輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估

汪江鵬，汪民樂，鄧力源，張超麗，魏朝輝，鄭萬里

（火箭軍工程大學，西安 710025）

0 引言

高原山地是指海拔高且氣候寒冷的山地地區(qū)，高寒缺氧，氣候寒冷，濕燥不均，晝夜溫差大，紫外線強，地形復雜，生存環(huán)境惡劣。我國典型的高原山地為青藏高原，表現(xiàn)為“高、寒、險、強、變、稀、少、窮、雜”的基本特征，即海拔高、溫度低、大風頻、地勢險、日照強、氣候變、人口少、經(jīng)濟窮、社情雜［1］。

惡劣的作戰(zhàn)環(huán)境對輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)能力產(chǎn)生諸多不利的影響［2-4］。人員容易出現(xiàn)惡心嘔吐、腹脹腹瀉等高原反應(yīng)，體能下降，行動遲緩，耐力難以持久；武器裝備技術(shù)性能下降、裝備器材的金屬部分變脆易斷裂，機件容易損壞、失靈；運輸車輛耗油量增大且機械性能降低，車輛故障問題增多；通信保障成為“老大難”問題，通信距離縮短，通信裝備效率降低，通信質(zhì)量受到干擾；道路少而崎嶇，以山路為主且較窄，只能沿峽谷通道穿行，大型車輛難以通行；大范圍兵力實施機動，目標暴露明顯，難以實施有效偽裝。

準確評估輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力，對指揮員下定作戰(zhàn)決心和針對性地克服作戰(zhàn)環(huán)境帶來的不利影響具有重要意義。本文充分考慮高原山地作戰(zhàn)環(huán)境及其對輕型合成營進攻作戰(zhàn)的影響，提出建立指標體系綜合集成的改進方法，并構(gòu)建了輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估指標體系，運用模糊綜合理論建立了輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估模型。

1 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力需求分析

輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)受高原山地戰(zhàn)場環(huán)境的影響較大，合成營各作戰(zhàn)要素能力的發(fā)揮不同程度下降，對于環(huán)境適應(yīng)的能力需求較高［5-7］。能否正確地認識和利用戰(zhàn)場環(huán)境，對作戰(zhàn)的進程和結(jié)局具有十分重要的影響。

1.1 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)地形環(huán)境適應(yīng)能力分析

高原山地地形特征明顯，提高了高原山地地形的利用率。在傳統(tǒng)依靠地形優(yōu)勢、以逸待勞的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)人與武器裝備動態(tài)地依托陣地機動、火力集中使用；并能動地利用地形優(yōu)勢，創(chuàng)新戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法。

1.2 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)氣象、水文環(huán)境適應(yīng)能力分析

對氣象、水文環(huán)境的優(yōu)勢利用，強調(diào)能夠準確預(yù)報作戰(zhàn)地區(qū)的氣象情況，為指揮員定下決心提供可靠氣象保障，同時，也可實施人工降雨、人工增雪、人工造霧等，對敵實施作戰(zhàn)干擾；對我方，可利用有利氣象、水文條件對我方兵力機動、部署等掩蔽、偽裝和對敵欺騙。

1.3 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)交通運輸環(huán)境適應(yīng)分析

輕型合成營進攻作戰(zhàn)機動方式主要包括鐵路機動、公路機動和徒步機動3 種方式。由于高原山地海拔高、氧氣少，人的體力下降明顯，且基礎(chǔ)設(shè)施通行能力比較薄弱，基礎(chǔ)設(shè)施通行容易受到不良天氣影響，造成堵塞不通，輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)更需要可靠的交通運輸環(huán)境作支撐。

1.4 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)人力資源適應(yīng)能力分析

人在高原山地作戰(zhàn)中發(fā)揮重要作用。一方面新型裝備要求戰(zhàn)斗人員具備較高的科技素養(yǎng)；另一方面，人員的戰(zhàn)斗精神，包括國防意識、尚武精神等，影響著輕型合成營作戰(zhàn)能力的發(fā)揮。

2 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估指標體系

2.1 建立指標體系一般步驟

綜合集成研討法是我國著名科學家錢學森院士在1989 年提出的解決復雜評估問題的方法，該方法從定性到定量，將專家、數(shù)據(jù)、計算機有機結(jié)合起來。本文借鑒綜合集成研討方法思維，將指標體系構(gòu)建方法和優(yōu)化方法引入其中，提出了新的指標體系構(gòu)建方法［8］。其方法結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 建立指標體系綜合集成改進方法結(jié)構(gòu)

