［13］對目標的破壞就是依靠高溫、高壓、高應變率的射流對敵方造成殺傷。碎甲彈［14］是將彈藥中炸藥的能量，直接以沖量的形式作用于鋼裝甲車輛的表面，使鋼裝甲板內部產生應力波，在鋼裝甲板背面造成“崩落效應”，用裝甲板崩落下來的破片以很大的動能在裝甲車輛內部進行殺傷和破壞。榴彈是利用彈丸爆炸后產生的破片和沖擊波來殺傷和爆破的，具體指標見表2。

表2 毀傷能力指標

毀傷概率是破壞能力評估的重要指標之一。毀傷概率與射手技能、火炮性能有關，可表示為：

則導彈或子彈擊中目標后的破壞能力計算公式為：

3 關聯度的戰場價值

在信息化戰爭中，裝備與裝備之間的聯系越來越緊密，耦合度越來越高，高效的軍事信息網和指揮協同技術能將各自為戰的武器裝備緊緊地聯結在一起，發揮出最大的戰斗力。本文從宏觀角度出發，把陸戰分隊所在區域看作一張巨大的網，每個武器裝備都是一個節點，裝備與裝備之間用抽象出的關聯度連接；關聯度的戰場價值與關聯度等級和關聯度系數有關，計算公式為：

其中，lij為第i 個裝備和第j 個裝備的關聯度等級值，ηij為第i 個裝備和第j 個裝備關聯度系數，m 為區域內裝備數量。

3.1 關聯度等級值

關聯度等級值lij用來刻畫區域內兩個裝備之間關系的重要程度。在陸戰分隊中，武器裝備種類繁多，現將它們分為四級，第1 級營指揮車負責對整個陸戰分隊進行協同指揮；第2 級包括連指揮車，直升機分隊，裝甲偵察車，能源車，維修醫療車；第3 級為排指揮車；第4 級為作戰車輛。用表3 來表示兩個裝備之間的關聯度等級值lij。

表3 關聯度等級值

3.2 關聯度系數

關聯度系數ηij為用于刻畫區域內裝備與裝備之間聯系，協同的難易程度，其值與裝備之間的距離、戰場地形條件有關，計算公式為：

3.2.1 距離系數

其中，Dij為第i 個裝備和第j 個裝備的距離，Dmax為所有關聯度中距離最長的關聯度距離，Dmin為所有關聯度中距離最短的關聯度距離。

3.2.2 地形系數

第1 步：取點，作一切面，使其垂直地面且經過兩裝備的連線，得到地形切面圖，并取導數為零的點高度值。如圖2 所示，涂黑的點所在高度即為所需高度值。

圖2 地形圖

第2 步：求標準差，將所有點的高度數據作為樣本，并求取樣本標準差，計算公式如下：

其中，Sij為第i 個裝備和第j 個裝備的關聯度的樣本標準差；hi為樣本高度；為樣本平均值；k 為樣本個數。

第3 步：min-max 標準化，計算公式如下：

其中，Smin為所有關聯度樣本標準差中的最小值，Smax為所有關聯度樣本標準差中的最大值。

4 戰斗系數的評估

戰斗系數指的是區域戰場中對陸戰分隊整體戰場價值有具體影響的指標的綜合評估值，本文從指揮員素質，士氣指數，土地硬度，樹木密度等幾個方面對戰斗系數進行科學的評估。計算公式為：

4.1 指揮員素質系數

現代戰爭對指揮員的素質要求越來越高，一個出色的指揮員可以最大地發揮出陸戰分隊的實力，指揮員素質系數指反應了指揮員在戰爭中的作用。本文根據指揮員的軍銜，以往的戰績、學歷等對區域內總指揮員（一般為軍銜最高的指揮員）素質進行綜合評估。計算公式為：

其中，R軍銜為指揮員軍銜系數，用表4 表示；R戰績為指揮員戰績系數，根據指揮員以往的戰績對其進行評估，計算公式見式（16）；R學歷為指揮員學歷系數，用表5 表示。

表4 軍銜系數

其中，R勝表示指揮官以往作戰中勝利的次數，R負表示指揮官以往作戰中失敗的次數。

表5 學歷系數

4.2 士氣指數

表6 士氣指數

4.3 土地硬度系數

表7 土地硬度

4.4 樹木密度系數

其中，S植為區域內樹木占地的面積，S區為評估區域總面積。

5 算例分析

5.1 作戰背景

在某復雜地帶，敵方對我開展了陸戰分隊進攻作戰。通過戰場探測，獲得了敵方的戰場態勢信息，鎖定了作戰區域，并且把敵方部隊［15］平均分成4 個區域，下面是具體信息。

1）我方對敵方兵力劃分如圖3 所示。

圖3 敵方兵力劃分圖

2）敵方區域目標的武器裝備數量見表8。

表8 各區域武器裝備數量

5.2 價值計算

取指揮員素質系數，土地硬度系數，樹木密度系數，士氣指數對戰斗系數指標權重值均為0.25。根據式（1）～式（16）得出各個區域目標的戰場價值如48 頁表9 所示。

6 結論

本文針對目前陸戰分隊作戰過程中缺少對陸戰分隊區域目標戰場價值評估的問題，提出一種通過武器裝備戰場價值、關聯度戰場價值、戰斗系數對陸戰分隊區域戰場價值進行綜合評估并排序的方法。最后進行仿真驗證，結果表明該方法能夠合理有效地反映陸戰分隊區域戰場價值。但是戰場是不斷變化的，本文沒有考慮隨著戰爭進行，戰場價值的實時性變化，今后會在更多的實踐中得到補充。

表9 區域目標戰場價值