基于行為分析的指揮員指揮模式分類模型*

王子明　王　萍　戚學(xué)文

(1.海軍航空工程學(xué)院　煙臺　264001)(2.91286部隊(duì)信息化處　青島　266000)

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基于行為分析的指揮員指揮模式分類模型*

王子明1王萍2戚學(xué)文1

(1.海軍航空工程學(xué)院煙臺264001)(2.91286部隊(duì)信息化處青島266000)

摘要通過分析特定指揮員在指揮行為實(shí)驗(yàn)中的行為表現(xiàn),構(gòu)建分析樣本數(shù)據(jù)集,并選取典型指揮員作為參考樣本,提出了一種基于K-均值聚類算法的指揮模式分類模型,模型計(jì)算簡便,便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn),對于認(rèn)識和把握特定指揮員特點(diǎn),并應(yīng)用于作戰(zhàn)和訓(xùn)練實(shí)踐具有重要意義。

關(guān)鍵詞指揮模式; 指揮行為實(shí)驗(yàn); K-均值聚類

Command Pattern Classification Model Based on Behavior Data Analysis

WANG Ziming1WANG Ping2QI Xuewen1

(1. Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai264001)

(2. Force Informatization Office, No. 91286 Troops of PLA, Qingdao266000)

AbstractThe sample analysis data sets are built through the analysis of specific commands’ behavior in command behavior experiment, and typical commanders are selected as reference sample, a command pattern classification is proposed model based on K-means clustering algorithms. The command model calculation is simple, easy for computer implementation, and is of great significance in understanding and mastering specific commanders characteristics, and application to practical operations and training.

Key Wordscommand mode, command behavior experiment, K-means clustering

Class NumberO141.4

1引言

指揮員是作戰(zhàn)指揮中的決定性因素,是指揮行為的主體,在實(shí)際作戰(zhàn)中,部隊(duì)的各種作戰(zhàn)行動(dòng)實(shí)際上是指揮員指揮行為的外化與延伸[1],而指揮員作為有著獨(dú)立意識的人,其一切行為(包括指揮行為)都是自身主觀意識的反映[1],一般認(rèn)為,指揮員的個(gè)體因素具有相對的獨(dú)立性和穩(wěn)定性,反映到實(shí)際的作戰(zhàn)指揮活動(dòng)中,則表現(xiàn)為通過多次觀察,某一特定指揮員的指揮傾向應(yīng)具有一致性,從而形成相對穩(wěn)定的指揮模式。指揮模式將在該指揮員所參加的所有作戰(zhàn)行動(dòng)及各種形式的作戰(zhàn)訓(xùn)練中得以執(zhí)行,蘊(yùn)含于大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中。因此,通過運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析的技術(shù)方法,對指揮員在作戰(zhàn)和訓(xùn)練過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)、深入地分析,可以總結(jié)歸納由指揮員個(gè)體因素所導(dǎo)致的指揮模式類型,從而深入了解特定指揮員的指揮特性。

2指揮行為實(shí)驗(yàn)假設(shè)

實(shí)際的作戰(zhàn)行動(dòng)以及非戰(zhàn)時(shí)進(jìn)行的各種形式的實(shí)兵或虛擬訓(xùn)練均可作為指揮行為實(shí)驗(yàn),指揮員在這些活動(dòng)中的表現(xiàn)經(jīng)數(shù)據(jù)化后,即成為分析該指揮員指揮行為模式的數(shù)據(jù)樣本。根據(jù)經(jīng)典行為學(xué)理論的個(gè)體行為模式[2~3],在指揮行為實(shí)驗(yàn)中,受試指揮員的行為表現(xiàn)Y、實(shí)驗(yàn)控制項(xiàng)X及指揮員指揮模式O具有如下形式的函數(shù)關(guān)系[4~5]:

Y=f(X,O)

式中,映射f由作戰(zhàn)指揮領(lǐng)域知識決定,表征指揮員在作戰(zhàn)指揮活動(dòng)中必然遵循的一般規(guī)律和規(guī)則等。設(shè)對某指揮員進(jìn)行多次試驗(yàn)可獲得樣本數(shù)據(jù)集記為如下形式:

(1)

