复杂电磁环境下武器装备训练效果评估研究

李晓宁，陈国富，侯志军

（石家庄陆军指挥学院军队指挥系，河北石家庄 050084）

复杂电磁环境下武器装备训练效果评估研究

李晓宁，陈国富，侯志军

（石家庄陆军指挥学院军队指挥系，河北石家庄 050084）

训练效果的准确评估是改进训练方法提高训练效果的基础。而武器装备受到复杂电磁环境的影响导致训练效能评估的复杂性，本文在分析复杂电磁环境对武器装备训练影响的基础上，应用灰色系统理论，建立了基于层次结构的灰色评估指标体系，给出了模型的具体计算步骤，解决了部分因素存在信息不全和不确定的问题。实例表明，该方法可以很好的解决复杂电磁环境下训练效果评估问题，为部队开展复杂电磁环境下武器装备训练效果评估提供方法支持。

复杂电磁环境；武器装备训练；灰色理论；效果评估

随着武器装备信息化程度的不断提高，装备的电磁敏感度越来越高。而信息化条件下的战争，是在复杂电磁环境这个舞台上进行的［1］。制电磁权的争夺先于其他行动展开，并且贯穿于整个的作战过程之中，是整个作战过程顺利实施的前提和基础。这些复杂多变的电磁环境对装备的安全乃至生存构成了严重的威胁，同时也给装备训练带来了严峻的挑战。开展复杂电磁环境下装备训练，加速提高部队信息化条件下作战装备保障能力，是部队各级装备部门面临的极其紧迫而又现实的任务。复杂电磁环境下的装备训练是针对操作人员进行的训练，通过训练使其在复杂电磁环境下能够尽可能的发挥武器装备的作战能力。而对训练效果的评估是改进训练方法、提高训练效果的依据。那么如何设计评估方法，如何构建评估指标体系，已成为研究复杂电磁环境下装备训练效果的一个重要内容。由于训练的复杂性和不确定性，对操作人员及其及战术水平进行量化建模十分困难，所以本文将灰色理论系统［2］应用于武器装备作战效能的训练效果评估中，减少信息的不确定性带来的影响，在计算中运算方便，且不要求服从任何分布。

1 复杂电磁环境对武器装备训练的影响

信息化条件下，电磁环境已经渗透到战场的方方面面，同时对武器装备的训练也有着十分深刻的影响，如装备指挥能力、装备保障能力、装备防卫能力和装备管理能力，都提出了更高的要求。总的来说，这些影响主要表现在以下几个方面。

1）复杂电磁环境增加了感知的难度

信息化条件下，武器装备的性能得到较大的提升，采用的无线电导航定位和敌我识别等电子设备大大提高了感知的准确性，但这些电子信息系统无不依靠电磁活动来实现其功能的，也无法不受到战场复杂电磁环境的影响，使得战场感知越来越困难。所以，在训练时，要加强电子信息系统防护训练，提高武器装备抗辐射的能力。

2）复杂电磁环境影响了装备指挥的效率

复杂电磁环境下，装备指挥及通信面临严重的威胁［3］，各种作战平台之间的数据交换和指令传递都是在复杂电磁环境中进行的，因此装备指挥信息获取的准确性、时效性和稳定性受到极大的影响，这使得装备指挥控制的效率降低。因此，在训练中，要加强复杂电磁环境下装备指挥效率的训练。

3）复杂电磁环境增大了装备保障的难度

复杂电磁环境下，高科技武器装备将受到不同程度的“软杀伤”，部分电子战装备将瘫痪，大大影响了武器装备的整体效能。随着装备损伤数量的增多、损伤程度的加强、损伤原因的复杂化，装备维修及保障任务将更加繁重［4］。因此，在训练中，必须加强复杂电磁环境下装备综合保障能力的训练，提高完成装备保障任务的能力。

2 复杂电磁环境下武器装备训练效果评估方法

武器装备的作战效能有静态效能和动态效能两部分组成。静态效能指武器装备作战能力，它是固定的，

是由武器装备的自身参数和作战指标决定的，可以看做是在理想状态下武器装备达到的最大效能。动态效能是指武器装备被用来执行特定作战任务所能达到目标的有效程度，它与武器装备面临的环境、操作人员和指挥人员的能力有关。在武器装备面临的环境复杂度相同时，武器装备作战效能可以反映装备操作人员的能力以及战术水平。因此可以通过训练前后武器作战效能的提高量化值，来对训练的效果进行评价。

2．1 评估指标体系

武器装备作战效能评估指标的选取，不仅要能反映武器装备的主要性能，还要能反映出在不同环境和不同战术行为下的作战效果差异。通常采取多层的指标体系［5］，这样可以将一个复杂的事件分解为相互关联的多层结构［6］，起到了化繁为简的效果，对于多层指标来说，上层的指标可以通过下层指标的聚合获取（如图1）。融入专家评分的方式，通过构成判断矩阵的方法来确定相应的权重，有效地综合了专家的经验，同时也体现了定性和定量相结合的特点。

