基于信息熵理论的团装备保障设置模式评价

渠文静，张武生

（空军空降兵学院，广西 桂林 541003）

基于信息熵理论的团装备保障设置模式评价

渠文静，张武生

（空军空降兵学院，广西 桂林 541003）

针对团装备保障层次设置模式优选时缺乏定量分析的问题，运用信息熵理论，建立了相应拓扑结构的时效和质量结构熵模型，尝试对团装备保障层次设置的组织结构有序度进行客观评价，为团装备保障层次设置模式的选择提供科学依据。

信息熵，团装备保障，层次设置，评价

引言

某机步团装备保障的层次设置有3种模式：团一级编配保障力量；营一级编配保障力量；团、营两级均编配保障力量。团装备保障的层次设置究竟采取哪种模式装备保障的效率会更高?本文尝试从系统信息论的角度，运用结构熵理论对团装备保障层次设置的组织结构的有序度进行客观评价，得到保障层次设置的最优方案。

1 团装备保障层次设置3种模式的分析

1.1 模式I：团一级编配保障力量模式

图1 模式Ⅰ

团一级装备保障有：团编配1个保障连，保障连编配3个保障排，负责对全团装备进行管理、维修和收发；团一级编配装备保障的组织结构如图1所示。该模式的主要优点：一是有利于装备保障的管理与训练。部队装备种类多专业杂，保管维修人员少，采取这种模式，可以更好地实施管理，提高训练的质量。二是有利于资源的节约和提高经济效益。这种模式可以避免各个部队装备保障资源的重复配置，既能提高管理与训练资源的利用率，又能确保保障能力的形成与提高，还能减少浪费，提高经济效益。三是有利于装备保障的统一使用。这种模式下，装备系统可以根据军事需求，部署装备保障。该模式的缺点主要表现为：无法满足作战装备实时的保障需要。

1.2 模式Ⅱ：营一级编配保障力量

营一级装备保障有：每个营编配1个保障排，负责对全营装备进行管理、维修和收发，营一级编配装备保障的组织结构如图2所示。该模式的主要优点：一是便于战斗单元的合成化和模块化，提高装备保障的适应性和战场运用的灵活性。二是利于提高各营独立装备保障能力，作战营编配装备保障后，装备保障人员平时对所属装备的理论掌握较扎实、业务素质较高，与作战装备使用人员相互熟悉，能够及时掌握装备的技术状况以及装备损坏的规律，有利于业务水平的发挥，便于实时地实施装备保障。三是便于装备保障指挥效率的提高，营一级相对于团一级减少了一个指挥层次，指挥效率相对提高。该模式的缺点主要表现为：营编配装备保障后，编成相对固定，不利于各营之间相互支援和整体优化组合。

图2 模式Ⅱ

1.3 模式Ⅲ：团、营两级编配保障力量

团级装备保障有：团编配1个保障连，考虑到营级也编配了装备保障，保障连只编配2个保障排，负责对本团装备进行管理、维修和收发；营级装备保障有：每个营编配1个保障班，负责对本营装备进行管理、小修和收发，按团、营两级编配装备保障的组织结构如图3所示。该模式的主要优点：一是便于指挥、管理与控制装备保障，团、营各级均有装备保障，使装备保障与作战融为一体，有利于作战与保障一体化。二是利于充分发挥各级装备保障的业务水平，团、营2个层次的装备力量的业务水平依次提高，装备保障能力依次增强。该模式的缺点主要表现为：团、营均编配保障力量，使装备保障过于分散，不利于形成装备保障的整体合力。

图3 模式Ⅲ

2 团装备保障层次设置结构信息熵模型建立

信息是个很抽象的概念，它是事物现象及其属性标识的集合。信息是事物运动状态或存在方式的不确定性的描述，可以运用研究随机事件的数学工具——概率来度量不确定性的大小。信息的信息量是与信息减少的“不确定性”相关的，当信息给定后，相应的不确定性就在一定程度上减少了，即确定了一定的信息量。一个信息集是由其全体信息样本（元素）构成的，每一样本在集合中出现的概率可能是不同的。因此，要准确地描述一个信息集合，不仅要给出其样本（状态），还要给出每一样本（状态）对应的概率。

