天波超视距雷达作战效能评估基本问题探析*
2019-01-14余苗,程建
余 苗,程 建
(1.空军工程大学信息与导航学院,西安 710077;2.解放军95980部队,湖北 襄阳 441000)
0 引言
作战效能评估[1-2]是对武器装备、人员以及由武器装备和人员组成的作战体系完成任务有效程度的评价和估量,其目的是准确掌握部队战斗力现状,发现薄弱环节,并制定解决对策,使武器装备更符合军事需求,实现部队战斗力的提升。天波超视距雷达[3]作为作用距离远、覆盖面积大,能够实现超视距和隐身的飞机、舰船、导弹等目标探测的战略预警装备,对其作战效能的评估将为装备的使用保障、改进改型和发展建设提供数据支撑和科学依据,对国防建设的现实意义是不言而喻的。本文按照天波超视距雷达作战效能评估“是什么”、“为什么”、“做什么”、“怎么做”的思路,目的是为理清天波超视距雷达作战效能评估的概念、意义和体系框架及其主要内容。
1 系统效能与作战效能定义的比较分析
武器装备的系统效能和作战效能是对武器装备性能评估中经常遇到的两个概念,这两个概念有相同的地方,也有不同的含义,需要区别开来,才能根据不同的目标实现对武器装备性能的准确把握。
GJB451A-2005认为,系统效能指系统在规定的条件下和规定的时间内,满足一组特定任务要求的程度。它与可用性、任务成功性和固有能力有关。可以从4个方面理解:评估的对象为系统,评估的环境是在规定的条件下,评估的时间是在规定的时间下,评估的目标是满足一组特定任务要求的程度。中国人民解放军军语[4]将“作战效能”定义为:作战力量在作战过程中发挥有效作用的程度,是反映和评价部队作战能力的尺度与标准。也可以从系统效能的4个方面理解作战效能的定义,作战效能评估的对象是作战力量,包括了武器装备和人,特别是人的参与;评估的环境是在作战背景下,强调了人的参与和对手的对抗活动等;评估的时间不同于系统效能在规定时间下,是在作战过程中任意时刻;评估的目标是获取发挥有效作用的程度。
可见,作战效能与系统效能是在不同的环境和时间下,对不同对象实现不同目标所进行的效能评估。表1所示即为系统效能与作战效能定义的比较。
表1 系统效能与作战效能定义的比较分析表
2 天波超视距雷达作战效能评估的意义
2.1 能够回答天波超视距雷达有没有用的问题
只有对武器装备的能力、能完成的任务有清晰明确的认识才能实现对武器装备作战效能评估。对天波超视距雷达作战效能评估的前提是分析天波超视距雷达部队的各项能力,包括预警探测能力、电波环境监测诊断能力、指挥控制能力、生存能力和综合保障能力等,确定武器系统的性能要求和战术技术指标,才能在评估中作战有的放矢,同时也就知道了天波超视距雷达在武器装备体系中的地位和国防战略中的作用,作战效能评估这一步也就回答了天波超视距雷达有没有用的问题。
2.2 能够回答天波超视距雷达用的怎么样的问题
天波超视距雷达作战效能评估的结果就是天波超视距雷达作战能力的现状。通过效能评估的方法获取的结果,有利于客观地把握武器装备作战能力的现状,也就回答了天波超视距雷达用得怎么样的问题。只有客观把握天波超视距雷达作战能力的基本现状,才能明晰与既定作战能力目标的差距,才能准确认识到装备与人员的强点弱项,才能有针对性地加强作战能力建设。而基于脱离客观实际现状而提出的各种提高作战能力建设的意见,一旦进入实践,将带来不可避免的盲目性和风险性。
2.3 能够回答天波超视距雷达怎么样能用好的问题
