岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇定量分析研究*

唐培鋒 倪小清 楊 鵬 沈醫(yī)文

(1.91980部隊 煙臺 264000)(2.海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)(3.92674部隊 廈門 361000)

岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇定量分析研究*

唐培鋒1倪小清2楊 鵬2沈醫(yī)文3

(1.91980部隊 煙臺 264000)(2.海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)(3.92674部隊 廈門 361000)

岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地的選擇直接影響岸艦導(dǎo)彈兵力的作戰(zhàn)效能。論文針對岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇的相關(guān)問題,分析了影響岸艦導(dǎo)彈陣地選擇的主要因素,運用AHP的方法建立了評價指標(biāo)體系,采用了模糊綜合評判的評估方法對岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇問題進行研究,研究的成果能夠為指揮員在岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇的決策上提供一定的量化分析和判斷依據(jù)。

岸艦導(dǎo)彈; 發(fā)射陣地; 選擇

Class Number TP391

1 引言

岸艦導(dǎo)彈(簡稱岸導(dǎo))兵力是海岸防御的主要力量。現(xiàn)今,岸導(dǎo)兵力已具備了遠程機動作戰(zhàn)能力,在未來高技術(shù)戰(zhàn)爭中,岸導(dǎo)彈兵力將在海上封鎖、基地防御、抗登陸、打擊敵海上艦船編隊等作戰(zhàn)中起到重要作用,具備控制重要海峽、航道和一定海域的能力?？茖W(xué)合理的選擇發(fā)射陣地,不僅可以發(fā)揮岸艦導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,而且還可以利用地形優(yōu)勢保護自己。因此,正確選擇發(fā)射陣地,對岸艦導(dǎo)彈部隊圓滿地完成作戰(zhàn)任務(wù)具有極其重要的意義。傳統(tǒng)的選擇岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地模式通常是指揮員根據(jù)經(jīng)驗以及裝備的相關(guān)情況進行主觀判斷選擇,然而,隨著裝備的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的日新月異,傳統(tǒng)的發(fā)射陣地選擇模式已完全不適應(yīng)遠程機動岸導(dǎo)裝備的作戰(zhàn)使用,亟需一套科學(xué)合理的選擇方法以適應(yīng)未來戰(zhàn)爭的需要。

2 影響岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇的指標(biāo)體系

2.1 影響岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇的主要因素

發(fā)射陣地是基本火力單元作戰(zhàn)裝備車輛展開戰(zhàn)斗隊形,進行導(dǎo)彈最后準(zhǔn)備和實施導(dǎo)彈發(fā)射的配置地域。發(fā)射陣地應(yīng)保障一個基本火力單元作戰(zhàn)裝備車輛的?？俊⑥D(zhuǎn)彎及移動等基本功能的實現(xiàn),保障作戰(zhàn)裝備車輛展開和實施導(dǎo)彈發(fā)射準(zhǔn)備和導(dǎo)彈發(fā)射。

岸導(dǎo)發(fā)射陣地的選擇,應(yīng)圍繞作戰(zhàn)任務(wù)從兩個方面進行考慮:滿足岸導(dǎo)裝備戰(zhàn)技性能和滿足戰(zhàn)術(shù)運用的要求。具體影響因素可描述為: 1) 確保岸導(dǎo)兵力打擊能夠完成預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù),即兵力突擊條件。岸導(dǎo)陣地應(yīng)根據(jù)敵可能途經(jīng)海域進行選擇,確保岸艦導(dǎo)彈火力能夠有效覆蓋相關(guān)海域活動的敵海上目標(biāo); 2) 確保裝備車輛的自由快速機動,即兵力機動條件。發(fā)射陣地應(yīng)盡量選擇在公路交通比較便利的地區(qū),確保裝備車輛能夠沿主要公路實施快速機動。待機陣地和發(fā)射陣地應(yīng)盡量設(shè)置在主要公路附近,并擁有迂回道路,以確保主要機動道路損毀后,裝備車輛能夠通過迂回道路,進入發(fā)射陣地; 3) 基于提高生存力進行陣地選擇,即兵力防護條件。選擇丘陵、小山背后地域作為發(fā)射陣地,充分利用導(dǎo)彈的越障性能,以隱蔽導(dǎo)彈發(fā)射行動,充分利用岸艦導(dǎo)彈的航路規(guī)劃功能,將陣地選擇在對方較難探測發(fā)現(xiàn)的地域,基于基本火力單元進行作戰(zhàn)部署與陣地選擇,減少發(fā)射陣地展開的裝備車輛數(shù)量,從而縮小發(fā)射陣地面積; 4) 確保通信指揮順暢,即通信指揮條件。陣地的選擇必須確保指揮通信順暢,即要保證岸導(dǎo)兵力在接收上級指令和目標(biāo)相關(guān)參數(shù)通信和指揮的順暢。

