基于層次分析法的煙幕保障目標(biāo)選擇問題研究

趙 暉，姜 騰，馮 剛，余 祥，陳正義

（1.海軍指揮學(xué)院，江蘇 南京 210000；2.中國人民解放軍92961部隊，海南 三亞572000）

0 引言

選擇保障目標(biāo)是煙幕保障決策行動的重點和難點。傳統(tǒng)的人為決策，主觀因素較重，隨意較大，考慮因素難以周全。要想客觀、科學(xué)地選擇目標(biāo)，還需借助數(shù)學(xué)方法。20世紀70年代美國運籌學(xué)家T.L.Satty提出了層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），該方法是一種定性與定量相結(jié)合的分析方法，把復(fù)雜的問題分解成各個組成因素，將這些因素按支配關(guān)系分組形成層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較方式確定層次中諸因素的相對重要性，再綜合人的判斷來決定諸因素相對重要性的總順序。AHP分析問題大體分為4個步驟：1）建立層次結(jié)構(gòu)模型；2）構(gòu)造判斷矩陣；3）層次單排序與一致性檢驗；4）層次總排序與一致性檢驗[1]。下面以具體示例說明層次分析法在煙幕保障目標(biāo)優(yōu)選中的應(yīng)用。假定某海軍駐泊地域內(nèi)需要實施煙幕掩護的目標(biāo)有油庫、碼頭和疏散駐泊的重要艦艇3個目標(biāo)，利用層次分析法確定優(yōu)先掩護目標(biāo)。

1 確定保障目標(biāo)的考慮因素

正確確定保障目標(biāo)，是合理部署專業(yè)煙幕保障兵力的前提，是實現(xiàn)重點保障、集中發(fā)煙的關(guān)鍵，保障目標(biāo)確定的正確與否直接影響到煙幕保障任務(wù)能否完成[2]。確定煙幕重點保障目標(biāo)的主要依據(jù)是戰(zhàn)斗企圖、對手作戰(zhàn)目的、抗擊能力、本級煙幕保障能力、自然條件等因素。

1）戰(zhàn)斗企圖。

戰(zhàn)斗企圖是戰(zhàn)斗行動所要達成的基本目的及打算采取的主要手段，是戰(zhàn)斗決心的重要內(nèi)容。煙幕保障屬于作戰(zhàn)保障范疇，是為保障戰(zhàn)斗行動順利實施而采取的措施，煙幕保障需緊緊圍繞戰(zhàn)斗企圖組織實施。駐泊地域防御作戰(zhàn)中，戰(zhàn)斗企圖通常包括重點保衛(wèi)目標(biāo)、重點防御對象和重點防御方向。其中重點保衛(wèi)目標(biāo)安全與否往往會對戰(zhàn)爭全局以及防御戰(zhàn)斗進程產(chǎn)生重大影響，在組織煙幕保障時，需優(yōu)先考慮這些目標(biāo)。因此，戰(zhàn)斗企圖是確定煙幕保障目標(biāo)的重要依據(jù)。駐泊地域內(nèi)符合戰(zhàn)斗企圖的重要目標(biāo)主要有：駐泊地域指揮控制系統(tǒng)、機動作戰(zhàn)兵力、重要保障設(shè)施等。

2）對手作戰(zhàn)目的。

通常情況下，對手作戰(zhàn)目的不同時，其主要襲擊目標(biāo)也不盡相同；作戰(zhàn)對手襲擊目標(biāo)是綜合的或交替變化的，但每次行動總是圍繞著其作戰(zhàn)目的而對一定目標(biāo)有所側(cè)重。當(dāng)作戰(zhàn)對手以摧毀對方駐泊地域防御體系為目的時，指揮所、防空陣地、雷達站等是其主要襲擊目標(biāo)；當(dāng)作戰(zhàn)對手以削弱對方戰(zhàn)爭潛力為目的時，則以破壞駐泊地域的保障設(shè)施為主要目標(biāo)，如港口設(shè)施、重要油庫、造船廠等；當(dāng)作戰(zhàn)對手以消滅對方有生力量為目的時，駐泊地域內(nèi)的駐屯兵力則是其主要攻擊目標(biāo)，如艦艇疏散點內(nèi)的艦艇兵力、登陸集結(jié)地域的兵力等。因此，對手的作戰(zhàn)目的是確定煙幕重點保障目標(biāo)的考慮因素之一。

