基于任務(wù)-能力的反水雷作戰(zhàn)效能評估方法

張 煒

（中國人民解放軍92578部隊(duì)，北京 100161）

0 引言

反水雷裝備的作戰(zhàn)效能是指裝備在規(guī)定條件下完成作戰(zhàn)任務(wù)時所能發(fā)揮的有效作用程度，是裝備滿足特定作戰(zhàn)需求的度量[1-4]。傳統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評估方法主要包括專家評估法、解析法、仿真模擬法、試驗(yàn)分析法等[5-11]。國內(nèi)對反水雷裝備進(jìn)行系統(tǒng)地作戰(zhàn)效能評估起步較晚，有關(guān)單位結(jié)合武器裝備論證、研制、試驗(yàn)鑒定等工作開展了一系列的作戰(zhàn)效能評估工作。文獻(xiàn)[12]基于層次分析法，構(gòu)建了定型試驗(yàn)時遙控獵雷系統(tǒng)全系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估的層次結(jié)構(gòu)和指標(biāo)體系，用從定量到定性綜合集成的方法，給出了遙控獵雷系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型，但該方法構(gòu)建的指標(biāo)體系及判斷矩陣易受環(huán)境、任務(wù)等影響，造成結(jié)果的偏差；文獻(xiàn)[13]采用直覺模糊集理論實(shí)現(xiàn)了獵掃雷裝備作戰(zhàn)效能的綜合評價，提出了指標(biāo)體系并解決了權(quán)重選取等基本問題，但所選擇的指標(biāo)體系和評價方法較為復(fù)雜，評價結(jié)果不夠直觀；文獻(xiàn)[14]-[15]基于WSEIAC方法及其改進(jìn)方法對反水雷UUV等反水雷武器系統(tǒng)的效能進(jìn)行了分析，但該方法對能力間相關(guān)關(guān)系缺乏規(guī)范，當(dāng)處理多任務(wù)時方法變得極為復(fù)雜；文獻(xiàn)[16]主要評價近海作戰(zhàn)能力，其研究目標(biāo)側(cè)重于近海裝備的能力需求。這些評估方法考慮問題的角度和采用的處理方法各不相同，但都能得出符合數(shù)學(xué)邏輯的結(jié)論，目前尚無明確準(zhǔn)則判定不同方法的優(yōu)劣。另一方面，這些通用方法在數(shù)據(jù)處理方面都提供了成熟的技術(shù)，但在如何建立指標(biāo)體系、如何獲得評價數(shù)據(jù)等方面，還必須針對具體問題加以解決。

針對層次分析法中的指標(biāo)體系及判斷矩陣的復(fù)雜性和隨機(jī)性等不足，本文以島礁反水雷裝備作戰(zhàn)效能評估為研究對象，通過島礁反水雷典型作戰(zhàn)任務(wù)為牽引，構(gòu)建面向多任務(wù)分析的反水雷作戰(zhàn)效能指標(biāo)評估體系。立足反映同一作戰(zhàn)任務(wù)的多項(xiàng)效能評價模型對在研裝備效能進(jìn)行評價，避免了原有評估的復(fù)雜性，可便捷得到符合任務(wù)需求的效能評估結(jié)果。最后，通過裝備實(shí)例分析驗(yàn)證了評估有效性。

1 基于AHP的多任務(wù)作戰(zhàn)效能評估方法

層次分析法（AHP）主要思想是根據(jù)研究對象的性質(zhì)將要求達(dá)到的目標(biāo)分解為多個組成因素，并按照因素間的隸屬關(guān)系，將其層次化，組成一個層次結(jié)構(gòu)模型，然后按層分析。最終獲得最低層次因素對于最高層次因素的重要性權(quán)值，或進(jìn)行優(yōu)劣性排序。該方法重點(diǎn)在于利用形成的AHP判斷矩陣，合理地確定定性指標(biāo)的權(quán)重，再通過模糊綜合評判、灰色理論等方法，達(dá)到解決問題的目的[17-20]。

在AHP法中，遞階層次思想占據(jù)核心地位，通過分析建立一個有效合理地遞階層次結(jié)構(gòu)對于能否成功解決問題具有決定性意義。

由于反水雷裝備的多樣性，如何在南沙島礁反水雷作戰(zhàn)需求的基礎(chǔ)上，合理確定和選擇出符合實(shí)際和效益最佳的配置方案，需要開展全面、科學(xué)的評估工作。反水雷裝備的完成作戰(zhàn)任務(wù)能力是衡量其裝備優(yōu)劣的綜合性指標(biāo)，因此構(gòu)建多任務(wù)的作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系至關(guān)重要。

根據(jù)AHP法的基本方法，將島礁反水雷裝備作戰(zhàn)效能評估分為3層，即任務(wù)層、效能層、指標(biāo)層；采用“能力需求分析”的方法構(gòu)建從“任務(wù)-能力”的作戰(zhàn)效能指標(biāo)逐階層次關(guān)系；采用專家打分法，依據(jù)各型裝備性能指標(biāo)參數(shù)對其進(jìn)行評估；最后根據(jù)給定的任務(wù)權(quán)重分配，對島礁反水雷裝備配置方案給出評價建議。

