基于模糊綜合評判法的電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響評估?

（火箭軍工程大學(xué) 西安 710025）

1 引言

隨著信息武器裝備的發(fā)展，電能是人類社會應(yīng)用最廣的能源之一，作為人力無法替代的核心要素，現(xiàn)代聯(lián)合作戰(zhàn)對其依賴程度也日漸提高。一方面目前無論是美軍的還是我軍的新型指揮信息系統(tǒng)都離不開電能，要實現(xiàn)偵察、情報、指控、打擊、防護、保障等作戰(zhàn)要素無縫鏈接，不間斷的電力供應(yīng)是基礎(chǔ)，一方面信息化武器裝備對電力的依賴性越來越高，另一方面電力與多數(shù)關(guān)鍵軍事信息基礎(chǔ)設(shè)備相連，形成多種功能效應(yīng)。電力基礎(chǔ)設(shè)施遭受破壞和攻擊，極大影響軍事信息基礎(chǔ)設(shè)施功能，進而使作戰(zhàn)能力受到影響，最終影響整個聯(lián)合作戰(zhàn)行動。本文從聯(lián)合作戰(zhàn)的情報感知能力、信息系統(tǒng)支撐能力、火力打擊能力、電子對抗能力、機動能力、多維防護能力、綜合保障能力、人員指揮能力八個方面分別分析電力基礎(chǔ)設(shè)施對作戰(zhàn)能力影響，通過評估得到各指標不同影響值［1］。

2 電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響分析

聯(lián)合作戰(zhàn)是系統(tǒng)與體系之間的作戰(zhàn)，通過C4ISR統(tǒng)一進行協(xié)調(diào)指揮，使聯(lián)合作戰(zhàn)力量一體化。電力基礎(chǔ)設(shè)施是C4ISR重要能源設(shè)施，影響聯(lián)合作戰(zhàn)整體能力。信息化聯(lián)合作戰(zhàn)中各力量都需要C4ISR提供信息保障，電力基礎(chǔ)設(shè)施是保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、偵查系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、裝備系統(tǒng)等正常運行的能源設(shè)施［2］，電力基礎(chǔ)設(shè)施的癱瘓勢必影響聯(lián)合作戰(zhàn)整體能力，電力基礎(chǔ)設(shè)施與聯(lián)合作戰(zhàn)能力關(guān)系如圖1所示。

3 評估指標的構(gòu)建

構(gòu)建聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響指標體系，目標就是建立合適的電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力評估模型，使模型能夠直觀、科學(xué)、準確評價電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力失效的影響，而且通過定量分析得到聯(lián)合作戰(zhàn)能力各指標失效的排序，建立各指標能力保護失效機制，使聯(lián)合作戰(zhàn)能力發(fā)揮到最大化［3］。

3.1 指標構(gòu)建原則

電力基礎(chǔ)設(shè)施影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力指標構(gòu)建必須直觀全面反映聯(lián)合作戰(zhàn)的特點，系統(tǒng)是一個層次分明的整體，通過合理梳理指標，構(gòu)造一個全面反映評價對象整體的指標體系，因此劃分層次和標準可根據(jù)實際情況而定。構(gòu)建指標時可廣泛收集專家和評委的意見和建議，確保指標的真實性和公平性［4］，因此可以讓更多的軍事專家和相關(guān)領(lǐng)域人員參與進來，廣泛收集意見，保證指標構(gòu)建的權(quán)威性，最終確定影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力評估指標層次結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖1 電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力關(guān)系

圖2 影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力指標模型

3.2 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)能力評估指標體系，采用專家評分法分層次分別從情報感知能力、信息系統(tǒng)支撐能力、火力打擊能力、電子對抗能力、機動能力、多維防護能力、綜合保障能力及人員指揮能力構(gòu)建影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力的判斷矩陣［5］。選用如表1所示的1-9標度法對一級指標兩兩進行相互比較，二級指標兩兩進行相互比較，構(gòu)建各層次指標的判斷矩陣，其中aij表示因素i和因素j相對于目標重要值。一般構(gòu)建的判斷矩陣C有三個條件:1）Cij＞0；2）Cij=1/Cji(i≠j) ；3）Cii=1（i，j=1，2，…n），若Cij·Cjk=Cik，此矩陣稱為一致性矩陣［6～10］。

對于總目標A，各準則A1～A8之間的相對重要性比較得出判斷矩陣:

