復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估研究

李曉寧，陳國富，侯志軍

（石家莊陸軍指揮學(xué)院軍隊指揮系，河北石家莊 050084）

復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估研究

李曉寧，陳國富，侯志軍

（石家莊陸軍指揮學(xué)院軍隊指揮系，河北石家莊 050084）

訓(xùn)練效果的準確評估是改進訓(xùn)練方法提高訓(xùn)練效果的基礎(chǔ)。而武器裝備受到復(fù)雜電磁環(huán)境的影響導(dǎo)致訓(xùn)練效能評估的復(fù)雜性，本文在分析復(fù)雜電磁環(huán)境對武器裝備訓(xùn)練影響的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論，建立了基于層次結(jié)構(gòu)的灰色評估指標體系，給出了模型的具體計算步驟，解決了部分因素存在信息不全和不確定的問題。實例表明，該方法可以很好的解決復(fù)雜電磁環(huán)境下訓(xùn)練效果評估問題，為部隊開展復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估提供方法支持。

復(fù)雜電磁環(huán)境；武器裝備訓(xùn)練；灰色理論；效果評估

隨著武器裝備信息化程度的不斷提高，裝備的電磁敏感度越來越高。而信息化條件下的戰(zhàn)爭，是在復(fù)雜電磁環(huán)境這個舞臺上進行的［1］。制電磁權(quán)的爭奪先于其他行動展開，并且貫穿于整個的作戰(zhàn)過程之中，是整個作戰(zhàn)過程順利實施的前提和基礎(chǔ)。這些復(fù)雜多變的電磁環(huán)境對裝備的安全乃至生存構(gòu)成了嚴重的威脅，同時也給裝備訓(xùn)練帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。開展復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備訓(xùn)練，加速提高部隊信息化條件下作戰(zhàn)裝備保障能力，是部隊各級裝備部門面臨的極其緊迫而又現(xiàn)實的任務(wù)。復(fù)雜電磁環(huán)境下的裝備訓(xùn)練是針對操作人員進行的訓(xùn)練，通過訓(xùn)練使其在復(fù)雜電磁環(huán)境下能夠盡可能的發(fā)揮武器裝備的作戰(zhàn)能力。而對訓(xùn)練效果的評估是改進訓(xùn)練方法、提高訓(xùn)練效果的依據(jù)。那么如何設(shè)計評估方法，如何構(gòu)建評估指標體系，已成為研究復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備訓(xùn)練效果的一個重要內(nèi)容。由于訓(xùn)練的復(fù)雜性和不確定性，對操作人員及其及戰(zhàn)術(shù)水平進行量化建模十分困難，所以本文將灰色理論系統(tǒng)［2］應(yīng)用于武器裝備作戰(zhàn)效能的訓(xùn)練效果評估中，減少信息的不確定性帶來的影響，在計算中運算方便，且不要求服從任何分布。

1 復(fù)雜電磁環(huán)境對武器裝備訓(xùn)練的影響

信息化條件下，電磁環(huán)境已經(jīng)滲透到戰(zhàn)場的方方面面，同時對武器裝備的訓(xùn)練也有著十分深刻的影響，如裝備指揮能力、裝備保障能力、裝備防衛(wèi)能力和裝備管理能力，都提出了更高的要求?？偟膩碚f，這些影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1）復(fù)雜電磁環(huán)境增加了感知的難度

信息化條件下，武器裝備的性能得到較大的提升，采用的無線電導(dǎo)航定位和敵我識別等電子設(shè)備大大提高了感知的準確性，但這些電子信息系統(tǒng)無不依靠電磁活動來實現(xiàn)其功能的，也無法不受到戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境的影響，使得戰(zhàn)場感知越來越困難。所以，在訓(xùn)練時，要加強電子信息系統(tǒng)防護訓(xùn)練，提高武器裝備抗輻射的能力。

2）復(fù)雜電磁環(huán)境影響了裝備指揮的效率

復(fù)雜電磁環(huán)境下，裝備指揮及通信面臨嚴重的威脅［3］，各種作戰(zhàn)平臺之間的數(shù)據(jù)交換和指令傳遞都是在復(fù)雜電磁環(huán)境中進行的，因此裝備指揮信息獲取的準確性、時效性和穩(wěn)定性受到極大的影響，這使得裝備指揮控制的效率降低。因此，在訓(xùn)練中，要加強復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備指揮效率的訓(xùn)練。