2 作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系構(gòu)建方法

作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系，是指反映裝備作戰(zhàn)能力各個要素指標(biāo)所構(gòu)成的有機(jī)整體和集合。構(gòu)建一個從各方面反映裝備作戰(zhàn)效能的指標(biāo)體系，是正確評估裝備作戰(zhàn)能力的基礎(chǔ)和先決條件，其選取是否合適，直接影響到對裝備作戰(zhàn)能力綜合評估的結(jié)論。

從上述構(gòu)建原則可以看出，作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系應(yīng)滿足軍事需求牽引的要求，立足裝備作戰(zhàn)能力需求，梳理裝備的使命任務(wù)，選取合適的、合理的指標(biāo)。因此，盡管作戰(zhàn)效能指標(biāo)的產(chǎn)生與裝備本身的結(jié)構(gòu)、搭載平臺、作戰(zhàn)使用環(huán)境等密不可分，但最終是要體現(xiàn)在裝備綜合作戰(zhàn)效能上的，因此作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系應(yīng)緊緊圍繞作戰(zhàn)能力進(jìn)行設(shè)計和分解。

基于作戰(zhàn)任務(wù)需求分析的作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系構(gòu)建方法正是這一要求的體現(xiàn)，它以軍事需求為牽引提出裝備作戰(zhàn)任務(wù)需求，緊貼裝備作戰(zhàn)使命，明確作戰(zhàn)任務(wù)要求，細(xì)化典型任務(wù)，采用層次分析法逐級構(gòu)建各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。該方法的指標(biāo)構(gòu)建邏輯模型如圖1所示。

圖1 基于作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系Fig.1 Operation effectiveness index system based on mission capability

3 島礁反水雷的裝備作戰(zhàn)效能評估

3.1 島礁反水雷典型作戰(zhàn)任務(wù)

隨著南沙3大礁擴(kuò)建工程的建設(shè)完成，標(biāo)志著我軍南海前沿保障基地初步形成，但由于敵近我遠(yuǎn)、各方勢力犬牙交錯、戰(zhàn)略縱深依托受限，南沙島礁反封鎖作戰(zhàn)形勢嚴(yán)峻。特別是南沙各島礁補(bǔ)給依賴船運(yùn)，一旦遭遇敵對勢力水雷封鎖，對我方作戰(zhàn)指揮、士氣及持續(xù)作戰(zhàn)能力影響極大，將極大地影響我軍的作戰(zhàn)效果。因此，如何配置島礁反水雷防御兵力，最大限度發(fā)揮出反水雷裝備的優(yōu)勢，支撐南沙島礁實(shí)現(xiàn)其防御、維權(quán)、控制、保障等功能，具有極大的軍事價值。

根據(jù)南沙島礁環(huán)境和敵情分析，主要涉及越南、菲律賓、馬來西亞、美國、日本等國家，其中可能對我島礁實(shí)施布雷封鎖的主要是越南和美國。其布雷封鎖區(qū)域是我南沙島礁港口及附近航道，目的是遲滯和阻滯南沙島礁為我水面艦艇部隊(duì)南海作戰(zhàn)提供保障、支援的能力。據(jù)此，島礁反水雷裝備面臨上述水雷封鎖威脅時，首要目標(biāo)是快速開辟封鎖海域安全通道，保障我艦艇兵力可依托島礁停泊保障等，應(yīng)對上述目標(biāo)，明確島礁反水雷的典型作戰(zhàn)任務(wù)需求：

1）清除水雷障礙。

島礁基地駐泊的艦艇或南沙巡防艦艇進(jìn)出港口補(bǔ)給、維修時，若敵對我港口實(shí)施了布雷封鎖，需反水雷兵力實(shí)施清除水雷作戰(zhàn)，徹底清除水雷威脅，保障我兵力進(jìn)出港口安全。

2）導(dǎo)航反水雷。

南沙巡防艦艇或其他水面艦船需通過疑似敵布雷航線或港口水道時，需反水雷兵力實(shí)施導(dǎo)航反水雷，降低艦艇的觸雷率。

3）預(yù)先檢查反水雷。

南沙島礁面臨的敵情復(fù)雜，涉及南海主權(quán)利益，可能遭遇零星水雷襲擾，需反水雷兵力實(shí)施定期預(yù)先檢查反水雷，探查主要港口水道和重要航線。一旦發(fā)現(xiàn)疑似目標(biāo)，根據(jù)平時或戰(zhàn)時等不同條件，轉(zhuǎn)入清除水雷或?qū)Ш椒此住?/p>

3.2 作戰(zhàn)效能指標(biāo)體系分析

根據(jù)島礁反水雷裝備典型作戰(zhàn)任務(wù)需求，明確島礁反水雷裝備作戰(zhàn)效能可分解為雷區(qū)偵察有效性、雷區(qū)規(guī)避有效性、雷障清除有效性3個二級指標(biāo)。

