合成旅后裝保障方案決策運用模糊評價方法探討

陳楷，劉燕燕

(1.陸軍勤務(wù)學(xué)院，重慶 400000；2.75842部隊，廣州 510699)

當(dāng)前合成旅后裝保障方案決策的方法主要是由后裝指揮員提出后裝保障構(gòu)想后，在充分理解上級意圖有關(guān)情況和聽取各科室報告建議的基礎(chǔ)上，對保障部機關(guān)各科室提出的方案建議進(jìn)行論證評估，決策出最優(yōu)的后裝保障方案，并最終向旅指揮機構(gòu)提供后裝保障報告建議[1]。在實際作戰(zhàn)中，經(jīng)常需要對含有某些不確定和不便于量化因素的方案進(jìn)行評估，后裝指揮員和保障機關(guān)人員多是采取定性方法進(jìn)行評價，這難以準(zhǔn)確地評估出決策方案的優(yōu)劣性，由于其帶入過多的人為主觀因素，決策結(jié)果無法保證科學(xué)性。因此，科學(xué)合理地對后裝保障方案決策進(jìn)行評估就成為了問題的關(guān)鍵，它直接影響到合成旅整體作戰(zhàn)方案的制定。采用模糊評判方法，引入適當(dāng)?shù)亩糠治?，在后裝保障方案決策尚未付諸實施之前，對方案的可行性、時效性、可靠性，采取量化的方法，避免指揮員主觀因素的局限性，決策出最佳最優(yōu)的后裝保障方案，為后裝保障報告建議、定下作戰(zhàn)決心以及提供旅指揮員決策咨詢提出客觀科學(xué)的依據(jù)。

1 合成旅后裝保障方案運用模糊評價方法的基本過程

利用模糊評價方法解決后裝保障方案決策評價的基本思路是：首先針對后裝保障方案決策的特點，確定評價對象集、因素集和評語集，建立評價因素的權(quán)重分配向量，通過各單因素模糊評價獲得模糊評價矩陣，進(jìn)行復(fù)合運算得到綜合評價結(jié)果，計算每個評價對象的綜合分值[2]。

1.1 確定評價因素集和評價等級

評價因素集是影響評價對象能力的各種指標(biāo)，一般用U={u1,u2,u3…un}表示。從評價的過程看，這一步是要建立評價指標(biāo)體系。通常需要在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析論證，對被評價的指標(biāo)進(jìn)行逐層分解，從而形成一個遞階層次結(jié)構(gòu)。評價等級，即評語集，是判斷評價對象可能水平的用語，用V={v1,v2,v3…vn}表示，這一步是模糊評價方法所特有的，評價等級使得模糊評價結(jié)果為一個模糊評價向量。被評價指標(biāo)對評價等級的隸屬度通過這個模糊向量表示出來，從而體現(xiàn)出評價的模糊性。

1.2 通過對單因素模糊評價得出模糊關(guān)系矩陣

首先對評價因素集U中的單因素ui（i=1,2, …,n）作出模糊評價，確定因素ui對應(yīng)的評價等級vi(i=1,2, …,n)的隸屬度rij。這樣各因素的評價集就構(gòu)造出一個總的評價矩陣：

1.3 明確各類評價因素的相對權(quán)重向量

權(quán)重向量是反映評價主體對各類評價指標(biāo)因素相對重要程度的認(rèn)識，模糊評價中權(quán)重向量的確定與其他評價方法相同，可直接由人判斷或采用層次分析法一類的方法得到，表示為：

式中：ai(i=1,2,…,n)為各因素的權(quán)重系數(shù)。

1.4 計算綜合評價向量

在求得因素集中諸因素相應(yīng)的模糊判斷矩陣R=(rij)n×n以及因素集的權(quán)向量A=[a1,a2, …,an]后，根據(jù)模糊集理論中的綜合計算方法，得出綜合評價的評價向量。

其中“·”為模糊合成算子，采用的算子為矩陣乘法“×”合成算子。

2 合成旅后裝保障方案模糊評價模型

2.1 后裝保障方案決策的影響要素

在后裝保障過程中，后裝保障方案的選擇對于后裝保障資源的調(diào)配、整體作戰(zhàn)方案的形成、后裝保障行動的調(diào)控起著至關(guān)重要的作用。對于后裝保障方案的選擇要考慮很多因素，不熟悉保障任務(wù)的特性、保障資源的分布、保障力量的編成及保障行動的要求，就無法選擇最優(yōu)的保障方案。保障部機關(guān)相關(guān)人員在進(jìn)行后裝保障方案的選擇時，應(yīng)主要考慮下列影響要素：

