岸舰导弹发射阵地选择定量分析研究*

唐培锋 倪小清 杨 鹏 沈医文

(1.91980部队 烟台 264000)(2.海军陆战学院 广州 510430)(3.92674部队 厦门 361000)

岸舰导弹发射阵地选择定量分析研究*

唐培锋1倪小清2杨 鹏2沈医文3

(1.91980部队 烟台 264000)(2.海军陆战学院 广州 510430)(3.92674部队 厦门 361000)

岸舰导弹发射阵地的选择直接影响岸舰导弹兵力的作战效能。论文针对岸舰导弹发射阵地选择的相关问题,分析了影响岸舰导弹阵地选择的主要因素,运用AHP的方法建立了评价指标体系,采用了模糊综合评判的评估方法对岸舰导弹发射阵地选择问题进行研究,研究的成果能够为指挥员在岸舰导弹发射阵地选择的决策上提供一定的量化分析和判断依据。

岸舰导弹; 发射阵地; 选择

Class Number TP391

1 引言

岸舰导弹(简称岸导)兵力是海岸防御的主要力量。现今,岸导兵力已具备了远程机动作战能力,在未来高技术战争中,岸导弹兵力将在海上封锁、基地防御、抗登陆、打击敌海上舰船编队等作战中起到重要作用,具备控制重要海峡、航道和一定海域的能力。科学合理的选择发射阵地,不仅可以发挥岸舰导弹的战术技术性能,而且还可以利用地形优势保护自己。因此,正确选择发射阵地,对岸舰导弹部队圆满地完成作战任务具有极其重要的意义。传统的选择岸舰导弹发射阵地模式通常是指挥员根据经验以及装备的相关情况进行主观判断选择,然而,随着装备的发展、科学技术的日新月异,传统的发射阵地选择模式已完全不适应远程机动岸导装备的作战使用,亟需一套科学合理的选择方法以适应未来战争的需要。

2 影响岸导发射阵地选择的指标体系

2.1 影响岸导发射阵地选择的主要因素

发射阵地是基本火力单元作战装备车辆展开战斗队形,进行导弹最后准备和实施导弹发射的配置地域。发射阵地应保障一个基本火力单元作战装备车辆的停靠、转弯及移动等基本功能的实现,保障作战装备车辆展开和实施导弹发射准备和导弹发射。

岸导发射阵地的选择,应围绕作战任务从两个方面进行考虑:满足岸导装备战技性能和满足战术运用的要求。具体影响因素可描述为: 1) 确保岸导兵力打击能够完成预定作战任务,即兵力突击条件。岸导阵地应根据敌可能途经海域进行选择,确保岸舰导弹火力能够有效覆盖相关海域活动的敌海上目标; 2) 确保装备车辆的自由快速机动,即兵力机动条件。发射阵地应尽量选择在公路交通比较便利的地区,确保装备车辆能够沿主要公路实施快速机动。待机阵地和发射阵地应尽量设置在主要公路附近,并拥有迂回道路,以确保主要机动道路损毁后,装备车辆能够通过迂回道路,进入发射阵地; 3) 基于提高生存力进行阵地选择,即兵力防护条件。选择丘陵、小山背后地域作为发射阵地,充分利用导弹的越障性能,以隐蔽导弹发射行动,充分利用岸舰导弹的航路规划功能,将阵地选择在对方较难探测发现的地域,基于基本火力单元进行作战部署与阵地选择,减少发射阵地展开的装备车辆数量,从而缩小发射阵地面积; 4) 确保通信指挥顺畅,即通信指挥条件。阵地的选择必须确保指挥通信顺畅,即要保证岸导兵力在接收上级指令和目标相关参数通信和指挥的顺畅。

2.2 建立岸导发射阵地选择指标体系

根据以上分析,建立岸导发射阵地选择指标体系,具体如表1所示。

表1 岸导发射阵地选择指标体系

3 运用AHP法确定每个因素集中各子因素的权重

层次分析法(The Analytic Hierarchy Process,AHP)是一种定性、定量分析相结合的多目标决策分析方法。这种方法将决策者的经验判断给予量化,其原理是把复杂的问题分解为若干组成因素,将这些因素进行两两比较,确定同一层次中诸因素的相对重要性,然后综合专家的判断以决定各因素相对重要性的总顺序。同样在岸导发射阵地选择的指标体系中,不同的指标因素对阵地选择的影响程度是不同的,有些指标因素在体系中占有较重要的地位,而有些则次之。以第一层目标(相对总目标)为例,我们采用1～9标度的专家赋值法对同一下层中的各元素进行两两比较、判断确定下层元素对上层某一元素的相对重要性,分别构造两两比较的判断矩阵A,可得判断矩阵A如表2。

表2 判断矩阵A

3.1 确定各指标因素权重

确定个指标因素权重即计算判断矩阵的最大特征值λmax和特征向量,其具体步骤如下:

1) 对判断矩阵A每一列进行归一化处理:

可得到归一化矩阵:

2) 按归一化后的比较矩阵按行相加:

则有:

ω1=1.92,ω2=1.26,ω3=0.55,ω4=0.27

计算得到

ω1=0.48,ω2=0.32,ω3=0.13,ω4=0.07

即得到W=[ω1,ω2,ω3,ω4]为其特征向量。

=4.12

3.2 判断矩阵的一致性检验

计算出判断矩阵最大特征值对应的特征向量即确定权重后,需要进行如下一致性检验:

1) 计算一致性指标CI(Consistency index)

