珊瑚岛礁直接火力准备打击目标排序问题分析＊

张艳辉 周 亮 越国光

（1.海军兵种指挥学院 广州 510430）（2.92962部队司令部 广州 510320）

1 引言

突击上陆是两栖作战中最关键的阶段。两栖作战中的直接火力准备效果，对两栖登陆作战的成败关系重大。对敌岛礁抗登陆作战防御体系进行打击的前提，是能否集中优势火力打击最有价值目标。目标选择在作战指挥中地位重要，作用突出，是作战指挥活动不可缺少的部分。它是对敌方众多目标进行全面分析、计算，进行排序从中选出最佳打击目标的过程。因此，研究打击目标的重要性，确定打击目标顺序，对两栖登陆作战具有重要的现实意义。本文通过分析珊瑚岛礁直接火力准备打击目标应考虑的因素，构造目标选择的指标体系，运用灰色关联和层次分析法，研究各类目标在作战中的排序问题。

2 打击目标指标体系

珊瑚岛礁一般地域面积不大，防御纵深较小，航母编队可以对敌抗登陆防御体系进行直接火力准备。打击目标的选择主要考虑其所包含的各因素来分析目标价值的大小，以便于选择打击目标的顺序。在珊瑚岛礁直接火力准备中，根据航母编队担负的作战任务和其主要的作战手段，打击目标选择主要考虑指标为[1～2]：目标重要性、目标与作战任务关联性、目标准确性、目标易毁性、目标紧迫性。打击目标的指标体系如图1所示。

图1 打击目标指标体系

1）目标重要性

主要指不同性质的目标在直接火力准备中所处的地位和对作战的影响程度，是用来衡量目标在敌作战部署中的地位高低、作用大小的一种指标。如果目标在敌作战部署中的地位高、作用大，则目标的重要性高，目标的价值也就越大。

2）目标与作战任务关联性

主要指目标与作战任务关联的程度。在不同作战样式、作战任务、作战阶段，同一个目标的关联程度不同。在直接火力准备中，与作战任务紧密关联的目标主要是威胁我两栖登陆兵力行动的目标。

3）目标准确性

主要指确定目标位置的精确度。不同的侦察设备、侦察方法，对目标侦察的可靠程度不同。同时，不同的目标运用相同的侦察设备和方法，其获得的准确程度也不相同。目标侦察技术、方法越先进，则目标的准确性越高。

4）目标易毁性

主要指火力打击目标造成其毁伤的难易程度以及毁后恢复能力，可通过目标防护能力来衡量。目标防护能力越差则越容易毁伤，则弹药消耗越少，打击效益也就越高。目标的易毁性与目标特有的结构、形状、材料等相关。

5）目标打击紧迫性

主要指打击目标时间上的紧迫程度，可通过目标对两栖兵力的危害程度和反应时间的长短来体现。如果目标危害程度大、在主要作战方向、所需的反应时间越短促，对该目标打击的紧迫性就越高。

3 灰色关联分析模型

灰色关联分析法[3～6]是根据因素之间发展态势的相似或相异程度，即灰色关联度，来衡量因素间关联程度的方法。灰色关联分析的具体步骤如下：

3.1 构造决策集合

确定决策目标集A＝（a1，a2，…，am）和指标集B＝（b1，b2，…，bn），构造决策集合各相关单项指标大小的确定可通过实测统计、计算分析和专家评估确定。

3.2 确定参考序列和比较序列

在进行关联分析时，首先确定作为参考标准的数列，一般记为X0＝｛x0（1），x0（2），…，x0（n）｝。参考数列代表一个理想目标，其各项指标在各目标中为最优。比较序列记为Xi＝｛xi（1），xi（2），…，xi（n）｝（i＝1，2，…，m）。

3.3 序列标准化处理

由于系统中各因素的量纲不一定相同，而且有时数值的数量级相差悬殊，这样的数据很难直接进行比较，且它们的几何曲线比例也不同。因此，对原始数据需要消除量纲，转换为可比较的数据序列，也就是归一化处理，使各序列基本处于同一数量级。在消除不同指标不同量纲的影响时，要区分成本型（愈小愈好型）、效益性（愈大愈好型）、固定型（愈接近某一固定值愈好型）、区间型（落在某一固定区间为最佳），根据指标分类，确定相应的计算方法[7]。

3.4 求关联系数

1）求各序列的差

2）求两级的最大最小差

3）求关联系数

其中：系数p为分辨系数，它可调节关联系数的大小，根据经验取值在1～2之间，一般取0.5。

3.5 求加权关联度

式中：ω（k）表示第k指标权重，k＝1，2，…，n。根据关联度的大小，从而确定目标的排序。

4 层次分析法确定指标权值

层次分析法[8～9，11]是一种定性分析与定量计算相结合的多目标决策分析法。其特点是把复杂的问题分解为若干层次的组成因素，将这些因素两两比较，确定同一层中诸因素的相对重要性，然后综合各层次的结果确定各因素相对总体目标的重要性。

