基于GIS的AHP法在后勤配置地域辅助决策中的应用

杭振兴，徐祖武，曹 恕，孙朋朋

（军事经济学院，湖北 武汉 430035）

后勤配置地域是后勤机关、部（分）队配置和展开工作的地域。后勤配置地域选定有两种情况：一是由合成军指挥员直接指定后勤配置地域；二是由后勤指挥员提出建议，报合成军指挥员批准。无论何种情况，指挥员都需要结合作战部署、敌情、地形等各个方面的因素，选出最优的地域作为后勤配置地域。本文将地理信息系统（GIS）与层次分析法（AHP）相结合，通过定量研究构造出指标体系和模型，为科学优选后勤配置地域提供参考。

1 后勤配置地域选择影响因素分析

后勤配置地域选择需要考虑的因素很多，通过对后勤配置地域要求和原则进行分析和分类，影响要素分可为两个方面，即地理环境要素和非地理环境要素（见表1）。由于非地理环境要素难以量化处理，且本文是基于GIS的研究，因此文中只针对地理环境要素对后勤配置选择辅助决策的影响进行研究。

表1 后勤配置地域影响因素分析表

2 后勤配置地域选择评估指标体系

2.1 评估指标体系的建立

根据地理环境因素影响因素的分析，结合层次分析法，配置地域的地理环境评估指标体系由道路、水系、明显地物、地形、植被、展开地幅等6个第一层评估指标确定，配置地域的效果评估可由第一层这 6个评估指标的权重计算得到。其中每个评估指标又可分为若干层子评估指标，即第二层、第三层等。每一层评估指标的权重可以由它下一层的评估指标权重计算得到，以此类推。这样，就可以通过由专家赋予权重的不能再分解的评估指标从下到上、逐级计算出各层的评估指标的权重，从而计算出整个配置地域的综合评估结果。

如果把配置地域总的评价效果记为 Wg ，那么Wg可以由道路的权重W01、水系的权重W02、地形的权重W03、明显地物的权重W04、植被的权重W05、展开地幅的权重W06计算得到。

Wg = W01 +W02 + W03 + W04 + W05 + W06

权重的取值一是来自定量的原则，如后勤配置地域需要一定的展开地幅，在后勤部署中有明确的定量要求，根据这些定量的原则，给定适当的权重。二是来自于经验的积累。主要来自于平时演习、训练等有关数据的总结和相关专家长期的认定，在定量原则的基础上结合实际情况加以使用。

按照上述方法，对地理环境要素建立层次结构，并划分权重范围，确定评估指标体系如表2所示（表中的数值都是假定的）：

表2 后勤配置地域选择效果评估指标表

2.2 评估指标体系的分解

表2仅给出了第一层评估指标和权重，还可进一步细化和分解，下面以道路为例简要说明评估指标体系的分解。将道路这个第一层评估指标分解为公路和铁路两个第二层评估指标，其中又在公路中给出了10种情况，铁路给出了3种情况，并分别赋予不同的权重值，如表3所示。道路权重取值0.2，公路权重取值为0.17，铁路权重取值为0.03。

因为道路分为公路、铁（水）路二个评估指标，道路的权重01 就可以由公路的权重0101 和铁（水）路的权重0102 计算得到。而公路的权重0101 和铁（水）路的权重0102又有多种情况（见表3），这样，在地理信息平台上读取道路信息时，就可以把读取的信息和后台道路数据库中的各种情况进行比较，符合哪一种，公路的权重0101和铁（水）路的权重0102 就按哪一种情况取值。

比如在可选配置地域内搜索到2 条纵向良好路，一条横向良好路，没有铁路（或水路），那么第一层整个道路的权重 01 就等于第二层的权重 0.85；如果在可选配置地域内搜索到2 条纵向良好路，一条横向良好路，距离铁路（或水路）大于10km，那么第一层整个道路的权重 01 就等于第二层的公路权重和（或水路）的权重之和，即0.18=0.17+0.01。

