基于模糊層次分析法的區(qū)域防空目標威脅等級研究

王 剛，嚴振華，施端陽,2

(1.空軍預(yù)警學院，湖北 武漢 430019；2.解放軍95174部隊,湖北 武漢 430040)

0 引 言

隨著作戰(zhàn)遠程化、智能化、精確化的基本實現(xiàn)，多維立體偵察、遠程精確打擊、隱身化攻擊、無人機蜂群作戰(zhàn)、電子對抗運用的普及，傳統(tǒng)的空防體系已經(jīng)無法應(yīng)對現(xiàn)代的新威脅[1]。根據(jù)區(qū)域防空需求，科學劃分目標的威脅等級，對空襲目標進行排序，可有利于方我高效應(yīng)對空襲威脅，發(fā)揮防空力量的最大戰(zhàn)斗力。

現(xiàn)代區(qū)域防空面臨的新威脅來自多維立體偵察、遠程精確武器、隱身攻擊武器、無人機蜂群作戰(zhàn)、電子對抗作戰(zhàn)幾個方面。比較了德爾菲法(專家調(diào)查法)、相對比較法、連環(huán)比率法(柯隸法)、PATTERN法(關(guān)聯(lián)樹法)、極值迭代法、網(wǎng)絡(luò)層次分析法(ANP)、模糊層次分析法(FAPH)等分析方法，發(fā)現(xiàn)模糊層次分析方法能對目標威脅等級做出比較科學、合理、貼近實際的量化評價，因此筆者選用此法對目標威脅等級進行分析。

1 模糊層次分析法概述

模糊層次分析法就是將問題整體性進行劃分，按照相互關(guān)系及相互作用，把問題分成若干層次，構(gòu)成一個金字塔式的依次遞進的層次結(jié)構(gòu)[2]。模糊層次分析法主要通過五步來實現(xiàn)：一是問題研究，全面分析影響目標層的因素，以及下一層對上一層的現(xiàn)實分析，構(gòu)建評估模型；二是建立評估模型，進行上一級對應(yīng)下一層的比較關(guān)系，運用相關(guān)的方法進行量化評價，建立模糊判斷矩陣；三是通過計算，得出評估體系影響要素的具體數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)確定其重要程度；四是通過綜合分析，對構(gòu)成要素進行優(yōu)化排序，然后得出基本結(jié)論，為提供目標打擊的優(yōu)先級提供科學依據(jù)；五是根據(jù)綜合分析的結(jié)論進行總結(jié)，根據(jù)所選評估對象的實際，分析結(jié)果的科學性、可靠性。

2 構(gòu)建模糊層次分析評估模型

區(qū)域防空目標威脅等級評估模型可定為三級評估，其目標層為區(qū)域防空目標威脅等級評估。目標要素層為多維立體偵察遠程精確打擊目標、隱身攻擊目標、無人機蜂群目標、信息對抗目標。能力分析層為：多維立體偵察，具有全維度偵察能力、全時空偵察能力、全天候偵察能力；遠程精確打擊目標，具有遠距離打擊能力，自動化飛行能力，精確化打擊能力；隱身攻擊目標，具有低可探測能力，強突防打擊能力；無人機蜂群目標，具有智能化偵察能力、臨空對抗能力、集群作戰(zhàn)能力；電子對抗目標，電子干擾能力，電子偵察能力。通過上述分析，構(gòu)建模糊層次分析評估模型，如圖1所示。

圖1 區(qū)域防空目標威脅等級評估模型

3 構(gòu)建判斷矩陣

分析各要素之間的影響關(guān)系，經(jīng)過現(xiàn)代作戰(zhàn)研究熱點問題分析及咨詢相關(guān)專業(yè)人員，依次對各層級權(quán)重進行確定，通過9標尺法對各評估指標間作出判斷舉證。如表1所示。

表1 9標度法參數(shù)

一是目標要素層B層對目標層A層各要素作出判斷矩陣為：

三是指標權(quán)重計算及一致性檢驗；

(1) 計算一致性指標IC；

(1)

