基于模糊綜合評(píng)判法的電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響評(píng)估?

（火箭軍工程大學(xué) 西安 710025）

1 引言

隨著信息武器裝備的發(fā)展，電能是人類社會(huì)應(yīng)用最廣的能源之一，作為人力無法替代的核心要素，現(xiàn)代聯(lián)合作戰(zhàn)對(duì)其依賴程度也日漸提高。一方面目前無論是美軍的還是我軍的新型指揮信息系統(tǒng)都離不開電能，要實(shí)現(xiàn)偵察、情報(bào)、指控、打擊、防護(hù)、保障等作戰(zhàn)要素?zé)o縫鏈接，不間斷的電力供應(yīng)是基礎(chǔ)，一方面信息化武器裝備對(duì)電力的依賴性越來越高，另一方面電力與多數(shù)關(guān)鍵軍事信息基礎(chǔ)設(shè)備相連，形成多種功能效應(yīng)。電力基礎(chǔ)設(shè)施遭受破壞和攻擊，極大影響軍事信息基礎(chǔ)設(shè)施功能，進(jìn)而使作戰(zhàn)能力受到影響，最終影響整個(gè)聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)。本文從聯(lián)合作戰(zhàn)的情報(bào)感知能力、信息系統(tǒng)支撐能力、火力打擊能力、電子對(duì)抗能力、機(jī)動(dòng)能力、多維防護(hù)能力、綜合保障能力、人員指揮能力八個(gè)方面分別分析電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)作戰(zhàn)能力影響，通過評(píng)估得到各指標(biāo)不同影響值［1］。

2 電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響分析

聯(lián)合作戰(zhàn)是系統(tǒng)與體系之間的作戰(zhàn)，通過C4ISR統(tǒng)一進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮，使聯(lián)合作戰(zhàn)力量一體化。電力基礎(chǔ)設(shè)施是C4ISR重要能源設(shè)施，影響聯(lián)合作戰(zhàn)整體能力。信息化聯(lián)合作戰(zhàn)中各力量都需要C4ISR提供信息保障，電力基礎(chǔ)設(shè)施是保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、偵查系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、裝備系統(tǒng)等正常運(yùn)行的能源設(shè)施［2］，電力基礎(chǔ)設(shè)施的癱瘓勢(shì)必影響聯(lián)合作戰(zhàn)整體能力，電力基礎(chǔ)設(shè)施與聯(lián)合作戰(zhàn)能力關(guān)系如圖1所示。

3 評(píng)估指標(biāo)的構(gòu)建

構(gòu)建聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響指標(biāo)體系，目標(biāo)就是建立合適的電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力評(píng)估模型，使模型能夠直觀、科學(xué)、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力失效的影響，而且通過定量分析得到聯(lián)合作戰(zhàn)能力各指標(biāo)失效的排序，建立各指標(biāo)能力保護(hù)失效機(jī)制，使聯(lián)合作戰(zhàn)能力發(fā)揮到最大化［3］。

3.1 指標(biāo)構(gòu)建原則

電力基礎(chǔ)設(shè)施影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力指標(biāo)構(gòu)建必須直觀全面反映聯(lián)合作戰(zhàn)的特點(diǎn)，系統(tǒng)是一個(gè)層次分明的整體，通過合理梳理指標(biāo)，構(gòu)造一個(gè)全面反映評(píng)價(jià)對(duì)象整體的指標(biāo)體系，因此劃分層次和標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)實(shí)際情況而定。構(gòu)建指標(biāo)時(shí)可廣泛收集專家和評(píng)委的意見和建議，確保指標(biāo)的真實(shí)性和公平性［4］，因此可以讓更多的軍事專家和相關(guān)領(lǐng)域人員參與進(jìn)來，廣泛收集意見，保證指標(biāo)構(gòu)建的權(quán)威性，最終確定影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖1 電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力關(guān)系

圖2 影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力指標(biāo)模型

3.2 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)聯(lián)合作戰(zhàn)能力評(píng)估指標(biāo)體系，采用專家評(píng)分法分層次分別從情報(bào)感知能力、信息系統(tǒng)支撐能力、火力打擊能力、電子對(duì)抗能力、機(jī)動(dòng)能力、多維防護(hù)能力、綜合保障能力及人員指揮能力構(gòu)建影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力的判斷矩陣［5］。選用如表1所示的1-9標(biāo)度法對(duì)一級(jí)指標(biāo)兩兩進(jìn)行相互比較，二級(jí)指標(biāo)兩兩進(jìn)行相互比較，構(gòu)建各層次指標(biāo)的判斷矩陣，其中aij表示因素i和因素j相對(duì)于目標(biāo)重要值。一般構(gòu)建的判斷矩陣C有三個(gè)條件:1）Cij＞0；2）Cij=1/Cji(i≠j) ；3）Cii=1（i，j=1，2，…n），若Cij·Cjk=Cik，此矩陣稱為一致性矩陣［6～10］。

對(duì)于總目標(biāo)A，各準(zhǔn)則A1～A8之間的相對(duì)重要性比較得出判斷矩陣:

對(duì)于各準(zhǔn)則層A1～A8，各方案之間的重要性比較判斷矩陣為

3.3 指標(biāo)權(quán)重一致性檢驗(yàn)

由于各指標(biāo)體系對(duì)總指標(biāo)的影響不同，為了增強(qiáng)直觀比較，消除物理量影響因素，需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，具體步驟如下。

