宋 劍
(海軍陸戰(zhàn)學院 廣州 510430)
基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力生成后,必須通過科學的途徑釋放出來,才能使作戰(zhàn)過程更適應戰(zhàn)場的變化,才能對作戰(zhàn)指揮的過程和結果產(chǎn)生影響,才能促進指揮優(yōu)勢的獲取。要保證基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力精確、快速、高效地釋放,就必須構建符合體系作戰(zhàn)指揮要求的指揮能力釋放的途徑。本文參考了模糊模式識別法,首先分析了影響釋放途徑的主要因素,給出建模方法,建立了釋放途徑評估的模型,并在此基礎上舉例驗證[1]。
釋放途徑效果評估主要包括可視化、網(wǎng)絡化、最優(yōu)化、一體化四個指標[2]。
以“可視化”為目標構建體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的信息環(huán)境。
可視化的目的在于將信息轉化成可被人類感應系統(tǒng)所領悟的格式。體系作戰(zhàn)指揮是一種以信息收集、處理、傳輸、運用為基礎的實踐活動,指揮員及其指揮機關通過可視化將抽象的戰(zhàn)場信息(包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)場態(tài)勢、作戰(zhàn)方案、專家系統(tǒng)和作戰(zhàn)過程)轉變?yōu)橹庇^的圖形圖像,可形象地反映戰(zhàn)場情況和態(tài)勢,構建出有利于基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的信息環(huán)境。實現(xiàn)戰(zhàn)場信息環(huán)境的可視化,將為指揮員正確判斷戰(zhàn)場情況,準確把握各作戰(zhàn)單元靜態(tài)、動態(tài)特征和變化,進而進行科學決策創(chuàng)造條件,也為基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放提供新的有效途徑。
以“網(wǎng)絡化”為目標建立體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的全向通道。
信息化戰(zhàn)爭中,由于互聯(lián)互通的戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡的出現(xiàn),使各種不同的作戰(zhàn)力量能圍繞同一作戰(zhàn)意圖,相互借重,相互增效,形成一個有機運轉的整體,使指揮能力可以沿多向通道向敵方同時釋放。指揮能力釋放途徑的增加,直接促進了指揮效能的提高。構建網(wǎng)絡化的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)結構使戰(zhàn)場信息流動的渠道極大拓展,使戰(zhàn)場信息高度共享成為可能,使指揮機構由傳統(tǒng)的集中配置向網(wǎng)絡分布轉變,指揮方式由傳統(tǒng)的順次遞進向多級并行轉變,作戰(zhàn)計劃的制定方式由自上而下向上下同步轉變,行動方式由依次行動向實時聯(lián)動轉變,使指揮能力在不同方向上同時釋放,可有效發(fā)揮各作戰(zhàn)力量的優(yōu)勢,實現(xiàn)最佳的整體作戰(zhàn)效果。
以“最優(yōu)化”為目標調整體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的具體方式。
實現(xiàn)情報信息最優(yōu)化是指揮能力釋放轉變的基礎,實現(xiàn)作戰(zhàn)決策最優(yōu)化是指揮能力釋放方式轉變的核心,實現(xiàn)指揮控制的最優(yōu)化是指揮能力釋放方式的關鍵。指揮能力釋放的重要途徑。針對體系作戰(zhàn)指揮中關鍵環(huán)節(jié)的變化,必須對指揮能力的釋放進行最優(yōu)化調整。首先,情報信息最優(yōu)化,實現(xiàn)數(shù)量信息向質量信息的轉變,確保指揮能力釋放的可靠性;其次,作戰(zhàn)決策最優(yōu)化,實現(xiàn)定性決策向定量決策的轉變,確保指揮能力釋放的精確性;再次,指揮控制最優(yōu)化,實現(xiàn)計劃控制向行動控制的轉變,確保指揮能力釋放的實時性。
以“一體化”為目標促進體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的多維同步[3]。
基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn),使體系與體系、系統(tǒng)與系統(tǒng)間的全面對抗,指揮領域的對抗也表現(xiàn)為敵我指揮系統(tǒng)間的整體對抗。要形成一體化的指揮系統(tǒng),主要依靠綜合集成。綜合集成已成為促進指揮系統(tǒng)中各要素(子系統(tǒng))實現(xiàn)一體化融合的最有效手段之一。體系作戰(zhàn)指揮是指揮員及其指揮機關依托指揮信息系統(tǒng),對各作戰(zhàn)力量在多維戰(zhàn)場空間整體聯(lián)動作戰(zhàn)所進行的組織和控制活動。因此,要求體系作戰(zhàn)指揮能力必須在多維空間內(nèi)同步釋放,指揮系統(tǒng)通過綜合集成實現(xiàn)一體化后,多維同步就成為了體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的主要模式和途徑。
