14—0485坦克火力运用决策与射击水平评判模型

刘焕章，张伟丰，汪洋

（装甲兵学院，安徽蚌埠233050）

14—0485坦克火力运用决策与射击水平评判模型

刘焕章，张伟丰，汪洋

（装甲兵学院，安徽蚌埠233050）

在实战中坦克分队的火力运用，一般会根据当前掌握的情报资料，在战斗开始前制定出战斗预案，战斗开始后按预案组织实施，这样可以缩短决策时间，便于指挥员迅速定下决心进行火力协调控制。但是战场上的情况是在不断变化中的，最终的火力打击行动，必须要在战斗预案的基础上，根据战场环境的变化，做出必要的调整，使之获得符合战场情况的最优火力运用效果。研究探讨坦克火力运用决策模型和坦克连射击水平模糊综合评判模型，对指挥员科学协调火力定下决心，定量地掌握所属连队的射击水平，使指挥员指挥决策更加科学合理具有一定的实际意义。

坦克，火力运用，射击水平，决策评判模型

0　引言

作战中，坦克指挥员如何根据敌情我情定下决心，确定战法，决定所属单位火力运用方案，依据各连队的特点指派部队担任不同的作战任务是其重要的工作。本文利用建立坦克火力运用模型和坦克连射击水平模糊综合评判模型为指挥员正确决策提供方便和科学依据。

1　坦克火力运用决策模型

坦克部（分）队的火力运用，通常根据制定好的战斗预案实施，这样可以缩短决策时间，便于指挥员迅速定下决心进行火力协调。但是战场环境瞬息万变，最终的火力运用方案，必须要在战斗预案的基础上，根据战场环境的变化，做出进一步的修改，使之获得符合战场情况的最优火力运用效果。

1.1决策准则

①能够确保对敌打击目标的毁伤。

②在达到对敌目标同等毁伤程度的前提下，我方损失的坦克武器装备数量最小。

1.2决策方案集

一是根据作战预案；二是根据上级作战意图和战场的情况临时决定的作战方案。

1.3评判集

①坦克对敌目标的命中概率Pm；

②坦克对敌目标的毁伤概率Ph；

③坦克武器系统的可靠性γ；

④坦克射击前的生存能力Ps；

⑤由这些评判因素构成的坦克火力运用决策的评判集U如下:

其中：Pm（i）、Ph（i）、γ（i）、Ps（i）分别表示第i个火力运用方案的相应指数，i=1，…，n。

1.4价值分析

由评判集，可以得出第i个火力运用方案的综合指数的函数Pw（i）：

R（i）表示相应的第i个火力运用方案代价。火力运用方案的价值分析就是选择方案i，使其作战效能的综合指数Pw（i）达到最大，而使相应的代价R（i）达到最小。但在通常情况下，这两者是很难同时达到最优的，此时就需要借助于附加信息对其做出评判。

1.5坦克火力运用决策模型的优化

我们认为，当某事件的发生概率小于某一要求值时，可以认为此事件不发生。在需要保证一个事件必须发生的前提下，认为与某不发生事件相关的方案是一个较劣方案，从而可以将该方案从决策方案集中排除。运用这一推断，可建立以下截集法则去淘汰较劣方案，以尽快找出最优决策方案。截集法则如下:

1.5.1命中要求截集法则

式中:Pm0是符合作战意图的对敌打击目标的最低命中要求。Bm（i）=0表示i方案为被淘汰方案；Bm（i）=1表示在备选方案中保留方案i。

1.5.2毁伤要求截集法则

式中:Ph0是符合作战意图的对该目标的最低毁伤要求。Bh（i）=0表示i方案为被淘汰方案；Bh（i）=1表示在备选方案中保留方案i。

1.5.3生存要求截集法则

同理，BS（i）=0表示方案i被淘汰；BS（i）=1表示保留方案i。

经过以上3个截集后，被保留的方案为可选方案，作为选择最优决策的备选决策集。

1.6方案选优

淘汰较劣的方案后，下一步就是方案选优判定。这里利用下述准则，作为选择最终方案的依据:

1.6.1达成作战意图效用代价比最大准则

式中:PW0是为达成作战意图对敌目标的最低毁伤要求，B（Ri）=0表示i方案为不可行方案；B（Ri）=1表示可行方案。所有的可行方案集记为Q={i：B（Ri）=1}。由此，；如果Q=Φ，i0=0。

1.6.2达成作战意图代价最小准则

最后可以依据决策准则进行最终的评判，这样选择最优的坦克火力运用方案i0。若i0=0，表明任何一种方案都不能实现作战意图，这时就需要重新生成方案。

1.7实例

表1是某次战斗前预先制定好的10种火力运用方案。

表1　火力运用方案

采用截集法淘汰较劣的方案。首先根据命中要求截集法则，取最低的命中概率Pm0=0.5，则Bm（i）的取值如下页表2。

根据毁伤要求截集法则，取最低毁伤概率Ph0=0.6，则Bh（i）的取值如表3。

表2　命中概率Bm（i）的取值

表3　命中概率Bh（i）的取值

根据生存要求截集法则，得出的BS（i）如表4。

表4　命中概率Bs（i）的取值

最后可以得出可行方案集Q={f1，f3，f5}，fi代表第i个方案。

在最终方案优选时采用达成作战意图效用代价比最大准则

计算得出i1=0.504，i3=0.448，i5=0.441。

i0=max{0.504，0.448，0.441}=0.504，由此可以看出应该首选火力运用方案1。

2　坦克连射击水平模糊综合评判模型

坦克连的射击水平包括火力反应速度、射击精度、弹药效力等多种因素。不同的坦克连，这些因素通常存在较大的差异。在作战中，通常需要由具备相应射击水平的坦克连完成任务。例如，一个坦克营在进攻作战中要完成3项任务:①以火力支援步兵占领攻击出发阵地；②向敌阵地发起冲击；③抗敌反冲击。如果这3项任务交给3个坦克连完成，应如何分配才更合理呢?

需要采用模糊综合评判方法，建立量化分析模型。

2.1选取因素集、评语集

衡量一个坦克连的射击水平，可以通过对这些因素进行考核再对成绩综合评判而得到。平时考核结果，一般分成“优秀”，“良好”，“及格”，“不及格”4个等级。因此，评语集就是：V={优秀，良好，及格，不及格}

由于U中的因素较多，所以采用二级模糊综合评判模型。下面对因素集U进行划分。

2.2划分因素集U

根据U各因素的情况，考虑到分析各坦克连射击水平，主要是确定它们的射击反应时间指标与射击精度指标，因此，可以把U分成两个部分:

U1，U2分别表示各因素的射击精度指标与射击反应时间指标。其中:

满足：U1∪U2=U；U1∩U2=φ。

2.3一级模糊综合评判

训练部门每年都要组织对所属坦克连的指挥员、车长、炮长、全车协同进行多次考核，这些考核的成绩基本上能客观真实地反映连队的实际水平，准确性较高。现在假定以某营3个坦克连为例，分别记为L1，L2，L3。各连历次考核成绩综合情况如表5（成绩栏斜线上方表示精度成绩，斜线下方表示时间成绩）。

表5　各连的考核成绩表

根据表5，可以得到从U到V的模糊映射。由前面对U的划分，进而又可得到从U1到V，从U2到V的映射。

对于L1，从U1到V的映射f11为:

f11：U1→V

u11（0.7，0.2，0.1，0）u21（0.3，0.5，0.1，0.1）

u31（0.6，0.4，0，0）u41（0.3，0.4，0.3，0）

于是得到模糊矩阵:

类似地：对于L1，从U2到V的映射f12，因此又可得到模糊矩阵：

同理：对于L2，L3有：

因素的权重分配模糊向量A～的确定，可以利用专家测评法，通过对有经验的指挥员的问卷调查得到。经实际调查，认为这里取等权比较合适，即取：

这样，就可以进行一级综合评判了，合成运算“。”取“·，+”型。

首先，一连L1的考核射击精度中的成绩综合评判结果为:

依最大隶属原则可得L1的射击精度成绩为“优秀”。其次，计算L1考核中射击时间成绩综合评判结果：

依最大隶属度原则可得L1的射击时间成绩为“优秀”。同理，可求得：

从一级评判结果看出，除L2的射击时间成绩为“良好”外，其余各连的射击精度成绩和射击时间成绩均为“优秀”。下面用打分法比较3个连队分别在这两项考核成绩上的优劣:

给评语进行打分。若“优秀”打1分;“良好”打0.8分，“及格”打0.5分:“不及格”打0分，且K取1，则利用公式:

（式中C1=1，C2=0.8，C3=0.5，C4=0）

得到：C11=0.837 5，C12=0.832 5

C21=0.737 5，C22=0.865

C31=0.862 5，C32=0.77

据此，射击精度考核成绩评判结果比较:三连最好，一连次之，二连较差。

射击时间考核成绩评判结果比较:二连最好，一连次之，三连较差。

2.4二级模糊综合评判

为全面地评判各坦克连的射击水平，需要对射击精度与时间成绩进行二级综合评判，一般来说，在实际考核中，射击精度成绩与时间成绩各占50%，即两者的权重均为0.5。

由前面一级评判结果有：

L1的射击水平综合评判结果为:，按照最大隶属原则，评为“优”。

同理，对于L2，有:，评为“优”。

为比较3个连队考核的综合成绩，算出总分。评语打分法以及K的取法同一极评判中的取值，则有：

由总分可知，总体射击水平比较：一连最好，三连次之，二连较差。

通过以上分析，可以定量地掌握各坦克连射击精度和反应速度的情况，为指挥员定下决心提供依据。这样以火力支援步兵占领攻击出发阵地的任务由三连完成，因为此阶段要高精拔点。直接瞄准打击敌暗堡、火力点；向阵地防御之敌发起冲击由二连完成，因为此阶段敌人的兵力兵器会实施机动，而对运动之敌射击是二连的强项；抗击敌人反冲击由一连完成，因为此阶段火力既要快，又要准。如此，就能较合理地利用各坦克连的特长完成战斗任务。

通过建立各坦克连的射击成绩档案库，进行模糊综合评判，就可以定量地掌握各连队的射击水平，从而使指挥员决策更具有科学性。

3　结束语

运用模型，可以帮助坦克指挥员定下战斗决心，选择最优的火力打击方案和发挥各连队的特长完成作战任务。但此最优方案并不是一成不变的，指挥员应根据战场实际情况灵活地修订火力运用方案和选择连队完成作战任务。

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Assessment Models of Tank Fire Employment Decision-making and Shooting Level

LIU Huan-zhang，ZHANG Wei-feng，WANG Yang
（Armored Force Institute，Bengbu 233050，China）

When tanks applied in actual combat brigade fire application，according to the current information，a battle plan is formulated before the battle，and then performed based on the this，it can shorten the decision-making time and is also convenient that the operator make the decision quickly on fire cooraination control.But in the battlefield，situation is changing，the fire fighting action must be based on the battle plan，according to the change of the battlefield environment，the necessary adjustments are made，making it have the optimal fire application effect of battlefield situation. Research of tank firepower by using decision model and tank shooting level fuzzy comprehensive evaluation model，the commander scientific coordination of firepower make resolutions，quantitative grasp of the company's shooting level，make the commander command decision-making more scientific and reasonable has a certain practical significance.

tank，ire employment，shooting level，decision-making assessment model

E920；TJ38

A

1002-0640（2015）08-0081-05

2014-07-19

2014-08-07

刘焕章（1958-），男，山东诸城人，教授。研究方向：军事装备学、坦克射击学。