式中,集合{X1,…,Xj,…}為指揮行為試驗(yàn)的控制項(xiàng)目集,也可稱為采樣項(xiàng)目集;集合{Y1,…,Yi,…}為樣本集,其中每一個(gè)Yi記錄了受試指揮員參與一次完整試驗(yàn)的行為表現(xiàn);對于一次分析的樣本集,各樣本取相同的采樣項(xiàng)目集,但項(xiàng)目屬性取不同值。

灌服驅(qū)蟲藥后48 h和144 h后，對上述20只山羊分別通過直腸采集糞便，標(biāo)記后放置冷藏箱保存，送西北農(nóng)林科技大學(xué)檢測。

3指揮行為模式分類模型

以 Buske 等［6］、Onteru 等［7］研究的 15 個(gè)基因以及肖紅衛(wèi)等［5］研究的40個(gè)基因?yàn)檠芯繉ο?，在線進(jìn)行分析。

If

為了對受試指揮員的指揮模式進(jìn)行分析和分類,首先需要構(gòu)建參考類型,參考類型由那些指揮經(jīng)驗(yàn)豐富、指揮能力和指揮模式已得到充分肯定的指揮員的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)成[6~8]。設(shè)經(jīng)過歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,獲得典型樣本集:

良好的身體素質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，是提高學(xué)生掌握運(yùn)動(dòng)技能的先決條件，本文在實(shí)驗(yàn)前對50米跑、中長跑以及立定跳遠(yuǎn)項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組和對照組數(shù)據(jù)結(jié)果（如表1）所示。身體素質(zhì)p＞0.05，說明實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組和對照組身體素質(zhì)不存在顯著性差異，保證了實(shí)驗(yàn)的可靠性。

S={Ri}, (i=1,2,…,M)

Ri={ri1,…,rij,…,riN}

SMN={rij}M×N

(2)

(3)

距離Dik以下式定義:

(4)

式中,算子|·|表征相應(yīng)屬性間的差異性,根據(jù)屬性值的數(shù)據(jù)類型可按下式定義:

利豐雅高未來仍將堅(jiān)持占領(lǐng)期刊的制高點(diǎn)，努力擴(kuò)大圖書、噴繪市場空間，以期成為一個(gè)集期刊、圖書、文宣、噴繪于一體的、新的一站式印刷服務(wù)商。

(5)

將各典型樣本歸入距離最小的簇,并重新計(jì)算簇質(zhì)心,則所有典型樣本歸類后可獲得K個(gè)簇質(zhì)心。以簇質(zhì)心的距離定義簇間距,執(zhí)行如下算法。

Repeate

將間距最小的兩個(gè)簇歸為一類并得到新的簇質(zhì)心;

Until

(1)空氣濾清器阻塞清洗空氣濾清器芯子或清除指質(zhì)濾芯上的灰塵，必要時(shí)應(yīng)更換，以及檢查機(jī)油平面是否正常。(2)排氣管阻塞或接管過長，轉(zhuǎn)彎半徑太小、彎頭過多清除排氣管內(nèi)積碳，重新排氣接管，彎頭不能多余三個(gè)，并有足夠大的排氣截面。

所有簇的間距均不超過預(yù)設(shè)閥值;

下面開始對受試指揮員進(jìn)行分類,由于對某一指揮員其單次的指揮行為表現(xiàn)受到臨時(shí)條件的影響具有一定的隨機(jī)性,不夠穩(wěn)定[5],因此要想獲得指揮員的穩(wěn)定的指揮特點(diǎn)應(yīng)該是在多次實(shí)戰(zhàn)指揮或模擬指揮中的行為表現(xiàn)中綜合體現(xiàn)的,因此我們在分類時(shí)仍然選取受試指揮員多次訓(xùn)練的數(shù)據(jù)樣本,以多個(gè)樣本的統(tǒng)計(jì)特性來估計(jì)該指揮員的指揮特點(diǎn),以其統(tǒng)計(jì)特性與各參考樣本的關(guān)系描述該指揮員的指揮類型。設(shè)受試指揮員訓(xùn)練樣本集為

