基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選方法

摘 要：作戰(zhàn)方案評估優(yōu)選是作戰(zhàn)籌劃中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，決策質(zhì)量直接關(guān)系到戰(zhàn)爭的成敗。針對作戰(zhàn)方案優(yōu)選問題，提出了一種基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選方法。首先，通過QFD法構(gòu)建了作戰(zhàn)方案優(yōu)選質(zhì)量屋，建立了方案滿意度需求和能力指標之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系;然后，運用BWM計算方案滿意度需求的權(quán)重，并構(gòu)設(shè)了基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選框架，給出了作戰(zhàn)方案的滿意度需求評估算法;最后，通過方案優(yōu)選案例，對方法的有效性和可實施性進行了數(shù)值驗證。

關(guān)鍵詞：作戰(zhàn)方案;質(zhì)量功能展開;最優(yōu)最差法;評估優(yōu)選

中圖分類號：E911 文獻標志碼：A DOI：10.3969/j.issn.1673-3819.2025.01.007

Optimization of operational plans based on BWM-QFD method

YIN Xing1， PENG Shaohui2， FANG Bing1

（1. Army Command College， Nanjing 210045， China;2. Unit 66242 of PLA， XilingolLeague 100042， China）

Abstract：The optimization of operational plans is the key phase of operational planning， and the decision quality is directly related to the success or failure of the war. Aiming at the optimization question of operational plans， this paper proposes optimization of operational plans based on BWM-QFD method. Firstly， this method builds the house of quality on optimization of operational plans， and establishes the connection of plan satisfaction requirement and capability index. Secondly， this method uses BWM to calculate the weight of plan satisfaction requirement， builds the optimization framework of operational plans， and proposes the evaluation algorithm of plan satisfaction requirement. At last， through the case of optimization of operational plans， the effectiveness and the implementability of this method is numerically verified.

Key words：operational plan; quality function deployment; best-worst method; optimization

作戰(zhàn)方案評估優(yōu)選是作戰(zhàn)籌劃中的重要步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對戰(zhàn)爭的勝負有至關(guān)重要的影響［1］。當前，隨著信息化、智能化戰(zhàn)爭的發(fā)展，戰(zhàn)場態(tài)勢瞬息萬變，影響作戰(zhàn)雙方軍事博弈的因素進一步增加，作戰(zhàn)方案評估優(yōu)選的復雜性和難度不斷加大。但是，部分指揮員的精確指揮能力還不強，主要依托地形、沙盤等工具，根據(jù)自身作戰(zhàn)經(jīng)驗對作戰(zhàn)方案進行定性為主的分析，數(shù)據(jù)量化決策程度不高，導致誤判情況時有發(fā)生。因此，亟需認真研究作戰(zhàn)方案的評估優(yōu)選問題，幫助指揮員快速優(yōu)選作戰(zhàn)方案，定下作戰(zhàn)決心。

當前，作戰(zhàn)方案評估方法通?？梢苑譃閿?shù)學解析法、專家評估法、試驗統(tǒng)計分析法、作戰(zhàn)仿真模擬法以及新興作戰(zhàn)方案評估方法［2］。其中，專家評估法應用比較多，例如層次分析法［3-6］可以將復雜的評估問題不斷分解細化，發(fā)揮各類專家的主觀判斷作用，進行定性與定量分析，但傳統(tǒng)的層次分析法不能反映作戰(zhàn)方案需求和能力指標之間的關(guān)系。而質(zhì)量功能展開（quality function deployment，QFD）方法［7］是利用矩陣圖解法將用戶需求與產(chǎn)品的功能、質(zhì)量等要素建立聯(lián)系的方法，除了在管理學、社會學等領(lǐng)域得到了廣泛應用，也在軍事領(lǐng)域中體系貢獻率能效評估［8］、裝備系統(tǒng)建設(shè)決策［9］、軍事訓練構(gòu)設(shè)需求［10］、情報研究能力評價［11］等方面，較好地解決了需求到能力之間的關(guān)聯(lián)性評價問題。

