舰机作战编组协同对海攻击作战效能评估研究∗

刘艳平 张 旭

（1.91404部队 秦皇岛 066001）（2.南部战区海军参谋部航空兵处 湛江 264001）

1 引言

近半个世纪以来，为争夺海洋权益，世界军事强国争先发展能够搭载舰载机的水面平台，例如航母、驱护舰等，拥有具备起降舰载机的水面平台已成为大国海军的重要标志。近十年来，我海军水面舰艇发展迎来了“春天”式爆发，呈直线增长模式，同时配套有大量的舰载机，舰机协同训练逐步成为演习、研练重点训练科目。我国的舰机协同训练起步较晚，随着我国护航行动的常态化推进，驱护舰搭载舰载直升机出海护航已较为普遍化，舰机协同正式从训练走向了实践。

20世纪90年代，美国、俄罗斯和一些西方国家从单纯研究单武器装备发展到研究武器装备作战系统，对作战效能评估形成系统化、自动化和智能化［1］。国内在20世纪80年代开始，相继开展舰机、多机协同作战研究工作［2～8］，但是对于舰机、多机协同作战效能研究则处于起步阶段［9～16］。开展舰机作战编组作战效能评估研究可以提高舰机作战编组的整体作战效果，对改善舰机协同攻击中的关键环节具有重要意义。

水面舰艇搭载舰载机分为多种，例如航母搭载各种作战飞机、驱护舰搭载反潜或反舰直升机等。本文立足驱护舰搭载反舰直升机组成的作战编组，对其协同对海攻击作战效能评估开展研究，通过层次分析确定指标权重，通过基于指数法的效能评估模型计算舰机编组协同对海攻击作战效能，为舰机协同作战效能评估提供一种新思路。

2 构建舰机编组作战效能指标体系

舰机编组作战效能指标的选取，需要综合考虑各种因素，但总体上遵循系统性、客观性、时效性、完备性等原则［17］，从而使舰机编组作战效能评估体系的构成相对简单，同时又最大限度地客观真实反映编组的作战效能。

舰机作战编组分为驱护舰和舰载直升机，两者均具备对海攻击能力，在对海攻击任务中，两平台之间互为协同关系。为了多层次、多因素的客观反映平台的作战能力，建立两个层级的评估体系，分别是基于能力的一级指标和基于技术的二级指标。

驱护舰和舰载直升机平台在对海攻击任务中，最主要有三个能力：平台自身能力、预警探测能力和反舰攻击能力。

平台自身能力是平台的基本能力，能力大小关系到其它能力的延伸，其核心数据指标为生存能力、适应性、最大航速、续航能力、导航能力五项指标，指标间互为串联关系。

驱护舰及舰载直升机都具备预警探测能力，由于可以互相引导，因而两者之间互为并联关系，核心数据指标为发现概率、最远跟踪距离、识别成功率、航迹连续性、跟踪精度五个指标，指标间互为串联关系。

驱护舰及舰载直升机都具备反舰攻击能力，且是对海攻击任务中的核心能力，其核心数据指标为规划能力、发射能力、射程、命中概率、毁伤能力五个指标，指标间互为串联关系。

舰机作战编组效能评估指标体系模型如图1所示。

图1 舰机作战编组效能评估指标体系模型

3 建立指数法效能评估模型

在统计学中，指数是量化某一社会现象在某一时间段内变动的指标，是一种非常重要的数学建模方法，可对“黑箱系统”相对科学地进行量化。将指数方法引入作战装备和作战指挥的效能评估中，可以客观反映人员和武器装备在特定条件下相对平均的作战水平。指数法的特点是在不同武器平台之间、编组兵力之间建立合理的比例关系，可以统一衡量武器平台和作战编组的作战效能。

单武器平台、系统以及各功能模块组成之间，按层次在总体上可用一种关系方式关联起来，表达形式上表现为幂指数乘积的形式，因此，建立基本计算模型为

其中：M代表所选取的武器系统作战能力要素的数量；δm是根据第m项要素对武器系统作战能力贡献的大小，应用层次分析方法计算出的幂指数，并且δ1+δ2+…+δm=1；Im代表第m项要素的能力系数；k代表修正系数。

耦合联接形式和具体处理方法如下：

串联——乘（×）；并联——加（+）；合作——加权和；协同——加（+）；保障——乘以，保障度，常数；综合集成——人的经验判断、基于知识库推理、定性推理、虚拟现实等。

反舰导弹的作战能力指数建立模型可表示为

Im为导弹攻击过程中的关联核心数据，可以根据具体情况进行设定。

根据舰机编组效能指标体系可知，舰机平台主要为平台自身能力、预警探测能力和反舰攻击能力，由于舰机平台的预警探测可以互为引导，两者为协同关系。通过舰机效能指标体系可建立舰机编组评估模型，具体如下所示：