(2) 查找相應(yīng)的平均隨機一致性指標IR。對n=1～9,Saaty給出了IR的值，如表2所示。

表2 IR值

(3) 計算一致性比例RC

計算公式為：

RC=IC/IR

(2)

經(jīng)過本征向量法計算，各判斷矩陣的權(quán)重、λmax及RC值為：

W=(0.418 1,0.197 6,0.171 8,0.116 7,0.095 8)，λmax=5.4189，RC=0.0935；

W1=(0.163 5,0.297 0,0.5395)，λmax=3.009 2，RC=0.079；

W2=(0.117 2，0.268 4，0.614 4)，λmax=3.073 5，RC=0.063；

W3=(0.75,0.35)，λmax=2，RC=0；

W4=(0.527 8,0.332 5,0.139 6)，λmax=3.053 6，RC=0.046

W5=(0.667,0.333)，λmax=2，RC=0。

通過計算，所有判斷舉證的RC值皆小于0.1，符合一致性檢驗,因此可以作為區(qū)域防空目標威脅等級評估的依據(jù)。

4 區(qū)域防空威脅等級評估

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，空襲威脅等級也在不斷地發(fā)生變化，從近幾場局部戰(zhàn)爭出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代新型作戰(zhàn)研究熱點問題，緊密聯(lián)系實際情況，力爭追求最具科學性的評估結(jié)果。

4.1 確定評價對象指標集

根據(jù)所建體系，考慮各層級之間的關(guān)系，及各層級指標之間的實際，得出總的指標集為：

U=(u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7,u8,

u9,u10,u11,u12,u13)

(3)

4.2 建立權(quán)重集

空襲目標的不斷發(fā)展，其作戰(zhàn)呈現(xiàn)信息化、多樣化、智能化、精確化、高效化等特點，因此，對區(qū)域防空的影響也存在差別，只有把握住防空重點，才能有利于我方科學選擇對抗目標、對抗手段、對抗力量，才能保證防控成功。根據(jù)計算得出權(quán)重集為：

w=(0.163 5,0.297 0,0.539 5，0.117 2，0.268 4，0.614 4，0.75,0.35，0.527 8,0.332 5,0.139 6，0.667,0.333)

4.3 確定評語集

確定威脅等級的評語集為5級，V=(v1,v2,v3,v4,v5)，依次為最重要目標、次重要目標、重要目標、一般重要目標、不重要目標。經(jīng)過咨詢10名專家的意見，對13個指標進行評價，得出判斷矩陣為：

5 模糊綜合評價

通過以上判斷舉證得到科學的評估數(shù)據(jù)，再進行模糊綜合評判,S=R·W5T，由上述算取的中間層的權(quán)重，經(jīng)過計算得出總的權(quán)重值為W5T：

W5T=(0.068 3,0.082 6,0.225 6,0.03 2,0.053 0,0.121 4,0.128 8,0.042 95,0.06 2,0.038 9,0.016 3,0.063 8,0.031 9)T

由本征向量法計算可得：S=(0.127 9,0.047 3,0.169 4,0.298 0,0.315 3)T。

經(jīng)過定量計算，5個威脅目標的重要程度的順序為電子對抗、無人機蜂群攻擊、多維立體偵察、隱身攻擊、遠程精確打擊，符合現(xiàn)代作戰(zhàn)的特點，結(jié)果可以作為區(qū)域防空目標協(xié)同及優(yōu)先級選擇的參考。

6 結(jié)束語

隨著電子對抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地位作用不斷提升，各軍事強國的研究也在不斷深入，在電子對抗技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了多樣化作戰(zhàn)手段、多維偵察能力。因此，未來的區(qū)域防空作戰(zhàn)在重視電子對抗的同時要加強電子對抗能力研究，才能高效應(yīng)對新威脅。

通過模糊層次分析法，對未來區(qū)域防空目標威脅等級進行評估，通過分析現(xiàn)代作戰(zhàn)關(guān)注重點，確立了5個威脅目標，構(gòu)建了評估模型，通過量化計算，將威脅等級進行排序，最后對結(jié)果進行了分析，得出未來作戰(zhàn)信息對抗的作用將會空前提升，著重強化信息對抗力量發(fā)展是有效應(yīng)對防空新威脅的主要途徑。