TOPSIS理論在國防工程偽裝決策中的應用研究

文/陳 都 潘玉龍 安瑞楠

TOPSIS理論在國防工程偽裝決策中的應用研究

文/陳 都 潘玉龍 安瑞楠

TOPSIS決策方法在國防工程偽裝決策中具有較高的應用價值。本文提出利用TOPSIS原理解決國防工程偽裝決策方案的優(yōu)劣排序問題，通過案例研究驗證了這一決策方法的有效性，并探索提出了偽裝決策方法的適用范圍。

TOPSIS理論；工程偽裝；偽裝決策

現代戰(zhàn)爭已步入全面的信息化作戰(zhàn)時代，各類先進偵察技術和精確化制導武器的廣泛使用，使得戰(zhàn)爭模式發(fā)生了本質變化。世界各國均把爭奪戰(zhàn)場信息主動權作為打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭的首要目標。國防工程部署地域一般人跡罕至，且劈山伐林，對原有自然地貌破壞程度較大，為消除上述暴露隱患，必須采取偽裝措施。然而，現有的工程偽裝方法種類繁多，如何在多種偽裝方案中進行篩選，確保大型固定軍事設施目標具有良好的多波段偽裝效果，是偽裝決策所要解決的關鍵問題。逼近理想解方法，即TOPSIS法，是多屬性決策方法中應用較為成熟的一種，其是根據評價對象和理想解的接近程度，以解決方案排序問題的有效方法。因此，本文提出使用TOPSIS法，以解決對國防工程偽裝的決策問題。

1.TOPSIS決策模型

對于多屬性決策方法的研究，國內已有很多學者進行了深入的探討，這里不再贅述。本文將著重介紹TOPSIS決策模型及其應用方法。

（1）建立決策矩陣A。

其中aij表示第i個偽裝方案的第j個決策指標的評價值，

（4）確定加權決策指標的正負理想解

正理想解為

其中，J為效益型指標，J'為成本型指標。（5）計算指標值與理想解之間的距離

到正理想解距離：

（6）計算相對貼近度指數

（7）判斷方案排序。根據貼近度指數計算式可以知道，Ci∈[0,1]，當方案越接近于正理想解，則Ci值越接近于1。

2.工程偽裝決策實例

為了測試該決策方法的有效性，使用某國防工程偽裝實例進行研究說明。該工程建設于我國西南地區(qū)，自然背景環(huán)境以南方丘陵地貌為主，氣溫隨季節(jié)變化不明顯，植被四季常青，屬二類偽裝工程。

2.1 建立決策指標體系

根據偽裝決策影響因素，建立偽裝決策指標體系可分為三層，主要是以可見光亮度對比、紅外輻射溫差、雷達后向散射系數差進行綜合考慮，具體如下圖1所示。

圖1 偽裝決策指標體系

2.2 指標計算和預處理

在進行工程偽裝決策前，應首先對工程偽裝決策指標進行計算和相應數據的采集，按照偽裝決策指標體系的要求，對可見光亮度對比、紅外輻射溫差、雷達后向散射系數差進行計算，具體方法如下：

2.2.1 可見光亮度對比C可表示如下：

2.2.2 紅外輻射溫差?T可表示如下：

T1為目標平均輻射溫度值；T2為背景平均輻射溫度。

2.2.3 雷達后向散射系數σ0計算方法為：

其中：Pr為散射計接收功率測量值，R為散射計到背景的距離，Pt為散射計發(fā)射功率，G為天線增益，λ為散射計工作波長，A為天線波束截取的照射面積。

2.2.4 決策矩陣預處理

根據以上對決策指標的計算方法，可得到工程偽裝決策指標評價情況，如下表1所示。

表1 工程偽裝決策指標評價結果

2.3 TOPSIS偽裝決策

根據加權決策指標理想解確定方法，可得正、負理想解分別為：

再根據TOPSIS決策計算方法和相對貼近度排序原則，得到各方案到正負理想解的距離、相對貼近度指數及偽裝方案的排序，如表2所示。

表2 工程偽裝決策計算結果

3.結果分析

通過對上述案例的研究可以看出，方案2即植被綠化偽裝方法，其偽裝效果要優(yōu)于其它偽裝方案，這與工程偽裝的實際情況完全相符，因此TOPSIS偽裝決策方法完全可以適用于對偽裝方案的篩選工作。同時，TOPSIS偽裝決策方法在研究中也暴露出一定的不足，根據表2中偽裝方案2與方案3的相對貼近度指數可以發(fā)現，兩種偽裝方案差異并不明顯，而偽裝方案2要明顯優(yōu)于方案1。由此得到的結論是，TOPSIS偽裝決策方法僅適用于篩選工程偽裝備選方案中存在明顯缺陷的方案，對于工程偽裝效果相近的方案篩選能力較為一般。

（作者單位：解放軍后勤工程學院）

［1］徐玖平，李軍.多目標決策的理論與方法.清華大學出版社，2006.

［2］岳超源.決策理論與方法.科學出版社，2003.

［3］鄧聚龍.灰預測與灰決策.華中科技大學出版社，2002.

［4］王廣月，劉鍵.基于組合權重的灰色關聯度方案決策模型及其應用.工業(yè)建筑，2004w