3）抗擊能力。

海軍駐泊地域抗擊能力，既是作戰(zhàn)對手選擇襲擊目標(biāo)的重要依據(jù)，也是其選擇襲擊兵力的主要依據(jù)。通常情況下，作戰(zhàn)對手會選擇利于突破防御體系的兵力兵器作為主要突擊兵力，以便以較小代價取得較大戰(zhàn)果。煙幕是對抗先進武器的有效手段之一，但不可過分夸大煙幕的作用；使用煙幕可以降低精確制導(dǎo)武器效能，但不可能使精確制導(dǎo)武器完全失去戰(zhàn)斗效能。因此，在使用煙幕掩護目標(biāo)時，應(yīng)充分考慮抗擊能力。

4）本級煙幕保障能力。

本級煙幕保障能力是實施煙幕保障的基礎(chǔ)，只有具備了一定的能力，才有可能較好的完成煙幕保障任務(wù)。如果選擇的保障目標(biāo)超出本級煙幕保障力量的能力范圍，同樣無法完成戰(zhàn)斗任務(wù)。因此在選擇保障目標(biāo)時，必須考慮自身煙幕保障能力因素。

5）自然條件。

無論什么樣的煙幕，包括新型干擾煙幕的使用，都需要依托一定的氣象，而氣象往往又受到地形等自然條件的影響。不熟悉氣象、地形等自然條件對煙幕使用的影響，則可能使遮蔽變成暴露，迷盲對手變成擾亂自己，偽裝變成指示目標(biāo)。巧妙的將煙幕與氣象、地形相結(jié)合，可以人為的改變戰(zhàn)場環(huán)境，起到“隱真示假”的作用。因此，確定煙幕保障目標(biāo)時應(yīng)充分考慮氣象、地形等自然條件的影響，不可違背自然規(guī)律盲目使用煙幕。

綜上所述，確定煙幕保障目標(biāo)時，必須從實際出發(fā)，以自身能力為基礎(chǔ)，綜合考慮作戰(zhàn)企圖、對手作戰(zhàn)目的、自然條件等因素，正確確定保障目標(biāo)[3]。

2 概念模型構(gòu)建

依據(jù)上文分析，確定煙幕保障目標(biāo)需要考慮一下5個方面的因素：即戰(zhàn)斗企圖、對手作戰(zhàn)目的、抗擊能力、本級煙幕保障能力、自然條件，但這5個因素對保障目標(biāo)的影響程度即重要性需要作進一步分析。為評估目標(biāo)的相對重要性A，特選取上述5個因素作為評估的主要依據(jù)，并以B1，B2，B3，B4，B5表示，構(gòu)建的層次結(jié)構(gòu)模型如圖1[4]。其中目標(biāo)層代表根據(jù)目標(biāo)重要程度選擇的最終目標(biāo)，準(zhǔn)則層代表所選目標(biāo)所受的影響因素，方案層則是駐泊地域防御作戰(zhàn)中需要煙幕保障的目標(biāo)類型。

為保證作戰(zhàn)中方案層每個方案的重要程度真實可靠，需要請專家對其進行評估和打分，確定不同的兩個方案的權(quán)重因素。根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型和專家打分結(jié)果，可以構(gòu)造判斷矩陣如表1；表2中Bij表示Bi與Bj相對于A的重要性比例標(biāo)度，Bij通常采用1～9級標(biāo)度方法。

