姚 群,舒健生,王小亮
(1.火箭軍工程大學,西安 710025; 2.解放軍96658部隊,北京 100095)
【裝備理論與裝備技術】
信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估指標體系研究
姚 群1,舒健生1,王小亮2
(1.火箭軍工程大學,西安 710025; 2.解放軍96658部隊,北京 100095)
以指標體系構(gòu)建原則為基準,依據(jù)軍事概念模型的建立過程,對信息化條件下反艦作戰(zhàn)整個流程進行了具體細致的研究,結(jié)合作戰(zhàn)時序和體系作戰(zhàn)能力的劃分,將整個作戰(zhàn)過程抽象化;并從衛(wèi)星偵察效能、通信傳輸效能、指揮控制效能、部隊行動效能和火力打擊效能五個方面構(gòu)建指標體系,使整個指標體系階段化、清晰化;同時,結(jié)合指標的質(zhì)量要求,通過對指標值進行量化和處理,完成對指標體系的完善,檢驗論證指標體系的合理性、有效性及完整性,為下一步的體系作戰(zhàn)效能評估提供理論基礎。
信息化條件;反艦作戰(zhàn);指標體系;軍事概念模型;作戰(zhàn)效能
伴隨著海洋權益爭端的日趨激烈,海上力量的發(fā)展乘勢而上,特別是海上大型艦艇的投入使用,讓現(xiàn)代意義上的遠洋作戰(zhàn)逐漸擺脫了時空和地域的限制。對于世界各軍事強國而言,特別是海岸線漫長的沿海國家,反艦作戰(zhàn)的發(fā)展迫在眉睫。當前,信息化條件下使用常規(guī)導彈打擊大中型艦艇的反艦作戰(zhàn)是新興的作戰(zhàn)模式,是實實在在的體系作戰(zhàn),同時,此類作戰(zhàn)也是依托信息化平臺最為緊密。當前,打擊時敏目標在實際作戰(zhàn)運用中還存在很多不確定因素,為了很好地發(fā)展此類作戰(zhàn),為作戰(zhàn)能力的提升和改進提供一個科學、合理的理論支撐,信息化條件下反艦作戰(zhàn)的效能評估日漸受到重視。當前,對信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估的研究還比較少,在整個作戰(zhàn)效能評估指標體系的建立上還有很大欠缺,還不夠完善。因此,開展對信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估指標體系構(gòu)建方法的研究顯得尤為重要。
在作戰(zhàn)效能評估的過程中,指標體系是基礎,指標體系構(gòu)建的科學合理與效能評估的真實有效直接相關,在構(gòu)建信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估指標體系時,應遵循系統(tǒng)性、客觀性、針對性、完備性、獨立性以及可測性的原則[1]。
對信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能進行評估的依據(jù)和基礎就是對指標體系的構(gòu)建,其實質(zhì)就是根據(jù)作戰(zhàn)具體要求,將影響作戰(zhàn)效能的諸多要素逐步進行細化和整理,建立完備的評估指標體系。
2.1 分析作戰(zhàn)流程
信息化條件下的反艦作戰(zhàn)是一個實實在在的體系作戰(zhàn),整個作戰(zhàn)不是單一作戰(zhàn)力量的體現(xiàn),而是多方作戰(zhàn)力量協(xié)同配合的結(jié)果,其基本作戰(zhàn)流程分為作戰(zhàn)準備和作戰(zhàn)實施兩個階段,本文對作戰(zhàn)效能分析的重點是針對作戰(zhàn)實施階段進行的研究[1-5]。
作戰(zhàn)實施階段指從衛(wèi)星探測部門接到持續(xù)跟蹤偵察任務到火力單元完成火力打擊的階段,主要作戰(zhàn)行動包括:
1) 作戰(zhàn)總指揮完成作戰(zhàn)準備籌劃后,向衛(wèi)星探測部門下達作戰(zhàn)命令,衛(wèi)星探測系統(tǒng)持續(xù)跟蹤對我構(gòu)成威脅的艦艇目標動態(tài)情報,持續(xù)向作戰(zhàn)集團傳送探測數(shù)據(jù);
2) 作戰(zhàn)集團接收、處理探測信息,進行作戰(zhàn)規(guī)劃并向火力單元下達作戰(zhàn)命令;
3) 火力單元單元根據(jù)旅團下達的發(fā)射命令,占領陣地,實施發(fā)射。
2.2 構(gòu)建指標體系
通過對整個作戰(zhàn)流程的梳理,將體系作戰(zhàn)效能劃分為5個部分——衛(wèi)星偵察、通信傳輸、指揮控制、部隊行動和火力突擊,結(jié)合效能層級的劃分,構(gòu)建信息化條件下反艦作戰(zhàn)指標體系,如圖1所示。
衛(wèi)星偵察是信息化作戰(zhàn)體系的眼睛,是火力打擊成功與否的重要保證。衛(wèi)星偵察效能指標主要包括目標覆蓋范圍、目標探測概率、目標虛警概率、目標識別概率、目標預警時間、成像周期、連續(xù)追蹤時間和定位精度[6-9]。
