导弹海上补给指挥关系优化分析

刘江，胥艳

（1.海军航空工程学院研究生管理大队，山东烟台264001；2.91208部队，山东青岛266000）

导弹海上补给指挥关系优化分析

刘江1，胥艳2

（1.海军航空工程学院研究生管理大队，山东烟台264001；2.91208部队，山东青岛266000）

针对导弹海上补给指挥关系的优化问题，首先提出了整合导弹海上补给指挥机构从而优化指挥关系的设想，继而分别建立了导弹海上补给指挥关系相应拓扑结构的时效熵和质量熵模型，并通过计算分析对比优化前后指挥关系的优劣，得出了与设想一致的结论。

导弹；海上补给；指挥关系；优化

导弹海上补给指挥关系是海上编队指挥员对归其指挥的海上补给兵力、掩护兵力、救援兵力以及接收兵力行使指挥权时所构成与被指挥者的关系[1]。随着紧贴使命任务全新框架的确立，现行的导弹海上补给指挥关系也必将随之发生变化。那么，如何结合优化改进的方法，对导弹海上补给指挥关系进行优化分析？这将成为一个亟待探讨解决的问题。

1 导弹海上补给指挥关系

由于组织实施导弹海上补给动用的兵力多，因而为便于统一协调指挥导弹海上补给行动，在海上各兵力展开前，要成立导弹海上补给指挥机构。现行的导弹海上补给指挥机构为：补给舰设立1个海上指挥所，海上指挥所下辖补给兵力和3个指挥所（即掩护指挥所、救援指挥所和接收指挥所），各指挥所根据海上指挥所的命令指示，指挥和调动所属海上兵力。当海上指挥所下达导弹海上补给命令时，需要逐个通知其所属的3个指挥所，这3个指挥所接到命令后，再向所属兵力传达上级的补给命令，随之各自展开行动。由此可见，现行的导弹海上补给指挥关系传递导弹海上补给命令的过程较为耗费时间。而在战场上时间就是战机，战机往往又稍纵即逝，敌我双方都会力争在最短的时间内调动所有的兵力，组织起有效的打击。

为了达到缩短导弹海上补给命令传递时间的目的，可以考虑减少或合并接受命令的对象。现实情况中，部分担负海上救援任务的兵力往往也同时担负海上掩护任务，因此，如果将海上指挥所下辖的掩护指挥所和救援指挥所进行整合，新成立1个勤务指挥所，负责统一指挥调动海上掩护和救援兵力，那么从指挥结构来看，使海上指挥所从原来指挥3个指挥所减少到指挥2个指挥所，有助于提高导弹海上补给的指挥效率。这种导弹海上补给指挥关系可以使海上编队指挥员将主要精力集中在综合情报分析和海战场全局综合决策上，致力于需要指挥员协调控制的工作。这样的指挥关系将有助于提高导弹海上补给指挥效能，同时，海上补给指挥的跨度也比较合适，横向结构也非常合理[2-5]。

2 导弹海上补给指挥关系优化分析的数学模型

2.1 熵理论简介

熵概念来自热力学，1864年由德国的克劳修斯提出，1882年波尔兹曼发展了熵理论，并把熵解释为“失去的信息”。他认为，“熵取决于系统内微观粒子排列的概率”，即一个孤立的系统必定自发回归到熵极大的平衡态[6]。换言之，熵可以对一个系统的微观状态作定量化的描述，从而反映出系统组织结构有序度的高低。而系统组织结构的有序度是指将指令传输的速率和准确性加权综合，得出关于系统的不确定性的度量情况。

系统的组织结构有序度通常用R表示，有：R=αE+βM。其中，E表示指令传输的速率，即组织结构的时效；M表示指令传输的准确性，即组织结构的质量；α、β则分别为组织结构时效和质量的权重系数。

对于一个系统的组织结构而言，熵值R越大，表示系统有序程度越高，系统组织结构则越优；反之，熵值R越小，表示系统有序程度越低，系统组织结构则越不合理[7-10]。

导弹海上补给指挥关系优化分析的基本思路：首先，将导弹海上补给指挥关系看作是一个系统，并把它抽象成对应的拓扑结构；通过对拓扑结构的时效性和准确性建立熵模型计算，定量分析指令在拓扑结构中传输时效和传输质量的不确定性，进而给出导弹海上补给指挥关系拓扑结构的有序度评价；结合导弹海上补给指挥关系优化前后的有序度大小的对比分析，得出导弹海上补给指挥关系优化分析的结论。

需要强调的是，在建立导弹海上补给指挥关系的拓扑结构时，由于同一层级的指挥节点之间不存在相互指挥的关系，因而在分析的导弹海上补给指挥机构中只考虑纵向的指挥节点之间的关联[11-12]。

2.2 导弹海上补给指挥组织结构的时效熵

在限定的指挥关系下，指令在指挥组织结构各层级指挥节点间传输的速率，称为指挥组织结构的时效。把反映指令在指挥组织结构中传输时效性的不确定性的度量用熵来表示，称为指挥组织结构的时效熵[13-15]。

这里还需要明确指挥组织结构微观态的概念，组织结构微观态是指从微观角度观察组织结构时某些指挥节点所处的数量状态，而实现概率是该指挥节点所处的微观态数量与组织结构中全部指挥节点微观态数量总和之比。