2.1.1 任務(wù)情況分析要素

擬制的后裝保障方案中（敵人作戰(zhàn)企圖、后裝保障重點等）情況判斷的準(zhǔn)確性、相關(guān)資料準(zhǔn)備的完整性、分析情況數(shù)據(jù)的及時性、正確性以及是否符合上級意圖和決心。

2.1.2 資源籌措要素

資源籌措一般包括生活保障資源籌措（軍需、野營等物資準(zhǔn)備）、裝備保障資源籌措（彈藥、維修器材等物資準(zhǔn)備）、技術(shù)保障資源籌措（人力技術(shù)準(zhǔn)備）。后裝保障方案中應(yīng)考慮對各類資源籌劃準(zhǔn)備是否到位。

2.1.3 持續(xù)保障要素

持續(xù)保障能力是后裝保障單元在利用現(xiàn)有資源（人員、裝備、戰(zhàn)技術(shù)手段等）和戰(zhàn)場客觀條件下對作戰(zhàn)的可能保障程度[3]。后裝保障方案中消耗物資儲備量、裝備占有量、交通運輸能力等后裝現(xiàn)狀在整個作戰(zhàn)時間內(nèi)是否達(dá)標(biāo)。

2.1.4 控制協(xié)調(diào)要素

對于指揮控制協(xié)調(diào)，方案中規(guī)定的指揮保障關(guān)系順暢、與友鄰及地方力量協(xié)調(diào)方式明確，并保證其情報及時、準(zhǔn)確、全面，通信保障迅速、保密、可靠，文書擬制迅速、準(zhǔn)確、清楚，命令上傳下達(dá)及時、準(zhǔn)確、清楚，應(yīng)急處置迅速、準(zhǔn)確、完整，符合戰(zhàn)場實際、作戰(zhàn)原則[4]。

2.1.5 再生能力要素

再生能力主要包括對人員的搶救能力和對裝備的搶修能力。戰(zhàn)場搶救主要是對傷病人員進(jìn)行救護(hù)、治療和后送，維護(hù)戰(zhàn)斗人員的生命健康，鞏固部隊?wèi)?zhàn)斗力；裝備搶修是采用有效的技術(shù)措施，最大限度地修復(fù)破壞的武器裝備，提高裝備再生率，充分發(fā)揮武器裝備的戰(zhàn)斗效能[5]。后裝保障方案應(yīng)考慮對戰(zhàn)損預(yù)計是否準(zhǔn)確、搶救搶修力量編成、組織方式是否合理。

2.1.6 后方防衛(wèi)要素

后裝保障方案中對后方配置地域的機動路線、預(yù)警機制以及偽裝工程防護(hù)保障是否安全可靠；部署形式和后裝保障力量范圍是否匹配；防衛(wèi)組織的指揮關(guān)系、協(xié)同關(guān)系是否明確；消除敵襲擊后果的消防、搶救、搶修和洗消等措施是否到位等[6]。

2.1.7 環(huán)境影響要素

環(huán)境影響要素主要包含自然環(huán)境和敵情威脅。自然環(huán)境包括地形、氣候、水文、氣象、民情、社情、電磁環(huán)境等。所以在保障方案選擇時，應(yīng)充分考慮惡劣自然環(huán)境的補給線路是否通行、重要目標(biāo)是否規(guī)避風(fēng)險等。敵情方面，現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭所使用的先進(jìn)武器具有威力大、射程遠(yuǎn)、精準(zhǔn)度高等特點，使后勤補給受到嚴(yán)重的考驗[7]。后裝保障方案要充分考慮環(huán)境影響，尤其是特殊條件下的戰(zhàn)斗保障，在惡劣的條件下，后裝保障的好壞，有時將成為決定戰(zhàn)斗勝負(fù)的主要因素。

2.2 后裝保障方案決策的評價模型

2.2.1 建立因素集

后裝保障方案決策的因素集合為：U={任務(wù)情況分析要素u1資源籌措要素u2，持續(xù)保障要素u3，控制協(xié)調(diào)要素u4，再生能力要素u5，后方防衛(wèi)要素u6，環(huán)境影響要素u7}

2.2.2 建立評價集

后裝保障方案決策的評價集合為：V={優(yōu)良v1,中等v2, 較差v3}

2.2.3 后裝保障方案決策因素值的隸屬函數(shù)

后裝保障方案決策的因素值，是通過相關(guān)機構(gòu)人員或?qū)＜也捎冒俜种七M(jìn)行評判，處理并匯總結(jié)果形成因素值X，其論域為X{0, 100}。采用模糊統(tǒng)計法建立因素值的隸屬函數(shù)如下：