圖1 反艦作戰(zhàn)效能評估指標體系
通信傳輸是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中不可或缺的環(huán)節(jié),是信息化條件下信息傳輸和指令傳達的基本保障,是聯(lián)通各機構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)。通信傳輸效能指標主要包括傳輸時延、誤碼率、傳輸速度和分發(fā)目標動態(tài)信息時間[10]。
指揮控制是多武器平臺聯(lián)合作戰(zhàn)的首腦核心和中堅力量,也是整個作戰(zhàn)順利展開的決定因素。指揮控制機構(gòu)效能指標主要包括目標信息制作時間、作戰(zhàn)籌劃時間、作戰(zhàn)規(guī)劃時間和作戰(zhàn)命令下達時間[11]。
部隊行動是任何作戰(zhàn)樣式最終實施者的能力體現(xiàn),是決定戰(zhàn)爭成敗的關鍵環(huán)節(jié)。部隊行動效能指標主要包括部隊機動時間、部隊隱蔽能力、占領陣地時間和發(fā)射準備時間。
火力突擊是整個作戰(zhàn)環(huán)節(jié)中最終落腳和歸宿,是實現(xiàn)最終打擊任務的執(zhí)行單元,也是影響打擊效果的決定性環(huán)節(jié)?;鹆ν粨粜苤笜酥饕▽椙岸物w行時間、導彈中制導范圍、導彈末制導范圍、導彈突防概率和導彈打擊精度[12]。
2.3 評估結(jié)果實現(xiàn)
指標值的量化和處理是實現(xiàn)評估結(jié)果的重要環(huán)節(jié),其主要包括確定指標值、處理異常值、一致化處理、歸一化處理和賦權求綜合[ 1 ]。
1) 確定標準值。針對以上建立的評估指標體系,通過對各指標含義的分析,可以將指標分為定性指標和定量指標兩類。根據(jù)指標的性質(zhì),結(jié)合指標的特點,可以采取實驗、統(tǒng)計、計算等不同的方法獲取各指標的評估值。對需要統(tǒng)計計算一類的定量指標,可以通過回歸分析或蒙特卡洛法統(tǒng)計獲得,如目標預警時間、連續(xù)跟蹤時間、傳輸時延、分發(fā)目標動態(tài)信息時間等指標;對于需要分析具體指標特性一類的定量指標,可以利用多次實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析或指標本身具有的技術數(shù)據(jù)直接獲得,如成像周期、定位精度、導彈飛行時間等;對于無法通過計算和實驗獲取的定性指標,主要通過主觀認識決定,在獲取方法上通常采用模糊數(shù)學隸屬度表示或由專家根據(jù)經(jīng)驗直接給定,比如部隊隱蔽能力等。
2) 處理異常值。指標的初始值相對比較雜亂,容易出現(xiàn)異常值,異常值產(chǎn)生的原因由指標種類的不同而不同。有的是由于實驗誤差引起的,有的是由于數(shù)據(jù)處理錯誤引起的,有的是由于主觀認識偏差引起的。對此,通過對實驗數(shù)據(jù)的回歸分析或反復檢驗與校核比對的方法尋找到異常原因,采用剔除和填補的方法對異常值進行處理。
3) 一致化處理。在上述指標體系中,指標類型有所不同,以此標準進行最后的效能評估,肯定會出現(xiàn)計算的不一致性,這就需要對指標進行一致化處理。對于“判斷型指標”、“極大型指標”、“極小型指標”和“適度型指標”等指標,為方便計算,通常采用數(shù)學方法將其轉(zhuǎn)化為同種類型的指標。
4) 歸一化處理。在指標體系中,指標的度量標準有所不同,帶有的量綱、數(shù)量級和取值范圍都存在或多或少的差異,指標值變化對效能的影響也各不相同。因此,通過數(shù)學變換對獲取的指標值進行歸一化處理,消除因指標量綱和量級不同所造成的不可公度性,使處理后的指標值處于[0,1]區(qū)間內(nèi)。
5) 賦權求綜合。指標體系中,指標間存在串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)等關系,這就需要對這些關系進行具體分析,考察各指標對上層指標的貢獻和重要程度,從而對指標賦予權重。最后,根據(jù)指標的物理含義和相互間關系,選取諸如線性加權綜合法、條件概率式的解析模型法、模糊推理法等效能評估模型,對指標進行逐層綜合,得到最終的評估值,實現(xiàn)效能評估的體現(xiàn)。
指標體系的最終確立需要不斷優(yōu)化和改進,這其中一個重要的工作就是對構(gòu)建的指標體系進行檢驗,本文將對構(gòu)建的指標體系的完整性、合理性和有效性進行檢驗,發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和不足,及時修改和完善,最終使指標體系能夠很好的為評估提供支撐[ 6 ]。