3）復(fù)雜電磁環(huán)境增大了裝備保障的難度

復(fù)雜電磁環(huán)境下，高科技武器裝備將受到不同程度的“軟殺傷”，部分電子戰(zhàn)裝備將癱瘓，大大影響了武器裝備的整體效能。隨著裝備損傷數(shù)量的增多、損傷程度的加強、損傷原因的復(fù)雜化，裝備維修及保障任務(wù)將更加繁重［4］。因此，在訓(xùn)練中，必須加強復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備綜合保障能力的訓(xùn)練，提高完成裝備保障任務(wù)的能力。

2 復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估方法

武器裝備的作戰(zhàn)效能有靜態(tài)效能和動態(tài)效能兩部分組成。靜態(tài)效能指武器裝備作戰(zhàn)能力，它是固定的，

是由武器裝備的自身參數(shù)和作戰(zhàn)指標決定的，可以看做是在理想狀態(tài)下武器裝備達到的最大效能。動態(tài)效能是指武器裝備被用來執(zhí)行特定作戰(zhàn)任務(wù)所能達到目標的有效程度，它與武器裝備面臨的環(huán)境、操作人員和指揮人員的能力有關(guān)。在武器裝備面臨的環(huán)境復(fù)雜度相同時，武器裝備作戰(zhàn)效能可以反映裝備操作人員的能力以及戰(zhàn)術(shù)水平。因此可以通過訓(xùn)練前后武器作戰(zhàn)效能的提高量化值，來對訓(xùn)練的效果進行評價。

2．1 評估指標體系

武器裝備作戰(zhàn)效能評估指標的選取，不僅要能反映武器裝備的主要性能，還要能反映出在不同環(huán)境和不同戰(zhàn)術(shù)行為下的作戰(zhàn)效果差異。通常采取多層的指標體系［5］，這樣可以將一個復(fù)雜的事件分解為相互關(guān)聯(lián)的多層結(jié)構(gòu)［6］，起到了化繁為簡的效果，對于多層指標來說，上層的指標可以通過下層指標的聚合獲?。ㄈ鐖D1）。融入專家評分的方式，通過構(gòu)成判斷矩陣的方法來確定相應(yīng)的權(quán)重，有效地綜合了專家的經(jīng)驗，同時也體現(xiàn)了定性和定量相結(jié)合的特點。

2．2 評估指標的評分方法

圖1中總指標V表示要評估的武器裝備作戰(zhàn)效能，設(shè)總指標V為一級評價指標Vi所組成的集合，記為V＝｛V1，V2，…，Vm｝，權(quán)重A＝｛A1，A2，…，Am｝，其中Vi是二級評價指標Vij組成的集合，記為Vi＝｛Vi1，Vi2，…，Vim｝，權(quán)重Ai＝｛Ai1，Ai2，…，Aim｝，利用灰色評估模型和算法來評估武器裝備訓(xùn)練的效果，其步驟如下。

1）確定評價灰度

根據(jù)具體評價的裝備分析確定評價灰類的等級數(shù)、灰類的灰數(shù)及灰類的白化權(quán)函數(shù)。設(shè)有g(shù)個評價灰類，評價灰類e（e＝1，2，…，g）用白化權(quán)函數(shù)fe來描述灰類。

2）確定評價指標的評分

組織p個專家對被評武器裝備訓(xùn)練情況按評價指標評分等級的標準打分。設(shè)專家序號為I（I＝1，2，…，p）。

3）確定權(quán)重

確定指標的權(quán)重系數(shù)有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法2種［7］，在實際應(yīng)用中為了克服人為因素的影響，常常將主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法結(jié)合起來使用。本文采用的是組織p個專家根據(jù)裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)及主要的作戰(zhàn)使用方式對武器裝備的各級指標進行主觀賦權(quán)，然后對這些權(quán)值進行一定的綜合處理后得到各指標的權(quán)重。設(shè)p個專家對n個指標的主觀賦權(quán)權(quán)值為xij。

圖1 指標層次結(jié)構(gòu)

經(jīng)過計算后得到矩陣A（ξjk），而后通過計算式

則第i個指標的權(quán)重為

4）對U做綜合評價

根據(jù)第l個專家隊被評武器裝備訓(xùn)練能力按評價指標Vij給出的評分dijl，構(gòu)造被評裝備訓(xùn)練能力對指標Vi的樣本矩陣Di。對評價指標Vij，被評裝備訓(xùn)練能力屬于第e個灰類的灰色評價系數(shù)記為Xije，其總灰色評價系數(shù)為Xij，可得