2．2 评估指标的评分方法

图1中总指标V表示要评估的武器装备作战效能，设总指标V为一级评价指标Vi所组成的集合，记为V＝｛V1，V2，…，Vm｝，权重A＝｛A1，A2，…，Am｝，其中Vi是二级评价指标Vij组成的集合，记为Vi＝｛Vi1，Vi2，…，Vim｝，权重Ai＝｛Ai1，Ai2，…，Aim｝，利用灰色评估模型和算法来评估武器装备训练的效果，其步骤如下。

1）确定评价灰度

根据具体评价的装备分析确定评价灰类的等级数、灰类的灰数及灰类的白化权函数。设有g个评价灰类，评价灰类e（e＝1，2，…，g）用白化权函数fe来描述灰类。

2）确定评价指标的评分

组织p个专家对被评武器装备训练情况按评价指标评分等级的标准打分。设专家序号为I（I＝1，2，…，p）。

3）确定权重

确定指标的权重系数有主观赋权法和客观赋权法2种［7］，在实际应用中为了克服人为因素的影响，常常将主观赋权法和客观赋权法结合起来使用。本文采用的是组织p个专家根据装备的战术技术及主要的作战使用方式对武器装备的各级指标进行主观赋权，然后对这些权值进行一定的综合处理后得到各指标的权重。设p个专家对n个指标的主观赋权权值为xij。

图1 指标层次结构

经过计算后得到矩阵A（ξjk），而后通过计算式

则第i个指标的权重为

4）对U做综合评价

根据第l个专家队被评武器装备训练能力按评价指标Vij给出的评分dijl，构造被评装备训练能力对指标Vi的样本矩阵Di。对评价指标Vij，被评装备训练能力属于第e个灰类的灰色评价系数记为Xije，其总灰色评价系数为Xij，可得

其评价权rije＝Xije／Xij，对于g个评价灰类的灰色评价权向量为rij＝（rij1，rij2，…，rijg），可知评价指标Vi的灰色评价权矩阵Ri。同样可知对指标Vi的评价结果Bi＝Ai·Ri＝（bi1，bi2，…，big），可得评价指标V的灰色评价权矩阵R，其中

可知对指标V的评价结果B＝A·R＝（b1，b2，…，bg），对评价结果进行归一化处理，将各灰类等级按白化值赋值，可得各中评价灰类等级值化向量D＝（d1，d2，…，dg），可得综合评价值W，W＝B·DT。

3 武器装备训练效果评估实例

表1 复杂电磁环境下武器装备训练效果评估指标体系

评价指标体系是进行训练效果评估的基础。通过对以上复杂电磁环境对武器装备训练的影响进行分析，应用层次分析原理，建立复杂电磁环境下武器装备训练效果评估指标体系，见表1、表2。组织4名专家按照表1所示的指标体系结构图对装备训练能力进行打分，结果如表3所示。对于专家的指标权限分配如表4所示。

表2 评价灰度

表3 专家对各级指标的打分表

表4 专家对指标的权限分配表

根据权重的计算方法可得武器装备训练能力各项指标的权重。根据评估方法可得综合评价结果B＝（0．222，0．450 1，0．239 8，0．088 2，0），评价灰类等级值化向量D＝（0．95，0．85，0．75，0．65，0．5），得到单一综合评价值W＝0．830 6，对应表2，该武器装备的总体作战效能达到良好水平。

4 结 语

复杂电磁环境是未来信息化战场的基本特点。为了适应未来的信息化战争，必须大力提升我军武器装备训练和作战的能力，同时，武器装备训练效能评估，也是一个非常有意义的课题。由于不可能通过实战来获取数据进行评估，而通过试验和仿真得到的数据存在着部分信息模糊不确定，所以本文利用了灰色系统理论的相关原理来处理武器装备作战效能评估的问题，对复杂电磁环境下武器装备训练效果评估指标进行了逐层计算，使得评估过程很好地实现了定性与定量的结合。该评估模型对部队复杂电磁环境下武器装备训练效果评估具有一定的参考价值。

［1］ 刘尚合，孙国至．复杂电磁环境内涵及效应分析［J］．装备指挥技术学院学报，2008，19（1）：1－5．

［2］ 邓聚龙．灰色控制系统［M］．武汉：华中理工大学出版社，1999．

［3］ 程健庆，余云智．信息化战场条件下复杂电磁环境仿真建模技术［J］．船舶电子工程，2008，8（4）：152－156．

［4］ 张 炜，梁 巍．复杂电磁环境下装备保障对策研究［J］．装备指挥技术学院学报，2008，19（4）：1－4．

［5］ 王坚强．一种新的多指标多水平决策方法及应用［J］．系统工程与电子技术，2001，11：119－123．

［6］ 柯宏发，陈永光．一种基于逼近于理想灰关联投影的多目标决策算法［J］．电子学报，2007，35（9）：1 757－1 761．

［7］ 刘 义．基于装备作战效能的复杂电磁环境下训练效果评估［J］．系统仿真学报，2009，21（17）：5 375－5 378．

E252

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1008－1542（2011）12－0218－04

2011－06－20；责任编辑：李 穆

李晓宁（1980－），男，河北石家庄人，讲师，硕士，主要从事装备指挥方面的研究。