面向過程的戰(zhàn)略投送能力評估指標體系及評估方法研究

王春穎 陳兆仁

(軍事交通學院，天津300161)

1 引言

戰(zhàn)略投送能力是戰(zhàn)斗力生成和保持的重要條件，涉及作戰(zhàn)與保障等諸多環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)構成了復雜的網絡結構，彼此制衡、相互交織地影響著戰(zhàn)略投送能力的高低。戰(zhàn)略投送能力的大小，僅從單個環(huán)節(jié)出發(fā)是無法確定的，必須統(tǒng)籌全局、通盤考慮，建立科學合理的評估指標體系并采用正確的評估方法，才能從宏觀上系統(tǒng)分析戰(zhàn)略投送能力的影響要素和作用機理，把握戰(zhàn)略投送能力生成規(guī)律，為加強戰(zhàn)略投送能力建設提供理論依據和決策指導;從微觀上深入剖析戰(zhàn)略投送的指揮保障流程和運作機制，把握戰(zhàn)略投送能力的運用規(guī)律，為優(yōu)化戰(zhàn)略投送資源配置提供數據模型和分析方法。

目前針對戰(zhàn)略投送能力的評估工作大多是就某個勤務保障環(huán)節(jié)或保障裝備的評估，如港、站裝卸載能力或防護搶修能力的評估［1，2］，某條道路或區(qū)域路網通過能力的評估［3］，保障裝備效能的評估等［4］，并沒有反映戰(zhàn)略投送體系的整體能力、動態(tài)能力，因此難以做到全面、準確的評估。設計科學合理的評估指標體系，是保證戰(zhàn)略投送能力評估工作信度和效度的前提與關鍵。本文面向戰(zhàn)略投送全過程，分析了戰(zhàn)略投送能力的基本要素，設計了戰(zhàn)略投送能力評估指標體系，研究了每項指標的計算方法，并給出了評估方法。

2 戰(zhàn)略投送能力的基本要素

戰(zhàn)略投送系統(tǒng)涉及的因素很多，要素十分復雜，這些因素縱橫交織，相互影響，體現(xiàn)在戰(zhàn)略投送的諸多環(huán)節(jié)之中［5］。

戰(zhàn)略投送運用多種運輸方式將多個運輸對象投送到多個目的地，具有多方向、遠距離、大規(guī)模的特點，涉及到局部乃至整個綜合運輸網、多種投送方式、大量的投送工具、巨量的投送對象(人員、物資、裝備)、錯綜復雜的組織指揮和控制關系、強有效的運輸保障和交通保障等。其中綜合運輸網、投送工具、投送對象是“硬件”因素，是與戰(zhàn)略投送系統(tǒng)的硬件資源直接相關的，是物的因素，是靜態(tài)的。雖然投送對象中也有人員，但他們不是系統(tǒng)的主體，而是作為主體控制的對象。從這個意義上看，投送對象中的人員也可以看作是物的因素。組織指揮是“軟件”因素，是與戰(zhàn)略投送系統(tǒng)中的指揮者直接相關的，是人為了完成戰(zhàn)略投送任務對戰(zhàn)略投送系統(tǒng)進行組織管理的具體體現(xiàn)，是人的因素，是動態(tài)的。另外，戰(zhàn)略投送系統(tǒng)中還有一些因素是“硬件”因素和“軟件”因素的結合，如運輸保障和交通保障，可稱為綜合因素，即人的因素和物的因素的結合。綜上所述，戰(zhàn)略投送能力的基本要素有以下六個:綜合交通網、投送工具、投送對象、組織指揮、運輸保障、交通保障。基本要素是在戰(zhàn)略投送系統(tǒng)內部作用的、與戰(zhàn)略投送行動直接相關的因素。然而，影響戰(zhàn)略投送能力的還有一些外部因素，這些因素通過改變戰(zhàn)略投送外部環(huán)境而對戰(zhàn)略投送能力間接起作用，主要有:國家軍事戰(zhàn)略、作戰(zhàn)形態(tài)、軍隊編成、裝備狀況、交通運輸潛力、交通動員水平、社會環(huán)境、地理氣象環(huán)境、復雜電磁環(huán)境、敵軍打擊干擾等。當外部條件一定的情況下，基本要素對戰(zhàn)略投送能力起決定性作用。