3.1 完整性檢驗
指標體系的完整性檢驗主要是檢驗指標體系中是否有遺漏和重疊的情況,保證同層指標之間的相互獨立性。對于完整性存在問題的指標,一般采用合并或分離處理,合并即是將交叉重疊的指標合并為一個指標,分離即是將交叉重疊的部分抽取出來形成新的指標。一般都是采用定性分析的方法,這就對專業(yè)知識提出了很高的要求,本文在對指標體系完整性進行檢驗的過程中主要是通過對專家的咨詢論證完成的。
3.2 合理性檢驗
指標體系的合理性檢驗主要是檢驗構(gòu)建的指標體系能否科學合理的反映信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估的本質(zhì)和特點。然而,在構(gòu)建指標體系的過程中,不難發(fā)現(xiàn),粗泛的指標體系不能夠完備的進行效能評估,精細的指標體系過于繁雜,容易導致評估判斷混亂,影響指標權重分配,導致評估結(jié)果失真。
結(jié)合效能評估的總體要求,本文主要采取權值比較判斷的方法對指標體系進行分析和篩選,去除部分權值過小的指標,以完成對指標體系的簡化處理。
假設指標體系包含n項指標,賦予的權重值分別為{w1,w1,…wi,…,wn},其中第i項權重值為wi,通過對指標體系的分析研究,結(jié)合專家咨詢意見,確定一個標準權重值wd,對指標體系中的指標進行篩選處理:若wi 3.3 有效性檢驗 指標體系的有效性檢驗主要是對評估數(shù)據(jù)差異較大的情況進行優(yōu)化和調(diào)整,這主要是不同的專家對于同一指標的認識不同而引起的,導致的后果是在實際評估過程中采用同一指標體系對同一對象進行評估時得到不同的數(shù)據(jù),評估結(jié)果不能真實地反映評估對象。本文將采用效度系數(shù)法對指標體系的有效性進行檢驗。效度系數(shù)法將人們用同一指標體系評估作戰(zhàn)效能時產(chǎn)生的認識上的偏離程度數(shù)值化,數(shù)值越小,說明人們對該問題的認識越一致,即所采用的指標體系越有效。 將指標體系定義為一個集合X,設X={x1,x2,…,xn},參與指標評估的專家有M位,其中,第j位專家對第i項指標的評分為yij,則第j位專家對指標體系的評分集為Y={y1j,y2j,…,yij,…,ynj},則: 結(jié)合上述對完整性和合理性的檢驗,邀請5位專家采取5分制的打分法對指標體系進行評估檢驗,本文以衛(wèi)星偵察與通信傳輸效能指標的效度系數(shù)計算為例,計算結(jié)果如表1所示。 表1 效度系數(shù)計算 本文圍繞指標體系構(gòu)建原則展開指標體系的構(gòu)建工作,依據(jù)軍事概念模型的建立過程,對信息化條件下反艦作戰(zhàn)的整個流程做了具體細致的分析研究,在此基礎之上將整個作戰(zhàn)過程抽象化,構(gòu)建其指標體系,并對指標值進行了量化和處理,最后還對指標體系的完整性、合理性及有效性進行了檢驗,使指標體系更加完善和科學。隨著對信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估工作的不斷深入,在實際的效能評估過程中還會遇到很多復雜問題,現(xiàn)有的指標體系也會發(fā)現(xiàn)不足和缺陷等,結(jié)合實際需求,下一步將對上述指標體系進行完善和優(yōu)化。 [1] 畢長劍,董冬梅,張雙建,等.作戰(zhàn)模擬訓練效能評估[M].北京:國防工業(yè)出版社,2014. [2] 甄濤,王平均,張新民.地地導彈武器作戰(zhàn)效能評估方法[M].北京:國防工業(yè)出版社,2005. [3] 楊雪榕,范麗,張大曦.武器裝備體系效能評估的平行試驗方法研究[J].指揮與控制學報,2015,1(4):403-408. [4] 楊笑源,趙曉剛. 應用改進層次分析法和模糊綜合評判的油庫靜電災害評估[J].重慶理工大學學報(自然科學),2015(2):136-140. [5] 胡磊,李昊,閆世強,等.預警衛(wèi)星系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估指標體系構(gòu)建[J].火力與指揮控制,2015,40(5):65-68. [6] 張中荃,張永超,王凱,等.信息服務信息傳遞效能評估指標體系研究[J].現(xiàn)代電子技術,2015,38(17):20-22. [7] 許光,祝江漢,賀川.基于粗糙集的衛(wèi)星偵察監(jiān)視情報保障能力評估[J].艦船電子工程,2012,32(2):19-21. [8] 胡曉峰,賀筱媛,饒德虎,等.基于復雜網(wǎng)絡的體系作戰(zhàn)指揮與協(xié)同機理分析方法研究[J].指揮與控制學報,2015,1(1):5-13. [9] 胡嘯,林劍峰,劉立林.衛(wèi)星偵察艦船目標分布預測及效能分析[J].