对天波超视距雷达作战效能评估的意义不仅仅在于获得评估的结果,更重要的是根据评估结果分析部队现有作战能力与完成既定的和未来可能担负作战任务所需的作战能力之间的差距,找到制约武器装备作战效能发挥的关键因素,能够指导天波超视距雷达作战使用与保障实践,确定灵活的战略战术,优化现有兵力的部署,以争取战争的胜利提供理论与方法的支持,这也就回答了天波超视距雷达怎么样能用好的问题。
2.4 能够回答天波超视距雷达下一步怎么发展的问题
对天波超视距雷达作战效能评估,有助于制定天波超视距雷达长期发展规划,促进武器系统的配套协调发展,充分发挥现有武器装备的作战能力,确定武器装备体制和结构配置。同时根据天波超视距雷达属于新质作战力量和“靠天吃饭”(电离层)的特征,其战技术指标还没有完全固定下来,还有指挥员、操纵员和技术人员充分发挥主观能动性的地方,最大限度地释放天波超视距雷达的作战潜能,提出更先进的、合理可行的战术技术指标,也就回答了天波超视距雷达下一步怎么发展的问题。
3 天波超视距雷达作战效能评估体系框架及其主要内容
作战效能评估是一个复杂的多层次、多因素评估问题,需要进行统计、分析、对比、判断、综合等活动,天波超视距雷达作战效能评估的过程,既是提出问题、分析问题、解决问题的过程,也是先分解、再综合、后分析的过程,评估的过程可以划分为:明确评估目的、分析评估对象、建立评估指标体系、确定权重、数据预处理、评估模型与方法和评估结果分析与反馈等7个部分,一个完整的天波超视距雷达作战效能评估体系框架是有效进行评估的保证。图1即为天波超视距雷达作战效能评估体系框架。
图1 天波超视距雷达作战效能评估体系框架
3.1 明确评估目的
确定天波超视距雷达作战效能评估的目的,就是明确所需解决问题的总任务和总准则,才能使后面的评估步骤有的放矢,进而判断“人们是否在正确的道路上”和论证“人们是否在做正确的事”。对天波超视距雷达的作战效能评估要做到根据不同的作战任务、针对不同的预警探测目标,建立相应的评估指标体系,采取适当的评估模型和方法,得到有针对性的评估结果。
3.2 分析评估对象
分析评估对象是为根据评估对象的特征,建立客观、全面的指标体系,构建合适的评估模型和选择恰当的评估方法奠定基础。天波超视距雷达作战效能评估的特点是其客观规律的反映。它既有常规雷达的特点,又有战略预警雷达的特点;既有类似于组网雷达的特点,也有特殊体制带来的新特点。准确把握天波雷达作战效能评估的特点,是实施天波雷达作战效能评估的基础,关键环节是天波雷达的技术战术体制特点,决定了其作战使用与保障的特点,也决定了对天波雷达作战效能评估的特点。受天波超视距雷达自身技战术特点和效能评估方法等因素的影响,天波雷达作战效能评估表现出以下几个方面的特点:雷达探测目标类型多、决定执行任务种类多、指标体系建立复杂,电离层状态不稳定、短波波段频谱环境恶劣、作战效能评估具有动态性和实时性,雷达系统结构庞大、组成复杂、定性与定量指标聚合难度大等特点。
3.3 建立评估指标体系
在遵循系统性、简明性、客观性、时效性、可测性、完备性、一致性、可比性等原则,建立符合天波雷达自身特点的指标体系,是科学、客观、准确评估天波雷达作战效能的基础。对武器装备作战效能评估指标体系一般有3种结构,分别是树状结构、无圈层次结构和网状结构,如图2所示。
图2 武器装备作战效能评估指标体系结构示意图
树状结构和无圈层次结构指标层要求元素之间是相对独立的;树状结构的特征在于指标层元素对准则层元素是一一对应的,无圈层次结构的特征在于指标层对准则层的贡献不一定是一一对应的,而是多对多的结构;网状结构反映的是指标层的元素间不是相对独立的,而是存在着复杂的相互联系。根据天波超视距雷达实际工作特征,合理选择作战效能指标和指标体系是效能评估成功的基石。
3.4 确定权重