其中n>1,n为矩阵阶数,式中CI值越大,表明判断矩阵偏离完全一致性越大,CI值越小,表明判断矩阵越接近完全一致性。

2) 查表求得随机一致性指标RI

对于误差CI在多大范围判断矩阵才算接近认为合理这问题,Saaty教授引入随机一致性指标RI,对于不同的n给出随机一致性指标RI的数值如表3所示。

表3 随机一致性指标RI表

从表3中可以查找出相应的RI。

3) 计算一致性比率

对于n≥3阶的判断矩阵A,其一致性指标CI与同阶随机一致性指标RI的比值CR:

因为CR=0.04<0.1,可以判断特征向量(权重值)具有满意的一致性。

同理,可求得第二层目标相对于总目标的权重,并分别对其判断矩阵进行一致性检验,结果均具有满意的一致性,最后得到各评价指标的权重。各指标权重如下:

4 运用模糊综合评判法进行评估

模糊综合评价法是一种用于当决策问题评价因素多、各个因素的重要程度不同、评价标准或自然状态模糊、用传统数学方法难以解决时可用的决策分析的基本方法。以本文为例其建立模型的方法步骤为:

1) 建立评价因素(指标)集。

找出影响评价对象的主要因素构成集合记为

U={u1,u2,…,un}

则本文中

U={u1,u2,u3,u4}

其中,u1,u2,u3,u4分别为兵力突击条件、兵力机动条件、兵力防护条件以及指挥通信条件。

2) 对U做出划分

将U划分成若干个互不相交的子集Ui=(i=1,2,…,p),且满足U1∪U2…∪Up=U,有

Ui={ui1,ui2,…,uip}

文中U的4个子集为

U1={u11,u12,u13,u14}

U2={u21,u22,u23,u24}

U3={u31,u32,u33,u34}

U4={u41,u42,u43}

其中u11,u12…,u43分别为表1中v1,v2,…v15的15个子因素。

3) 确定评语集

设定评语集为

V={v1,v2,…,vm}

对影响岸导发射阵地选择的各因素的评语集设定为

V={v1(很大),v2(较大),v3(一般),v4(很小)}

根据专家意见得到各子因素评语集:

4) 确定权重

对每个子因素集Ui=(i=1,2,…,p),确定出权重Ai=(i=1,2,…,p)。确定U的子集U1,U2,…,Up的权重A=(a1,a2,…,ap),根据本文第二节得到:

A=(0.48,0.32,0.13,0.07)

A1=(0.22,0.16,0.07,0.03)

A2=(0.15,0.09,0.05,0.03)

A3=(0.05,0.04,0.03,0.01)

A4=(0.04,0.02,0.01)

5) 对各子因素进行评价

对每个Ui=(i=1,2,…,p),进行评判得

Bi=Ai∘Ri=(bi1,bi2,…,bim)

B1=A1∘R1=(0.22,0.16,0.07,0.03)

=(0.21,0.16,0.07,0.04)

其中Ri是用评语集V得到的评价矩阵。

对Bi进行归一化处理得到:

B1=[0.44 0.33 0.15 0.08]

B2=[0.45 0.39 0.13 0.03]

B3=[0.38 0.38 0.16 0.08]

B4=[0.14 0.29 0.43 0.14]

6) 综合评判

令

则总的综合评判为B=A∘R,即

B=A∘R=(0.48,0.32,0.13,0.07)

=(0.18,0.12,0.05,0.02)

对B进行归一化得到

B=(0.49,0.32,0.14,0.05)

由以上结果可以看出一层指标因素对岸导发射阵地选择影响程度达到较大以上占81%,其中该指标体系在兵力突击条件、兵力机动条件、兵力防护条件以及指挥通信条件的四项评价中对达到较大以上的隶属度分别为0.77、0.84、0.76和0.43,说明上述评价还是比较合理的。

另外,评价结果中可以清楚地看到,在岸导发射阵地选择中,兵力突击条件和兵力机动条件对阵地的选择影响非常突出(0.48+0.32=0.80),在细化的各项具体指标中,火力覆盖情况、发射有利情况、与交通主干线距离和道路通行情况(0.22+0.16+0.15+0.09=0.62)对岸导发射阵地选择有着重要的影响。因此,指挥员在岸导发射阵地选择的决策时,要优先考虑以上因素。

5 结语

针对传统岸舰导弹发射阵地选择主要依靠经验而定量分析较少的问题,本文通过系统分析了影响岸舰导弹阵地选择的主要因素,运用层次分析和模糊综合评判相结合的方法对岸舰导弹发射阵地定量选择问题进行研究。分析结果显示兵力突击条件和兵力机动条件对岸导发射阵地的选择有着重要影响,分析的结果较合理、可靠,研究的成果能够在岸舰导弹发射阵地选择上提供一种量化分析的方法,能够为指挥员在岸导发射阵地选择的决策上提供参考。

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Quantitative Analysis of Shore-to-ship Missile Launching Site Selection

TANG Peifeng1NI Xiaoqing2YANG Peng2SHEN Yiwen3

(1. No. 91980 Troops of PLA, Yantai 264000)(2. Naval Marine Academy, Guangzhou 510430) (3. No. 92674 Troops of PLA, Xiamen 361000)

The selection of shore-to-ship missile launching site directly affects the cambat effectiveness of shore-to-ship missile forces. In the light of the problems related to the selection of shore-to-ship missile launching site, the influence of main factors for the selection of shore-to-ship missile launching site, the method of AHP is used to set up the index system, and the method of fussy is adopted to research the selection. The research will provide reference for commander’s quantization analysis and decision-making.

shore-to-ship missile, launching site, selection

2014年5月8日,

2014年6月27日 作者简介:唐培锋,男,工程师,研究方向:指挥控制,军事运筹学。倪小清,男,博士,讲师,研究方向:军事建模和仿真。杨鹏,男,博士,副教授,研究方向:军事建模与仿真、信号处理。

TP391

10.3969/j.issn1672-9730.2014.11.007