對于各準則層A1～A8，各方案之間的重要性比較判斷矩陣為

3.3 指標權(quán)重一致性檢驗

由于各指標體系對總指標的影響不同，為了增強直觀比較，消除物理量影響因素，需進行一致性檢驗，具體步驟如下。

第一步:求基本向量。利用方根法求每個因素的權(quán)值，計算判斷矩陣每一行的乘積，然后對每一行乘積開n次方根［11］。

表1 1-9標度法

第二步:求特征向量。利用式（2）對向量進行歸一化，得到特征向量（3）。

第三步:最大特征值。根據(jù)特征向量W，利用式（3）計算出判斷矩陣最大特征。

第四步:判斷矩陣一致性檢驗，由于復(fù)雜事物不可能精確到比值，存在一定誤差，所以要進行一致性檢驗。一致性比率CR是一致性指標CI與隨機一致性指標RI比值，RI可以查表獲得。

當CR≤0.1時，說明判斷矩陣符合一致性，若不符合，需要對矩陣進行調(diào)整，直到滿意一致性為止。而一次性指標CI如下所示。

表2 平均隨機一致性指標

經(jīng)計算，判斷矩陣A-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W=（0.0805 0.1653 0.3407 0.1653 0.0827 0.0413 0.0413 0.0827）T=8.0047，CR=0.00047437＜0.1

判斷矩陣A1-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W1=（0.1356，0.4699，0.2801，0.1143）T，λmax=4.0310，CR=0.0115＜0.1，

判斷矩陣A2-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W2=（0.0882，0.2720，0.4829，0.1570）T，λmax=4.0145，CR=0.0054＜0.1，

判斷矩陣A3-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W3=（0.3509，0.1091，0.1890，0.3509）T，λmax=4.0104，CR=0.0038＜0.1

判斷矩陣A4-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W4=（0.2402，0.5499，0.2098）T，λmax=3.0183，CR=0.0158＜0.1

判斷矩陣A5-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W5=（0.1958，0.4934，0.3108）T，λmax=3.0536，CR=0.0462＜0.1

判斷矩陣A6-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W6=（0.1570，0.2720，0.4829，0.0882）T，λmax=4.0145，CR=0.0054＜0.1

判斷矩陣A7-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W7=（0.0671，0.1473，0.2908，0.4948）T，λmax=4.0178，CR=0.0066＜0.1

判斷矩陣A8-Ai，相對重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W8=（0.0882，0.1570，0.2720，0.4829）T，λmax=4.0145，CR=0.0054＜0.1

由上面計算可知，各指標一致性檢驗均合格，最終各指標的權(quán)重可以作為影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力的評估依據(jù)。

4 聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響評估

4.1 確定評價對象指標集

影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力的因素確定指標集，影響一級指標的二級指標集分別為

4.2 建立權(quán)重集

在評估方案中，因各指標因素的影響程度作用不一樣，所以要對每個指標的權(quán)重進行計算，反應(yīng)各因素的權(quán)重重要程度。通過專家打分和層次分析法，得出每個權(quán)重ω=(ω1,ω2,…,ωn)，該權(quán)重已經(jīng)通過層次分析法計算得出，如下:

4.3 確定評語集

假設(shè)對X城市聯(lián)合作戰(zhàn)能力各指標影響進行模糊評判，設(shè)定模糊評判集，通常采取由高到底的評語，本文采用對聯(lián)合作戰(zhàn)能力指標影響分為“非常大、較大、中等、較小、無”。采用10分制打分法確定各參數(shù)V={9 8.5 6.4 3.1 1}，并請10位專家對二級30個指標進行評判［12］，得出判斷矩陣如下:

4.4 模糊綜合評價

根據(jù)判斷矩陣進行綜合評判計算，由公式Bi=ωi?Ri，其中“ ?”是一種合成運算，本文用的是主因素突出型模糊運算。

由計算結(jié)果，可知一級指標模糊評價矩陣為

從而得到總的綜合評判指標為

根據(jù)評語集V的參數(shù)可計算效能評估最終值為

同理可以求出:情報感知能力C1、信息系統(tǒng)支撐能力C2、火力打擊能力C3、電子對抗能力C4、機動能力C5、多維防護能力C6、綜合保障能力C7及人員指揮能力C8分別如下:

根據(jù)評判集和評估C值可知，電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力整體影響程度屬于“較大”范圍值內(nèi)，八個一級指標中，機動能力、防護能力、保障能力影響程度屬于“中等”范圍值內(nèi)，剩下五個一級指標影響均屬于“較大”范圍值內(nèi)，其中影響最高的是信息系統(tǒng)支撐能力，其次是電子對抗能力和情報感知能力，信息系統(tǒng)支撐能力和電子對抗能力是防御的重點。

5 結(jié)語

本文主要針對電力基礎(chǔ)設(shè)施對聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響模型進行評估，運用模糊綜合評價，依據(jù)專家打分計算，對聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響模型進行驗證，得出聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響程度及各指標能力的影響，根據(jù)結(jié)果，提出了有針對性的意見建議，為現(xiàn)代化聯(lián)合作戰(zhàn)提供理論支撐。