其評價權(quán)rije＝Xije／Xij，對于g個評價灰類的灰色評價權(quán)向量為rij＝（rij1，rij2，…，rijg），可知評價指標Vi的灰色評價權(quán)矩陣Ri。同樣可知對指標Vi的評價結(jié)果Bi＝Ai·Ri＝（bi1，bi2，…，big），可得評價指標V的灰色評價權(quán)矩陣R，其中

可知對指標V的評價結(jié)果B＝A·R＝（b1，b2，…，bg），對評價結(jié)果進行歸一化處理，將各灰類等級按白化值賦值，可得各中評價灰類等級值化向量D＝（d1，d2，…，dg），可得綜合評價值W，W＝B·DT。

3 武器裝備訓(xùn)練效果評估實例

表1 復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估指標體系

評價指標體系是進行訓(xùn)練效果評估的基礎(chǔ)。通過對以上復(fù)雜電磁環(huán)境對武器裝備訓(xùn)練的影響進行分析，應(yīng)用層次分析原理，建立復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估指標體系，見表1、表2。組織4名專家按照表1所示的指標體系結(jié)構(gòu)圖對裝備訓(xùn)練能力進行打分，結(jié)果如表3所示。對于專家的指標權(quán)限分配如表4所示。

表2 評價灰度

表3 專家對各級指標的打分表

表4 專家對指標的權(quán)限分配表

根據(jù)權(quán)重的計算方法可得武器裝備訓(xùn)練能力各項指標的權(quán)重。根據(jù)評估方法可得綜合評價結(jié)果B＝（0．222，0．450 1，0．239 8，0．088 2，0），評價灰類等級值化向量D＝（0．95，0．85，0．75，0．65，0．5），得到單一綜合評價值W＝0．830 6，對應(yīng)表2，該武器裝備的總體作戰(zhàn)效能達到良好水平。

4 結(jié) 語

復(fù)雜電磁環(huán)境是未來信息化戰(zhàn)場的基本特點。為了適應(yīng)未來的信息化戰(zhàn)爭，必須大力提升我軍武器裝備訓(xùn)練和作戰(zhàn)的能力，同時，武器裝備訓(xùn)練效能評估，也是一個非常有意義的課題。由于不可能通過實戰(zhàn)來獲取數(shù)據(jù)進行評估，而通過試驗和仿真得到的數(shù)據(jù)存在著部分信息模糊不確定，所以本文利用了灰色系統(tǒng)理論的相關(guān)原理來處理武器裝備作戰(zhàn)效能評估的問題，對復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估指標進行了逐層計算，使得評估過程很好地實現(xiàn)了定性與定量的結(jié)合。該評估模型對部隊復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備訓(xùn)練效果評估具有一定的參考價值。

［1］ 劉尚合，孫國至．復(fù)雜電磁環(huán)境內(nèi)涵及效應(yīng)分析［J］．裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，19（1）：1－5．

［2］ 鄧聚龍．灰色控制系統(tǒng)［M］．武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999．

［3］ 程健慶，余云智．信息化戰(zhàn)場條件下復(fù)雜電磁環(huán)境仿真建模技術(shù)［J］．船舶電子工程，2008，8（4）：152－156．

［4］ 張 煒，梁 ?。畯?fù)雜電磁環(huán)境下裝備保障對策研究［J］．裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，19（4）：1－4．

［5］ 王堅強．一種新的多指標多水平?jīng)Q策方法及應(yīng)用［J］．系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2001，11：119－123．

［6］ 柯宏發(fā)，陳永光．一種基于逼近于理想灰關(guān)聯(lián)投影的多目標決策算法［J］．電子學(xué)報，2007，35（9）：1 757－1 761．

［7］ 劉 義．基于裝備作戰(zhàn)效能的復(fù)雜電磁環(huán)境下訓(xùn)練效果評估［J］．系統(tǒng)仿真學(xué)報，2009，21（17）：5 375－5 378．

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A

1008－1542（2011）12－0218－04

2011－06－20；責(zé)任編輯：李 穆

李曉寧（1980－），男，河北石家莊人，講師，碩士，主要從事裝備指揮方面的研究。