比喻要生動(dòng)形象，才能觸動(dòng)心靈?！渡摹半娏俊薄芬徽n中，丁老師用圖片“你的生命還剩多少‘電量’”來比喻：中國人口平均壽命，男性74歲，女性77歲。每個(gè)人生命“電量”的余量：“10后”剩 69年，“00后”剩 59年，“90 后”剩 49年，“80后”還有 39年，“70后”還有 29 年，“60后”還有 19年，“50后”還有9年。這個(gè)比喻借助圖片表現(xiàn)，特別生動(dòng)形象，讓學(xué)生有一種緊迫感。而不同年齡段生命“電量”的展示，讓孩子產(chǎn)生聯(lián)想，有更多的思考。

}

(6)

其中K為類個(gè)數(shù),對每個(gè)類可根據(jù)類中所含樣本的歸屬指揮員的特點(diǎn)來賦予該類定義[9~10]。

3.2分類模型

以最后計(jì)算的簇質(zhì)心為參考樣本,則可得參考樣本集:

(7)

其中L為訓(xùn)練樣本數(shù)量。為了獲得受試指揮員的統(tǒng)計(jì)特性,我們以S0為簇計(jì)算簇中心:

3.1基于K-均值聚類的參考類型獲取

(8)

其中,M為樣本集所含典型樣本數(shù)量,N為選取的參考屬性個(gè)數(shù),則典型樣本集可表示為

積極開展法律援助，讓打不起官司的老百姓也能拿起法律武器捍衛(wèi)自身權(quán)利。積極推進(jìn)司法救助，充分體現(xiàn)司法機(jī)關(guān)的為民情懷。

Δd0>設(shè)定閾值;

Repeat

{

由于徑向基RBF核函數(shù)具有良好的學(xué)習(xí)能力，能夠逼近任何非線性函數(shù)，因此該研究選取RBF核函數(shù)進(jìn)行分類研究。核函數(shù)參數(shù)δ和懲罰因子c的選取對于SVM的結(jié)果有重要影響，而參數(shù)的選擇多以經(jīng)驗(yàn)選取為主，其分類精度和速度都無法得到保證，因此，將通過使用粒子群算法對SVM的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以尋求參數(shù)的最優(yōu)解。PSO-SVM算法首先將系統(tǒng)初始化為一組隨機(jī)解，然后通過迭代搜尋最優(yōu)值。在該研究中SVM的核函數(shù)選用RBF核函數(shù)，通過使用粒子群算法的搜索能力，能夠?qū)χС窒蛄繖C(jī)中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而得到參數(shù)的最優(yōu)解。

從訓(xùn)練簇中去掉該點(diǎn);

第一，目標(biāo)客戶。主要是針對一些對企業(yè)產(chǎn)品或者是服務(wù)有意向的客戶群體，借助相應(yīng)的技術(shù)就要對人口基礎(chǔ)特征和價(jià)值觀理念等進(jìn)行集中收集，確?？蛻羧号卸ê头治龅暮侠硇?。并且，后續(xù)銷售過程中要針對目標(biāo)客戶群體進(jìn)行集中識別和監(jiān)督管理，建立長效性合作關(guān)系，為全面提升管理工作的實(shí)際效率，也為中小零售企業(yè)電子商務(wù)商業(yè)運(yùn)營模式的優(yōu)勢整合奠定基礎(chǔ)。

鈣鎂滴定：取等量試液，加5mL NH3-NH4Cl緩沖溶液、4DEBT，同樣用EDTA標(biāo)液滴定至終點(diǎn)，記錄消耗的EDTA體積V2。

Until

“設(shè)立子公司的好處主要體現(xiàn)在發(fā)行理財(cái)產(chǎn)品的優(yōu)勢，例如不設(shè)認(rèn)購門檻、不強(qiáng)制面簽，允許子公司發(fā)行的公募理財(cái)產(chǎn)品直接投資股票等，讓理財(cái)子公司擁有了更大的投資權(quán)限和范圍?！蹦彻煞葜粕虡I(yè)銀行資管部門經(jīng)理告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者，“牌照審批通過后，無論是公募還是私募、線上還是線下，理財(cái)子公司都可以做?！?/p>

3.3模型說明

1) 以上所述各樣本集具有相同的屬性集;