3 戰(zhàn)略投送能力評估指標體系

戰(zhàn)略投送能力評估要求綜合考慮鐵、水、公、空、管多種運輸方式，裝、運、卸多個投送環(huán)節(jié)，運力動員、交通保障、組織指揮等多種任務。因此，戰(zhàn)略投送能力由多個層次的能力構成。從整體來看，戰(zhàn)略投送能力還體現(xiàn)在快速投送能力、持久投送能力、一體化投送能力等多個方面。這些能力都是處在復雜的內、外部環(huán)境中的戰(zhàn)略投送體系所表現(xiàn)出來的能力。因此，本文首先提出反映系統(tǒng)整體能力的、基于投送效果的評估指標體系，然后落實到戰(zhàn)略投送各環(huán)節(jié)的能力構成中，提出基于戰(zhàn)略投送能力構成的評估指標體系。前者是后者的依據，后者是前者的進一步細化與分解。

3.1 基于投送效果的評估指標體系

基于投送效果的評估指標體系，評估指標向量確定為V(K，J，W，M，D，I，C)。其中K，J，W，M，D，I，C分別代表投送快速性(完成投送的時間)、投送持久性、投送穩(wěn)定性、反應敏捷性、投送精確性、投送一體性、投送經濟性。

3.1.1 投送快速性

投送快速性可通過投送持續(xù)時間來體現(xiàn)。投送持續(xù)時間是指按照合理的投送方案，從投送開始至投送全部完成所持續(xù)的時間。投送快速性可用投送持續(xù)時間與預定投送時間的比值來衡量。

3.1.2 投送持久性

投送持久性是戰(zhàn)略投送持續(xù)保障能力的表征。運載工具的持續(xù)集結能力的變化、敵方的硬打擊和軟殺傷的積累，都可能對投送持久性產生影響。投送持久性可通過單位時間投送量隨時間的變化規(guī)律來體現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 投送持久性對投送能力的影響

3.1.3 投送穩(wěn)定性

投送穩(wěn)定性是戰(zhàn)略投送系統(tǒng)抗干擾能力的表征。投送穩(wěn)定性通過投送持續(xù)時間對各種擾動的響應曲線來體現(xiàn)。有擾動條件下的投送持續(xù)時間均值與無擾動時投送持續(xù)時間的比值越小，投送穩(wěn)定性越好。投送持續(xù)時間的概率分布函數對于對各種擾動的可能響應曲線如圖2所示。

3.1.4 反應敏捷性

反應敏捷性是應急投送的需要。反應敏捷性體現(xiàn)了戰(zhàn)略投送體系各環(huán)節(jié)連接的通暢性，由各個環(huán)節(jié)反應時間的均值來度量，包括:決策時間、任務領受時間、方案制定時間、適運性評估時間、運力動員時間、部署變更生效時間、干擾反應時間等。

3.1.5 投送精確性

在投送任務明確的前提下，投送精確性取決于對交通運輸系統(tǒng)整體能力的把握。交通運輸資源動態(tài)掌握不準確、交通動員能力掌握不準確、路網特性把握不準確、路網穩(wěn)定性不強，都將導致投送精確性降低。投送精確性由投送任務的實際完成時間與預期完成時間的差值來度量。

3.1.6 投送一體性

投送一體性是保持投送部隊的建制完整性的表征。假設一次投送任務中各部(分)隊的到達時間為隨機變量的樣本，則樣本方差為投送一體性的度量，方差越大，投送一體性越差。其中計算均值時可按每個部(分)隊在聯(lián)合作戰(zhàn)中的重要程度賦予權值。