4 层次分析法（AHP）

在舰机作战编组协同对海攻击效能评估中，通过层次分析法较为科学地确定各平台二级指标的权重系数，为综合评价平台基本能力和编组综合能力奠定基础。

4.1 建立层次结构模型

应用AHP分析决策问题时，首先要把问题条理化、层次化，构造出一个有层次的结构模型［18］。在舰机作战编组协同对海攻击作战效能评估中，可以分为三类：

1）综合效能层。在舰机作战编组评估中，综合效能层就是编组协同对海攻击作战效能值。

2）基本能力层。在舰机作战编组评估中，驱护舰、舰载机平台所具备的能力为基本能力层，基本能力层下又具备若干子能力层。

3）性能指标层。在舰机作战编组评估中，基本能力层下的性能指标所对应的即为性能指标层。

4.2 构造判断矩阵

构造判断矩阵前，首先需要确定性能指标层中的相关指标，所有指标或核心指标构成指标集。从指标集中每次选取两个指标，两两进行比较，判断两个指标的重要性，所有比较结果以矩阵的形式表达。根据Saaty的建议，采用数字1～9及其倒数作为矩阵中标度数值。具体标度如下：

第一步：确定指标集合X={x1，x2，x3…}。

第二步：根据Saaty的建议，对两两指标建立重要关系评判，如表1。

第三步：根据重要程度关系构造判断矩阵，如式（4）。

rji的数值根据表1重要程度关系进行评判。

4.3 判断矩阵的一致性检验

判断矩阵是否合理，需经过一致性检验。一致性检验的步骤如下。

在邹某某雇员受害案例中，雇主作为一种转承责任，应该承担赔偿责任，因此，雇主孙某某应该承担赔偿责任，在司法实践中，第一种意见不能适用。对于第二种、第三种分歧意见辩驳的实质问题就是雇主与侵权第三人承担责任的性质。

第一步：根据式（5）计算一致性指标CI。

第二步：查找相应的平均随机一致性指标RI。对n=1，2，…9，依据Saaty给出的RI值，见表2。

表2 RI值

第三步：根据式（6）计算一致性比例CR：

当CR<0.10时，判断矩阵的一致性属于合理范围，否则需对判断矩阵进行修正，直到满足一致性判断要求。

4.4 确定权重

当判断矩阵通过一致性检验后，首先根据判断矩阵，求其最大特征值；其次计算出最大特征值的特征向量；再次，对特征向量进行归一化；最后，归一化值即为各指标权重。

5 用例分析

出于保密因素考虑，舰机作战编组对海攻击作战效能的用例分析不针对具体型号平台，所用基本数据均采用主观赋值法，以作案例分析，所得结果仅供参考。

表3 舰平台影响因素评估结果

最后，将转换后的指标结合权重系数进行指数平均向上综合，见公式：

其中，底数为评估指标项，δ1～δ5为指数权重系数。

指数法评估结果为I舰平台=1。

表4 舰平台预警探测能力评估结果

最后，将转换后的指标结合权重系数进行指数平均向上综合，见公式：

其中，底数为评估指标项，δ1～δ5为指数权重系数。

指数法评估结果为I预警探测=0.8712·0.91·0.9732·0.9955·0.9918=0.7618。

表5 舰平台对海攻击能力评估结果

指数法评估结果为I舰对海攻击=0.9814·0.897·0.9512·0.964·0.9955=0.8036。

表6 舰载机平台影响因素评估结果

最后，将转换后的指标结合权重系数进行指数平均向上综合，见公式：

其中，底数为评估指标项，δ1～δ5为指数权重系数。

指数法评估结果为：I机平台=1。

表7 舰载机平台预警探测能力评估结果

最后，将转换后的指标结合权重系数进行指数平均向上综合，见公式：

其中，底数为评估指标项，δ1～δ5为指数权重系数。

指数法评估结果为I预警探测=0.7509·0.8738·0.9236·0.949·0.9937=0.5717。

表8 舰载机平台对海导弹能力评估结果

指数法评估结果为f机对海攻击=0.6815·0.8645·0.9644·0.964·0.9955=0.5353。

根据舰机作战编组对海攻击作战效能评估模型，计算舰机作战编组的对海攻击效能为I舰机作战编组=（0.7618+0.5717）×（0.8036×1+0.5353×1）=1.7854。

舰机作战编组协同对海攻击作战效能的基准值为4，主观赋值相关数据计算的作战效能值为1.7854，说明该编组在某次任务或演习中仅发挥了其作战效能的44.64%。其中舰载机的预警探测能力和反舰攻击能力相对较弱，需查明具体原因并进行整改，提高舰机作战编组的作战效能。

6 结语

采用层次分析法和指数法确定的舰机作战编组协同攻击模型可以计算该编组的作战效能，能够对编组的作战效能进行具体量化，并通过计算可以查找平台攻击或协同攻击中的薄弱环节或者能力，为舰机编组作战效能评估的构成与优化提供了定量依据。但研究过程发现，由于舰机作战系统结构复杂，各项指标选取和权重确定有待商榷，因而最终计算结果值并不能完全、准确、真实地反映作战编组的作战实力，但从客观角度上能够相对科学地反映作战编组的作战能力，对计算作战编组能力具有重要的参考价值。