李金聲,程 建,黃 濤,鐘 慧
(1.空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院,西安 710077;2.解放軍94826 部隊(duì),上海 201100)
地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力,是確保地面防空力量面對(duì)野戰(zhàn)復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境、地域特點(diǎn)通信保障要求時(shí)能夠快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò),快速打通指揮鏈、情報(bào)鏈、打擊鏈、保障鏈的重要環(huán)節(jié)和根本之處;是確保網(wǎng)絡(luò)聚能、體系釋能,形成一體化防空作戰(zhàn)能力的基本要求和必備能力。有效提升地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的能力,對(duì)地面防空力量形成快速機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)能力,遂行多樣化作戰(zhàn)任務(wù),充分做好未來(lái)軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備工作,具有十分重要的意義。
地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估,能夠比較客觀、真實(shí)地反映地面防空力量面對(duì)不同野戰(zhàn)環(huán)境,快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力的強(qiáng)弱,針對(duì)優(yōu)勢(shì)保持提升,針對(duì)不足查漏補(bǔ)缺,完善優(yōu)化,對(duì)提升地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力具有一定借鑒和指導(dǎo)意義。
地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力,側(cè)重于在野戰(zhàn)條件下,遠(yuǎn)離要塞和城市以外地區(qū)進(jìn)行作戰(zhàn)時(shí),面對(duì)不同作戰(zhàn)地域氣候環(huán)境、區(qū)域特點(diǎn),對(duì)地面防空力量通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建速度帶來(lái)的影響。可定義為:地面防空力量為有效遂行野戰(zhàn)防空任務(wù),達(dá)到快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)目的,應(yīng)具備達(dá)到預(yù)期通信保障能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
依托實(shí)戰(zhàn)化、信息化、智能化作戰(zhàn)背景,融入新的聯(lián)合作戰(zhàn)指揮體制,結(jié)合智能化作戰(zhàn)手段,將與地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力相關(guān)因素概括總結(jié)為:網(wǎng)絡(luò)支撐能力、機(jī)動(dòng)通信能力、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)設(shè)能力、環(huán)境適應(yīng)能力、通信人員能力5個(gè)方面,充分考慮地面防空力量野戰(zhàn)條件下的作戰(zhàn)特點(diǎn)及要求,側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)整體籌劃能力、野戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力以及通信人員保障能力的考量,增強(qiáng)了指標(biāo)體系的可靠性和有效性。如圖1 所示。
圖1 快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估指標(biāo)體系
地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估指標(biāo)體系復(fù)雜,為了使評(píng)估結(jié)果更加客觀有效,通過(guò)對(duì)第3 級(jí)指標(biāo)細(xì)化,構(gòu)建第4 級(jí)指標(biāo),作為專(zhuān)家打分時(shí)的參考依據(jù),使專(zhuān)家評(píng)估打分相對(duì)客觀。具體參考內(nèi)容如下頁(yè)表1 所示。
表1 快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估指標(biāo)內(nèi)涵
續(xù)表1
當(dāng)前對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)效能評(píng)估的研究點(diǎn)多面廣,比較寬泛,如剛建勛等研究了通信網(wǎng)絡(luò)效能評(píng)估的體系與模型;徐鵬飛等分別運(yùn)用基于熵權(quán)的改進(jìn)ADC 法、基于ANP 和云模型、基于TOPSIS算法、基于層次分析法、基于改進(jìn)組合賦權(quán)法對(duì)軍事通信系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)效能及抗毀效能評(píng)估多,但對(duì)快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力缺少一定的評(píng)估,尤其是野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估方面還比較欠缺,僅見(jiàn)鄭益凱、王帥、王勁松等對(duì)野戰(zhàn)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力進(jìn)行評(píng)估,并且評(píng)估方法復(fù)雜,不利于作戰(zhàn)單位快速上手掌握以及靈活運(yùn)用,在籌劃運(yùn)用方面缺少實(shí)際運(yùn)用考量。
