作戰(zhàn)目標(biāo)價值排序模型研究

王三喜,楊云松,杜 丹

(1.南京陸軍指揮學(xué)院,南京 210045；2.解放軍94303部隊,濰坊 200021)

工程與應(yīng)用

作戰(zhàn)目標(biāo)價值排序模型研究

王三喜1,楊云松2,杜 丹1

(1.南京陸軍指揮學(xué)院,南京 210045；2.解放軍94303部隊,濰坊 200021)

作戰(zhàn)目標(biāo)選擇主導(dǎo)著信息化戰(zhàn)爭的決策、行動籌劃和實(shí)施,在作戰(zhàn)指揮活動中占據(jù)越來越突出的地位。在分析目標(biāo)價值影響因素的基礎(chǔ)上,將基于目標(biāo)偏好的主觀賦權(quán)法和基于熵的賦權(quán)法結(jié)合建立綜合集成賦權(quán)法,構(gòu)建了作戰(zhàn)目標(biāo)價值排序模型,通過比較目標(biāo)空間距離對目標(biāo)價值進(jìn)行區(qū)分排序,較好地解決了作戰(zhàn)目標(biāo)價值評估及排序問題。

目標(biāo)價值；綜合集成；熵

0 引 言

合理選擇打擊目標(biāo)是指揮員定下作戰(zhàn)決心和制定作戰(zhàn)計劃的核心內(nèi)容。目前，在解決同種性質(zhì)的目標(biāo)價值排序上有較為成熟的一些方法[1-3]，這些方法有各自的優(yōu)點(diǎn)，但都是基于對各項指標(biāo)重要性的主觀認(rèn)知程度，帶有一定程度的主觀隨意性。同時，在解決不同性質(zhì)目標(biāo)之間價值不可公度性問題等方面，尚缺乏有效的理論和方法。研究充分考慮了這些因素，將基于目標(biāo)偏好的主觀賦權(quán)法和熵的賦權(quán)法結(jié)合，建立綜合集成賦權(quán)法，通過比較目標(biāo)空間距離對目標(biāo)價值進(jìn)行區(qū)分排序，建立了作戰(zhàn)目標(biāo)價值排序模型，較好地解決了目標(biāo)選擇問題。

1 目標(biāo)價值影響因素分析

作戰(zhàn)目標(biāo)有多種分類方法，例如:可以按照地位分為戰(zhàn)略目標(biāo)和戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)；按照目標(biāo)性質(zhì)分為軍事目標(biāo)、工業(yè)目標(biāo)、交通目標(biāo)、城市目標(biāo)；按照地理分布分為單個目標(biāo)、目標(biāo)群和目標(biāo)區(qū)；按照幅員分為點(diǎn)目標(biāo)、線目標(biāo)、面目標(biāo)和體目標(biāo)；按照易毀性分為軟目標(biāo)和硬目標(biāo)；按照活動性分為固定目標(biāo)和移動目標(biāo)；按照所處位置分為地面目標(biāo)、半地面目標(biāo)、地下目標(biāo)和海上目標(biāo)；按照處理方式分為計劃內(nèi)目標(biāo)和隨機(jī)目標(biāo)；按照目標(biāo)集群分為指揮控制中心、信息獲取中心、通信樞紐、軍事基地、重要交通樞紐等。通過參照作戰(zhàn)目標(biāo)選擇的相關(guān)原則[4]，我們認(rèn)為作戰(zhàn)目標(biāo)價值的影響因素主要包括:目標(biāo)固有價值、目標(biāo)心理價值、目標(biāo)打擊效用和目標(biāo)與作戰(zhàn)意圖作戰(zhàn)任務(wù)的一致性等。建立的作戰(zhàn)目標(biāo)價值影響因素體系，如圖1所示。

圖1 作戰(zhàn)目標(biāo)價值影響因素體系

2 作戰(zhàn)目標(biāo)價值排序模型與方法

根據(jù)以上分析的作戰(zhàn)目標(biāo)價值影響因素，我們將基于目標(biāo)偏好的主觀賦權(quán)法和基于熵的客觀賦權(quán)法相結(jié)合，建立綜合集成賦權(quán)方法，通過比較各目標(biāo)空間距離判定目標(biāo)價值及排序，建立了作戰(zhàn)目標(biāo)價值排序模型。

2.1 目標(biāo)決策矩陣及其規(guī)范化處理模型

對效益型因素:

對成本型因素:

對固定型因素:

對偏離型因素:

對區(qū)間型因素:

對偏離區(qū)間型因素:

2.2 主觀權(quán)重分配模型

我們采用基于目標(biāo)偏好的主觀權(quán)重確定方法，同時為了減少先驗(yàn)因素，避免結(jié)果因人而異，引入?yún)^(qū)間數(shù)的概念，使用正有界閉區(qū)間數(shù)來表達(dá)模糊判斷。具體步驟如下:

2.3 基于熵的權(quán)重分配模型

熵（Entropy）的概念源于熱力學(xué)，后來香農(nóng)（C. E.Shannon）將其引入信息論，賦予熵廣義的概念。在信息論中，熵反映了信息的無序化程度，可用來度量信息量的大小。同時，人們在決策中獲得信息的多少和質(zhì)量，是決策的精度和可靠性大小的決定因素之一，依據(jù)熵的思想，可用熵權(quán)來反映各因素的相對重要程度。若各被評價對象在某指標(biāo)上的值差別越大，熵值越小，熵權(quán)越大，說明該指標(biāo)提供的有用信息量越多，決策者應(yīng)重點(diǎn)考察；各被評價對象在某指標(biāo)上的值完全相同時，熵值達(dá)到最大值1，熵權(quán)為0，即該指標(biāo)未向決策者提供任何有用信息，可考慮取消。當(dāng)然，熵權(quán)并不能代表決策中某因素的實(shí)際權(quán)重，它只代表各指標(biāo)給決策者提供的信息量多少。計算熵及熵權(quán)的步驟如下:

對于（m，n）評價問題，對決策矩陣C=[cij]m×n進(jìn)行規(guī)范化處理，得到規(guī)范化矩陣R=[rij]m×n后，第i個評價因素的熵為:

2.4 綜合集成權(quán)重分配模型

2.5 基于空間距離的目標(biāo)價值計算及排序

3 應(yīng)用實(shí)例

以某次聯(lián)合火力打擊任務(wù)為例進(jìn)行實(shí)例分析，根據(jù)目標(biāo)價值評價因素的基本框架，我們首先整理出目標(biāo)信息決策矩陣表（為保密起見，此表中的數(shù)據(jù)經(jīng)過了歸一化處理），如表1所示。

表1 某次作戰(zhàn)任務(wù)目標(biāo)信息決策矩陣表

通過區(qū)分相應(yīng)因素的類型，按照式（1）至（6）對表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)規(guī)范化處理，我們可以得到目標(biāo)信息的規(guī)范化處理數(shù)據(jù)，如表2第1至第9列所示。依據(jù)2.2中主觀權(quán)重的分配模型，我們可以得出主觀權(quán)重向量，如表2第11列所示。對表2中規(guī)范化處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，運(yùn)用公式（8），可以得到基于熵權(quán)的權(quán)重向量，如表2第10列所示。依據(jù)式（9）計算可得綜合權(quán)重向量，如表2第12列所示。

當(dāng)p=1時，計算其海明距離，見表2倒數(shù)第2行。根據(jù)距離計算結(jié)果，距離大小已經(jīng)全部區(qū)分出來，不需要再計算歐式距離?？梢缘贸?個目標(biāo)價值排序?yàn)?

目1＞目2＞目6＞目7＞目3＞目5＞目4＞目8

據(jù)此，我們可以依據(jù)目標(biāo)價值排序確定打擊目標(biāo)及順序。

表2 某次聯(lián)合火力打擊目標(biāo)籌劃數(shù)據(jù)處理表

4 結(jié) 語

在分析目標(biāo)價值影響因素的基礎(chǔ)上，利用主觀賦權(quán)法和基于熵的權(quán)重分配法建立綜合集成賦權(quán)法，通過比較目標(biāo)空間距離得出目標(biāo)的價值排序，建立了聯(lián)合火力打擊精確化目標(biāo)籌劃的整體模型，可以解決作戰(zhàn)過程中的“類多、量大”的目標(biāo)價值評估排序問題。今后，可在進(jìn)一步細(xì)化模型基礎(chǔ)上，開發(fā)相應(yīng)的支持系統(tǒng)，輔助指揮員進(jìn)行作戰(zhàn)目標(biāo)選擇決策。

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王三喜(1978—),男,河南孟州人,博士,主要研究方向?yàn)檐娛陆Ｅc仿真,作戰(zhàn)指揮決策與控制；

E-mail：wang3c@163.com

楊云松(1971—),男,安徽天長人,博士,主要研究方向?yàn)殡娮有盘柼幚恚?/p>

杜 丹(1981—),女,江蘇南京人,碩士,主要研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)。

Study on the Operational Target Value Sequencing M odel

WANG San-xi1，YANG Yun-song2，DU Dan1
（1.Nanjing Army Command College，Nanjing 210045，China；2.Unit94303 of PLA，Shandong weifang 200021，China）

Target selection plays the dominant role in decision-making，action-planning and implementation of information war，which holds amore and more prominent position in the activities of combat command.The factors of target value are analyzed at first by combining the subjective weightingmethod with entropy weightingmethod.Then，comprehensive-integrated weightingmethod and target value sequencing model are established，with which the value of targets can be distinguished through comparing space distance between the targets.

target value；comprehensive and integrated；entropy

TP391.9

A

1673-5692（2015）02-195-05

10.3969/j.issn.1673-5692.2015.02.015

2014-02-10

2015-01-22

國家自然科學(xué)基金（71401177）