模糊模式識別是一種辨識輸入數(shù)據(jù)的過程,其目的就是給每一輸入數(shù)據(jù)(指標)分配一個可能的模型類別。具有相似特征的不同輸入值可以歸為同一類,而不同特征的輸入分到不同的類別。模糊模式識別的方法可分為以下兩大類型[4~7]:
1)模糊模式識別的直接方法(最大隸屬度原則);
2)模糊模式識別的間接方法(貼近度、擇近原則)。
本文研究的體系作戰(zhàn)能力指揮能力釋放途徑效果評估運用了貼近度與擇近原則,即要考察一個模糊集與哪一種已知模糊集接近程度最高。
貼近度是度量兩個模糊集合接近程度的數(shù)量指標。設集合A,B,C是模糊集,若映射 N:F(U)×F(U)→[0,1]滿足條件:
本文使用的是格貼近度:
設U 是論域,Ai(i=1,2,…,n),B 是模糊集,若存在i0,使
則認為B與Ai最貼近,即判B與Ai為一類,該原則稱為擇近原則。
記X={X1,X2,X3,X4}為基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑的特征值集合,式中:X1表示可視化的特征值;X2表示網(wǎng)絡化的特征值;X3表示最優(yōu)化的特征值;X4表示一體化的特征值。
結論集是有模糊模式識別可能得到的所有結果構成的集合,表示為U={A1,A2,A3,A4,A5}={很好,好,一般,差,很差},式中Ak(k=1,2,3,4,5)是可能得出的第k個結果。
考慮到模糊模式識別過程中某些指標要比另一些指標重要,因而引入標準化的權重因子αi,其中要求
引入權重因子αi后,表示貼近度的式(2)做如下修改:
一般情況下,如果一個指標下所有的屬性值差別不大,則該指標對評估所起作用不大,這個的評價指標應該給予較小的權重。反之,如果一個指標下所有屬性值有較大差異,則該指標對評估起重要作用,應該給予較大的權重。權重的分配是一項關鍵性的工作,常見的確定方法有專家打分法、統(tǒng)計實驗法等[9]。
基于模糊模式識別的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑效果評估,具體算法描述如下:
1)確定特征集中的特征數(shù)和結論集中的各個模式。
2)確定每種模式對應的各個模糊隸屬度,由于釋放的途徑眾多,關系極為復雜,因此確定模糊隸屬度的方法也有不同的選擇,有專家打分法、先驗公式法等。
3)輸入用于模糊模式識別的權重因子。
4)針對每種風險提取特征值,計算出輸入特征值與各個模式的貼近度,運用模糊模式識別中的擇近原則選擇貼近度最大的模式作為輸出。基于模糊模式識別的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑效果評估模型如圖1所示。
圖1 體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑效果評估模型
假定基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑的模糊隸屬度如表1所示。
表1 某基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑的模糊隸屬度
現(xiàn)假定對某一基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑效果進行評估,并進行特征提取得出
根據(jù)計算式(1)和表1,在 Matlab7.0上計算出待識別對象B與各個模糊模式Ai的加權貼近度[10]如表2所示,將其中最大的貼近度作為評估結果輸出。
根據(jù)擇近原則判斷該識別對象為A1模式,即此基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑效果為很好。
表2 待識別對象B與各個模糊模式Ai的加權貼近度
本文運用了模糊模式識別技術,將多個反映基于模糊模式識別的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑的特征值進行融合計算,利用其中的擇近原則選擇貼近度最大的模式作為輸出,根據(jù)輸出結果的不同采取相對應的釋放途徑對策。該方法在計算機用Matlab語言進行了實驗,計算結果準確,對于基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑具有較高的理論參考價值。
[1]俞駿,劉以安.模糊模式識別在潛艇威脅等級判斷中的應用[J].計算機工程與設計,2009,30(6):14551457.
[2]張濤,曹婉,陳振宇.戰(zhàn)場環(huán)境與可視化技術[M].北京:軍事科學出版社,2008:290303.
[3]靳敬純,楊宏.一體化聯(lián)合作戰(zhàn)信息精確保障探析[J].裝備指揮技術學院學報,2007(2):68.
[4]楊綸標,高英儀.模糊數(shù)學原理及應用[M].廣州:華南理工大學出版社,2005:3856.
[5]李鴻吉.模糊數(shù)學基礎及實用算法[M].北京:科學出版社,2005:253270.
[6]楊大偉.模糊聚類分析系統(tǒng)及其應用[J].天中學刊,2005,20(2):2829.
[7]梁保松,曹殿立.模糊數(shù)學及其應用[M].北京:科學出版社,2007:6771.
[8]曾憲釗.軍事最優(yōu)化新方法[M].北京:軍事科學出版社,2005:112.
[9]吳靜,吳曉燕,高忠長.客觀多因素權重分配方法及其應用[J].上海航天,2011(3):6064.
[10]李鴻吉.Visaul Basic 6.0數(shù)理統(tǒng)計實用算法[M].北京:科學出版社,2003:333350.