3.1.7 投送經濟性

投送經濟性是在滿足投送需求，且投送時限符合要求的前提下，投送花費的經濟成本合理程度。一般情況下，直接費用難以計算，則按各種運輸方式的線路和運載工具的軍運占用率來間接衡量。設Vij表示各線路的軍運占用率，其中i=1，2，3，4，5分別代表鐵、公、水、空、管五種運輸方式，j代表各條線路，Wij代表Vij的權重，則投送經濟性的衡量方法為，該值反映了投送經濟性的趨向。

3.2 基于能力構成的評估指標體系

圖3 基于能力構成的戰(zhàn)略投送能力評估指標體系

基于能力構成的戰(zhàn)略投送能力評估指標體系如圖3所示，評估指標向量確定為C(C1(C11，C12，C13，C14)，C2(C21，C22，C23)，C3(C31，C32)，C4(C41，C42，C43，C44))。C1代表裝卸保障能力，其中C11、C12、C13、C14分別代表運力動員集結能力、運載工具載運能力、裝備物資適運能力、港站機場裝卸吞吐能力;C2代表運行通過能力，其中C21、C22、C23分別代表通道運輸能力、銜接運輸能力、迂回倒運能力;C3代表交通保障能力，其中C31、C32分別代表交通防護能力、交通搶修能力;C4代表組織指揮能力，其中C41、C42、C43、C44分別代表戰(zhàn)場感知動態(tài)監(jiān)控能力、信息處理能力、信息傳遞能力、決策與協(xié)調能力。

4 戰(zhàn)略投送能力評估指標計算

基于戰(zhàn)略投送能力構成的評估指標體系向量，由運行通過能力、裝卸保障能力、交通保障能力和組織指揮能力構成。該指標體系的評估通過建立戰(zhàn)略投送體系各子系統(tǒng)模型來進行。

4.1 運行通過能力模型

4.1.1 通道運輸能力模型

(1)運輸通道能力模型。連接裝載地域和前沿集結地域的運輸通道，其能力可描述為C(C1，C2，…，Cn)。其中Ci=Ci(Pi，F(xiàn)i，Ti，Qi，Xi，Ri，Wi)為第i子通道，Pi表示路徑，F(xiàn)i表示運輸方式，Ti表示路徑走行時間，Qi表示單位時間的流量，Xi表示該路徑上的最大限界等級，Ri表示該路徑上的最小轉彎半徑，Wi表示該路徑上的最大承重能力(如果此路徑上有橋梁等)。

(2)路網特性模型。連接裝載地域和前沿集結地域的立體交通網絡表示為G(V，E，F(xiàn)，C，T，R，Q，S)。其中V表示節(jié)點集合;E表示邊集合;F=F{F(i，j)|(i，j)∈E}表示各邊對應的運輸方式的集合;C=C{C(i，j)|(i，j)∈E}表示各邊的容量(通過能力)的集合;T=T{T(i，j)|(i，j)∈E}表示各邊的通過時間的集合;R=R{R(i，j)|(i，j)∈E}表示各邊的最小轉彎半徑的集合;向量Q=Q{(QName，QInE，QWei)}表示路網上橋梁的集合，QName為橋梁名稱，QInE為橋梁所在邊，QWei表示橋梁最大承重;向量S=S{(SName，SInE，SWei)}表示路網上隧道的集合，SName為隧道名稱，SInE為隧道所在邊，SWei表示隧道限界等級?？刹捎妹嫦驅ο蠓椒▽β肪W建模。

4.1.2 銜接運輸能力模型

銜接運輸發(fā)生在兩種運輸方式的連接處，通常以部隊摩托化機動和公路運輸相補充的方式進行。各接運點之間的接運時間構成矩陣A=其中aij為從接運點i到接運點j的接運時間，n為需要接運的接運點個數。A是被接運對象、接運地域道路情況、公路運輸保障力量和保障裝備的函數。

