艦機作戰編組協同對海攻擊作戰效能評估研究?

劉艷平 張 旭

（1.91404部隊 秦皇島 066001）（2.南部戰區海軍參謀部航空兵處 湛江 264001）

1 引言

近半個世紀以來，為爭奪海洋權益，世界軍事強國爭先發展能夠搭載艦載機的水面平臺，例如航母、驅護艦等，擁有具備起降艦載機的水面平臺已成為大國海軍的重要標志。近十年來，我海軍水面艦艇發展迎來了“春天”式爆發，呈直線增長模式，同時配套有大量的艦載機，艦機協同訓練逐步成為演習、研練重點訓練科目。我國的艦機協同訓練起步較晚，隨著我國護航行動的常態化推進，驅護艦搭載艦載直升機出海護航已較為普遍化，艦機協同正式從訓練走向了實踐。

20世紀90年代，美國、俄羅斯和一些西方國家從單純研究單武器裝備發展到研究武器裝備作戰系統，對作戰效能評估形成系統化、自動化和智能化［1］。國內在20世紀80年代開始，相繼開展艦機、多機協同作戰研究工作［2～8］，但是對于艦機、多機協同作戰效能研究則處于起步階段［9～16］。開展艦機作戰編組作戰效能評估研究可以提高艦機作戰編組的整體作戰效果，對改善艦機協同攻擊中的關鍵環節具有重要意義。

水面艦艇搭載艦載機分為多種，例如航母搭載各種作戰飛機、驅護艦搭載反潛或反艦直升機等。本文立足驅護艦搭載反艦直升機組成的作戰編組，對其協同對海攻擊作戰效能評估開展研究，通過層次分析確定指標權重，通過基于指數法的效能評估模型計算艦機編組協同對海攻擊作戰效能，為艦機協同作戰效能評估提供一種新思路。

2 構建艦機編組作戰效能指標體系

艦機編組作戰效能指標的選取，需要綜合考慮各種因素，但總體上遵循系統性、客觀性、時效性、完備性等原則［17］，從而使艦機編組作戰效能評估體系的構成相對簡單，同時又最大限度地客觀真實反映編組的作戰效能。

艦機作戰編組分為驅護艦和艦載直升機，兩者均具備對海攻擊能力，在對海攻擊任務中，兩平臺之間互為協同關系。為了多層次、多因素的客觀反映平臺的作戰能力，建立兩個層級的評估體系，分別是基于能力的一級指標和基于技術的二級指標。

驅護艦和艦載直升機平臺在對海攻擊任務中，最主要有三個能力：平臺自身能力、預警探測能力和反艦攻擊能力。

平臺自身能力是平臺的基本能力，能力大小關系到其它能力的延伸，其核心數據指標為生存能力、適應性、最大航速、續航能力、導航能力五項指標，指標間互為串聯關系。

驅護艦及艦載直升機都具備預警探測能力，由于可以互相引導，因而兩者之間互為并聯關系，核心數據指標為發現概率、最遠跟蹤距離、識別成功率、航跡連續性、跟蹤精度五個指標，指標間互為串聯關系。

驅護艦及艦載直升機都具備反艦攻擊能力，且是對海攻擊任務中的核心能力，其核心數據指標為規劃能力、發射能力、射程、命中概率、毀傷能力五個指標，指標間互為串聯關系。

艦機作戰編組效能評估指標體系模型如圖1所示。

圖1 艦機作戰編組效能評估指標體系模型

3 建立指數法效能評估模型

在統計學中，指數是量化某一社會現象在某一時間段內變動的指標，是一種非常重要的數學建模方法，可對“黑箱系統”相對科學地進行量化。將指數方法引入作戰裝備和作戰指揮的效能評估中，可以客觀反映人員和武器裝備在特定條件下相對平均的作戰水平。指數法的特點是在不同武器平臺之間、編組兵力之間建立合理的比例關系，可以統一衡量武器平臺和作戰編組的作戰效能。

單武器平臺、系統以及各功能模塊組成之間，按層次在總體上可用一種關系方式關聯起來，表達形式上表現為冪指數乘積的形式，因此，建立基本計算模型為

其中：M代表所選取的武器系統作戰能力要素的數量；δm是根據第m項要素對武器系統作戰能力貢獻的大小，應用層次分析方法計算出的冪指數，并且δ1+δ2+…+δm=1；Im代表第m項要素的能力系數；k代表修正系數。

耦合聯接形式和具體處理方法如下：

串聯——乘（×）；并聯——加（+）；合作——加權和；協同——加（+）；保障——乘以，保障度，常數；綜合集成——人的經驗判斷、基于知識庫推理、定性推理、虛擬現實等。

反艦導彈的作戰能力指數建立模型可表示為

Im為導彈攻擊過程中的關聯核心數據，可以根據具體情況進行設定。

根據艦機編組效能指標體系可知，艦機平臺主要為平臺自身能力、預警探測能力和反艦攻擊能力，由于艦機平臺的預警探測可以互為引導，兩者為協同關系。通過艦機效能指標體系可建立艦機編組評估模型，具體如下所示：

