一种改进的弹道导弹预警系统作战效能评估方法
2012-08-10周庆昊冀建民秦国涛
周庆昊,冀建民,秦国涛,贾 庄
(1.空军预警学院,武汉430019;2.解放军94005部队,阿右旗737300)
0 引 言
弹道导弹预警系统作战效能评估,是指在一定条件下弹道导弹预警系统完成给定的弹道导弹预警任务所能达到预期目标的程度。随着弹道导弹威胁的日益加剧,各军事强国都加强了弹道导弹预警系统建设,我军也在致力于建设完善的弹道导弹预警系统。如何对弹道导弹预警系统的作战效能进行评估,将成为我军乃至各军事强国所面临的重要课题。目前对于弹道导弹预警系统中一些不确定的因素和不便于量化的要素进行评估还不够成熟,难以对弹道导弹预警系统的优劣性进行评价。现实的做法是在弹道导弹预警系统尚未建设之前,采用科学的评估方法,选出最佳的决策方案,对弹道导弹预警系统的各要素进行科学全面的评价。因此对弹道导弹预警系统作战效能科学合理的进行评估将成为一个重要的课题。本文分析了现行评估方法,提出用模糊综合评判法来提高对弹道导弹预警系统评判的有效性、科学性和可靠性。
1 现行弹道导弹预警系统效能评估现状
文献[1]和文献[2]中提出基于改进信息熵的弹道导弹预警系统综合作战效能评估模型,对卫星获取信息能力、信息传输能力、预警机信息获取能力、地面预警雷达信息获取能力和反导指挥中心处理能力进行了评估,从信息节点的角度出发对弹道导弹预警系统进行了综合评估。
文献[3]从雷达对抗技术的角度,立足于干扰条件下的弹道导弹预警,运用模糊综合法对雷达抗干扰性能进行了评估。文献[4]利用基于熵权的模糊层次分析法(AHP)对弹道导弹预警系统的作战效能进行了评估,建立了以情报信息质量、情报信息传输的时效性和抗毁续战能力为一级指标的评估指标体系。
2 弹道导弹预警系统指标体系
弹道导弹预警系统的作战能力主要是指组织弹道导弹预警力量,采用红外探测、雷达探测、光学探测等技术手段,及时发现、准确识别并迅速报知来袭弹道导弹,形成为各情报用户提供及时、准确、连续弹道导弹目标态势情报的能力。因此,衡量弹道导弹预警系统的作战能力必须全面、科学地建立评估指标体系。
从反导作战对弹道导弹预警系统的能力要求角度确立指标体系为:目标发现能力、情报处理能力、情报分发能力、作战协同能力和综合保障能力。用目标发现能力、情报处理能力、情报分发能力、作战协同能力和综合保障能力来衡量弹道导弹预警系统作战能力,可以比较完整地反映弹道导弹预警系统的整体作战能力。其中,目标发现能力用以衡量弹道导弹预警系统发现来袭目标的及时性、识别目标的准确性和跟踪目标的连续性;情报处理与分发能力反映弹道导弹预警系统为用户提供情报的及时性和有效性;作战协同能力反映弹道导弹预警系统的体系作战能力;综合保障能力反映弹道导弹预警系统提供情报的连续性和持久性。
在对弹道导弹预警系统作战能力各项指标分析中,一是要使确立的指标体系能够充分反映弹道导弹预警系统完成任务的程度;二是要每个指标意义明确,符合实际,具有一定的科学性;三是要考虑到影响弹道导弹预警能力的所有因素,以保证指标的全面性。由此建立弹道导弹预警系统作战评估指标体系,如图1所示。
3 建立评估模型[5]
本文采用模糊综合法对弹道导弹预警系统作战效能进行评估,由于二级指标较多,采用主观赋值法确定各指标的权重欠缺科学性、合理性,因此,在确定二级指标的权重时采用了较科学的层次分析法。
图1 弹道导弹预警系统作战效能评估指标体系
3.1 指标分类
将多个指标分为m类,即分为m个子集:U={U1,U2,…,Um},其中Ui为第i个子集 (i=1,2,…,m),设每个子集有n个因素,即Ui= {Ui1,Ui2,…,Uin},其中Uij为第i个子集中第j个因素(j=1,2,…,n)。
3.2 确定评判集、权重集
根据弹道导弹预警系统的实际情况,确定评判集为:
1991年12月25日,弊病丛生的苏维埃社会主义共和国联盟被当做庞然怪物合力打倒了。但胜利的欢呼还没有散尽,痛苦却比自由更早更真实地到来了。七十余年的社会主义奋斗史骤然被判为虚妄,无数“真相”争相出来证明昔日理想的绝对荒谬,而被诅咒了一个世纪的资本主义和超级市场却成了正道。“苏联人”面临的困境大体有:
V = {v1,v2,…v5}={好,良好,一般,较差,差}
每级评判都要根据指标的重要性做出相应的权重,这里采用层次分析法确定二级指标的权重。通过专家对评估指标的重要性进行打分并进行抽样,得到评判矩阵为[6]:
式中:wij为专家对指标uij重要性评分。
计算得到最大特征向量Wi即为权重集。为了由各因素之间的两两比较得到量化判断矩阵,根据心理学关于人们区分信息等级的极限能力为9种的结果,引入1~9的标度,如表1所示。
表1 评判标度对应表
3.3 二级模糊综合评判
首先对Ui进行二级模糊综合评判,设评判对象隶属于评判集V 的 隶属度 为rij(i,j =1,2,3,4,5),则单因素评判矩阵为:
于是二级模糊评判矩阵为:
式中:Wi为相应的权重集。
3.4 一级模糊综合评判
于是一级模糊评判矩阵为:
式中:W为权重集。
3.5 求取综合评判总分
求得综合评判指标后,按最大隶属度原则,评判结果即为向量B中最大的评判指标所对应的评语集元素,做出对弹道导弹预警系统作战效能的评价结论。
4 应用分析
某国组织专家对其弹道导弹预警系统作战效能的单项指标按照好、良好、一般、较差、差的标准进行评判,从中随机抽取10位专家评判其结果,如表2所示。由公式(2)得到单因素评判矩阵如下:
表2 专家抽样统计表
由公式(1)通过专家对各项能力指标重要性评判数据得出评判矩阵如下:
先对A1、A2、A3、A4、A5进行归一化,然后再对各行取算术平均值,即得到近似权向量。经计算得:
W1= (0.608,0.272,0.120)
W2= (0.043,0.043,0.151,0.297,0.465)
W3= (0.388,0.051,0.280,0.282)
W4= (0.667,0.333),
W5= (0.351,0.351,0.110,0.164)
由公式(3)计算得:
B1= (0.127,0.318,0.483,0.073,0)
B2= (0.035,0.133,0.253,0.358,0.220)B3= (0.424,0.326,0.167,0.048,0)B4= (0.334,0.233,0.400,0.033,0)
B5= (0.138,0.425,0.300,0.090,0.022)
根据公式(4)得:
再由层次分析法求得权重W=(0.264,0.054,0.476,0.108,0.098),采用加权平均法,即公式(5),得:
所以,由最大隶属度原则,该弹道导弹预警系统的作战效能评定为良好。
5 结束语
本文针对弹道导弹预警系统的特点,采用模糊综合评估法作为弹道导弹预警系统作战效能评估方法进行了定量分析。
较文献[1]和文献[2]中针对节点进行评估的方法,本文系统地对弹道导弹预警系统整体作战能力进行了评估,评估结果从一定程度上符合实际要求;较文献[4]中建立的情报信息质量、情报信息传输的时效性和抗毁续战能力3个指标,本文提出了目标发现能力、情报处理能力、情报分发能力、作战协同能力和综合保障能力5个指标,指标体系更为全面。由于受制于对弹道导弹预警系统的认识,本文在指标体系构建过程中还有欠缺之处,如文献[3]和文献 [4]中提到的抗毁能力和抗干扰能力。
[1]徐敬,张生.基于信息熵的反导预警系统综合作战效能评估研究[J].指挥与控制,2010(5):63-66.
[2]乔永杰,孙亮,陈兴波.导弹预警系统作战活动的效能评估[J].火力与指挥控制,2011(6):120-123.
[3]淳静,邵永平,张超.弹道导弹突防中的雷达对抗技术及效能评估[J].导弹试验技术,2010(4):32-35.
[4]曾静,孙一杰,杨先德.基于熵权的模糊AHP法在弹道导弹预警系统作战效能评估中的运用[J].战术导弹技术,2011(2):51-54.
[5]刘晓辉.基于模糊综合评判的航空兵机场保障能力评估[J].科技资讯,2012(3):224-227.
[6]郑孝勇,姚景顺.基于模糊层次分析法的雷达效能评估方法[J].现代雷达,2002(2):7-9.