4.1.3 迂回倒運能力模型

對于路網上每一個重要節(jié)點、邊(主要是多條運輸子通道交匯的點、邊，其上具有橋梁或隧道的邊)，評估模型為(N，{Pi，F(xiàn)i，Ci，Ti|i=1，…，N})。其中N為迂回線條數，Pi為第i條迂回線，F(xiàn)i為第i條迂回線的運輸方式，Ci為第i條迂回線的通行能力，Ti為第i條迂回線的迂回倒運時間。

4.2 裝卸保障能力模型

4.2.1 運力動員、集結能力模型

運力動員、集結能力有兩種可能的模型。一種是運載工具按統(tǒng)計規(guī)律的動員、集結能力，其模型描述為V=V(L，M)，其中L為可動員的運載工具種類的集合，M為每類運載工具每晝夜可集結的數量。另一種是運載工具動態(tài)的動員、集結能力，主要適用于船舶、飛機等，模型用二維矩陣來描述，A=為可集結的運載工具的數量，m為備選的集結點的數量。其中aij=aij(MC，LB，DQWZ，JJSJ)為運載工具i向集結點j集結的情況。MC為運載工具i名稱，LB為類型，DQWZ為當前位置，JJSJ為向集結點j集結所需時間。裝卸力量、搶修搶建力量集結模型的建立與此類似。

4.2.2 運載工具性能模型

運載工具的性能主要是指速度和載運量兩項參數，而載運量又包括整體載運量和單個運載工具的最大載運量。評估模型為F=({Si}，{qi}，{wi}，W)。其中{Si}為各類運載工具的速度集合，{qi}為單個運載工具的載運量的集合，{wi}為各類運載工具的載運量的集合，W為現(xiàn)有運載工具的總體載運量。一般而言，運載工具的性能是固定的。該模型需要一個能夠提供各種運載工具性能參數的數據庫。

4.2.3 裝備適運性模型

對有特殊運輸要求的裝備，建立適運性評估模型V={Vi(MC，XJ，ZW，JZ，CZ，ZX)}。其中MC為裝備的名稱，XJ為運輸時的限界要求，ZW為運輸時能通過的最小轉彎半徑，JZ為裝備的重量，CZ為適用的運載工具，ZX為適用的裝卸工具。

4.2.4 站、港、機場裝卸能力模型

(1)鐵路車站裝卸能力模型Z={Zi(WZ，ZXCD，DJS，DZTS，CZTS，DZS，GZS，WZS)}。其中WZ為車站位置，ZXCD為裝卸載線的長度，DJS為調機數，DZTS為頂端站臺數量，CZTS為側面站臺數量，DZS為每晝夜可吊裝(卸)裝備的數量，GZS為每晝夜可滾裝(卸)裝備的數量，WZS為每晝夜可裝卸的物資噸數。ZXCD、DJS、DZTS、CZTS為車站的固有屬性。DZS、GZS、WZS是車站的能力參數，為ZXCD、DJS、DZTS、CZTS等的函數。

(2)港口裝卸能力模型G={Gi(WZ，LB，{MTj(MC，LX，BWS，DJS，ZDQZ)}，{BWj(MC，MT，BCNL)}，ZDQDNL，ZXGSS，ZXGRS，ZBS，WZS)}。其中WZ為港口位置;LB為港口類別(海港或內河港);{MTj(MC，LX，BWS，DJS，ZDQZ)}為碼頭情況，MC為碼頭j名稱，LX為其類型(吊裝碼頭或滾裝碼頭)，BWS為其具有的泊位數，DJS為其擁有的吊機數，ZDQZ為碼頭的最大起重能力;{BWj(MC，MT，BCNL)}為泊位情況，MC為泊位j名稱，MT為其所在碼頭，BCNL為其最大泊船能力(噸位);ZDQDNL為港口的最大起吊噸位;ZXGSS為港口擁有的裝卸公司數;ZXGRS為港口擁有的裝卸工人數;ZBS為每晝夜可裝卸的裝備數;WZS為每晝夜可裝卸的物資噸數。