現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)外提出的效能評(píng)估方法有很多種,主要分為專(zhuān)家評(píng)估方法、解析法、作戰(zhàn)模擬法以及其他方法,具有代表性的常用評(píng)估方法為Deliphi法、模糊綜合評(píng)估法、SEA 法、ADC 法等。Deliphi 法評(píng)判結(jié)果來(lái)自專(zhuān)家主觀判斷,易受專(zhuān)家主觀因素和對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)上的局限性影響,且在理論上缺乏一定的邏輯論證,工作量大、調(diào)查時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算過(guò)程比較粗糙;SEA 法需要根據(jù)具體的系統(tǒng)、環(huán)境和使命進(jìn)行具體分析,在模型構(gòu)建過(guò)程中,容易將個(gè)人主觀因素加入,評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性、準(zhǔn)確性受模型的可靠程度影響,比較適合對(duì)具有使命任務(wù)的武器系統(tǒng)進(jìn)行效能評(píng)估;模糊綜合評(píng)估法是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),將一些邊界不清、不易定量的因素定量化,評(píng)估的顆粒度比較大,適用于方案比較排序選擇;ADC 評(píng)估法只有在給出精確的可用度指標(biāo)、可信度指標(biāo)以及系統(tǒng)能力指標(biāo)的情況下,才能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行綜合效能評(píng)估,如何確定能力矩陣,既是難點(diǎn)也是關(guān)鍵點(diǎn),直接關(guān)系到系統(tǒng)要素之間的聯(lián)系及系統(tǒng)效能評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性,且需要大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行支撐。
層次分析法是Saaty A.L. 教授提出的一種系統(tǒng)分析方法。通過(guò)把研究對(duì)象想要達(dá)到的目標(biāo)分解成多個(gè)組成因素,構(gòu)建一個(gè)有序的、自上而下的層次結(jié)構(gòu)模型,對(duì)同一層次中各因素相對(duì)于其上一層因素的重要性進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)造權(quán)重判斷矩陣,從而得出系統(tǒng)的效能值。具備定性分析與定量分析相結(jié)合的特點(diǎn),將決策者的觀察判斷進(jìn)行有效量化,且分析原理簡(jiǎn)單、計(jì)算便捷、靈活度高、實(shí)用性強(qiáng),適用于部隊(duì)提前籌劃安排、運(yùn)行推演。
灰色理論是由中國(guó)學(xué)者鄧聚龍教授在1982 年創(chuàng)立的,根據(jù)灰色系統(tǒng)理論定義,灰色表示部分信息明確、部分信息不明確,對(duì)某些參數(shù)只知道大概范圍而不知其確切值,稱(chēng)為灰數(shù)。白化權(quán)函數(shù)通過(guò)函數(shù)的形式來(lái)表達(dá)灰類(lèi)各元素的取值大小?;覕?shù)的白化權(quán)函數(shù),反映灰數(shù)的信息在主觀上的掌握程度。
通過(guò)層次分析法構(gòu)建評(píng)估對(duì)象的層次結(jié)構(gòu)及指標(biāo)權(quán)重,對(duì)建立的指標(biāo)體系進(jìn)行權(quán)重計(jì)算,方法簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確率高;同時(shí)引入灰色理論中灰數(shù)和白化權(quán)函數(shù),在層次分析中,按灰色系統(tǒng)理論計(jì)算不同層次決策“權(quán)”數(shù)值,得出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,能夠有效降低打分專(zhuān)家主觀因素的影響,更加科學(xué)地分析各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重占比,可以使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確客觀,具有說(shuō)服力,提高地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估結(jié)果的可信度,對(duì)地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力分析更加客觀有效。通過(guò)分析對(duì)比標(biāo)稱(chēng)能力與實(shí)際能力,查漏補(bǔ)缺,提出合理改進(jìn)加強(qiáng)方案,消除弱項(xiàng)短板,提升網(wǎng)絡(luò)化體系作戰(zhàn)能力。
其中,當(dāng)CI=0 時(shí),判斷矩陣完全一致;當(dāng)CR=CI/RI<0.10 時(shí),判斷矩陣滿足一致性要求。
通過(guò)選取來(lái)自基層和機(jī)關(guān)的M 個(gè)部隊(duì)專(zhuān)家,依據(jù)第4 級(jí)指標(biāo)評(píng)分準(zhǔn)則進(jìn)行參考,對(duì)第3 級(jí)指標(biāo)進(jìn)行打分,得到評(píng)價(jià)矩陣D,d表示第m(m=1,2,…,n)位專(zhuān)家對(duì)評(píng)估指標(biāo)C的打分。
根據(jù)設(shè)定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)劃分,設(shè)定4 個(gè)評(píng)估灰類(lèi),對(duì)應(yīng)白化權(quán)函數(shù)如下:
表2 評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
圖2 白化權(quán)函數(shù)
進(jìn)而確定指標(biāo)C對(duì)于各個(gè)評(píng)價(jià)灰類(lèi)灰色評(píng)價(jià)的權(quán)矩陣R。
以某地面防空力量在西北地區(qū)某地執(zhí)行機(jī)動(dòng)防空作戰(zhàn)任務(wù)為背景,此次任務(wù)主要有如下特點(diǎn):1)作戰(zhàn)地區(qū)預(yù)設(shè)陣地區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋較為充足,能夠滿足作戰(zhàn)部隊(duì)入網(wǎng)需求;2)作戰(zhàn)單位較多,機(jī)動(dòng)頻繁,氣候惡劣,地勢(shì)較差,晝夜溫差大;3)預(yù)設(shè)陣地較少,野戰(zhàn)區(qū)域網(wǎng)系薄弱,考驗(yàn)作戰(zhàn)部隊(duì)網(wǎng)絡(luò)引接、延伸、開(kāi)通能力;4)要求快速入網(wǎng),接收上級(jí)指揮命令及空情信息,考驗(yàn)通信人員通信保障能力。
