趙玉鵬，樊占軍

(解放軍91336部隊，河北 秦皇島 066326)

0 引 言

仿真推演作為一種重要的技術(shù)手段被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭模擬和戰(zhàn)爭規(guī)律研究，甚至設(shè)計未來戰(zhàn)爭行動中。通過不同層面的仿真推演，可以對大到作戰(zhàn)方案計劃、作戰(zhàn)體系構(gòu)成，小到部隊武器裝備、軍事人員，完成作戰(zhàn)任務(wù)的能力或程度進(jìn)行評估和分析，找到短板弱項，分析研究對策，以達(dá)到準(zhǔn)確掌握戰(zhàn)斗力現(xiàn)狀、提高戰(zhàn)斗力水平的目的。因此，做好基于仿真推演的作戰(zhàn)評估有著十分重要的作用。

信息化條件下的海戰(zhàn)，體現(xiàn)出多維空間激烈對抗、多兵種密切協(xié)同等特性，大量信息充斥在各個環(huán)節(jié)，復(fù)雜并劇烈地影響著對抗過程的推進(jìn)，因此對作戰(zhàn)方案制定、戰(zhàn)場態(tài)勢掌握、兵力兵器運用等進(jìn)行科學(xué)合理的評估顯得尤為重要。然而目前，在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)還沒有形成相對成熟和科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化方法及評估理論體系[1]。本文通過對運用計算機(jī)仿真系統(tǒng)進(jìn)行的海戰(zhàn)仿真推演過程的分析，分階段研究提取評估指標(biāo)并構(gòu)建評估指標(biāo)體系，探討了基于仿真推演的海戰(zhàn)評估方法和步驟。

1 海戰(zhàn)評估研究現(xiàn)狀

1.1 問題分析

近年來，我海軍在新時代強(qiáng)軍思想指導(dǎo)下高速發(fā)展，大批新型武器裝備研制成功[2]，然而它們在激烈的對抗中能否達(dá)到預(yù)期的作戰(zhàn)效能，指戰(zhàn)員制定的作戰(zhàn)方案能否使其在未來戰(zhàn)爭中有效協(xié)同并充分發(fā)揮體系作戰(zhàn)能力，這些問題都需要提前做好分析評估，在戰(zhàn)爭來臨前不斷檢驗和完善。

我軍開展作戰(zhàn)試驗鑒定和作戰(zhàn)方案評估的時間不長，經(jīng)驗不足，還沒有形成系統(tǒng)全面的理論研究成果，尚存在一些問題和不足[3]：

(1) 用于作戰(zhàn)方案評估的仿真推演條件還不夠成熟。由于歷史原因，我軍的作戰(zhàn)試驗鑒定一般按被試品種類劃分并由各基地單獨進(jìn)行，條件和技術(shù)儲備的局限逐漸導(dǎo)致了很難構(gòu)建逼真的復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境，類似情況也存在于對抗中武器裝備的戰(zhàn)術(shù)運用和技戰(zhàn)術(shù)模擬等方面。

(2) 作戰(zhàn)方案評估理念有失偏頗。傳統(tǒng)的武器裝備性能評估或單一系統(tǒng)效能評估，往往以性能層面評估為主，以主要技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)為依據(jù)進(jìn)行評估，簡化甚至忽略系統(tǒng)、體系尤其是作戰(zhàn)體系的作用，導(dǎo)致評估的結(jié)果也只能是性能如何，而不知在與對手真正對抗作戰(zhàn)時的效果如何。

(3) 作戰(zhàn)方案評估的理論、方法還不夠系統(tǒng)。由于正處于起步階段，在作戰(zhàn)方案評估的部分環(huán)節(jié)還存在缺乏理論支撐、方法依據(jù)的問題，比如通過套用某經(jīng)典方法將若干底層指標(biāo)的絕對數(shù)值層層遞進(jìn)計算出一個最終數(shù)值的模型，諸如此類方法往往是機(jī)械的、不夠科學(xué)的。

1.2 評估理念

當(dāng)海戰(zhàn)發(fā)展為基于信息體系的海空合同對抗，其評估也應(yīng)基于體系，而復(fù)雜的內(nèi)部邏輯和相互作用使難度激增，照搬常見裝備、單系統(tǒng)或單一能力評估的經(jīng)驗方法很難適用于海戰(zhàn)仿真推演中的評估。因此，監(jiān)測和采集的數(shù)據(jù)均是諸多特定時刻和條件下體系狀態(tài)描述的組成部分，共同構(gòu)成作戰(zhàn)方案評估的基礎(chǔ)和依據(jù)，而不是少數(shù)幾個孤立的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)。評估的指標(biāo)也不必設(shè)絕對值，體系的能力是比較的、相對的，應(yīng)該采用比較的評估方法直面方案制定者和決策者，通過動態(tài)復(fù)盤、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等方式對過程和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行多輪多維的對比分析，以體現(xiàn)相對的體系能力。

