(火箭軍工程大學 西安 710025)
隨著使命任務的拓展,導彈部隊將以武器系統(tǒng)為基礎集成指揮控制、偵察通信、轉載測試和綜合保障等能力要素形成作戰(zhàn)單元,以作戰(zhàn)單元為基本作戰(zhàn)單位跨戰(zhàn)區(qū)遂行多種樣式的作戰(zhàn)任務,將成為未來戰(zhàn)場上的新常態(tài)。導彈部隊作戰(zhàn)單元的作戰(zhàn)效能是該作戰(zhàn)單元在預期或規(guī)定的作戰(zhàn)使用環(huán)境以及所考慮的組織、戰(zhàn)略、戰(zhàn)術、生存能力和威脅條件下,完成規(guī)定任務的能力[1],是完成作戰(zhàn)任務的度量。但是進行效能評估時,因評估人員所處的地位不同、觀察的角度不同,對許多系統(tǒng)評估問題持有不同的理解[2]。如何有效評估該作戰(zhàn)單元的作戰(zhàn)效能,是準確獲得部隊使用導彈裝備綜合作戰(zhàn)能力的重要參考、對促進部隊戰(zhàn)斗力生成具有重要的意義和作用。本文以某型導彈武器系統(tǒng)集成后的作戰(zhàn)單元作為研究對象,建立合適的指標體系,采用灰色評估方法實現(xiàn)其作戰(zhàn)效能的準確評估,為該型裝備作戰(zhàn)運用提供決策依據(jù),為未來大規(guī)模聯(lián)合作戰(zhàn)奠定重要基礎。
作戰(zhàn)效能指標作為作戰(zhàn)行動方案的決策依據(jù)和作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)能力的評價標準,在分析導彈作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能中占有至關重要的地位。作戰(zhàn)效能指標的設計和指標體系的構建是作戰(zhàn)效能評估的基礎性工作,也是核心工作,其直接關系到評估結果的合理性、準確性[3]。
導彈部隊作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能評估應當以其功能、組成和任務為出發(fā)點,確定其指標體系應遵循以下原則:
1)系統(tǒng)性原則。指標體系應能較客觀反映作戰(zhàn)單元的特點和結構,并充分考慮各指標之間的聯(lián)系和影響,各個指標覆蓋范圍要廣,全面體現(xiàn)導彈部隊作戰(zhàn)單元的作戰(zhàn)效能。
2)實戰(zhàn)性原則。構建指標體系必須將武器裝備、人員環(huán)境置于一定作戰(zhàn)背景下,以導彈部隊作戰(zhàn)單元在作戰(zhàn)想定下的使命任務為依據(jù),從而為評估指標體系擬定奠定基礎。
3)可行性原則。建立指標體系應當考慮各指標的可獲取性以及可度量性,確保其便于采集、分析和處理。否則,不但會加大評估難度,而且可能導致評估結果不可信。
通過分析一個作戰(zhàn)單元的裝備、人員配置,設定特殊作戰(zhàn)環(huán)境和完整的作戰(zhàn)任務剖面,確定作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能目標層為生存能力、通信能力、打擊目標能力、作戰(zhàn)指揮能力、綜合保障能力五個方面為一級指標。各一級指標又可用諸多具體指標來衡量,建立二級指標,具體的指標體系如圖1所示。
在效能評估中,確定各指標的權重是計算評估結果重要最的一個內(nèi)容,權重的合理與否將會影響評估結果的準確性。在實際效能評估應用中,應當兼顧各種方法的優(yōu)缺點,使得效能評估的結果更加符合客觀情況[4]。
3.1.1 層次分析法確定二級指標權重
層次分析法(Analytical Hierarchy Process,AHP)是一種解決多目標的復雜問題的定性與定量相結合的決策分析方法[4]。層次分析法用決策者的經(jīng)驗判斷各衡量指標能否實現(xiàn)的標準之間的相對重要程度,通過兩兩比較、判斷和計算,以獲得各個要素的權重。由于篇幅有限,本文以U1指標為例,采用層次分析法,確定二級指標權重。
1)構建判斷矩陣,計算權重向量
根據(jù)指標U11U12U13對U1的重要性,將U1層兩兩比較,填寫表格,構造判斷矩陣。
表1 判斷矩陣和權重向量
則U1層權重向量w1=(0.540,0.297,0.163)。
2)一致性檢驗
(1)計算判斷矩陣的特征根
(2)一致性指標判定