(3)機場裝卸能力模型C={Ci(WZ，DJ，F(xiàn) X Q D J，P D C D，P D K D，P D H D，PXHXDC，PXHXDK，QJJX，TJWS，ZXJXS，ZDQJNL，ZDRYTT，ZBS，WZS，RYS)}。其中WZ為機場地理位置，DJ為機場等級，F(xiàn)XQDJ為飛行區(qū)等級，PDCD為跑道長度，PDKD為跑道寬度，PDHD為跑道厚度，PXHXDC為平行滑行道長，PXHXDK為平行滑行道寬，QJJX為最大起降機型，TJWS為停機位數量，ZXJXS為裝卸機械數量，ZDQJNL為最大起降能力(架次/小時)，ZDRYTT最大人員吞吐量(人次/小時)，ZBS為裝備裝載能力(臺/小時)，WZS為物資裝載能力(噸/小時)，RYS為人員裝載能力(人次/小時)。其中后五個參數為機場能力參數。

4.3 交通防護搶修能力模型

交通防護搶修能力主要是對重點交通目標的防護搶修能力。重點交通目標包括樞紐車站、港口、機場、橋梁、隧道、水庫等。模型由表1、表2兩個主從表描述(以其中關鍵要素為例)。

表1 (主表) 重點交通目標防護、搶修有關參數表

表2 (從表) 重點交通目標遭敵打擊破壞后的搶修能力

4.4 指揮控制系統(tǒng)模型

在分析指揮控制系統(tǒng)的基礎上，建立模型為{(Fi，Pi，Ti)，I1，I2，I3，Q，D，S，K，P，L}。其中Fi表示第i種指揮控制方式，Pi為Fi的可靠性概率，Ti為Fi的響應時間;I1、I2、I3、Q、D分別代表指揮控制系統(tǒng)的戰(zhàn)場感知能力、信息處理能力、信息傳遞能力、問題求解能力、決策能力;S、K、P分別代表指揮自動化系統(tǒng)的戰(zhàn)場生存能力、抗干擾能力和可靠性;L代表組織指揮體系效率。

5 戰(zhàn)略投送能力評估方法

戰(zhàn)略投送能力評估指標體系建立后，就可采用系統(tǒng)的評估方法進行評估。根據不同的投送外部條件，戰(zhàn)略投送可能在沒有敵方干擾的環(huán)境中進行，也可能在強敵干擾環(huán)境中進行。對于前者，可采用系統(tǒng)分析與計算相結合的評估方法，評估模型(流程)如圖4所示。對于后者，可采用仿真評估法，面向戰(zhàn)略投送過程，基于多Agent方法建立戰(zhàn)略投送能力評估模型，仿真評估流程圖如圖5所示。

在建立了戰(zhàn)略投送能力評價指標體系、準備好相應的基礎數據(包括:部隊建制與實力數據;武器裝備運輸性參數;路網、運載工具、交通設施基礎數據等)、建立評估模型之后，可通過人—機結合的綜合評估方式進行多次仿真，得出評估結論。實際應用表明，兩種評估方法均可獲得比較合理的評估結果。

6 結束語

本文在分析戰(zhàn)略投送評估現(xiàn)狀的基礎上，探討了戰(zhàn)略投送能力的基本要素，建立了戰(zhàn)略投送能力評估指標體系，并對各項指標的計算方法進行了研究，最后根據不同的投送外部條件，設計出了相應的評估模型。該評估指標體系面向戰(zhàn)略投送全過程，反映了戰(zhàn)略投送體系的整體能力和動態(tài)能力，評估方法從系統(tǒng)的角度出發(fā)分析和評估戰(zhàn)略投送能力，科學系統(tǒng)的評估結果為加強戰(zhàn)略投送能力建設提供了理論依據和決策指導。

圖4 無擾動條件下兵力投送能力評估模型

圖5 有擾動條件下的兵力投送能力仿真評估模型

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