同時，相比數(shù)據(jù)匯算和圖上推演，仿真推演中的作戰(zhàn)過程是動態(tài)變化、交互對抗的，能提供給作戰(zhàn)雙方不斷交互對抗的逼真環(huán)境和反饋，因此作戰(zhàn)方案評估的目的不應(yīng)簡單限定為評價其絕對的優(yōu)劣，而是發(fā)現(xiàn)與改進(jìn)、糾錯與完善，并用于輔助作戰(zhàn)方案的制定和決策。

2 海戰(zhàn)推演階段與評估指標(biāo)體系

按照一般仿真推演特點和效能評估流程，可將海戰(zhàn)仿真推演大體分為推演準(zhǔn)備、推演實施與推演總結(jié)3個階段，在3個階段內(nèi)分別進(jìn)行不同層面的分析和評估[4]，其基本流程如圖1所示。

2.1 推演準(zhǔn)備階段

推演準(zhǔn)備階段，主要任務(wù)包括將作戰(zhàn)方案中的原則、邏輯等復(fù)雜語言描述轉(zhuǎn)化為便于程序理解的標(biāo)準(zhǔn)化描述，隨后基于對該作戰(zhàn)方案要素和內(nèi)容的分析，確定評估指標(biāo)并建立評估指標(biāo)體系，并在推演之前進(jìn)行靜態(tài)的初步分析和評估。

靜態(tài)評估，是在仿真推演前對作戰(zhàn)方案進(jìn)行一次整體性的分析和評判，對于發(fā)現(xiàn)的問題，可以在仿真推演前進(jìn)行修改，有利于完善作戰(zhàn)方案和提高評估效率，主要從規(guī)范性、合理性、準(zhǔn)確性3個方面進(jìn)行：

(1) 規(guī)范性，主要圍繞方案中是否涵蓋了所有關(guān)鍵要素，有無增減錯漏，同時考察格式、行文等是否規(guī)范；

(2) 合理性，包括情況判斷、作戰(zhàn)企圖、主要作戰(zhàn)方向、打擊目標(biāo)選取、兵力部署等核心要素，對其科學(xué)性、合理性進(jìn)行分析評判，是靜態(tài)評估的核心；

(3) 準(zhǔn)確性，包括情況的分析、情報的掌握、作戰(zhàn)行動過程和能力等計算的準(zhǔn)確性，是作戰(zhàn)方案能否有效執(zhí)行的基礎(chǔ)。

靜態(tài)評估指標(biāo)體系如圖2所示。

2.2 推演實施階段

推演實施階段，完成推演條件界定、想定和作戰(zhàn)方案的轉(zhuǎn)換和輸入，實施仿真對抗推演，必要時可進(jìn)行臨機(jī)導(dǎo)調(diào)。仿真推演過程中，結(jié)合實際任務(wù)對兵力行動、武器使用、協(xié)同組織等多方面進(jìn)行分析評判，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和統(tǒng)計，并依據(jù)處理結(jié)果對部分內(nèi)容進(jìn)行研討式的實時評估[5]。

圖1 海戰(zhàn)仿真推演基本流程

圖2 靜態(tài)評估指標(biāo)體系

其中，?？蘸贤鲬?zhàn)主要包括以下任務(wù)：(1)偵察預(yù)警，主要考察兵力展開、偵察實施、戰(zhàn)斗協(xié)同和兵力撤收等方面；(2)信息對抗，包括信息進(jìn)攻和信息防御2個方面；(3)火力打擊，包括兵力展開、目標(biāo)引導(dǎo)、干擾壓制、火力突擊、戰(zhàn)斗協(xié)同和毀傷評估等方面；(4)對潛防御，包括對潛搜索、防御行動、對潛攻擊和防御協(xié)同等；(5)防空反導(dǎo)，包括兵力配置和戰(zhàn)斗協(xié)同；(6)支援掩護(hù)，包括兵力展開、目標(biāo)引導(dǎo)、支援掩護(hù)和戰(zhàn)斗協(xié)同等方面[6]。

推演過程中的評估，是在計算機(jī)作戰(zhàn)仿真推演系統(tǒng)支持下，采取動態(tài)模擬交戰(zhàn)的方法，依據(jù)交戰(zhàn)過程和數(shù)據(jù)，為作戰(zhàn)方案檢驗、改進(jìn)、優(yōu)選和作戰(zhàn)問題研究提供實踐、數(shù)據(jù)支持。其作用主要體現(xiàn)在2個方面：一是基于作戰(zhàn)方案的對抗過程推演，能夠彌補(bǔ)靜態(tài)評估的不足，通過對偵察預(yù)警、信息對抗、對海突擊、防空反導(dǎo)、支援掩護(hù)、兵力協(xié)同等多個過程的動態(tài)實現(xiàn)，完成可行性檢驗和分析評判；二是通過作戰(zhàn)仿真推演環(huán)境，對作戰(zhàn)方案和具體行動計劃進(jìn)行多次對抗推演，將采集的過程數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計算，可得到作戰(zhàn)任務(wù)、戰(zhàn)果戰(zhàn)損和武器彈藥消耗等可靠指標(biāo)，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和評估提供大量樣本和數(shù)據(jù)支撐。

