基于模糊综合评价的目标排序方法
2021-03-08马松山任鹏飞马仁利冯国宝
马松山,任鹏飞,马仁利,冯国宝
( 中国人民解放军 96853部队,辽宁 沈阳 110031)
随着部队作战体制和武器装备的日臻完善,远程作战力量在联合作战体系中发挥的作用愈发凸显,需要打击的目标显著增多,目标打击排序的重要性不断攀升。因此,目标打击排序逐步成为远程作战指挥的核心问题,对实现作战意图、达到打击效果、掌握战场主动权和取得作战胜利起着决定性作用。
针对目标选择问题,文献[1]从目标效用角度出发,研究目标选择的方法。文献[2]提出了一种以打击效果最优化为目标的目标选择模型。文献[3-5]分别建立了不同的指标体系,采用模糊数学方法、神经网络方法评价目标的价值,进而实现目标排序。文献[6]采用灰色关联分析方法研究目标排序问题,结合作战任务进行目标排序,针对性强。文献[7]将目标打击顺序纳入目标分配中,更加科学。文献[8]从作战体系的角度考虑目标选择,更加全面。文献[9]从坦克作战角度研究了目标打击顺序优化的方法。从现有文献可以看出,目标选择方法相对成熟。如何确定目标打击顺序,使得作战效果更好,是作战筹划中急需解决的一个重要问题。
本文对远程火力打击目标排序问题进行研究,分析目标打击顺序对作战任务的影响因素,建立目标打击顺序评价的模糊综合评判模型,采用专家打分法确定影响因素的权重,对影响因素进行模糊综合评判,根据评判结果确定打击目标的顺序,为作战指挥决策提供定量依据。
1 典型打击目标排序的影响因素
远程作战过程中,确定打击目标顺序时,更加注重目标打击顺序对赢得战斗胜利的影响,尤其是那些对我方威胁较大、时间紧急的目标,往往优先打击。根据远程打击武器的特点,采用头脑风暴法初步选择目标打击顺序的评价因素,并采用专家打分法对指标进行多次筛选,确定影响打击目标顺序的主要因素是目标作战能力、毁伤链条效应、目标信息可靠性、打击可行性、目标威胁程度、目标心理价值、目标防御能力、目标可替代性、目标恢复能力和打击限制性等。其中,正向评价指标包括目标作战能力、毁伤链条效应、目标信息可靠性、打击可行性、目标威胁程度和目标心理价值,反向评价指标包括目标防御能力、目标可替代性、目标恢复能力和打击限制性。
2 目标排序的模糊综合评价模型
远程规模作战过程中需要进行打击目标排序,达到更好地保存自己、消灭敌人的目的。打击目标排序时,影响因素较多,一些因素只能用模糊性语言描述。因此,采用模糊综合评价法进行典型打击目标排序。
打击目标模糊综合评价的主要步骤包括:
1)确定评价因素及其权重
依据第1节的分析,确定了目标排序的10个主要因素,为反映评价因素的重要程度,对因素论域U配置相应权重ai(i=1,2,…,m)。因素权重可根据因素重要性进行合理分配,进而得到评价因素的权向量(a1,a2,…,am),也可结合专家经验进行优化配置。本文采用两两比较法得到判断矩阵:
(1)
求得权重向量为
正是由于统计检验方法很多,课堂上有必要阐明两个问题:(1)什么是统计量或检验?(2)统计量通常都适用于哪些问题?
A=(0.162 58,0.162 58,0.162 58,0.098 96,0.162 58,0.055 37,0.055 37,0.055 37,0.055 37,0.029 22),
计算可得判断矩阵的一致性指标为
CI=(10.077 564-10)/9=0.008 618 22,
而一致性比例CR满足:
CR=CI/RI=0.008 618 22/1.49<0.1,
因此接受A作为因素在确定目标打击顺序中的权重。
2)确定评价因素的评语等级集合
评语集是对打击目标可能产生的评价结果的集合,用V={v1,v2,…,vn},其中vi表示第i个评价结果,反映了打击目标对作战影响的程度;n表示评价结果数。针对打击目标排序问题,评语集设置为
V={非常大,较大,一般,较小,很小},等级划分见表1。
表1 影响程度等级划分Tab.1 Classification of impact degree
3)建立模糊评价矩阵R
针对具体的打击目标,需要结合特定目标的情报信息,逐项评价打击目标的影响因素,以确定打击目标对评价集V的隶属度,构建模糊评价矩阵R=(ri,j),其中ri,j表示从因素ui来看对vj等级模糊子集的隶属度(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)。
4)对打击目标排序
选择综合评判模型B=A·R,评估打击目标:
B=A·R=(a1,a2,…,am)·R=(b1,b2…,bn),其中bj(j=1,2,…,n)表示打击目标对评语vj的隶属程度。模糊综合评价的结果是打击目标对各等级模糊子集的隶属度。
3 实例分析
某场战斗中,敌方可选典型作战目标主要有敌指挥机构(代号A)、空军基地(代号B)、海军基地(代号C)和火电厂(代号D)。当前战场态势下,敌方四类目标均在我方远程火力覆盖范围内。目标A正在筹划各项作战行动,目标B和目标C处于作战准备状态。为保障工作电力需求,目标D处于满负荷运行状态。现拟使用远程作战力量打击四类目标,确定各类目标打击顺序。
结合收集到的情报,专家对四类目标的影响因素进行逐项评价,得出10个要素的评价矩阵:
(2)
选择综合评价模型为
B=AR,
对打击目标综合评价,得
为了便于比较,设定不同因素对作战影响非常大、较大、一般、较小、很小对应得分分别为90、70、50、30、10时,目标A、B、C、D分别得分为62.516、59.486、57.306和42.488。由此可知,四类目标打击排序结果为:指挥机构、空军基地、海军基地、火电厂。从评价结果可以看出,目标A、B的因素影响非常大,目标C的因素影响较大,目标D的因素影响较小。
4 结束语
采用模糊综合评价法进行典型打击目标排序,得出目标排序的定量评价结果,提升了作战筹划的科学化水平。该方法是对以往目标定性评价排序的有力补充,可为作战筹划提供更有效的辅助支撑。在目标排序过程中,科学合理的目标评价因素设置及丰富的专家经验发挥了较为关键的支撑作用。如何在众多目标因素中选取关键因子,尤其是体系作战影响因素,对于体系破击作战中选取突破点具有重要意义。同时,目标各因素的权重分配及等级评价对于专家经验依赖程度较高,需进行全面梳理及量化,形成可靠的专家知识库,用于支撑目标排序评价。