3 合成旅后裝保障方案運用模糊評價方法實例

某合成旅在演習(xí)過程中，保障部機關(guān)提出Y1、Y2、Y3、Y4、Y5共 5套后裝保障方案，相關(guān)專業(yè)人員初步評判，經(jīng)處理并匯總結(jié)果，各方案評分見表1，依據(jù)該數(shù)據(jù)對后裝保障方案進(jìn)行評估，決策最優(yōu)方案。

將各方案的評分代入對應(yīng)的隸屬函數(shù)中，得到每種因素在不同方案中的隸屬度rij。其模糊關(guān)系矩陣為：

任務(wù)情況分析、資源籌措、控制協(xié)調(diào)等要素是影響后裝保障方案優(yōu)劣的主要因素，但是作戰(zhàn)發(fā)展以及上級確定的行動意圖和決策目標(biāo)，都會使各要素在處置方案優(yōu)劣評價中所起影響作用的相對重要程度不同。如下為依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，采取的其中一種權(quán)重向量：A=(0.2, 0.2, 0.1, 0.2, 0.1, 0.1, 0.1)，便可根據(jù)式（7）得出對評價對象的綜合評價向量B（見表2）：

不同的作戰(zhàn)對象、作戰(zhàn)環(huán)境、作戰(zhàn)樣式等狀態(tài)都會導(dǎo)致后裝指揮員把握的重點不同，因此要因敵、因情對后裝保障方案進(jìn)行評估決策，常見的有如下5種準(zhǔn)則，可供指揮員在不同境遇下把握決策[8]。

表1 后裝保障方案的分析數(shù)據(jù)Tab.1 Analysis data for the logistics-equipment support scheme

表2 后裝保障方案的綜合評價向量Tab.2 Comprehensive evaluation vector for the logistics-equipment support scheme

3.1 最大最小準(zhǔn)則

最大最小準(zhǔn)則，又稱小中取大準(zhǔn)則或悲觀準(zhǔn)則。這種方法反映出決策者的基本態(tài)度是悲觀與保守的。其基本思想是找出最不利情況下的最大收益。首先找出每種方案在各種狀態(tài)下的最小收益值，然后，選擇其中收益值最大的那個方案做為決策方案，可見，它是從最壞處著眼，帶有保守性的決策準(zhǔn)則，反映了決策者的悲觀估計。

通過尋找每種方案在不同狀態(tài)下的最小收益，各方案的最小收益如下：

方案Y1的最小收益為0.2214；

方案Y2的最小收益為0.1153；

方案Y3的最小收益為0.1281；

方案Y4的最小收益為0.1433；

方案Y5的最小收益為0.2147。

由此，按照最大最小準(zhǔn)則，指揮員應(yīng)該選擇收益值 0.2214（收益值最大）的方案，即方案 Y1為最優(yōu)方案。

3.2 最大最大準(zhǔn)則

最大最大準(zhǔn)則，又稱大中取大準(zhǔn)則或樂觀準(zhǔn)則。這種方法反映出決策者的基本態(tài)度是樂觀與冒險的。其基本思想是找出最有利情況下的最大收益。首先找出每種方案在各種狀態(tài)下的最大收益值，然后，選擇其中收益值最大的那個方案做為決策方案，可見，它是從最有利處著眼，帶有冒險性的決策準(zhǔn)則，反映了決策者的樂觀估計。

通過尋找每種方案在不同狀態(tài)下的最大收益，各方案的最大收益如下：

方案Y1的最大收益為0.402；

方案Y2的最大收益為0.4147；

方案Y3的最大收益為0.5013；

方案Y4的最大收益為0.6206；

方案Y5的最大收益為0.442。

由此，按照最大最大準(zhǔn)則，指揮員應(yīng)該選擇收益值為 0.6206（收益值最大）的方案，即方案 Y4為最優(yōu)方案。

3.3 折中準(zhǔn)則

折中準(zhǔn)則，也稱赫威茲準(zhǔn)則。這種方法反映出決策者的基本態(tài)度是介于樂觀與悲觀之間的。其基本思想是通過給樂觀系數(shù)確定一個適當(dāng)值，并以此作為決策者的決策依據(jù)。首先給定反映決策者樂觀程度的“樂觀系數(shù)”，用α表示，0≤α≤1；然后，對每一種方案Y計算對應(yīng)的收益值U（B），使U（B）達(dá)到最大值的方案就是此準(zhǔn)則下的最優(yōu)方案，可見，當(dāng)α=1時，是樂觀情況，α=0時，是悲觀情況。

U（B）值的計算公式為：

U（B）=αmax[u(θ,B)]+ (1-α) min[u(θ,B)](8)