由于該判斷矩陣為3階矩陣,查表可得其平均隨機一致性指標RI=0.58。
因此判斷矩陣完全滿足一致性檢驗要求,故U1層權重w1=(0.540,0.297,0.163)符合要求。
按照同樣的計算方法,可以計算出:
3.1.2 G1賦權法確定一級指標權重
層次分析法是確定評價指標的重要方法,但是對于指標過多,進行兩兩比較時容易出現(xiàn)錯誤,采用G1賦權法可以避開層次分析法的弊端,無需構造判斷矩陣,減小了權重求解的計算量;同時,G1賦權法所確定的關系也來自評價專家,也具有較高的可信度。
1)確定指標間的重要性
采用專家評定,確定指標重要程度,并按照重要性進行排序:U3≥U1≥U2≥U4≥U5。記xn*為排序后的第n個指標,則x*≥x*≥x*≥x*≥x*,由x*12345n與 Ui的對應關系可得,x1*=U3,x2*=U1,x3*=U2,x4*=U4,x5*=U5。
2)確定權重比
相鄰兩個指標之間的權重之比表示為rk,即,其取值參考表2。通過專家打分結果,可得r2=1.2,r3=1.2,r4=1.4,r5=1.6。
表2 G1賦權法指標間重要性比較
3)確定權重系數(shù)
指標xn*的權重記作w*n,其計算公式為
首先計算w*5=0.093,根據(jù)可得
同理求得w*3=0.208,w*2=0.250,w*1=0.300。由xn*與Ui的對應關系,可得一級指標權重w=(0.250,0.208,0.300,0.149,0.093)。
為實現(xiàn)對作戰(zhàn)效能的綜合評價,需將各定性指標轉化為定量指標,根據(jù)實際情況制定相應的評分等級標準(見表3),其中f為評分值。
表3 評分等級標準
按照評分標準,選取五位專家對各項指標進行評分,各指標評分結果見表4,所有得分dijk組成評價樣本矩陣。
表4 各指標評分結果
根據(jù)灰色評估理論,確定評價灰類e=1,2,…,g,即要確定評價灰類的等級數(shù)、灰類的灰數(shù)?及其白化權函數(shù)fe(dijk)。
3.3.1 確定評估灰類
第一灰類“優(yōu)”(e=1),灰數(shù) ?1∈[0,8,∞],白化權函數(shù)為
第二灰類“良”(e=2),灰數(shù) ?2∈[0,8,16],白化權函數(shù)為
第三灰類“中”(e=3),灰數(shù) ?3∈[0,4,8],白化權函數(shù)為
第四灰類“差”(e=4),灰數(shù) ?4∈[0,2,4],白化權函數(shù)為
3.3.2 計算灰色評價系數(shù)
以生存能力U1為例,計算灰色評價權向量及矩陣:
各評價灰類的總評價系數(shù)記為x11,其計算公式為
第e個評估灰類的灰色評價數(shù)記為r11e,則有:
計算得出:r111=0.481,r112=0.468,r113=0.051,r114=0。
3.3.3 計算灰色評價向量及矩陣
U11對各灰色的灰色評估權向量為
同理可得 r12,r13。
利用相同的方法計算:
首先對Ui作一級綜合評判:
利用同樣的方法計算:
U的二級綜合評判結果為
取優(yōu)、良、中、差對應標準中的值作為各評價灰類等級的值化向量,則值化向量:D=[9 7 5 3]。
進而計算出該導彈部隊作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能的綜合評價值:E=B×DT=6.988。結合評分等級標準(表3)來看,6<6.988<8,說明該型作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能屬“良”類,與實際情況相符。
以導彈部隊作戰(zhàn)單元為單位,通過分析其裝備、人員組成,構建了導彈部隊作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能評估指標體系,并結合指標體系選取適當?shù)馁x權法獲得權重,最后利用灰色綜合評價法對導彈部隊作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能進行評估。通過對該作戰(zhàn)單元作戰(zhàn)效能的準確評估可為導彈部隊制定科學的作戰(zhàn)理論、作戰(zhàn)原則和使用策略提供決策依據(jù),能夠為導彈部隊作戰(zhàn)單元在未來跨戰(zhàn)區(qū)遂行多種樣式的作戰(zhàn)任務中提高作戰(zhàn)能力提供參考。