計算機測量與控制,2012,20(6):1580-1582. [10]尹江麗,王莉.軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)效能評估指標體系研究[J].武器裝備自動化,2008,27(6):9-11. [11]李濤.作戰(zhàn)指揮效能評估指標體系的構(gòu)建[J].四川兵工學報,2011,32(6):132- 134. [12]王建江,徐培德,王慧林,等.導彈打擊海上移動目標中的衛(wèi)星偵察信息精度影響分析[J].國防科技大學學報,2013,35(1):180-184. [13]巫銀花,何常青,宋勇.基于熵權法的潛射反艦導彈作戰(zhàn)效能灰色關聯(lián)評估方法[J].兵工自動化,2015(2):40-42. (責任編輯 周江川) Effectiveness Evaluation Index System of Anti-Ship Combat Under the Informationization Condition YAO Qun1, SHU Jian-sheng1, WANG Xiao-liang2 (1.Rocket Force University of Engineering, Xi’an 710025, China; 2.The No.96658thTroop of PLA, Beijing 100095, China) Based on principles of index system building, according to the building up of the military conceptual model, we studied the whole process which the anti-ship combat under the informationization condition specifically and in detail, combined with the division of operational sequence and the system capability, which makes the whole process abstract. And we built the index system from five aspects of satellite reconnaissance, communication transmission efficiency of command and control efficiency of unit operations efficiency and fire efficiency, and the whole index system became staging and clarifications. At the same time, combining with the quality requirements of the index, we quantified and processed the indexes, and the index system has to be perfect, and based on a test, it demonstrates the rationality, effectiveness and completeness. Through these work, this paper will provides theoretical basis for the next step of overall combat. informationization condition; anti-ship combat; index system; military conceptual model; operational effectiveness 2017-01-12; 2017-02-26 作者簡介:姚群(1989—),男,碩士,主要從事為軍事目標與火力運用研究。 10.11809/scbgxb2017.05.011 format:YAO Qun, SHU Jian-sheng, WANG Xiao-liang.Effectiveness Evaluation Index System of Anti-Ship Combat Under the Informationization Condition[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(5):48-51. TJ214 A 2096-2304(2017)05-0048-04 本文引用格式:姚群,舒健生,王小亮.信息化條件下反艦作戰(zhàn)效能評估指標體系研究[J].兵器裝備工程學報,2017(5):48-51.4 結(jié)束語