通過上述分析，本文針對作戰(zhàn)方案評估優(yōu)選問題，提出了一種基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選方法。該方法首先利用QFD方法，構(gòu)建質(zhì)量屋，定量研究作戰(zhàn)方案的滿意度需求，建立滿意度需求和能力指標的關(guān)系矩陣，并結(jié)合最優(yōu)最差法［12-14］（best-worst method，BWM），計算方案滿意度需求的權(quán)重，最后，利用指標的滿足度科學合理地選擇較優(yōu)的作戰(zhàn)方案，有效提高作戰(zhàn)方案優(yōu)選的準確性和評估效率。

1 方法概述

1．1 QFD方法

質(zhì)量功能展開（QFD）［7］是由赤尾洋二和水野滋兩位日本教授于20世紀60年代提出的，是一種用戶需求驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)的方法，其基本思想是“需求是什么”和“如何來滿足”。質(zhì)量屋（house of quality，HOQ）是QFD中最基本、最核心的工具，以多面體的形式從不同方面建立用戶需求與產(chǎn)品功能、質(zhì)量之間的關(guān)系，通過數(shù)據(jù)量化分析后，找到最符合用戶需求的產(chǎn)品生產(chǎn)方案。

質(zhì)量屋結(jié)構(gòu)如圖1所示，通常包括左墻、天花板、屋頂、右墻、房間、地板等要素。其中，左墻為用戶需求及重要度，通常采用用戶訪談、問卷調(diào)查等方式獲取用戶需求，并確定各需求的重要度;天花板為產(chǎn)品特性屬性，即為實現(xiàn)用戶需求所具備的產(chǎn)品屬性;屋頂是產(chǎn)品特性與特性之間的關(guān)系，各產(chǎn)品特性間存在相互促進、相互抵消等作用;右墻為產(chǎn)品競爭力矩陣，是對需求指導優(yōu)化設(shè)計后效果的評估;地板為產(chǎn)品特性目標，輸出對產(chǎn)品特性的綜合評價。

1．2 BWM方法

Razaei［12-13］在2015年提出了最優(yōu)最差法（best-worst method，BWM），該方法的核心是引入了系統(tǒng)化成對比較矩陣，這一方法可以讓調(diào)研過程更便捷，需求偏好計算結(jié)果更加合理。使用BWM方法衡量指標權(quán)重主要分為5個步驟［14］。

通過計算式（4）的值，得到最優(yōu)權(quán)重集合W*和ξ*的值。需要加以說明的是，ξ*表示求解權(quán)重結(jié)果的指示值，其越接近于0，說明一致性越好，得到的結(jié)果也就越可靠。

1．3 BWM在QFD中的應用

在QFD的質(zhì)量屋基本結(jié)構(gòu)中，左墻和房間的隔板是用戶需求重要度，也就是對于左墻用戶需求重要程度的定性化描述，很大程度上依靠專家的智慧和經(jīng)驗進行確定，以往主要是通過AHP方法計算得到不同需求的重要度。采用AHP方法的優(yōu)點是清晰直觀、簡便易行，但由于兩兩比較的次數(shù)為n（n-1）/2次，次數(shù)較多且隨著n的變大呈平方式增長，一定程度上存在不一致的風險。而采用BWM方法，一方面其是基于向量的計算，且主要使用整數(shù)，計算較為簡便;另一方面，其需要比較的次數(shù)為2n-3次，相對而言較為簡化，一致性也較好，得到結(jié)果的可靠性也更高。

因此，本文首先運用QFD方法構(gòu)建作戰(zhàn)方案優(yōu)選質(zhì)量屋，接著引入BWM方法，構(gòu)設(shè)基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選框架，對方案滿意度需求權(quán)重進行定量計算，進而得到不同作戰(zhàn)方案的綜合評價值。

2 基于BWM-QFD作戰(zhàn)方案優(yōu)選模型

2．1 作戰(zhàn)方案優(yōu)選質(zhì)量屋構(gòu)建

使用QFD方法評估作戰(zhàn)方案，不僅能夠體現(xiàn)方案各項能力指標與不同方案滿意度需求之間的作用關(guān)系以及不同能力指標之間的作用關(guān)系，并且能夠以圖形化的方式進行直觀展現(xiàn)。因此，運用QFD方法開展方案優(yōu)選工作，能夠提升方案滿意度評價的有效性和準確性。