其它要素也可以依此建立类似层次结构，并根据实际需要进一步分层。

表3 后勤配置地域道路评估指标表

3 后勤配置地域选择评估中的约束条件

依据上述指标体系对后勤配置地域选择进行综合评判，很可能出现单项条件不满足（如无水源），但综合评价分数满足要求的情况。因此，要建立约束条件排除那些不能满足基本配置要求的区域（不可行区域），具体如下所示。

1）机动条件差的区域。目前部队的摩托化、机械化程度很高，因此对道路条件有很高的要求。本文把区域内无良好道路（不占路）或距离主要前后送道路比较远设为不可行区域。

2）水源不足的区域。现代战争条件下，部队作战需要大量的供水保障，人员、装备、工程和洗消用水等都必不可少，因此在进行后勤配置地域选择时要尽可能靠近水系条件比较好的位置。在本文中，主要把区域内无水源，其距离**千米内无水源设为不可行区域。

3）距明显地物较近、疫区及自然灾害多发的区域。

为了保障后勤库所的安全，选择后勤配置地域时要避开明显的地物、疫区及自然灾害多发区。本文把距明显地物＜0.2km 的区域、疫区及自然灾害多发区设为不可行区域。

4）植被覆盖率不高的区域。植被的覆盖程度对于配置区域内各库所的隐蔽性影响很大，植被覆盖程度不高的区域一般不作为后勤配置地域。本文把覆盖率＜30%的区域设为不可行区域。

5）不具有展开地幅的区域。后勤配置区域内各库所的展开需要一定的地幅，因此配置时要剔除不具有展开地幅的区域。本文设定配置地域内如果有50%以上区域的坡度大于30度，则为不可行区域。

本文主要以引入约束阈值的形式对不可行区域进行量化。在第一层评估指标体系zbi(i=1,2,…6)中分别引入约束阈值Xi(i=1,2,…6) （道路为第二层评估指标体系），如表 4（表中的数值都是假定的）。如果指标体系中地理环境因素在约束阈值范围内，则Xi的值记为0；否则是1，即可行区域。取X=X1·X2…X6，则在第一层评估指标体系中地理环境因素只要有其中任何一项在约束阈值范围内，则X为0，即不可行区域，否则为1。

表4 后勤配置地域选择约束条件分析表

由于采用约束阈值，可能出现可供选择区域内没有符合条件的配置区域，这样就需要进一步降低阈值要求，直到产生可行区域为止。

4 后勤配置地域选择综合评估模型

本文选择简单加权法作为评价函数。首先通过约束条件确定后方区域内可行区域，然后利用评价函数对可行区域内每个拟选择后勤配置地域计算分值，以提供地理环境要素的量化指标，即

式中，Sij表示第i行，j 列网格的综合评价分值，i = 1,2,…m；j=1,2,…n。ijW 为该网格内某一地理要素的权重，Xij为该网格内约束值。

5 计算机辅助决策

后勤配置地域辅助决策实质是通过计算机辅助决策系统的开发及应用，辅助指挥员进行决策。本文的研究就是为辅助决策系统的开发奠定理论基础，其基本思路如下。

首先根据建制内及上级配属、加强的后勤力量来确定后勤配置区域范围，由此确定配置区域的长宽，再根据配置区域的长宽值，将后方区域平均划分为i行j列的网格。逐行逐列扫描后方区域（阴影部分为可行区域），同时计算各单元格内各地理要素评估得分，记录并进行排序，取出前*个单元格作为最优配置地域，供指挥员参考。

图4 后方配置区内划分格，获取单元格评估值Sij

用流程图形式表示如图5所示：

图5 后期配置地域辅助决策流程图

6 结束语

本文通过量化分析，构建了后勤地域配置评估指标体系和模型，为后勤配置地域辅助决策提供了一种方法和思路，也为相应辅助决策系统的开发奠定了一定的理论基础。但后勤配置地域选择是一个复杂的战术部署问题，涉及到不同的战斗类型、不同的后勤部署形式、不同的地形条件，需要针对不同的情况，结合部队实际，对后勤配置地域各要素赋予不同的权重，因文章篇幅有限，在此仅对过程和方法说明。本文中后方区域采用无重叠区域划分，可以采用重叠区域划分进一步提高扫描精度，为此需进一步深入研究。

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