2.3 推演總結(jié)階段

推演總結(jié)階段是集中體現(xiàn)推演評估價值的部分，主要是對仿真推演中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和統(tǒng)計，根據(jù)指標(biāo)屬性進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換和計算，結(jié)合專家意見和以往戰(zhàn)例、演習(xí)經(jīng)驗，對該作戰(zhàn)方案進(jìn)行綜合分析評估，能夠充分揭示特點和問題，為方案完善和戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)的提高等提供參考。綜合評估指標(biāo)體系如圖3所示。

圖3 綜合評估指標(biāo)體系

3 評估方法及實現(xiàn)

3.1 評估方法設(shè)計

海戰(zhàn)推演的評估，不僅包括對作戰(zhàn)方案的靜態(tài)評估，也包括對抗中指戰(zhàn)員主觀能動性的發(fā)揮和計謀策略的運用，而這些戰(zhàn)術(shù)手段是難以用精確的數(shù)據(jù)指標(biāo)量化的，也高度依賴深厚的軍事理論儲備和豐富的軍事斗爭經(jīng)驗，往往只能用模糊的、定性的評語描述和判斷[7-8]。

模糊綜合評判就是一種以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，并應(yīng)用模糊關(guān)系合成原理，對受諸多不易界定、不易定量因素制約的復(fù)雜對象進(jìn)行綜合評判和比較的方法，結(jié)果包含的信息豐富，能夠克服傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法結(jié)果單一性的缺陷[9]。同時，層次分析法作為一種經(jīng)典的主觀賦權(quán)法，定性和定量相結(jié)合，特別適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、缺乏數(shù)據(jù)等情況[10]。

因此，除推演系統(tǒng)直接采集和處理的數(shù)據(jù)外，主要依靠相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医o出定性判斷，建立模糊綜合評價矩陣，再結(jié)合層次分析法賦予合理權(quán)重，最終完成模糊綜合評判和評估分析。

3.2 評估的實現(xiàn)

(1) 確定評估指標(biāo)集

根據(jù)建立的評估指標(biāo)體系，確定評估指標(biāo)集：

U={U1，U2，U3}

(1)

式中：U1為靜態(tài)評估指標(biāo)，U1={U11，U12，U13}；U2為動態(tài)評估指標(biāo)，U2={U21，U22，…，U28}；U3為有效性指標(biāo)，U3={U31，U32，…，U34}。

(2) 確定評估語義集

有試驗表明，普通人對不同事物進(jìn)行辨別時能夠正確區(qū)別的等級在5級到9級之間[6]。為簡要說明問題，這里采用5級評語集：

V={V1，V2，V3，V4，V5}。

(2)

式中：V1為差；V2為較差；V3為一般；V4為良；V5為優(yōu)。

(3) 建立模糊綜合評價矩陣

由i個指標(biāo)的隸屬度構(gòu)成的模糊綜合評價矩陣為：

(3)

式中：矩陣R的行向量Ri中的元素表示指標(biāo)i對于等級j的隸屬度。

(4) 確定指標(biāo)權(quán)重

結(jié)合指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)，依據(jù)層次分析法的思想將各指標(biāo)相對于上一層指標(biāo)的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造權(quán)重判斷矩陣并計算得出各指標(biāo)權(quán)重，通過一致性檢驗即可得到各評判指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重Ai。

(5) 模糊綜合評判

求取評估結(jié)果向量：

S=(A1,A2,…,An)°[R1,R2,…,Rn]T=(s1,s2,…,sn)

(4)

式中：“°”為模糊合成算子，通常有M(∧,∨)算子、M(·,∨)算子、M(∧,⊕)算子和M(·,⊕)算子。

相關(guān)文獻(xiàn)和研究中多采用取乘與取大算子M(·,∨)，這是一種簡單易行、充分考慮各種因素的評判模型，實際應(yīng)用中也可根據(jù)需要進(jìn)行選擇[5]。

(6) 評估分析

根據(jù)最大隸屬度原則，推演評估的結(jié)果為S=maxsi，對照評估語義集合相應(yīng)映射可得到評估基本結(jié)論。同時，根據(jù)si可知各子指標(biāo)的評判情況，對于作戰(zhàn)方案和作戰(zhàn)指揮的優(yōu)化、多方案評估優(yōu)選，提供了相對于單一的評估結(jié)果數(shù)值更多的維度和更充分的信息，更利于針對作戰(zhàn)實際作出科學(xué)的決策。

4 結(jié)束語

分析評估對于作戰(zhàn)推演和作戰(zhàn)研究具有重要意義和實用價值。本文在對海戰(zhàn)評估研究現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合海戰(zhàn)推演的各階段，分析提取了評估指標(biāo)并構(gòu)建了綜合評估指標(biāo)體系，采用基于仿真推演的模糊綜合評判與層次分析法相結(jié)合，能夠提供相對于單一的評估結(jié)果數(shù)值更多的維度和更充分的信息，較好地解決了判斷的模糊性和不確定性問題。