设在导弹海上补给指挥拓扑结构中，指挥层级为l层，指挥节点为n个。按从上到下，从左到右的顺序依次为每个指挥节点编号。

导弹海上补给指挥拓扑结构中纵向从上到下任意2个指挥节点i与j（1≤i＜j≤n）的时效熵为：

当Lij=1时，指挥节点i与j纵向相邻；Lij=m+1时，指挥节点i与j纵向之间存在m个指挥节点；Lij=0时，指挥节点i与j不存在纵向之间的联系，则有，于是有

定义导弹海上补给指挥组织结构的总时效熵为：

导弹海上补给指挥组织结构的最大时效熵为：

若导弹海上补给指挥组织结构的时效用E来表示，则有

将式（2）、（3）代入（4）得：

显然，E越大，表示导弹海上补给指挥组织结构指令传输的时效性越强。

2.3 导弹海上补给指挥组织结构的质量熵

在限定的指挥关系下，不考虑时间因素，指令在指挥组织结构各层级指挥节点间传输的准确性，称为指挥组织结构的质量。对指令传输时准确性的不确定性的度量，称为指挥组织结构的质量熵[16-18]。

在指令传递过程中，指挥组织结构第i个指挥节点出错机会的不确定性，称为指挥节点i的质量熵，记作。类似于导弹海上补给指挥组织结构时效熵的确定方法，导弹海上补给指挥组织结构质量熵可定义为：

相应地，导弹海上补给指挥组织结构的总质量熵为：

导弹海上补给指挥组治结构的最大质量熵为：

若导弹海上补给指挥组织结构的质量为M，则有

将式（6）、（7）代入（8）得：

同样地，M值越大，表示导弹海上补给指挥组织结构指令传输的准确性越高。

2.4 导弹海上补给指挥组织结构的有序度

导弹海上补给指挥组织结构有序度为R=αE+βM。因为指挥组织结构的时效性和准确性同等重要，即，则导弹海上补给指挥组织结构有序度为。R值越大，表明导弹海上补给指挥组织结构的有序度越高，指挥关系越优。

3 导弹海上补给指挥关系优化计算分析

3.1 导弹海上补给指挥关系优化计算步骤

为了便于利用熵理论分析优化前后导弹海上补给指挥关系的有序度，可对比优化前后指挥关系的变化，计算过程如下。

第1步：建立导弹海上补给指挥关系拓扑结构图。将导弹海上补给指挥关系抽象成如图1、2所示的指挥关系拓扑图。

第2步：计算优化前后的导弹海上补给指挥关系的时效熵。确定联系长度，计算时效微观态总数和时效微观态实现概率值，结果见表1、2。

表1 优化前导弹海上补给指挥关系的时效熵Tab.1 Current topological structure related to time-effect for command relationship of missile replenishment at sea

表2 优化后导弹海上补给指挥关系的时效熵Tab.2 Optimized topological structure related to time-effect for command relationship of missile replenishment at sea

第3步：计算优化前后的导弹海上补给指挥关系的质量熵。确定联系跨度，计算质量微观态总数和质量微观态实现概率值，结果见表3、4。

表3 优化前导弹海上补给指挥关系的质量熵Tab.3 Current topological structure related to quality for command relationship of missile replenishment at sea

表4 优化后导弹海上补给指挥关系的质量熵Tab.4 Optimized topological structure related to quality for command relationship of missile replenishment at sea

第4步：计算优化前后的导弹海上补给指挥关系的有序度，结果见表5。

表5 导弹海上补给指挥优化分析指标值Tab.5 Optimization analysis index for command relationship of missile replenishment at sea

3.2 优化计算结果分析

从表5中的计算结果可以看出，若将原有的掩护指挥所和救援指挥所整合成1个勤务指挥所，则优化后的导弹海上补给指挥机构无论在时效、质量还是指挥组织结构的有序度方面都明显高于优化前。因而优化后的导弹海上补给指挥机构能提高指令传输的时效和质量，能使导弹海上补给指挥关系得到优化。

4 结论

本文提出了将原有导弹海上补给指挥机构进行整合，建立新的导弹海上补给指挥关系的设想，并针对新的导弹海上补给指挥关系，建立了基于熵理论的优化模型进行验证分析。分析结果表明，整合现有的导弹海上补给指挥机构能够达到优化指挥关系的目的。与此同时，建立定量评价的结构熵模型对于研究导弹海上补给指挥关系的优化分析具有一定的参考价值和可行性。

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Optimized Analysis of Command Relationship for Missile Replenishment at Sea

LIU Jiang1,XU Yan2
（1.Graduate Students’Brigade,NAAU,Yantai Shandong 264001,China; 2.The 91208thUnit of PLA,Qingdao Shandong 266000,China）

For solving the problem how to analyze the optimization of command relationship for missile replenishment at sea quantitatively,the idea about optimize the command relationship of missile replenishment at seawas proposed in this paper.Then the topological structure entropy model related to time-effect and quality was established,and the conclusion was receivesd corresponding to the qualitative analysis after analyzing the optimized command relationship and the exist⁃ing command relationship quantitatively.

missile;replenishment at sea;command relationship;optimized

E911

A

1673-1522（2017）02-0241-05

10.7682/j.issn.1673-1522.2017.02.012

2017-01-09；

2017-03-13

刘江（1983-），男，硕士生。