陆战分队区域目标战场价值综合评估*

李灵之，徐克虎，王增发，张明双

（陆军装甲兵学院，北京 100072）

0 引言

作为陆地战场的主要力量，由坦克、步战车等武器装备所组成的陆战分队，在信息化战争中的作用日益明显。现代战争中的敌我对抗呈现出体系化对抗的特点，当双方武器装备数量投入较多时，基于目标分组的兵力部署，就显得特别重要，也为大规模杀伤性武器的使用提供了可能。因此，依据一定区域（空间）内的战场价值选取作战目标具有现实需求，研究陆战分队区域战场价值评估问题具有重要意义。

目前在作战过程的研究中，对于单目标和集群目标的研究较多。例如，杨懿等人［1］提出了基于集对分析的多因素威胁评估方法，以定量的结果对目标的威胁程度进行综合评估；张堃等人［2］运用改进的TOPSIS 法对空战进行威胁评估；空军工程大学的郭辉等人［3］针对现有空袭目标威胁评估方法不足，提出了一种新的基于粗糙集和区间数的空袭目标威胁评估方法；李曼［4］、耿振余［5］、Mirmoeini 和Krishnamurthy［6］利用静态BN 研究了空中目标威胁评估的问题；董泽委等人［7］基于BP 神经网络对集群装备战斗力指数进行了评估；孔德鹏等人［8］通过敌武器平台数量、作战效能、综合价值系数等因素对集群目标的战场价值进行评估。但是对以区域划分目标的战场价值评估研究较少。当遇到战场区域广、空间大、维度高的大规模作战时，如果完全依靠上级指挥员的主观判断，没有量化的、客观的数据支撑，这种兵力部署方法主观性太强，指战员的决定因素过大，相应地就会增加兵力部署的偶然性、不稳定性、风险性。本文将从实际出发，对陆战分队区域目标战场价值进行科学的评估，获取战场中各个区域的战场价值排序，为大规模对抗的兵力部署提供科学的依据。

1 区域目标战场价值

1.1 区域目标战场价值评估体系

陆战分队的作战是在复杂战场环境下的集群式协同作战，因此，战场价值不仅仅与单个武器平台的战场价值有关，与武器平台之间的指挥控制、相互配合和辅助保障等密切相关［9］。与单个武器平台的评估不同，区域目标评估具有以下几点特性：

1）整体性。即区域内的目标在理论上是一个整体，战场价值评估不等于各目标单纯叠加的总和。

2）关联性。即区域内的目标不是独立于其他目标单独存在的，目标与目标之间相互耦合，相互影响。

3）复杂性。即区域内目标种类繁多，地形复杂，天气多变。

4）分布不均性。按敌方指挥部署，分布在不同区域内的目标、种类与数量具有随机性。

5）瞬时性。即区域内目标的战场价值每时每刻都在变化，评估值要随着时间的推移，不断变化。

根据区域评估的特点，为了建立起适用于陆战分队区域目标的科学指标，提高我方武器平台的指挥决策能力，指标选取应该具备以下几点原则［10］：

1）完整性。即各指标在理论上是一个完整的集合，加起来等于目标特征全集。

2）独立性。即各个指标是相互独立互斥的，没有重叠的部分。

3）可行性。在选择指标时做到简单明了，易于理解，抓住关键，便于计算分析，有统计基础和数据来源。

4）动态性。根据战场态势的发展，相应的评估指标应该根据其动态发展情况及时进行调整，以确保各项指标的灵敏性。

5）可处理性。鉴于威胁度计算的时效性，选择的指标项要具有易管理性和计算性。

根据以上原则，为了更好地对敌方陆战分队中区域目标相对于我方武器平台的战场价值进行准确评估，在已有单个武器平台的战场价值基础上［10］，从单个武器平台的战场价值评估指标、关联度战场价值评估指标和战斗系数等几个方面建立了一个更加合理的评估体系。具体评估体系见图1。

1.2 区域目标战场价值评估

本文从宏观角度出发，结合实际战场，将区域内的陆战分队网络化，并对陆战分队区域战场价值进行评估，得出陆战分队的战场价值V区域为：

其中，V装备为评估区域内武器装备的战场价值；V关联为评估区域内关联度的战场价值为战斗系数。

图1 区域目标战场价值评估体系

2 武器装备战场价值评估

本文中的武器装备战场价值指的是评估区域内所有武器装备的战场价值，是单个武器装备战场价值单纯叠加的结果，与外部环境、位置等其他战场因素无关，区域内武器装备的战场价值为：