2.2 建立岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇指標(biāo)體系

根據(jù)以上分析,建立岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇指標(biāo)體系,具體如表1所示。

表1 岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇指標(biāo)體系

3 運用AHP法確定每個因素集中各子因素的權(quán)重

層次分析法(The Analytic Hierarchy Process,AHP)是一種定性、定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。這種方法將決策者的經(jīng)驗判斷給予量化,其原理是把復(fù)雜的問題分解為若干組成因素,將這些因素進行兩兩比較,確定同一層次中諸因素的相對重要性,然后綜合專家的判斷以決定各因素相對重要性的總順序。同樣在岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇的指標(biāo)體系中,不同的指標(biāo)因素對陣地選擇的影響程度是不同的,有些指標(biāo)因素在體系中占有較重要的地位,而有些則次之。以第一層目標(biāo)(相對總目標(biāo))為例,我們采用1～9標(biāo)度的專家賦值法對同一下層中的各元素進行兩兩比較、判斷確定下層元素對上層某一元素的相對重要性,分別構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣A,可得判斷矩陣A如表2。

表2 判斷矩陣A

3.1 確定各指標(biāo)因素權(quán)重

確定個指標(biāo)因素權(quán)重即計算判斷矩陣的最大特征值λmax和特征向量,其具體步驟如下:

1) 對判斷矩陣A每一列進行歸一化處理:

可得到歸一化矩陣:

2) 按歸一化后的比較矩陣按行相加:

則有:

ω1=1.92,ω2=1.26,ω3=0.55,ω4=0.27

計算得到

ω1=0.48,ω2=0.32,ω3=0.13,ω4=0.07

即得到W=[ω1,ω2,ω3,ω4]為其特征向量。

=4.12

3.2 判斷矩陣的一致性檢驗

計算出判斷矩陣最大特征值對應(yīng)的特征向量即確定權(quán)重后,需要進行如下一致性檢驗:

1) 計算一致性指標(biāo)CI(Consistency index)

其中n>1,n為矩陣階數(shù),式中CI值越大,表明判斷矩陣偏離完全一致性越大,CI值越小,表明判斷矩陣越接近完全一致性。

2) 查表求得隨機一致性指標(biāo)RI

對于誤差CI在多大范圍判斷矩陣才算接近認(rèn)為合理這問題,Saaty教授引入隨機一致性指標(biāo)RI,對于不同的n給出隨機一致性指標(biāo)RI的數(shù)值如表3所示。

表3 隨機一致性指標(biāo)RI表

從表3中可以查找出相應(yīng)的RI。

3) 計算一致性比率

對于n≥3階的判斷矩陣A,其一致性指標(biāo)CI與同階隨機一致性指標(biāo)RI的比值CR:

因為CR=0.04<0.1,可以判斷特征向量(權(quán)重值)具有滿意的一致性。

同理,可求得第二層目標(biāo)相對于總目標(biāo)的權(quán)重,并分別對其判斷矩陣進行一致性檢驗,結(jié)果均具有滿意的一致性,最后得到各評價指標(biāo)的權(quán)重。各指標(biāo)權(quán)重如下:

4 運用模糊綜合評判法進行評估

模糊綜合評價法是一種用于當(dāng)決策問題評價因素多、各個因素的重要程度不同、評價標(biāo)準(zhǔn)或自然狀態(tài)模糊、用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)方法難以解決時可用的決策分析的基本方法。以本文為例其建立模型的方法步驟為:

1) 建立評價因素(指標(biāo))集。

找出影響評價對象的主要因素構(gòu)成集合記為

U={u1,u2,…,un}

則本文中

U={u1,u2,u3,u4}

其中,u1,u2,u3,u4分別為兵力突擊條件、兵力機動條件、兵力防護條件以及指揮通信條件。

2) 對U做出劃分

將U劃分成若干個互不相交的子集Ui=(i=1,2,…,p),且滿足U1∪U2…∪Up=U,有

Ui={ui1,ui2,…,uip}

文中U的4個子集為

U1={u11,u12,u13,u14}

U2={u21,u22,u23,u24}

U3={u31,u32,u33,u34}

U4={u41,u42,u43}

其中u11,u12…,u43分別為表1中v1,v2,…v15的15個子因素。

3) 確定評語集

設(shè)定評語集為

V={v1,v2,…,vm}

對影響岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇的各因素的評語集設(shè)定為

V={v1(很大),v2(較大),v3(一般),v4(很小)}

根據(jù)專家意見得到各子因素評語集:

4) 確定權(quán)重

對每個子因素集Ui=(i=1,2,…,p),確定出權(quán)重Ai=(i=1,2,…,p)。確定U的子集U1,U2,…,Up的權(quán)重A=(a1,a2,…,ap),根據(jù)本文第二節(jié)得到:

A=(0.48,0.32,0.13,0.07)

A1=(0.22,0.16,0.07,0.03)

A2=(0.15,0.09,0.05,0.03)

A3=(0.05,0.04,0.03,0.01)

A4=(0.04,0.02,0.01)

5) 對各子因素進行評價

對每個Ui=(i=1,2,…,p),進行評判得

Bi=Ai°Ri=(bi1,bi2,…,bim)

B1=A1°R1=(0.22,0.16,0.07,0.03)

=(0.21,0.16,0.07,0.04)

其中Ri是用評語集V得到的評價矩陣。

對Bi進行歸一化處理得到:

B1=[0.44 0.33 0.15 0.08]

B2=[0.45 0.39 0.13 0.03]

B3=[0.38 0.38 0.16 0.08]

B4=[0.14 0.29 0.43 0.14]

6) 綜合評判

令

則總的綜合評判為B=A°R,即

B=A°R=(0.48,0.32,0.13,0.07)

=(0.18,0.12,0.05,0.02)

對B進行歸一化得到

B=(0.49,0.32,0.14,0.05)

由以上結(jié)果可以看出一層指標(biāo)因素對岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇影響程度達到較大以上占81%,其中該指標(biāo)體系在兵力突擊條件、兵力機動條件、兵力防護條件以及指揮通信條件的四項評價中對達到較大以上的隸屬度分別為0.77、0.84、0.76和0.43,說明上述評價還是比較合理的。

另外,評價結(jié)果中可以清楚地看到,在岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇中,兵力突擊條件和兵力機動條件對陣地的選擇影響非常突出(0.48+0.32=0.80),在細化的各項具體指標(biāo)中,火力覆蓋情況、發(fā)射有利情況、與交通主干線距離和道路通行情況(0.22+0.16+0.15+0.09=0.62)對岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇有著重要的影響。因此,指揮員在岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇的決策時,要優(yōu)先考慮以上因素。

5 結(jié)語

針對傳統(tǒng)岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇主要依靠經(jīng)驗而定量分析較少的問題,本文通過系統(tǒng)分析了影響岸艦導(dǎo)彈陣地選擇的主要因素,運用層次分析和模糊綜合評判相結(jié)合的方法對岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地定量選擇問題進行研究。分析結(jié)果顯示兵力突擊條件和兵力機動條件對岸導(dǎo)發(fā)射陣地的選擇有著重要影響,分析的結(jié)果較合理、可靠,研究的成果能夠在岸艦導(dǎo)彈發(fā)射陣地選擇上提供一種量化分析的方法,能夠為指揮員在岸導(dǎo)發(fā)射陣地選擇的決策上提供參考。

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Quantitative Analysis of Shore-to-ship Missile Launching Site Selection

TANG Peifeng1NI Xiaoqing2YANG Peng2SHEN Yiwen3

(1. No. 91980 Troops of PLA, Yantai 264000)(2. Naval Marine Academy, Guangzhou 510430) (3. No. 92674 Troops of PLA, Xiamen 361000)

The selection of shore-to-ship missile launching site directly affects the cambat effectiveness of shore-to-ship missile forces. In the light of the problems related to the selection of shore-to-ship missile launching site, the influence of main factors for the selection of shore-to-ship missile launching site, the method of AHP is used to set up the index system, and the method of fussy is adopted to research the selection. The research will provide reference for commander’s quantization analysis and decision-making.

shore-to-ship missile, launching site, selection

2014年5月8日,

2014年6月27日 作者簡介:唐培鋒,男,工程師,研究方向:指揮控制,軍事運籌學(xué)。倪小清,男,博士,講師,研究方向:軍事建模和仿真。楊鵬,男,博士,副教授,研究方向:軍事建模與仿真、信號處理。

TP391

10.3969/j.issn1672-9730.2014.11.007