4.1 构造判断矩阵

对于给定上一层的某个元素，采用1～9比例标度法的领域专家对与其有逻辑关系的各元素进行两两比较判断，建立判断矩阵A＝[aij]n×n。

4.2 计算最大特征值和特征向量

通过计算判断矩阵相应于最大特征根的特征向量，来确定各元素相对重要性权重向量。鉴于计算判断矩阵的最大特征值与特征向量精度要求不高，拟采用求和方法近似计算。

1）将两两判断A每一列规范化为

2）对每一列经规范化后的两两判断矩阵按行求算术平均值：

从而W＝（ω1，ω2，…，ωn）为所求特征向量的近似值，即相对重要性权重向量。

3）计算两两判断矩阵的最大特征值λmax

4.3 一致性检验

在完成判断矩阵最大特征值的特征向量计算后，由于判断矩阵可能存在不一致性，则需对判断矩阵进行一致性检验。

1）计算一致性指标

2）查找相应于n阶的平均随机一致性指标RI，可得一致性比率CR

一般而言CR愈小，判断矩阵的一致性愈好，通常认为CR＜0.1时，判断矩阵具有满意的一致性，否则，需要对判断矩阵做适当修正以保证一定程度上的一致性。

5 实例分析

在珊瑚岛礁直接火力准备中，现假设对四个目标进行打击：指挥所（C1），火炮阵地（C2）、碉堡（C3）、弹药库（C4），需对其进行火力打击排序。

1）计算指标权重

通过目标重要性（A1）、关联性（A2）、准确性（A3）、易毁性（A4）、紧迫性（A5）指标的两两比较可构造指标判断矩阵如下：

运用式（6）～（10）计算方法可得W＝（0.410，0.060，0.085，0.188，0.257）T，一致性比率为CR＝0.0411＜0.1，表明判断矩阵符合一致性要求。这样，就得到了直接火力准备中打击目标评价体系中各指标的权重值。

2）灰色关联分析

指标数据必须通过目标的特征，结合珊瑚岛礁直接火力准备的作战任务和战场态势来确定。通过对直接火力准备中打击目标指标的分析、计算和评估，确定四个打击目标的各项指标数据如表1所示。

表1 目标指标值

分析各指标特性可知：目标重要性（A1）、关联性（A2）、准确性（A3）、紧迫性（A5）属于效益型指标，目标易毁性（A4）属于成本型指标。由于各指标值是相对数，具有相同的量纲，数量级相差不大，不需要进行归一化处理，可确定比较序列即标准序列。根据效益型指标越大越好和成本型指标越小越好的特点，最理想参考序列可确定为：C0＝（0.9，1.0，0.5，0.2，0.9）。运用式（1）～（4）计算方法可得关联系数为

已知指标权重W＝（0.410，0.060，0.085，0.188，0.257）T，运用式（5）计算加权关联度γ＝（0.745，0.925，0.570，0.365）。

从计算结果可知，目标的关联程度C2＞C1＞C3＞C4。目标的关联度越大，则越需要进行火力打击。则四个打击目标的优先排序顺序依次为火炮阵地（C2）、指挥所（C1）、碉堡（C3）、弹药库（C4）。

3）评估结果分析

直接火力准备是冲击发起之前对敌实施的火力突击。主要是歼灭敌前沿阵地的有生力量，摧毁、破坏其重要防御设施，压制其浅近纵深火力等，为冲击创造条件。根据直接火力准备的任务，结合上述分析可知，四个打击目标中，火炮阵地被列为首选打击目标，主要是因为其在前沿阵地对海打击距离远、火力威力大、综合打击能力强，以及对两栖登陆部队直接威胁最大。指挥员在最终确定火力打击目标决心时，应根据提供的打击目标排序建议、个人主观经验、综合实际战场态势、战场环境及具体的作战背景做出适当调整，最后确定火力打击的目标数量和优先顺序。

6 结语

打击目标排序问题是珊瑚岛礁直接火力准备作战中的一项重要决策内容。本文通过构造目标的指标体系，在灰色关联分析决策中引入层析分析法，把数据本身所反应的信息与主观评判相结合，较好地解决了目标排序问题，为指挥员决策提供了一种简便有效的参考方法。这种排序方法简单易用，反应客观实际，只要掌握敌抗登陆防御体系相关资料，就可对目标进行总体排序，具有一定的针对性、实用性。

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