基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃處置空中異常情況指揮程序模型

【摘 要】針對處置空中異常情況指揮程序的快速生成、優(yōu)化問題，研究了基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃在指揮程序的應(yīng)用，提出了指揮程序的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)，給出了計(jì)算流程指標(biāo)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合近期M國無人機(jī)抵近我東南沿海偵察實(shí)例，通過算例分析對模型進(jìn)行了檢驗(yàn)，得出了相應(yīng)結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】空中異常情況 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃 指揮程序 模型

一、引言

指揮程序是指實(shí)施指揮的步驟和順序【1】。對于保證指揮活動(dòng)有序、高效運(yùn)行，具有十分重要的作用?？罩挟惓Ｇ闆r事發(fā)突然，在平時(shí)戰(zhàn)備工作中只有事先有明確的作戰(zhàn)指揮程序，在出現(xiàn)異常情況時(shí)才能處變不驚，準(zhǔn)確指揮，確保空防安全。通過對近年處置空中異常情況的分析梳理，目前，我軍在處置空中異常情況的指揮程序方面，存在著針對性不強(qiáng)、不合時(shí)宜的缺點(diǎn)，指揮內(nèi)容存在著“相互重疊”和“冗余繁瑣”的現(xiàn)象，導(dǎo)致在處置空中異常情況的過程中，指揮內(nèi)容繁瑣、指揮程序不順暢，貽誤戰(zhàn)機(jī)而失去處置空中異常情況的主動(dòng)權(quán)。而隨著現(xiàn)代武器系統(tǒng)本身技術(shù)水平和作戰(zhàn)需求的不斷提高。迫切需要快速生成處置空中異常情況的指揮程序，確定各項(xiàng)作戰(zhàn)時(shí)間指標(biāo)，并對作戰(zhàn)流程進(jìn)行推演評估。

二、模型建立

（一）假設(shè)條件與作戰(zhàn)使用指標(biāo)

考慮到作戰(zhàn)流程優(yōu)化以及推演評估均需要具體的時(shí)間指標(biāo)和自動(dòng)的評估算法。本文重點(diǎn)研究指揮程序的數(shù)學(xué)模型建立以及適應(yīng)性問題。為了簡化和建模方便，本文在研究指揮程序時(shí)，做出如下假設(shè)：假設(shè)各種作戰(zhàn)資源始終滿足作戰(zhàn)要求；假設(shè)每項(xiàng)工作持續(xù)時(shí)間是確定的，不具備隨機(jī)性。

作戰(zhàn)使用指標(biāo)是衡量作戰(zhàn)行動(dòng)組織和實(shí)施效果重要參數(shù)，也是指揮程序優(yōu)化的基礎(chǔ)，戰(zhàn)時(shí)各級首長非常關(guān)心。在以上假設(shè)條件下，指揮空中異常情況指揮程序模型的主要指標(biāo)參數(shù)有：1.處置空中異常情況的總時(shí)間，即從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)開始到恢復(fù)戰(zhàn)備值班結(jié)束所需的總時(shí)間；2.指揮程序中每項(xiàng)工作的最早開始時(shí)間，最早結(jié)束時(shí)間，最遲開始時(shí)間，最遲結(jié)束時(shí)間以及總時(shí)差；3.指揮程序的關(guān)鍵路徑，即決定作戰(zhàn)總時(shí)間的工作線路

（二）指揮程序的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖繪制

處置空中異常情況時(shí)各級指揮人員都希望對每一個(gè)環(huán)節(jié)充分了解、及時(shí)掌握，并對其進(jìn)行有效指揮控制，盡快完成任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃可以簡明地反映各工作之間的相互制約、相互依賴的關(guān)系，能夠計(jì)算出工作的最早時(shí)間和完成時(shí)間、工作最遲開始和完成時(shí)間以及總時(shí)差和局部時(shí)差，從網(wǎng)絡(luò)圖中可以看出哪些工作是關(guān)鍵工作，并能迅速進(jìn)行調(diào)整。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖一般分為單代號網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖和雙代號網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖國外多采用單代號網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，而我國科研人員多習(xí)慣用雙代號網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。為了下面建模方便，現(xiàn)介紹網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中習(xí)慣表達(dá)：