其中，xi为评估区域内i 类型武器装备的战场价值，ωi为i 类型的武器装备的数量；n 为区域内武器装备的类型数。本文从武器类型，目标火力，机动能力3 个方面对xi进行评估，计算公式见式（3）。

2.1 目标类型

在陆战分队中，不同的武器装备有着不同的分工。例如，坦克的主要作用是与敌方坦克和其他作战车辆作战；武装直升机的作用是利用空中优势，战术性打击敌方地面部队；防空导弹车的作用是打击敌方的空中力量，在陆战分队中，空中力量一般指武装直升机；指挥车的作用是收集信息、下达命令，是陆战分队的“大脑”；能源车，主要作用是为其他车辆提供燃油和电力，是陆战分队的“心脏”；装甲侦察车，是装有侦查设备的装甲战斗车辆，主要用于实施战术侦查，是装甲部队的“千里眼”与“顺风耳”。不同类型的目标装备，所具有的战场价值会有差异。一般情况下，目标类型指标V类型如表1 所示。

表1 目标类型指标

2.2 机动能力

机动能力是武器装备重要的性能指标，机动能力主要由目标速度、目标越野能力、目标应急灵活度组成。速度指标I速度衡量的是各武器装备的最高速度值，速度指标值与武器装备的最高速度值成正比。越野能力指标I越野，主要由武器装备的爬坡能力、涉水能力、扭力矩来综合评估得到，爬坡能力越强，涉水能力越强，扭力矩越大，越野能力就越强。应激灵活度指标I灵活指的是武器装备躲避打击和反侦查的能力。机动能力越强，侦查与反侦察能力、突击能力、战术执行力越强，因此，战场价值越高。因此，陆战分队中各装备的机动能力指标V机动应该由3 个指标加权求和得到，计算公式为：

其中，w速度是装备的速度指标权重，w越野是各装备的越野能力指标权重，w灵活是各装备的应急灵活度指标权重。且w速度+w越野+w灵活=1。

2.3 目标火力

火力是指弹药经发射、投掷或引爆后所产生的破坏力和杀伤力，它体现了单兵、单装备或武器平台在逐行作战任务时对目标的毁伤能力或对目标的杀伤效力。敌方装备的火力评估值主要由射程指标I射程、毁伤能力指标I毁伤、命中概率P 组成［11］。射程指的是导弹或子弹发射点到其水平面落点的水平距离，分为最大射程和有效射程。有效射程（Effective Range）指武器对预定目标射击时，能达到预期的精度和威力要求的距离。最大射程（maximum range）指的是弹射所能飞行的最大距离。这里用有效射程值来评估射程指标I射程的值，敌军目标的射程越远，射程指标I射程的值越大。这里为了方便对敌方目标射程进行评估，给出射程指标I射程的计算公式为：

其中，Si为被评估目标装备的有效射程值；Smax为整个敌方陆战分队所有装备中，最远的有效射程值。

毁伤能力指的是导弹或子弹击中目标后的破坏能力。主要由弹种决定，不同的弹种毁伤方式和破坏力不同，例如：穿甲弹［12］对主战坦克的毁伤主要有4 种破坏形式：穿透后的穿甲弹碎片形成的破片场、装甲板和部件被击穿后的碎片形成的破片场、冲击波和爆炸。破甲弹［13］对目标的破坏就是依靠高温、高压、高应变率的射流对敌方造成杀伤。碎甲弹［14］是将弹药中炸药的能量，直接以冲量的形式作用于钢装甲车辆的表面，使钢装甲板内部产生应力波，在钢装甲板背面造成“崩落效应”，用装甲板崩落下来的破片以很大的动能在装甲车辆内部进行杀伤和破坏。榴弹是利用弹丸爆炸后产生的破片和冲击波来杀伤和爆破的，具体指标见表2。

表2 毁伤能力指标

毁伤概率是破坏能力评估的重要指标之一。毁伤概率与射手技能、火炮性能有关，可表示为：

则导弹或子弹击中目标后的破坏能力计算公式为：

3 关联度的战场价值

在信息化战争中，装备与装备之间的联系越来越紧密，耦合度越来越高，高效的军事信息网和指挥协同技术能将各自为战的武器装备紧紧地联结在一起，发挥出最大的战斗力。本文从宏观角度出发，把陆战分队所在区域看作一张巨大的网，每个武器装备都是一个节点，装备与装备之间用抽象出的关联度连接；关联度的战场价值与关联度等级和关联度系数有关，计算公式为：