确定权重的方法有主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法[5]。主观赋权法,主要是根据专家的自身偏好、经验和知识,给出评估指标的权重或者对评估指标的重要性程度进行两两比较,获得判断矩阵,进而计算出评估指标的权重;专家主要由装备厂所人员、部队指挥员、操纵员和技术员等组成。客观赋权法,根据评估指标的实际数据,利用相应的数学模型,求出各个指标的权重,这种方法不依据专家的意见,主要通过作战数据提取权重值。组合赋权法是结合主观赋权法和客观赋权法的方法,既考虑专家的意见,也考虑到指标的实际数据,对需要人机结合才能最大发挥效能的武器系统,组合赋权法的结果是比较接近实际值的,同时组合赋权法能够解决由单一权向量赋值方法的主观随意性问题。天波超视距雷达由指挥员和操纵员重复地操作使用,厂所人员和技术人员长期维修保障,随着时间积累,对武器装备的指挥控制、装备保障必将有一定的经验总结与归纳,所以专家组的意见是对天波超视距雷达确定指标权重值不可或缺的重要数据来源,结合作战数据的积累,应该采用组合赋权法的方法获取更符合实际情况的指标权重值。
3.5 数据预处理
作战是人和武器装备协同发挥作用的过程,受自身和外界多种因素的制约,作战效能评估是一个定性与定量结合的复杂行为活动,它的发展轨迹就像是一只摆钟,要么倾向于高度量化的方法,要么倾向于那些松散指导原则或指挥员的个人判断,用定量的方法还是定性方法,一直是作战效能评估永恒的主题。作战效能评估的数据类型主要有定量数据、定性数据、客观数据和主观数据。定量数据用于表示数量或计数的数字;定性数据是一个评述性的描述,用于表达对象的性质、特征和状态等;客观数据是确实存在的事实、准确度量的事物或者概念;主观数据来源于专家或者组织以经验作出的判断。数据预处理主要包括对评估指标的无量纲化,主要包括对上限型、下限型、中心点型、区间型和布尔型指标[6-7]的无量纲化,防止量纲不一样造成数值较大给效能聚合带来的影响。
3.6 评估模型与方法
评估模型主要是根据以上步骤形成的评价树,自底而上,分层构建数学模型,直至最顶层,形成一个完整的评价模型集,作战效能评估最典型的有“串并联”模型和“与或”模型等。利用评估方法目的就是由作战效能指标值求出作战效能综合评估值。目前评估的方法主要有主观评估法,包括专家评估法和层次分析法;客观评估法,包括熵值法、理想点法、拉开档次法、变异系数法、主成分分析法、因子分析法等;定性和定量相结合的方法,包括模糊综合评判法、灰色关联分析法、云模型法、聚类分析法、ADC方法、SEA方法等。
3.7 评估结果分析与反馈
对评估结果的分析,战术上能够及时调整参数,实现系统的高效运行,战略上能够为武器装备的研制、推广、改进及作战使用提供数据支撑。常用的方法有:灵敏度分析、主因素分析等。灵敏度和主因素分析目的是了解当前各个指标的相对重要性,即哪一个指标的改善对作战效能的改变更敏感、更重要,便于抓住重点和关键环节,评估结果的反馈就是作战效能优化的抓手。
4 结论
本文按照天波超视距雷达作战效能评估“是什么”、“为什么”、“做什么”、“怎么做”的思路,分析了天波超视距雷达作战效能评估的基本问题,首先,比较分析了系统效能与作战效能概念,其次,总结了对天波超视距雷达作战效能评估的主要意义在于能够回答天波超视距雷达有没有用、用的怎么样、怎么样能用好和下一步怎么发展的问题;最后,提出了天波超视距雷达作战效能评估体系框架及其主要内容,将评估的体系框架划分为:明确评估目的、分析评估对象、建立评估指标体系、确定权重、数据预处理、评估模型与方法和评估结果分析与反馈等7个部分,为天波超视距雷达的作战效能评估理清了思路,具体方法和思想还需要在实践中继续总结升华。