上述二級指標(biāo)項(xiàng)，主要可細(xì)分為探測水雷能力、識別能力、滅除水雷能力、機(jī)動能力、數(shù)據(jù)傳輸能力等三級能力指標(biāo)。

在上述基于“任務(wù)-能力”分析的指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，對于裝備的綜合作戰(zhàn)效能評估還應(yīng)包含作戰(zhàn)適用性指標(biāo)。該指標(biāo)是指反水雷裝備在作戰(zhàn)使用過程中能夠保持可用的程度，主要可分解為平臺適裝能力、使用適應(yīng)能力、環(huán)境適應(yīng)性等指標(biāo)來進(jìn)行評價[1]。

3.3 典型裝備的作戰(zhàn)效能評估模型

根據(jù)島礁反水雷作戰(zhàn)任務(wù)分析，在南沙島礁沖突中，敵方可能在我方控制的島礁的港口及附近海域，采取預(yù)先或機(jī)動布設(shè)水雷障礙的方式，實(shí)施水雷封鎖。因此，我反水雷主要目標(biāo)是判明敵布水雷危險區(qū)位置及范圍，尋找無水雷威脅的作戰(zhàn)區(qū)域。據(jù)此，通過現(xiàn)役及在研反水雷裝備分析，認(rèn)為前置式獵雷系統(tǒng)、遙控獵雷系統(tǒng)兩型裝備適宜島礁反水雷作戰(zhàn)。為對比分析上述兩型裝備對島礁反水雷任務(wù)的滿足程度，提出合理的裝備配置方案，對其作戰(zhàn)效能評估如下。

1）前置式獵雷系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型。

根據(jù)前置式獵雷系統(tǒng)在島礁反水雷中擔(dān)負(fù)的任務(wù)分析，其主要作戰(zhàn)效能體現(xiàn)在對艦船提供伴隨水雷防御和對水雷清除。水雷防御的效能主要體現(xiàn)在探測水雷距離和機(jī)動性，清除的效能主要體現(xiàn)在獵除水雷的概率。由此可得該獵雷系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評估模型為

2）遙控獵雷系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型。

根據(jù)遙控獵雷系統(tǒng)在島礁反水雷中擔(dān)負(fù)的任務(wù)分析，其主要作戰(zhàn)效能體現(xiàn)在對水雷的偵察及處理。偵察的效能主要體現(xiàn)在遙控艇探測識別水雷的效率，處理的效能主要體現(xiàn)在投彈及一次性滅雷的概率。由此可得該獵雷系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能評估模型為

式中：T遙控探測效能由遙控艇的探測能力、識別能力、遙控能力、數(shù)據(jù)傳輸能力、機(jī)動能力等綜合評估；M滅雷效能由投彈及一次性滅除水雷能力綜合評估。

3.4 典型裝備的作戰(zhàn)效能評估分析

考慮到問題簡化和評估需求，各性能指標(biāo)評估采用專家打分的定性方法確定[21]。滿足要求的程度分4級，3★最佳，×為無此能力。據(jù)此，得到下面的打分結(jié)果，如表1所示。

表1 裝備性能指標(biāo)打分表Table 1 Scoring table of equipment performance index

在等權(quán)重、定性分級的條件下，對每種能力的各項(xiàng)指標(biāo)按星號數(shù)量比例取值，并歸一化處理，得到每型裝備對應(yīng)能力項(xiàng)的星值[21]。然后根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)需求，結(jié)合作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)，分解得到裝備在各項(xiàng)任務(wù)中的效能。綜合效能的評估值則根據(jù)表中的任務(wù)評估值分別乘上關(guān)鍵項(xiàng)的評估值，得到各型裝備的綜合作戰(zhàn)效能評估值，如表2所示。

表2 裝備作戰(zhàn)效能評估表Table 2 Evaluation table of equipment operation effectiveness

綜上所述，基于適宜配置于南沙島礁的反水雷裝備分析，前置式獵雷系統(tǒng)在各項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)中的綜合效能評價最高，遙控獵雷系統(tǒng)的綜合效能評價較低。建議島礁水雷防御中以配置前置式獵雷系統(tǒng)為主，輔以少量遙控獵雷系統(tǒng)，可較好地滿足島礁反水雷封鎖任務(wù)。

4 結(jié)束語

南沙島礁不具備對水雷封鎖的反封鎖能力，為盡快實(shí)現(xiàn)南沙島礁區(qū)域保障基地的各項(xiàng)功能，急需部署適用于島礁環(huán)境的反水雷裝備。本文利用層次分析法的思想，構(gòu)建了“任務(wù)-效能-指標(biāo)”的作戰(zhàn)效能評估指標(biāo)體系，簡化了權(quán)重指數(shù)的計算，應(yīng)用于島礁反水雷裝備作戰(zhàn)效能評估，提出了島礁反水雷防御體系配置建議，可為實(shí)際應(yīng)用提供參考。