夺取岛礁警戒兵力编成的效能评估

徐圣良 李朝武

(海军陆战学院 广州 510430)



夺取岛礁警戒兵力编成的效能评估

徐圣良 李朝武

(海军陆战学院 广州 510430)

提供了一种夺取岛礁警戒编队作战效能评估的方法。构建了评价指标体系,建立多级模糊综合评判模型,通过实例计算实现了对警戒编队作战效能的评估。这些模型可用于确定警戒编队的编成,满足两栖作战的需要。

两栖作战; 效能评估; 警戒编队

Class Number E926.37

1 引言

两栖作战编队遂行夺取被占岛礁作战任务时,战区距离我岸较远,得到我航空兵支援比较有限,编队难以完全掌握海区控制权,敌情威胁较大,因此对警戒舰艇的作战能力要求较高,需要编配对空、反潜作战能力较强的战斗舰艇组成警戒编队[1]。对警戒编队的作战能力进行分析是合理优化兵力编组的基础。目前对这个问题的研究,大多采用评价指标加权平均综合的线性模型,存在主观影响大、结果可信度差的缺点。本文采用多级模型模糊综合评判方法来评判警戒编队的作战能力,为解决该问题提供一种科学可行的方法,能够为编队的编成优化提供参考和依据。

2 警戒兵力作战能力计算

根据夺取岛礁作战的特点和对作战能力的需求,按照各型舰艇完成警戒作战任务的能力进行划分[2～4],本文确定警戒编队作战能力评估指标体系如图1所示。

图1 警戒编队作战能力指标体系

警戒编队作战能力评估指标体系分为两级,采用多级模型模糊综合评判的方法能计算出编队作战能力,从而对不同编成方案进行选优,具体步骤如下。

1) 确定评判对象指标集

2) 计算各指标的权重

根据评估警戒编队作战能力的特点,本文采用专家评分与特征值法相结合的办法来确定各指标权重,把人为的主观因素限制在一定范围内[5]。

一级指标的权重是根据每个一级指标Ui对编队作战能力影响的重要程度,赋予每个一级指标以相应的权数Ai(i=1,2,…,m),故一级指标权重向量为A=(A1,A2,…,Am)[6]。

二级指标的权重是根据每个二级指标Uij对相应的一级指标Ui的隶属程度,来确定每个二级指标的权数Aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,s)。即二级指标权重向量为Ai=(Ai1,Ai2,…,Ais)。

特征值法一般是通过逐对比较来实现的,可用以下五个属性表示:弱、相等、强、很强、绝对强。为了使判断定量化,引入范围1～9的标度如表1所示[7]。

表1 指标权重比较标度说明

对指标集中各元素进行逐对比较并按照表1中的标度定义赋值,即可得到下列判断矩阵:

U1U2…UmU1λ11λ12…λ1mU2λ21λ22…λ2m……………Umλm1λm2…λmm

其中λii=1,λij=1/λji,(i,j=1,2,…,m),因素集中各元素权重计算步骤为[8]

(1)计算判断矩阵每一行的乘积Pi:

(1)

(2)

利用专家对一级指标集中各元素进行逐对比较,即可得到警戒编队作战能力一级指标权重判断矩阵如下:

U1U2U3U4U5U113133U21/311/311/3U313153U41/311/511U51/331/311

按照权重特征值法计算步骤,根据式(1)～式(3)可算得警戒编队作战能力一级指标权重向量为

A={A1,A2,…,Am}

=(0.3234,0.0866,0.3583,0.0974,0.1343)

同理,对二级指标集运用权重特征值法可求得二级指标集的权重系数,利用Matlab编程可求得A1,A2…,汇总后可得权重集如表2所示。

表2 权重集

3) 确定评判集

评判集是评估小组对各指标进行评估的基本标准,以便对评估指标进行定量分析,可依据具体情况而定。本文选取五个评价等级:{强,较强,一般,较差,差},记为评判集V={V1,V2,V3,V4,V5},Vj(j=1,2,…,n)表示由高到低的评语。

3 案例分析

在夺取岛礁作战中,假设警戒编队有两种可能的编成方案。

方案一:A型舰1艘(编队指挥舰)、B型驱逐舰4艘、C型护卫舰1艘、D型核潜艇2艘。

方案二:E型舰1艘(编队指挥舰)、B型驱逐舰1艘、C型护卫舰4艘、D型核潜艇2艘。

以方案一为例计算,采用专家评分法对二级指标按照评判集进行打分,表3所示为邀请100名专家对方案一作战能力的专家评价结果。

表3 警戒编队作战能力专家评判结果

1) 进行指标评判

多级指标集系统的模糊综合评价是从最低层开始,逐层向上,直至最高层次得到系统的综合评价结果,其中第k层评判因素的评价向量即为k-1层评价指标的隶属度[9]。

如表4,二级指标评判矩阵为

…

先求一级指标的评判向量B1,B2,…,Bm。

B1=A1·R1

=(0.1701,0.4299,0.3000,0.1000,0)

同理,利用Matlab编程可求得:B1=A1·R1=(0.1701,0.4299,0.3000,0.1000,0)

B2=A2·R2=(0.1399,0.5399,0.1601,0.1000,0.0601)

B3=A3·R3=(0.2210,0.4308,0.2700,0.0391,0.0391)

B4=A4·R4=(0.3126,0.3690,0.2310,0.0437,0.0437)

B5=A5·R5=(0.2898,0.5000,0.2102,0,0)

由此得一级指标的评判矩阵为

总指标的综合评判向量利用上面求得的一级指标判断矩阵可求得:B=A·R=(0.3234,0.0866,0.3583,0.0974,0.1343)

=(0.2157,0.4433,0.2583,0.0592,0.0235)

2) 归一化处理

因为在模糊综合评判计算过程中存在计算精度舍入误差,故若综合评判向量各元素和不等于1时需要进行归一化处理[10]。在本例中综合评判向量各元素和为恰等于1,无需进行归一化处理,故综合评判向量为

B=(0.2157,0.4433,0.2583,0.0592,0.0235)

44.33%的专家认为“较强”,根据最大隶属度原则判断方案一的编队作战能力为“较强”。同理可求得方案二的综合评判向量,通过比较可实现对两种方案编成的优选。

4 结语

夺占岛礁的警戒编队,应同时具备防空、反潜、反舰和对岸火力支援能力,因此编队作战能力评估包含的因素较多,若将构成警戒编队作战能力的诸因素进行分解,就可以将一个复杂综合的模糊问题转化成多个简单明确的单一问题,对这些单一问题进行评价是容易的。本文通过建立模糊综合评判模型实现了对编队作战能力的评估,为编成优化提供了科学依据。

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Efficiency Evaluation of the Guard Force Formation in Occupying the Islands

XU Shengliang LI Chaowu

(Naval Marine Academy, Guangzhou 510430)

In this paper a method of operation efficiency evaluation for the guard formation in occupying the islands is suggested. The evaluation index system and a multilevel fuzzy integrated evaluation model are established. The operation efficiency evaluation for the guard formation is realized through a case. The models can be used to determine the organizing of guard formation to meet the requirements of amphibious operation.

amphibious operation, efficiency evaluation, guard formation

2015年1月4日,

2015年2月27日 作者简介:徐圣良,男,博士,讲师,研究方向:两栖作战。李朝武,男,助教,研究方向:两栖作战。

E926.37

10.3969/j.issn1672-9730.2015.07.038