構(gòu)建作戰(zhàn)方案優(yōu)選的質(zhì)量屋如圖2所示。其中，質(zhì)量屋的左墻為作戰(zhàn)方案滿意度需求，左墻和房間之間的隔板是作戰(zhàn)方案滿意度需求的權(quán)重值，天花板是評價方案的能力指標，屋頂是各項能力指標之間的關(guān)系矩陣，中間的房間是方案滿意度需求與能力指標之間的關(guān)系矩陣，右墻為面向不同需求的方案能力評價值，地板為每項能力指標的實際取值。

2．2 基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選框架

本文依據(jù)作戰(zhàn)方案優(yōu)選質(zhì)量屋，結(jié)合BWM法，構(gòu)建了基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選框架，如圖3所示。

步驟1：計算方案滿意度需求權(quán)重

方案滿意度需求權(quán)重記為W*=（w*1，w*2，…，w*n），作為質(zhì)量屋的輸入。采用BWM方法，根據(jù)公式（4）計算得到方案滿意度需求的權(quán)重。

步驟2：計算方案能力指標之間的關(guān)系矩陣

在該步驟中，我們定義方案能力指標之間的關(guān)系矩陣為P=（pij）m×m，其中，pij表示能力指標i與能力指標j的關(guān)系。這里，我們定義不同能力指標的關(guān)系為正相關(guān)、負相關(guān)以及不相關(guān)。其中，正相關(guān)用“+”表示，取值范圍為（0，1］;負相關(guān)用“-”表示，取值范圍為［-1，0）;不相關(guān)不用表示，取值為0。

步驟3：形成指標與需求之間的關(guān)系矩陣

方案能力指標與方案滿意度需求之間的關(guān)系矩陣用G=（gij）m×n表示，gij表示能力指標i與方案滿意度需求j的相關(guān)程度，一般分為極強相關(guān)、強相關(guān)、中等相關(guān)、弱相關(guān)和不相關(guān)，分別取值9、7、5、3、1表示。

3 應用案例

本文以陸軍合成部隊陣地進攻戰(zhàn)斗作戰(zhàn)方案為例，假設(shè)某指揮所擬從4個備選作戰(zhàn)方案中選擇最優(yōu)的方案。

3．1 基于BWM計算方案滿意度需求權(quán)重

根據(jù)1．2節(jié)中BWM方法，計算作戰(zhàn)方案滿意度需求的權(quán)重。

Step1：確定方案滿意度需求集

制定好的作戰(zhàn)方案時，主要考慮以下方面：一是上級意圖一致性。上級意圖是上級指揮員對達成本次作戰(zhàn)目的的基本設(shè)想，也是確定本級作戰(zhàn)決心的基本依據(jù)。上級意圖一致性可以細化為符合上級作戰(zhàn)企圖、符合上級作戰(zhàn)目的。二是本級有效性。制定作戰(zhàn)方案、實施作戰(zhàn)的主體是本級力量，必須明確本級承擔的作戰(zhàn)任務(wù)、遂行的作戰(zhàn)目標、本級及可能配屬支援的力量等。本級有效性又可以細分為符合本級承擔任務(wù)、符合本級作戰(zhàn)目的、符合本級力量要求。三是對敵針對性。制定戰(zhàn)斗方案，必須考慮敵人作戰(zhàn)特點、力量部署、作戰(zhàn)任務(wù)等情況，制定針對性的作戰(zhàn)方案。對敵針對性可以細分為對敵作戰(zhàn)特點針對性、對敵力量部署針對性、對敵作戰(zhàn)任務(wù)針對性。四是戰(zhàn)場環(huán)境適應性。戰(zhàn)場環(huán)境能夠影響敵我雙方的戰(zhàn)斗行動效果，必須要利用戰(zhàn)場環(huán)境特點，制定可行的作戰(zhàn)方案。戰(zhàn)場環(huán)境適應性可以細分為自然環(huán)境適應性、社會環(huán)境適應性以及電磁環(huán)境適應性。