4.關(guān)鍵工作及處置空中異常情況總時(shí)間TZ的確定

出現(xiàn)空中異常情況時(shí)，各級指揮員還關(guān)心下邊兩個(gè)問題：

（1）處置空中異常情況的總時(shí)間TZ；

（2）哪些工作直接影響著總時(shí)間TZ的大小，即哪些工作是關(guān)鍵工作。

第一個(gè)問題能夠使處置人員回答該裝備（飛機(jī)、高炮等處置單元）能不能在上級要求的有效處置總時(shí)間TZY內(nèi)完成處置任務(wù)；第二個(gè)問題能夠使指揮人員回答縮短哪些工作可以直接減小總時(shí)間TZ。由網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)可知：如果R（i，j）=0，則工作（i，j）為關(guān)鍵工作。所有的關(guān)鍵工作組成關(guān)鍵線路，關(guān)鍵線路上每一項(xiàng)工作的持續(xù)時(shí)間之和為總時(shí)間TZ的大小。

三、算例分析

下文利用指揮M國無人機(jī)抵近偵察作戰(zhàn)流程對本文的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。

假設(shè)：（1）假設(shè)事先知道是M國無機(jī)執(zhí)行的是偵察任務(wù)；（2）處置M國無人偵察機(jī)抵近偵察需要進(jìn)行20項(xiàng)重要工作。各項(xiàng)工作的邏輯關(guān)系、持續(xù)時(shí)間如表1所示。發(fā)現(xiàn)空中異常情況后，指揮員將關(guān)心以下三方面的問題：

（1）在上述假設(shè)條件下，我日常防空值班兵力能不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成作戰(zhàn)任務(wù)。

（2）如果能，所需最少的總時(shí)間TZ為多少。如果不能，需要重點(diǎn)在哪些工作上進(jìn)一步加強(qiáng)。

（3）在能夠妥善處置空中異常情況任務(wù)的情況下，哪些任務(wù)具有寬裕時(shí)間，哪些任務(wù)沒有寬裕時(shí)間。

下面是基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)和文中的計(jì)算方法，對指揮流程進(jìn)行仿真、推演和計(jì)算。首先根據(jù)表1各項(xiàng)工作的關(guān)系，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的繪制原則和方法，可以繪制出處置空中異常情況作戰(zhàn)流程圖的雙代號網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，具體見圖1所示

從指揮程序的仿真計(jì)算結(jié)果來看，可以得出如下結(jié)論：

四、結(jié)論與展望

算例分析表明，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)能夠有效計(jì)算指揮程序的各項(xiàng)指標(biāo)，能夠自動(dòng)找出指揮空中異常情況的關(guān)鍵路徑，在指揮程序上具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

從原理上講，本文研究的數(shù)學(xué)模型也適用于多批空中異常情況的指揮程序。本文在研究作戰(zhàn)流程數(shù)學(xué)模型的過程中，沒有考慮各類作戰(zhàn)資源（人力、設(shè)備、環(huán)境等）的約束。如何在多種作戰(zhàn)資源約束條件下將此數(shù)學(xué)模型運(yùn)用于多批目標(biāo)作戰(zhàn)流程優(yōu)化，是需一步研究的重點(diǎn)。此外，本文在研究過程中，沒有考慮攻防對抗環(huán)境帶來的影響，即沒有考慮各項(xiàng)工序持續(xù)時(shí)間的隨機(jī)性。從長遠(yuǎn)來看，攻防對抗環(huán)境下的作戰(zhàn)流程推演評估，也是研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張東戈，牛彥杰等.軍事運(yùn)籌學(xué)[M]. 北京：軍事科學(xué)出版社，2010

作者簡介：

1.包林波，男，1984年9月，軍隊(duì)指揮學(xué)防空指揮專業(yè)，空軍空降兵學(xué)院二大隊(duì)205隊(duì)（研究生隊(duì)）學(xué)員.

2.季新源，男，1966年3月，軍隊(duì)指揮學(xué)防空指揮專業(yè)，空軍空降兵學(xué)院二系高炮作戰(zhàn)指揮教研室教授.