表1 判斷矩陣表Table 1 Judgment matrix table

表2 重要性比例標(biāo)度[5]Table 2 Proportional scale of importance

3 數(shù)學(xué)模型構(gòu)建

海軍駐泊地域內(nèi)有大量的重要目標(biāo)，如指揮所、通信樞紐、重要物資倉庫、各類防御陣地等。這些目標(biāo)的安危事關(guān)海上作戰(zhàn)的成敗。因此，海軍駐泊地域防御中，組織煙幕保障行動必須合理確定掩護目標(biāo)和保障方式。

1）計算各評估準(zhǔn)則相對于目標(biāo)的排序

表1可以表示為

根據(jù)方根法，計算各準(zhǔn)則B1，B2，B3，B4，B5相對于目標(biāo)A的權(quán)重[6]。

①判斷矩陣每行的方根。

并由此可得

②W＝（Wi1，Wi2，Wi3，Wi4，Wi5）T歸一化，可得B1，B2，B3，B4，B5的權(quán)重系數(shù)。

即：

③檢驗判斷矩陣的一致性。

則最大特征根

一致性指標(biāo)

由此可得平均隨機一致性指標(biāo)R.I.如表3[7]。

表3 平均隨機一致性指標(biāo)Table 3 Mean random consistency index

則一致性比例指標(biāo)

當(dāng)C.R.＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性。

由此可見，該判斷矩陣具有滿意的一致性。

2）計算各目標(biāo)相對于評估準(zhǔn)則的層次單排序。

依據(jù)專家意見，采用上述步驟分別建立待選目標(biāo)C1，C2，C3相對于評估準(zhǔn)則Bi（i＝1，2，3，4，5）的判斷矩陣：

①計算C1，C2，C3相對于B1的權(quán)重向量并檢驗一致性。

由步驟Ⅰ可知：a1＝0.405 5，a2＝1.144 7，a3＝2.154 4。

即：a＝（0.405 5，1.144 7，2.154 4）T歸一化后可得：

C1，C2，C3相對于B1的權(quán)重向量WC＝（0.109 5，0.309 0，0.581 5）T

由表3可知n＝3時，R.I.＝0.58。

②計算C1，C2，C3相對于B2的權(quán)重向量并檢驗一致性。

同理，可得C1，C2，C3相對于B2的權(quán)重向量（歸一化之后結(jié)果）

則

由表3可知n＝3時，R.I.＝0.58。

則一致性比例指標(biāo)

③計算C1，C2，C3相對于B3的權(quán)重向量并檢驗一致性。

同理，可得C1，C2，C3相對于B3的權(quán)重向量（歸一化之后結(jié)果）

則

由表3可知n＝3時，R.I.＝0.58。

則一致性比例指標(biāo)

④計算C1，C2，C3相對于B4的權(quán)重向量并檢驗一致性。

同理，可得C1，C2，C3相對于B4的權(quán)重向量（歸一化之后結(jié)果）。

則

由表3可知n＝3時，R.I.＝0.58。

則一致性比例指標(biāo)

⑤計算C1，C2，C3相對于B5的權(quán)重向量并檢驗一致性。同理，可得C1，C2，C3相對于B5的權(quán)重向量（歸一化之后結(jié)果）

則

由表3可知n＝3時，R.I.＝0.58。

則一致性比例指標(biāo)

當(dāng)C.R＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性[8]。

根據(jù)以上計算可以發(fā)現(xiàn)，判斷矩陣B1，B2，B3，B4，B5都具有滿意的一致性。

3）計算層次總排序。

由以上計算結(jié)果，可得C1，C2，C3的總排序，即相對于A的權(quán)重為

依據(jù)計算結(jié)果可知：對海軍駐泊地域內(nèi)內(nèi)油庫、碼頭和疏散駐泊的重要艦艇三個目標(biāo)，利用層次分析法優(yōu)選的結(jié)果是：C3駐泊艦艇為最優(yōu)保衛(wèi)目標(biāo)、依次為C1油庫、C2碼頭。通過在煙幕保障選擇目標(biāo)中運用層次分析法，可提高保障目標(biāo)選擇的科學(xué)性，進一步提高重要目標(biāo)的生存力，實現(xiàn)煙幕保障效能的最優(yōu)化和最大化。