通過上述分析，把方案滿意度需求集記為Z，Z=（上級意圖一致性，本級有效性，對敵針對性，戰(zhàn)場環(huán)境適應性）。

Step2：確定最重要和最不重要的方案滿意度需求

根據(jù)方案滿意度需求的重要程度進行分析，總體認為：最重要的需求zB=本級有效性，最不重要的需求zW=戰(zhàn)場環(huán)境適應性。

Step3：確定zB與其他需求的相對重要度

對于方案滿意度需求集合Z中的其他需求，將zB依次與之進行比較，得到zB與其他指標的相對重要度集合DB，則DB=（2，1，4，6）。

Step4：確定其他需求與dW的相對重要度

對于方案滿意度需求集合Z中的其他需求，依次和zW進行比較，得到其他指標與zW的相對重要度集合DW，則DW=（3，6，2，1）。

Step5：計算最優(yōu)權(quán)重

根據(jù)公式（4），計算得到方案滿意度需求集的最優(yōu)權(quán)重集為W*=（0．27，0．51，0．14，0．08），同樣地，可以得到ξ*=0．027，說明得到的結(jié)果具有較好的一致性，最終得到的權(quán)重值比較可靠。

3．2 方案能力指標關(guān)系矩陣

目前，針對作戰(zhàn)方案優(yōu)選指標有較為深入的研究［15-17］，指標選取的原則主要包括4個方面。（1）科學性：應以科學的方法和理論為指導，選擇能夠客觀反映作戰(zhàn)方案優(yōu)劣的評估指標。（2）目的性：必須以如何評估和優(yōu)選作戰(zhàn)方案的能力作為出發(fā)點，選擇相應的評估指標。（3）全面性：作戰(zhàn)方案內(nèi)容要素多樣，評估指標要具有全面性，如對主要攻擊方向、重點打擊目標、戰(zhàn)斗部署等內(nèi)容的評估，同時，不能過多過細，避免繁瑣和重疊。（4）可行性。評估指標需要的數(shù)據(jù)要便于采集，計算方法要科學可行，從而能夠得到可量化的結(jié)果，用于結(jié)果分析和比對優(yōu)選。本文參照文獻［15］中提出的合成部隊進攻戰(zhàn)斗作戰(zhàn)方案優(yōu)選指標，包含作戰(zhàn)目的性、完成可行性、作戰(zhàn)效益性、戰(zhàn)斗風險性以及靈活應變性。

通過對作戰(zhàn)方案能力指標的分析，作戰(zhàn)目的性提升能夠?qū)ν瓿煽尚行?、作?zhàn)效益性帶來提升，完成可行性提升能夠?qū)ψ鲬?zhàn)目的性和作戰(zhàn)效益性帶來提升，作戰(zhàn)效益性提升能夠為作戰(zhàn)目的性、完成可行性帶來提升，戰(zhàn)斗風險性提升能夠帶來靈活應變性的下降，靈活應變性提升能夠帶來戰(zhàn)斗風險性的下降，方案能力指標的關(guān)系矩陣為

3．3 指標與需求之間的關(guān)系矩陣

3．4 面向不同需求的方案評估結(jié)果

3．5 方案滿意度評價值

根據(jù)前面得到的內(nèi)容，建立的作戰(zhàn)方案優(yōu)選質(zhì)量屋如圖4所示。方案2在上級意圖一致性、戰(zhàn)場環(huán)境適應性等方案滿意度需求指標上競爭力最高，方案3在本級有效性、對敵針對性等方案滿意度需求指標上得分競爭力最高。

4 結(jié)束語

本文針對作戰(zhàn)方案優(yōu)選問題，將QFD與BWM相結(jié)合，構(gòu)建了一種基于BWM-QFD的作戰(zhàn)方案優(yōu)選方法，通過質(zhì)量屋反映了方案滿意度需求和能力指標的關(guān)系，提出了作戰(zhàn)方案的滿意度需求評估算法，并通過案例驗證了方法的有效性和可實施性，為快速、合理地優(yōu)選作戰(zhàn)方案提供了方法參考。

下一步主要工作：一是針對不同層次、不同樣式的作戰(zhàn)方案，進一步分析不同的作戰(zhàn)需求以及相應的能力評估指標;二是本文中各能力指標的數(shù)值是通過專家打分得到的，可以通過作戰(zhàn)仿真等手段進行推演驗證，得到各指標的能力值，進一步提高方案優(yōu)選的科學性。

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（責任編輯：張培培）