3.1.1 構(gòu)造判斷矩陣
3.1.2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重
通過(guò)一致性檢驗(yàn),同理計(jì)算出:
經(jīng)檢驗(yàn),判斷矩陣均滿足一致性要求。
組織專(zhuān)家按照構(gòu)建的評(píng)估指標(biāo)體系,以第4 級(jí)指標(biāo)為參考,邀請(qǐng)5 名基層和機(jī)關(guān)專(zhuān)家對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)劃分為4 個(gè)等級(jí),分別為優(yōu)、良、中、差,相應(yīng)評(píng)分為4、3、2、1,如表3 所示。
表3 快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估指標(biāo)評(píng)分表
對(duì)于指標(biāo)C,評(píng)價(jià)對(duì)象屬于4 個(gè)灰類(lèi)的評(píng)價(jià)系數(shù)計(jì)算如下:
總灰色評(píng)價(jià)系數(shù)為:
評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)C灰色評(píng)價(jià)的權(quán)值計(jì)算如下:
得到灰色評(píng)價(jià)的權(quán)向量為r:
r=(0.375,0.438,0.187,0)
按照相同計(jì)算原理和公式,可得其他二級(jí)指標(biāo)C的灰色評(píng)價(jià)權(quán)值。如下頁(yè)表4 所示。
表4 二級(jí)指標(biāo)灰色評(píng)價(jià)權(quán)值計(jì)算
同理,可得指標(biāo)U,U,U,U的灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣R,R,R,R如下:
一級(jí)指標(biāo)U各自指標(biāo)權(quán)重W分別為:
對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),綜合評(píng)價(jià)如下:
得到一級(jí)指標(biāo)灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣:
一級(jí)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)為:
綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為:
從綜合評(píng)估值來(lái)看,在面對(duì)野戰(zhàn)條件下復(fù)雜地勢(shì)、惡劣天氣,該地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估結(jié)果為“良”,能夠滿足野戰(zhàn)條件下通信網(wǎng)絡(luò)快速構(gòu)建要求。但通過(guò)具體分析指標(biāo)參數(shù)和指標(biāo)評(píng)分,仍有一些短板弱項(xiàng)制約通信網(wǎng)絡(luò)的快速構(gòu)建。如:針對(duì)機(jī)動(dòng)信息通信智能手段配發(fā)率不高、機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)能力不強(qiáng)的問(wèn)題,需要加快智能化信息通信裝備研發(fā)生產(chǎn),并優(yōu)先配發(fā)于重要作戰(zhàn)方向防空力量。同時(shí),要抓好頂層設(shè)計(jì),統(tǒng)一機(jī)動(dòng)信息通信裝備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn),對(duì)裝備型譜進(jìn)行優(yōu)化精簡(jiǎn),從而提升基于網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力;針對(duì)通信人員能力評(píng)分不高,當(dāng)前通信人員手段運(yùn)用方面不足的問(wèn)題,需要在日常訓(xùn)練中打牢基礎(chǔ),加強(qiáng)軍地之間、友鄰之間協(xié)同訓(xùn)練能力,并通過(guò)演習(xí)演練檢驗(yàn)?zāi)芰?;加?qiáng)邊境沿海等野戰(zhàn)地區(qū)網(wǎng)系拓展,加快預(yù)設(shè)陣地建設(shè),提高網(wǎng)系覆蓋能力,為防空作戰(zhàn)力量提供多種業(yè)務(wù)保障,解決無(wú)依托環(huán)境下、機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)條件下快速入網(wǎng)問(wèn)題,提升野戰(zhàn)條件下機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)能力。面對(duì)新時(shí)代作戰(zhàn)特點(diǎn)和新的作戰(zhàn)指揮體制,地面防空力量要緊繞新體制下作戰(zhàn)要求,科學(xué)運(yùn)用智能化手段,快速提高通信人員能力,為打贏未來(lái)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)做好準(zhǔn)備。
本文為解決地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估問(wèn)題,提出運(yùn)用層次分析法和白化權(quán)函數(shù)的效能評(píng)估方法,構(gòu)建了野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估指標(biāo)體系,給出了某地面防空力量野戰(zhàn)條件下快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)能力評(píng)估的計(jì)算實(shí)例,幫助查找地面防空力量信息通信保障體系建設(shè)和信息通信量組織運(yùn)用中的不足,針對(duì)評(píng)估結(jié)果對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,并提出改進(jìn)建議。對(duì)地面防空力量緊貼新時(shí)代作戰(zhàn)背景、緊跟智能化作戰(zhàn)理念、高效融入新型聯(lián)合作戰(zhàn)指揮控制體制,具有一定參考價(jià)值和借鑒意義。