武警部隊(duì)兵力運(yùn)輸調(diào)度優(yōu)化建模與計(jì)算

田飛龍　張尚峰　鄭后磊　范海東

摘 要：隨著社會(huì)突發(fā)事件的日益增多，武警部隊(duì)處突、維穩(wěn)的任務(wù)也日益加重，加之武警部隊(duì)點(diǎn)多、線長、面廣的部隊(duì)分布狀況，在面臨多地同時(shí)發(fā)生突發(fā)事件，需要周邊或是更遠(yuǎn)的武警部隊(duì)派遣兵力時(shí)，如何綜合考慮部隊(duì)輸送的時(shí)效性、安全性與經(jīng)濟(jì)性來優(yōu)化兵力運(yùn)輸調(diào)度方案，達(dá)到最大效益，是我們需要考慮的問題。文章運(yùn)用層次分析法和線性規(guī)劃方法來建立模型并求解。

關(guān)鍵詞：兵力運(yùn)輸；效益；層次分析法；線性規(guī)劃法

1 問題的提出

武警部隊(duì)兵力運(yùn)輸是為維穩(wěn)、處突服務(wù)的，因此，能否滿足維穩(wěn)、處突的要求，是衡量部隊(duì)兵力運(yùn)輸是否合格的根本標(biāo)準(zhǔn)。部隊(duì)兵力運(yùn)輸與一般運(yùn)輸在調(diào)度決策目標(biāo)上一般有很大的區(qū)別，一般運(yùn)輸調(diào)度決策目標(biāo)主要考慮的是經(jīng)濟(jì)效益，而軍事運(yùn)輸調(diào)度問題會(huì)受到多種因素的影響。當(dāng)后勤指揮人員在制定決策的時(shí)候，應(yīng)權(quán)衡出運(yùn)輸時(shí)效性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性之間的利害關(guān)系。另外，機(jī)動(dòng)師編制下的團(tuán)，團(tuán)或支隊(duì)編制下的營連一級(jí)單位，都具有長時(shí)間或短時(shí)間的獨(dú)立行動(dòng)作戰(zhàn)能力，所以，當(dāng)有多起突發(fā)事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，可能需要從不同的機(jī)動(dòng)師或總隊(duì)抽調(diào)兵力運(yùn)輸?shù)讲煌氖掳l(fā)地點(diǎn)。因此，有必要對(duì)多個(gè)運(yùn)輸方案的綜合效益進(jìn)行定量化評(píng)估，并結(jié)合各個(gè)部隊(duì)的兵力實(shí)力與事發(fā)地點(diǎn)的兵力需求確定最終的兵力運(yùn)輸調(diào)度方案。文章提出一種基于層次分析法的兵力運(yùn)輸效益評(píng)估方法，并運(yùn)用線性規(guī)劃來確定最終的兵力調(diào)度方案。

2 兵力運(yùn)輸方案效益評(píng)估

層次分析法（Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP）是系統(tǒng)工程中常用的一種定性與定量相結(jié)合的評(píng)價(jià)和決策方法，特別適用于多目標(biāo)、多層次以及難以完全用定量方法來分析與決策的復(fù)雜大系統(tǒng)問題。文章以三個(gè)部隊(duì)向兩個(gè)事發(fā)地域輸送兵力的方案擬制為例，用層次分析法求解各兵力運(yùn)輸方案效益。

2.1 構(gòu)造部隊(duì)兵力輸送方案效益的層次結(jié)構(gòu)模型

部隊(duì)兵力輸送方案效益的影響因素有很多，針對(duì)多個(gè)部隊(duì)向多個(gè)目標(biāo)地點(diǎn)輸送兵力的實(shí)際情況，主要需要考慮時(shí)效性、安全性、經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)因素。一般情況下，時(shí)間是兵力輸送最需要考慮的因素，因?yàn)檫\(yùn)輸時(shí)間越短，部隊(duì)到位就越快，更容易在維穩(wěn)處突時(shí)掌握主動(dòng)權(quán)，將損失降低到最小，所以時(shí)效性是影響兵力輸送方案效益的一個(gè)主要因素；安全是軍事運(yùn)輸?shù)幕疽笾?，因?yàn)闆]有安全就沒有軍事運(yùn)輸任務(wù)的圓滿完成，還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失及其他影響，所以安全性也是影響兵力輸送方案效益的一個(gè)重要因素；兵力運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性受到運(yùn)輸距離、輸送方式的影響，以最小的經(jīng)濟(jì)投入，獲得最大的綜合效益，是運(yùn)輸問題一直以來追求的目標(biāo)，所以經(jīng)濟(jì)性也是影響兵力輸送方案效益的一個(gè)重要因素。