设信息样本（状态）集为：

每一信息状态的概率为P（xn），则该信息集合对应的信息概率集合为：

状态集描述了信息集的状态总量，概率集描述了信息集的状态结构。可以将其合二为一共同构成信息集合：

当一个信息样本xn给出后，其信息量定义为：

其平均信息量（信息熵）定义为：

信息熵H（x）是信息集X中每个事件出现的平均信息量，同时表示信息集输出的消息所含的平均信息量，实质上表征信息集的平均不确定性的大小。

2.1 组织结构的时效熵

在指挥信息传递过程中，指挥机构任意一个指挥节点之间联系的时效熵为，定义：，其中，i、j表示指挥节点的编号，序数i，j=1，2，3，…N。为结构组织第i、j个基层要素联系时实现转移的概率，定义：。Lij为组织结构中指挥层次的联系长度，由两指挥节点（i、j）间的最短路径来确定。由于效率是单位时间内信息流过的路程，因此，将直接联结的长度看作为1，每中转一次长度加l。

系统的时效用R来表示，即

2.2 装备保障层次设置结构的质量熵

装备保障层次设置结构任意一个基层要素在指挥信息传递中，出错机会的不确定性，称为基层要素的质量熵，记作，定义为，其中为组织结构第i个基层要素质量实现的概率。定义，其中ki为组织结构中指挥联系跨度数，它是与第i个基层要素有直接联系的元素数量。

层次设置结构的总质量熵：

层次设置结构的最大质量熵：

层次设置结构的质量用来表示，即

最后求出组织结构的综合值。设结构的时效值为R，质量值为Q，层次设置结构的综合值为Y，即

其中，α、β分别是R、Q的层次设置结构的有序度Y中所占的比重。

装备保障层次设置结构的综合值越高，指挥越稳定，指挥结构的综合效能就越高，反之，装备保障层次设置结构的综合值越低，指挥越不稳定，指挥结构的总体效能就越低。

3 团装备保障层次设置模式评价

运用结构熵理论，通过对团装备保障层次设置组织结构时效熵和质量熵的计算，得出各种层次设置模式的系统时效与系统质量，对3种模式进行评估，从中选出最优者。保障力量结构的拓扑图分别为：

3.1 时效熵的计算

图4 模式Ⅰ拓扑图

图5 模式Ⅱ拓扑图

图6 模式Ⅲ拓扑图

根据图4～图6计算各种模式编配装备保障时层次结构的时效熵如表1～表3所示。

表1 团一级编配装备保障时层次结构的时效熵

表2 营一级编配装备保障时层次结构的时效熵

表3 团、营两级编配装备保障时层次结构的时效熵

3.2 质量熵的计算

根据图4～图6计算各种模式编配装备保障层次结构的质量熵如表4～表6所示。

表4 团一级编配装备保障时层次结构质量熵

表5 营一级编配装备保障时层次结构质量熵

表6 团、营两级编配装备保障时层次结构质量熵

3.3 团装备保障层次设置模式的选择

从系统时效、系统质量两方面对团装备保障层次设置的3种模式进行评估，系统时效、系统质量两个指标对模式选择的影响大致相当，它们的权重均取0.5。

表7 3种模式综合值的比较

由此得出营一级编配保障力量模式效能最佳，其次是团、营两级编配保障力量模式，再次是团一级编配保障力量模式。

4 结束语

团装备保障层次设置模式的选择，应本着有利于未来信息化装备保障的实施，有利于装备保障效能的提高，有利于装备保障满足作战需求的原则进行选择。通过对以上3种层次设置模式的定性分析，各有长短，难有取舍，尝试引入信息熵的概念，对装备信息在团装备力量层次结构组织中的时效性和质量性进行定量分析，对团装备保障层次设置的组织结构有序度进行客观评价。通过比较，营一级模式综合效能最佳。而为了满足未来作战实时、快节奏的需要，装备保障层次在设置团一级模式的基础上，战时可以编组相应保障力量实施靠前保障，将保障力量支援到几个作战营地域实施区域保障，直至加强到作战营实施伴随保障。

［1］张汉锋.基于结构熵理论的师装备保障层次设置模式评价研究［J］.军械工程学院学报，2010，22（2）：21-24.

［2］程启月.作战指挥决策运筹分析［M］.北京：军事科学出版社，2004.

Evaluative Research of Hierarchy Setting Models of the Corps Equipment Supporting Based on the Theory of information Entropy

QU Wen-jing，ZHANG Wu-sheng
（Air Force Airborne Academy，Guilin 541003，China）

The current analyses about optimizing hierarchy setting models for corps equipment supporting force are lacking in quantitative methods of evaluation.By applying the theory of information entropy,it builds topological structure entropy model related to time-effect and quality.the paper evaluates the order degree of corps equipment supporting hierarchy structure.This will provide scientific proof for decision-making of the corps equipment supporting force hierarchy setting models.

information entropy，corps equipment supporting，hierarchy setting，evaluate

TP391.9

A

1002-0640（2014）09-0101-04

2013-07-10

2013-09-20

渠文静（1981- ），女，山西大同人，硕士。研究方向：装备管理与决策。