4 層次分析法（AHP）

在艦機作戰編組協同對海攻擊效能評估中，通過層次分析法較為科學地確定各平臺二級指標的權重系數，為綜合評價平臺基本能力和編組綜合能力奠定基礎。

4.1 建立層次結構模型

應用AHP分析決策問題時，首先要把問題條理化、層次化，構造出一個有層次的結構模型［18］。在艦機作戰編組協同對海攻擊作戰效能評估中，可以分為三類：

1）綜合效能層。在艦機作戰編組評估中，綜合效能層就是編組協同對海攻擊作戰效能值。

2）基本能力層。在艦機作戰編組評估中，驅護艦、艦載機平臺所具備的能力為基本能力層，基本能力層下又具備若干子能力層。

3）性能指標層。在艦機作戰編組評估中，基本能力層下的性能指標所對應的即為性能指標層。

4.2 構造判斷矩陣

構造判斷矩陣前，首先需要確定性能指標層中的相關指標，所有指標或核心指標構成指標集。從指標集中每次選取兩個指標，兩兩進行比較，判斷兩個指標的重要性，所有比較結果以矩陣的形式表達。根據Saaty的建議，采用數字1～9及其倒數作為矩陣中標度數值。具體標度如下：

第一步：確定指標集合X={x1，x2，x3…}。

第二步：根據Saaty的建議，對兩兩指標建立重要關系評判，如表1。

第三步：根據重要程度關系構造判斷矩陣，如式（4）。

rji的數值根據表1重要程度關系進行評判。

4.3 判斷矩陣的一致性檢驗

判斷矩陣是否合理，需經過一致性檢驗。一致性檢驗的步驟如下。

在鄒某某雇員受害案例中，雇主作為一種轉承責任，應該承擔賠償責任，因此，雇主孫某某應該承擔賠償責任，在司法實踐中，第一種意見不能適用。對于第二種、第三種分歧意見辯駁的實質問題就是雇主與侵權第三人承擔責任的性質。

第一步：根據式（5）計算一致性指標CI。

第二步：查找相應的平均隨機一致性指標RI。對n=1，2，…9，依據Saaty給出的RI值，見表2。

表2 RI值

第三步：根據式（6）計算一致性比例CR：

當CR<0.10時，判斷矩陣的一致性屬于合理范圍，否則需對判斷矩陣進行修正，直到滿足一致性判斷要求。

4.4 確定權重

當判斷矩陣通過一致性檢驗后，首先根據判斷矩陣，求其最大特征值；其次計算出最大特征值的特征向量；再次，對特征向量進行歸一化；最后，歸一化值即為各指標權重。

5 用例分析

出于保密因素考慮，艦機作戰編組對海攻擊作戰效能的用例分析不針對具體型號平臺，所用基本數據均采用主觀賦值法，以作案例分析，所得結果僅供參考。

表3 艦平臺影響因素評估結果

最后，將轉換后的指標結合權重系數進行指數平均向上綜合，見公式：

其中，底數為評估指標項，δ1～δ5為指數權重系數。

指數法評估結果為I艦平臺=1。

表4 艦平臺預警探測能力評估結果

最后，將轉換后的指標結合權重系數進行指數平均向上綜合，見公式：

其中，底數為評估指標項，δ1～δ5為指數權重系數。

指數法評估結果為I預警探測=0.8712·0.91·0.9732·0.9955·0.9918=0.7618。

表5 艦平臺對海攻擊能力評估結果

指數法評估結果為I艦對海攻擊=0.9814·0.897·0.9512·0.964·0.9955=0.8036。

表6 艦載機平臺影響因素評估結果

最后，將轉換后的指標結合權重系數進行指數平均向上綜合，見公式：

其中，底數為評估指標項，δ1～δ5為指數權重系數。

指數法評估結果為：I機平臺=1。

表7 艦載機平臺預警探測能力評估結果

最后，將轉換后的指標結合權重系數進行指數平均向上綜合，見公式：

其中，底數為評估指標項，δ1～δ5為指數權重系數。

指數法評估結果為I預警探測=0.7509·0.8738·0.9236·0.949·0.9937=0.5717。

表8 艦載機平臺對海導彈能力評估結果

指數法評估結果為f機對海攻擊=0.6815·0.8645·0.9644·0.964·0.9955=0.5353。

根據艦機作戰編組對海攻擊作戰效能評估模型，計算艦機作戰編組的對海攻擊效能為I艦機作戰編組=（0.7618+0.5717）×（0.8036×1+0.5353×1）=1.7854。

艦機作戰編組協同對海攻擊作戰效能的基準值為4，主觀賦值相關數據計算的作戰效能值為1.7854，說明該編組在某次任務或演習中僅發揮了其作戰效能的44.64%。其中艦載機的預警探測能力和反艦攻擊能力相對較弱，需查明具體原因并進行整改，提高艦機作戰編組的作戰效能。

6 結語

采用層次分析法和指數法確定的艦機作戰編組協同攻擊模型可以計算該編組的作戰效能，能夠對編組的作戰效能進行具體量化，并通過計算可以查找平臺攻擊或協同攻擊中的薄弱環節或者能力，為艦機編組作戰效能評估的構成與優化提供了定量依據。但研究過程發現，由于艦機作戰系統結構復雜，各項指標選取和權重確定有待商榷，因而最終計算結果值并不能完全、準確、真實地反映作戰編組的作戰實力，但從客觀角度上能夠相對科學地反映作戰編組的作戰能力，對計算作戰編組能力具有重要的參考價值。