2) 在聚類過程中,有可能來自同一指揮員的樣本被聚為不同類,這是由于樣本數(shù)據(jù)反映的是受試指揮員的主觀行為,受多種因素影響,個(gè)別的行為表現(xiàn)與自己的一貫風(fēng)格不一致是符合現(xiàn)實(shí)的;

3) 樣本量應(yīng)盡可能大,通過上述模型機(jī)制容易知道,K-均值算法本身具有自檢驗(yàn)性,樣本越多聚類準(zhǔn)確性越強(qiáng),若樣本量不足,有可能出現(xiàn)運(yùn)算無法收斂到預(yù)訂要求的情況,即所有樣本均完成迭代后,簇質(zhì)心的值變?nèi)匀淮笥陂撝怠?/p>

4結(jié)語

指揮行為是行為范疇在軍事指揮領(lǐng)域的具體表現(xiàn),某一指揮員在經(jīng)歷特定的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和作戰(zhàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后,其指揮行為必然呈現(xiàn)模式化的特點(diǎn)。另外,人類的一切認(rèn)識活動(dòng)最終都可歸結(jié)為一種分類活動(dòng)[11],因此,對指揮員的指揮模式進(jìn)行分類分析,是認(rèn)識和把握該指揮員指揮特點(diǎn)、指揮素養(yǎng)的最直接方式。文中所提出的指揮行為模式分類方法能夠脫離實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在實(shí)際作戰(zhàn)態(tài)勢中泛化,因而對于把握指揮員指揮特點(diǎn),評估指揮員指揮能力,以及作戰(zhàn)態(tài)勢預(yù)測等方面具有重要的參考價(jià)值,同時(shí)對指揮員的任用、提拔以及進(jìn)行針對性培養(yǎng)等方面也具有重要的實(shí)踐意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 劉衛(wèi)國.作戰(zhàn)指揮行為學(xué)[M].北京:解放軍出版社,2011:174-179.

LIU Weiguo. Behavior Science of Operation Commanding[M]. Beijing: People’s Liberation Army Press,2011:174-179.

[2] Katherine van Wormer. Human Behavior and the Social Environment[M]. Oxford Nuiversity Press,2007.

[3] 朱軍芳.網(wǎng)絡(luò)上集體行為的動(dòng)力學(xué)研究[D].合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),2010:74-84.

ZHU Junfang. Dynamics Analysis of Public Behavior in Network[D]. Hefei: University of Science and Technology of China,2010:74-84.

[4] J. M. Watts. Animate: Computer-Simulated Animals in Behavioral Research[J]. Journal of Animal Science,1998,76(10):2596-2604.

[5] Katherine van Wormer. Human Behavior and the Social Environment[M]. Oxford Nuiversity Press,2007:111-121.

[6] C. Meeirina, G. M. Levchuk, S. Ruan, et al. Normative Framework and Computational Models for Simulating and Assessing Command and Control Process[J]. Simulation Modeling Practice and Theory,2006(14):454-479.

[7] 馬祖禮譯.行為學(xué)導(dǎo)論[M].天津:南開大學(xué)出版社,1990:23-30.

MA Zuli. Introduction of Behavior Science[M]. Tianjin: Nankai University Press,1990:23-30.

[8] Yandell B S. Practical data analysis for designed experiments[M]. Chapman & Hall,1997:166-168.

[9] Daniel H. Wagner, W. Charles Mylander, Tomas J. Sanders. Naval Operations Analysis[M]. The U.S. Naval Institute Press, Annapolis, Maryland,1999:203-204.

[10] C. G. Langton. Self-Reproduction in Cellular Automata[D]. Physical D,1984,10(2):135-144.

[11] Guo K, Xu C, Yan W C. Stochastic Mathematic Model of the Fighting Personnel and its Application in Effectiveness Evaluation for Small Arm System[C]//Communications and Information Technology, ISCIT 2005. IEEE International Symposium,2005:1333-336.

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《計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程》編輯部

中圖分類號O141.4

DOI:10.3969/j.issn.1672-9722.2016.02.006

作者簡介:王子明,男,博士,講師,研究方向:兵種戰(zhàn)術(shù)學(xué)。

*收稿日期:2015年8月11日,修回日期:2015年9月23日