军事冲突模糊超对策认知信息的融合*

2014-06-15 17:34樊家池宋业新
火力与指挥控制 2014年10期
关键词:局中人军事冲突指挥员

樊家池,宋业新

(海军工程大学理学院,武汉 430033)

军事冲突模糊超对策认知信息的融合*

樊家池,宋业新

(海军工程大学理学院,武汉 430033)

针对现代军事冲突的不确定性和模糊性,用直觉模糊数来表示军事冲突中的局中人对另一局中人在结局空间上的偏好认知,建立了军事冲突的模糊超对策模型,并对实际军事冲突中的各级指挥员对对方策略集和结局偏好的群体认知,应用D-S证据理论进行了有效融合。最后,通过实例分析说明了文中所提出方法的有效性和合理性。

证据理论,军事冲突,超对策

引言

信息化条件下的现代战争,其参战部队的多元化与多层次性、以及军事冲突环境的不确定性和偶然性,是战场各级指挥员面临的最大难题。不确定性和偶然性使得各级指挥员很难掌握准确的战场信息,从而对对方的作战意图和要采取的行动策略可能产生不同的理解和认知,如何将这些战场信息进行融合,以获得敌方较为准确的信息是至关重要的。

超对策模型[1-3]及其分析方法是处理局中人对冲突认知信息失真时冲突问题的有效方法。Wang和Hipel[4]将海湾战争建模为一个超对策,并运用超对策分析方法解释了错误的认知如何影响决策者的行为策略和可能的冲突结局;Inohara,Hipel和Walker[5]针对1812年美英战争,运用超对策方法分析了当时双方的态度以及错误认知对战争最终爆发的影响。很显然,准确地获取战场认知信息对战争胜利的取得十分重要。对此,本文假设冲突双方指挥员(局中人)均由一个指挥员群体构成,不同指挥员分别从自己的角度给出他们对敌方可能策略集和结局偏好的认知。由于人为主观判断的模糊性,结局偏好认知以直觉模糊数形式表示,建立了军事冲突的模糊超对策模型,并基于证据理论,对军事冲突超对策认知信息进行了有效融合。

1 军事冲突的模糊超对策模型

于是可以构建战争双方局中人之间军事冲突的模糊超对策模型如下:

2 军事冲突超对策认知信息的融合

2.1 策略集的融合

则Sji为局中人i中所有指挥员共同认知的局中人j的策略集,Oi为局中人i共同认知的结局空间,其中包含有Hi个结局。很显然,对于指挥员ik而言,其认为不可能的结局,局中人j是没有偏好的,令偏好值为0。这样,若记:

2.2 结局偏好的融合

①指挥员对所有结局偏好值的Mass函数(基本概率分配)。

则指挥员ik所认知的局中人j对所有结局的Mass函数为:

②指挥员相对可靠度的确定。

③根据指挥员的相对可靠度对证据进行修正,修正后的证据为:

④针对结局空间中的每一种结局,对所有指挥员的证据进行合成。

3 实例

假定国家A(局中人i)和国家B(局中人j)之间关于某海岛主权问题产生冲突。i实际可行的方案为A-1:空中进攻;A-2:海上进攻;A-3:议和;j实际可用的方案为B-1:空中防御;B-2:海上防御;B-3:议和。假设双方都正确了解彼此实际可用的方案,但对对方具体可能采取的策略、可能构成的结局空间以及结局偏好存在不确定的认知。若i有3位指挥员i1,i2,i3,根据他们的级别等因素确定其权重向量wi=(0.501 5,0.334 5,0.164 0)T,取θ=0.92。表中每个结局由0和1组成的一列表示,这里1代表相应的方案被选择,0代表不被选择,为了方便,每个结局用一个数字进行编号。

表1 i认知的结局空间Oi

若已知3位指挥员i1,i2,i3所认知的结局空间Oik分别为:

若指挥员ik(k=1,2,3)所认知的局中人j在结局空间Oi上的偏好值向量分别为:

由指挥员权重向量wi=(0.5015,0.3345,0.1640)T,θ=0.92,使用式(7)可以求出3位指挥员的相对可靠度为α=(0.92,0.77,0.61)。

根据指挥员的相对可靠度,使用式(8)~式(10)对各证据进行修正后,使用证据理论进行证据合成,得到局中人i共同认知的局中人j在结局空间Oi上的偏好值向量:

利用记分函数和准确度函数进行偏好排序,从而将其改变成结局偏好序认知向量

若局中人i在结局空间Oi上自身的偏好序向量Vi=(4,8,12,3,6,11,10,5,9,2,1,7,13),而且局中人j采用同样的认知信息融合方法,得到其认知的结局空间Oj=Oi,且在Oj上自身的偏好序向量Vj=(1,7,2,9,5,13,6,10,3,11,8,4,12),认知的i的偏好序向量Vij=(12,4,8,3,6,10,11,5,9,13,1,2,7)。

4 结 论

复杂战场环境中冲突双方指挥员往往由一个群体构成,不同层面的指挥员或作战单元根据各自掌握的战场情报,以及对战场态势的分析与评估会得出不同的战场认知信息,本文用直觉模糊数表示局中人中不同指挥员对敌方可能策略集和结局偏好的认知,建立了军事冲突的模糊超对策模型,并基于证据理论对军事冲突超对策认知信息进行了有效融合。实例说明,文中给出的模型和方法应用于军事冲突模糊超对策认知信息的融合是可行、有效的。

[1]Gharesifard B,Cortes J.Evolution of Players'Misperceptions in Hypergames under Perfect Observations[J].IEEE Transactions on Automatic Control,2012,57(7):1627-1640.

[2]Sasaki Y,Kijima K.Hypergame Modeling of Systems Intelligent Agents[C]//Proc.of the 7th International Conference on Ser vice Systems and Service Management.Washington: IEEE Press,2010:6-10.

[3]宋业新,王法坤,瞿 勇.多冲突环境下的两人一阶超对策交互集结模型[J].系统工程与电子技术,2010,32(8): 1672-1676.

[4]Wang M,Hipel K W.Modeling Misperceptions in the Persian Gulf Crisis[C]//Proc.of the 1991 IEEE International Conference on Systems,Man and Cybernetics.IEEE Press,1991,3:1989-1995.

[5] Inohara T,Hipel K W,Walker S.Conflict Analysis Approaches for Investigating Attitudes and Misperceptions in the War of 1812[J].Journal of Systems Science and Systems Engineering,2007,16(2):181-201.

[6] Chen S M,Tan J M.Handling Multicriteria Fuzzy Decision-making Problems Based on Vague Set Theory[J]. Fuzzy Sets and Systems,1994,67:163-7-172.

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[8]Xu Z S.Intuitionistic Preference Relations and Their Application in Group Decision Making[J].Informational Science,2007,177(11):2363-2379.

Integration of Fuzzy Hypergame Perceived Information of Military Conflict

FAN Jia-chi,SONG Ye-xin
(School of Science,Naval University of Engineering,Wuhan 430033,China)

According to the uncertainty and fuzziness of modern military conflict,it is supposed that each player in military conflict perceives the opponent player'outcome preferences over outcome space using the intuitionist fuzzy numbers and the military conflict situation is modeled as a fuzzy hypergame model.Then the D-S evidence theory is proposed to integrate the perceived information of each commander in real military conflict.Finally,the analysis of example shows the effectiveness and rationality of the proposed method.

evidence theory,military conflict,hypergame

E292

A

1002-0640(2014)10-0049-04

2013-08-05

2013-10-25

国家自然科学基金(71171198);全军军事学研究生重点课题资助项目(2010JY0682-020)

樊家池(1985- )男,河南信阳人,硕士。主要研究方向:军事系统建模与优化决策。

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