文章以武警某機(jī)動(dòng)師A、B、C三個(gè)團(tuán)向a、b兩個(gè)事發(fā)地點(diǎn)輸送兵力為例，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、全面性的原則，綜合考慮部隊(duì)兵力輸送的時(shí)效性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的影響，建立了部隊(duì)兵力輸送方案效益的層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

建立層次分析模型后，我們需要在各層元素之間進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造出比較判斷矩陣。對(duì)于n個(gè)元素來說，我們得到兩兩比較判斷矩陣A=（aij）n*n。為了使決策判斷定量化，形成數(shù)值判斷矩陣，需要根據(jù)一定的比率標(biāo)度將判斷定量化，文章采用T.L.Saaty教授首次提出的1～9標(biāo)度方法。

文章假設(shè)向ab兩地點(diǎn)輸送兵力重要性相同，而時(shí)效性、安全性、經(jīng)濟(jì)性三個(gè)影響因素的相互重要性不同，故分別構(gòu)造兩個(gè)判斷矩陣來表示時(shí)效性、安全性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)向ab兩地輸送兵力方案效益的影響。表2為構(gòu)造的D-E層判斷矩陣，表3為構(gòu)造的E-F層判斷矩陣。

2.3 計(jì)算各輸送方案的指標(biāo)權(quán)重

3 確定兵力運(yùn)輸調(diào)度方案

線性規(guī)劃（Linear Programming，簡稱LP）是運(yùn)籌學(xué)中研究較早、發(fā)展較快、應(yīng)用廣泛、方法較成熟的一個(gè)重要分支，廣泛應(yīng)用于軍事作戰(zhàn)、經(jīng)濟(jì)分析、經(jīng)營管理和工程技術(shù)等方面。文章根據(jù)各輸送方案對(duì)兵力輸送綜合效益的絕對(duì)權(quán)重，再利用線性規(guī)劃方法來確定最終的兵力調(diào)度方案，以達(dá)到最大的綜合效益。

這里，假設(shè)A、B、C三個(gè)團(tuán)分別有5、7、6個(gè)建制連可以派遣到a、b兩地，a、b兩地各需要7、6個(gè)建制連的兵力，另外，由于B、C兩團(tuán)裝備的某型裝備是a地必須的，且派遣不小于3支分隊(duì)。問應(yīng)如何制定兵力運(yùn)輸調(diào)度方案，在滿足a、b兩地需求的前提下，使得兵力輸送綜合效益最高。

利用matlab對(duì)模型求解，得x=430042 z=3.1594，所以，制定兵力輸送方案： A、B兩團(tuán)分別向地點(diǎn)a派遣4、3支分隊(duì)，B、C兩團(tuán)分別向地點(diǎn)b派遣4、2支分隊(duì)，此時(shí)，兵力輸送綜合效益最高。

4 結(jié)束語

文章緊密圍繞武警部隊(duì)兵力運(yùn)輸調(diào)度優(yōu)化問題進(jìn)行研究，在參考和借鑒以前研究成果的基礎(chǔ)上，采用定性與定量相結(jié)合的方法，運(yùn)用層次分析法和線性規(guī)劃法等相關(guān)學(xué)科理論，認(rèn)真分析武警部隊(duì)兵力運(yùn)輸調(diào)度模型，對(duì)武警部隊(duì)兵力運(yùn)輸調(diào)度方案的選擇問題進(jìn)行了優(yōu)化。研究的目的是使該模型符合武警部隊(duì)執(zhí)行維穩(wěn)、處突等突發(fā)性任務(wù)的實(shí)際情況，解決武警部隊(duì)兵力運(yùn)輸調(diào)度方案的優(yōu)化問題。

參考文獻(xiàn)

[1]劉萌斐.基于層次分析和模糊綜合評(píng)價(jià)的區(qū)域危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸事故概率評(píng)估[D].南京大學(xué)，2014（5）.

[2]楊迎心，馮志勇，饒國政.基于模糊綜合評(píng)價(jià)構(gòu)建物流運(yùn)輸預(yù)警模型[D].天津大學(xué)，2011（6）.

[3]海軍，苑德春.綜合運(yùn)用LOGIT模型和AHP法預(yù)測(cè)部隊(duì)聯(lián)合投送方式分擔(dān)率[D].軍事交通學(xué)院，2014（6）.

[4]張程.軍事項(xiàng)目綜合運(yùn)輸優(yōu)化建模與計(jì)算[D].中南大學(xué)，2012（11）.

作者簡介：田飛龍（1990-），男，河南省沁陽市人，工作單位：武警后勤學(xué)院，職務(wù)：研究生學(xué)員，研究方向：后方專業(yè)勤務(wù)。