第一步:求基本向量。利用方根法求每個(gè)因素的權(quán)值，計(jì)算判斷矩陣每一行的乘積，然后對(duì)每一行乘積開n次方根［11］。

表1 1-9標(biāo)度法

第二步:求特征向量。利用式（2）對(duì)向量進(jìn)行歸一化，得到特征向量（3）。

第三步:最大特征值。根據(jù)特征向量W，利用式（3）計(jì)算出判斷矩陣最大特征。

第四步:判斷矩陣一致性檢驗(yàn)，由于復(fù)雜事物不可能精確到比值，存在一定誤差，所以要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。一致性比率CR是一致性指標(biāo)CI與隨機(jī)一致性指標(biāo)RI比值，RI可以查表獲得。

當(dāng)CR≤0.1時(shí)，說明判斷矩陣符合一致性，若不符合，需要對(duì)矩陣進(jìn)行調(diào)整，直到滿意一致性為止。而一次性指標(biāo)CI如下所示。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

經(jīng)計(jì)算，判斷矩陣A-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W=（0.0805 0.1653 0.3407 0.1653 0.0827 0.0413 0.0413 0.0827）T=8.0047，CR=0.00047437＜0.1

判斷矩陣A1-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W1=（0.1356，0.4699，0.2801，0.1143）T，λmax=4.0310，CR=0.0115＜0.1，

判斷矩陣A2-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W2=（0.0882，0.2720，0.4829，0.1570）T，λmax=4.0145，CR=0.0054＜0.1，

判斷矩陣A3-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W3=（0.3509，0.1091，0.1890，0.3509）T，λmax=4.0104，CR=0.0038＜0.1

判斷矩陣A4-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W4=（0.2402，0.5499，0.2098）T，λmax=3.0183，CR=0.0158＜0.1

判斷矩陣A5-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W5=（0.1958，0.4934，0.3108）T，λmax=3.0536，CR=0.0462＜0.1

判斷矩陣A6-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W6=（0.1570，0.2720，0.4829，0.0882）T，λmax=4.0145，CR=0.0054＜0.1

判斷矩陣A7-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W7=（0.0671，0.1473，0.2908，0.4948）T，λmax=4.0178，CR=0.0066＜0.1

判斷矩陣A8-Ai，相對(duì)重要性權(quán)值及λmax、CR的值分別為

W8=（0.0882，0.1570，0.2720，0.4829）T，λmax=4.0145，CR=0.0054＜0.1

由上面計(jì)算可知，各指標(biāo)一致性檢驗(yàn)均合格，最終各指標(biāo)的權(quán)重可以作為影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力的評(píng)估依據(jù)。

4 聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響評(píng)估

4.1 確定評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)集

影響聯(lián)合作戰(zhàn)能力的因素確定指標(biāo)集，影響一級(jí)指標(biāo)的二級(jí)指標(biāo)集分別為

4.2 建立權(quán)重集

在評(píng)估方案中，因各指標(biāo)因素的影響程度作用不一樣，所以要對(duì)每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，反應(yīng)各因素的權(quán)重重要程度。通過專家打分和層次分析法，得出每個(gè)權(quán)重ω=(ω1,ω2,…,ωn)，該權(quán)重已經(jīng)通過層次分析法計(jì)算得出，如下:

4.3 確定評(píng)語集

假設(shè)對(duì)X城市聯(lián)合作戰(zhàn)能力各指標(biāo)影響進(jìn)行模糊評(píng)判，設(shè)定模糊評(píng)判集，通常采取由高到底的評(píng)語，本文采用對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力指標(biāo)影響分為“非常大、較大、中等、較小、無”。采用10分制打分法確定各參數(shù)V={9 8.5 6.4 3.1 1}，并請(qǐng)10位專家對(duì)二級(jí)30個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判［12］，得出判斷矩陣如下:

4.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)判斷矩陣進(jìn)行綜合評(píng)判計(jì)算，由公式Bi=ωi?Ri，其中“ ?”是一種合成運(yùn)算，本文用的是主因素突出型模糊運(yùn)算。

由計(jì)算結(jié)果，可知一級(jí)指標(biāo)模糊評(píng)價(jià)矩陣為

從而得到總的綜合評(píng)判指標(biāo)為

根據(jù)評(píng)語集V的參數(shù)可計(jì)算效能評(píng)估最終值為

同理可以求出:情報(bào)感知能力C1、信息系統(tǒng)支撐能力C2、火力打擊能力C3、電子對(duì)抗能力C4、機(jī)動(dòng)能力C5、多維防護(hù)能力C6、綜合保障能力C7及人員指揮能力C8分別如下:

根據(jù)評(píng)判集和評(píng)估C值可知，電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力整體影響程度屬于“較大”范圍值內(nèi)，八個(gè)一級(jí)指標(biāo)中，機(jī)動(dòng)能力、防護(hù)能力、保障能力影響程度屬于“中等”范圍值內(nèi)，剩下五個(gè)一級(jí)指標(biāo)影響均屬于“較大”范圍值內(nèi)，其中影響最高的是信息系統(tǒng)支撐能力，其次是電子對(duì)抗能力和情報(bào)感知能力，信息系統(tǒng)支撐能力和電子對(duì)抗能力是防御的重點(diǎn)。

5 結(jié)語

本文主要針對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響模型進(jìn)行評(píng)估，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)，依據(jù)專家打分計(jì)算，對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響模型進(jìn)行驗(yàn)證，得出聯(lián)合作戰(zhàn)能力影響程度及各指標(biāo)能力的影響，根據(jù)結(jié)果，提出了有針對(duì)性的意見建議，為現(xiàn)代化聯(lián)合作戰(zhàn)提供理論支撐。