假設(shè)當(dāng)α=0.6時，經(jīng)計算，各U（B）值如下：

U（B1）=0.32976；U（B2）=0.29494；U（B3）=0.35202；U（B4）=0.42968；U（B5）=0.35108。

因此按照折中準(zhǔn)則，指揮員應(yīng)該選擇收益值為0.42968的方案，即方案Y4為最優(yōu)方案。

3.4 等概率準(zhǔn)則

等概率準(zhǔn)則，也稱拉普拉斯準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則有一個基本前提假設(shè)：既然不知道每一種狀態(tài)的概率，那么就認(rèn)為它們的概率相同。也就是說，如果決策的可能狀態(tài)能列舉出m種，那么每種狀態(tài)出現(xiàn)的概率為1/m。然后按照這種規(guī)則求解每個方案的期望收益值。

計算公式為：

式中u(θ, B)為每個方案對應(yīng)不同狀態(tài)下的收益值。最后根據(jù)計算結(jié)果選擇收益值最大的方案為決策方案。

經(jīng)計算：U（B1）= 0.3033；U（B2）=0.2266；U（B3）=0.3334；U（B4）= 0.3667；U（B5）=0.3334。

因此按照等概率準(zhǔn)則，指揮員應(yīng)該選擇收益值為0.3667的方案，即方案Y4為最優(yōu)方案。

3.5 最小遺憾準(zhǔn)則

最小遺憾準(zhǔn)則，也稱后悔值準(zhǔn)則。遺憾值，又稱機會損失值和后悔值。在決策矩陣中，每一個遺憾值是相應(yīng)的收益值與該狀態(tài)下最大收益值之差。這意味著，遺憾值是指某一狀態(tài)發(fā)生時，由于決策者沒有選用收益值最大的方案而形成的損失。某一方案在不同狀態(tài)下遺憾值中的最大值叫該方案的最大遺憾值，最小遺憾準(zhǔn)則的具體規(guī)則是首先找出每種方案的最大遺憾值；然后，比較最大遺憾值，從中選取最大遺憾值為最小的那個方案為決策方案。可見，最小遺憾準(zhǔn)則也是從最不利的情況著眼，帶有保守性的準(zhǔn)則。它與最大最小準(zhǔn)則的不同之處在于它不是從收益考慮，而是從損失考慮。

經(jīng)計算，不同因素下各方案對應(yīng)的遺憾值如下：

每種方案的最大遺憾值為：

因此，按照最小遺憾準(zhǔn)則，指揮員應(yīng)該選擇最大遺憾值為0.2533（最小遺憾）所對應(yīng)的方案，即方案Y2為最優(yōu)方案。

4 結(jié)果及展望

本評價方法有效解決了當(dāng)前后裝保障方案決策中“重主觀輕客觀”的問題，建立數(shù)學(xué)定量模型準(zhǔn)確地為后裝保障方案決策提供了科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)。但后裝保障方案決策涉及的因素指標(biāo)較多，是一項非常復(fù)雜的工作，隨著作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)環(huán)境或保障模式的改變，各因素指標(biāo)權(quán)重也會相應(yīng)發(fā)生變化，本文提供的評價方法基于單層次的評價指標(biāo)體系，各因素指標(biāo)權(quán)重的確定主要來源于經(jīng)驗數(shù)據(jù)，雖然能在一定程度上避免非主要因素指標(biāo)所占權(quán)重過大，但需要持續(xù)更新保障數(shù)據(jù)庫，實時掌握不同情況下的保障偏差。其次，雖然理論上評價指標(biāo)體系劃分得越細(xì)，評價結(jié)果越可靠也更準(zhǔn)確，但在實踐過程中會非常繁瑣，尤其是對于旅一級單位，每多分一級因素指標(biāo)，就會增加一級模糊評判，同時每個層次的各因素指標(biāo)權(quán)重的確定也需要更多的保障數(shù)據(jù)，工作量的劇增和人力資源有限之間的矛盾將更加突出，且評價結(jié)果不一定理想。為避免造成因評價指標(biāo)體系劃分過多使評價對象無法入手，下一階段完善模型時應(yīng)選擇適當(dāng)層次的評價指標(biāo)體系。目前，將模糊評價方法和AHP法綜合運用于定量模型比較廣泛，可以考慮對現(xiàn)有指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)分為兩個層次，利用AHP法確定各層次因素指標(biāo)權(quán)重，從低層次往高層次逐層評價，得出總目標(biāo)層的綜合評價結(jié)果。需要注意的是，即便將指標(biāo)體系細(xì)分為兩個層次，和基于單層次評價指標(biāo)體系的評價方法相比，其計算的復(fù)雜程度也差距甚大，因此，基于多層次評價指標(biāo)體系的評價方法適用于戰(zhàn)斗節(jié)奏較慢的后裝保障方案決策過程中。