其中，lij为第i 个装备和第j 个装备的关联度等级值，ηij为第i 个装备和第j 个装备关联度系数，m 为区域内装备数量。

3.1 关联度等级值

关联度等级值lij用来刻画区域内两个装备之间关系的重要程度。在陆战分队中，武器装备种类繁多，现将它们分为四级，第1 级营指挥车负责对整个陆战分队进行协同指挥；第2 级包括连指挥车，直升机分队，装甲侦察车，能源车，维修医疗车；第3 级为排指挥车；第4 级为作战车辆。用表3 来表示两个装备之间的关联度等级值lij。

表3 关联度等级值

3.2 关联度系数

关联度系数ηij为用于刻画区域内装备与装备之间联系，协同的难易程度，其值与装备之间的距离、战场地形条件有关，计算公式为：

3.2.1 距离系数

其中，Dij为第i 个装备和第j 个装备的距离，Dmax为所有关联度中距离最长的关联度距离，Dmin为所有关联度中距离最短的关联度距离。

3.2.2 地形系数

第1 步：取点，作一切面，使其垂直地面且经过两装备的连线，得到地形切面图，并取导数为零的点高度值。如图2 所示，涂黑的点所在高度即为所需高度值。

图2 地形图

第2 步：求标准差，将所有点的高度数据作为样本，并求取样本标准差，计算公式如下：

其中，Sij为第i 个装备和第j 个装备的关联度的样本标准差；hi为样本高度；为样本平均值；k 为样本个数。

第3 步：min-max 标准化，计算公式如下：

其中，Smin为所有关联度样本标准差中的最小值，Smax为所有关联度样本标准差中的最大值。

4 战斗系数的评估

战斗系数指的是区域战场中对陆战分队整体战场价值有具体影响的指标的综合评估值，本文从指挥员素质，士气指数，土地硬度，树木密度等几个方面对战斗系数进行科学的评估。计算公式为：

4.1 指挥员素质系数

现代战争对指挥员的素质要求越来越高，一个出色的指挥员可以最大地发挥出陆战分队的实力，指挥员素质系数指反应了指挥员在战争中的作用。本文根据指挥员的军衔，以往的战绩、学历等对区域内总指挥员（一般为军衔最高的指挥员）素质进行综合评估。计算公式为：

其中，R军衔为指挥员军衔系数，用表4 表示；R战绩为指挥员战绩系数，根据指挥员以往的战绩对其进行评估，计算公式见式（16）；R学历为指挥员学历系数，用表5 表示。

表4 军衔系数

其中，R胜表示指挥官以往作战中胜利的次数，R负表示指挥官以往作战中失败的次数。

表5 学历系数

4.2 士气指数

表6 士气指数

4.3 土地硬度系数

表7 土地硬度

4.4 树木密度系数

其中，S植为区域内树木占地的面积，S区为评估区域总面积。

5 算例分析

5.1 作战背景

在某复杂地带，敌方对我开展了陆战分队进攻作战。通过战场探测，获得了敌方的战场态势信息，锁定了作战区域，并且把敌方部队［15］平均分成4 个区域，下面是具体信息。

1）我方对敌方兵力划分如图3 所示。

图3 敌方兵力划分图

2）敌方区域目标的武器装备数量见表8。

表8 各区域武器装备数量

5.2 价值计算

取指挥员素质系数，土地硬度系数，树木密度系数，士气指数对战斗系数指标权重值均为0.25。根据式（1）～式（16）得出各个区域目标的战场价值如48 页表9 所示。

6 结论

本文针对目前陆战分队作战过程中缺少对陆战分队区域目标战场价值评估的问题，提出一种通过武器装备战场价值、关联度战场价值、战斗系数对陆战分队区域战场价值进行综合评估并排序的方法。最后进行仿真验证，结果表明该方法能够合理有效地反映陆战分队区域战场价值。但是战场是不断变化的，本文没有考虑随着战争进行，战场价值的实时性变化，今后会在更多的实践中得到补充。

表9 区域目标战场价值