建立指標體系綜合集成改進方法的優(yōu)勢是將建立指標體系的過程構(gòu)成一個完整的循環(huán)體系。評估者提出評估問題，并檢驗答案，經(jīng)過評估對象能力需求分析、建立初始指標體系、指標量化分析3個階段，充分發(fā)揮研討集體各專家的能動作用。在評估對象能力需求和指標量化過程中，確定易于評估者量化的指標，并消去重疊、不合理、不科學的指標，不斷優(yōu)化建立的初始指標體系，得到最終的指標體系。建立初始指標體系，是按照指標體系構(gòu)建的一般過程，明確指標體系構(gòu)建原則、掌握指標體系構(gòu)建方法，而后初步構(gòu)建指標體系。

2.2 輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估指標體系構(gòu)建

環(huán)境適應(yīng)能力指輕型合成營執(zhí)行高原山地進攻作戰(zhàn)時各作戰(zhàn)要素的適應(yīng)能力。按照環(huán)境特征分為自然環(huán)境適應(yīng)能力和人文環(huán)境適應(yīng)能力，其指標體系如圖2 所示。

圖2 環(huán)境適應(yīng)能力指標體系

自然環(huán)境適應(yīng)能力是輕型合成營進攻作戰(zhàn)利用地形、地質(zhì)、氣象條件優(yōu)勢，克服其帶來不良影響的能力，包括地形適應(yīng)能力、地質(zhì)適應(yīng)能力、氣象適應(yīng)能力3 個指標。地形適應(yīng)能力包括地形戰(zhàn)場容量、作戰(zhàn)行動、人員高海拔適應(yīng)力、戰(zhàn)士負荷重、體能消耗大、兵器發(fā)揮效能等；地質(zhì)適應(yīng)能力包括山體滑坡、泥石流等對作戰(zhàn)影響；氣象適應(yīng)能力包括人員、武器裝備對包括氣溫、紫外線照射、大風、雨雪、沙塵暴等的適應(yīng)能力。

人文環(huán)境適應(yīng)能力是指當?shù)卣摺⒆诮绦叛?、文化體系、民族、語言、風俗習慣等適應(yīng)能力，包括政策、宗教、文化、民族、語言、風俗6 個指標。政策適應(yīng)能力指當?shù)鼐用襁m應(yīng)政策的情況、人民群眾對戰(zhàn)爭的態(tài)度；宗教適應(yīng)能力指宗教力量在戰(zhàn)爭中的積極作用；文化適應(yīng)能力是指文化本身所帶有鮮明階級性的適應(yīng)能力；民族適應(yīng)能力是民族性格所體現(xiàn)出的心理特征的適應(yīng)能力；語言適應(yīng)能力是當?shù)鼐用袷褂闷胀ㄔ挼钠占俺潭龋伙L俗適應(yīng)能力是對當?shù)靥囟ㄎ幕瘏^(qū)域內(nèi)，歷代居民普遍的行為模式的適應(yīng)能力。

3 構(gòu)建輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估模型

3.1 評估指標量化

環(huán)境適應(yīng)能力的二級指標包括自然環(huán)境適應(yīng)能力和人文環(huán)境適應(yīng)能力2 個指標。針對高原山地環(huán)境及輕型合成營人員生理特點和裝備性技能狀況，運用模糊理論建立各因素的模糊隸屬度函數(shù)，采用指數(shù)加權(quán)法對高原山地進攻作戰(zhàn)自然環(huán)境適應(yīng)能力進行評價；運用模糊綜合打分法對高原山地進攻作戰(zhàn)人文環(huán)境適應(yīng)能力指標進行評價［9-10］。

3.1.1 自然環(huán)境適應(yīng)能力

1）地形適應(yīng)能力

地形主要包括地貌的起伏狀態(tài)、地物的性質(zhì)、植被的分布和生長狀況。高原山地山勢險峻，山體龐大且連綿起伏，地形割裂，交通不便，影響輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)的主要因素是山地起伏程度和海拔高度。

①地形起伏適應(yīng)能力

式中，ed為地形起伏適應(yīng)能力；d 為地形坡度。

②海拔高度適應(yīng)能力

式中，eh為海拔高度適應(yīng)能力；h 為作戰(zhàn)地域海拔高度。

2）地質(zhì)適應(yīng)能力

地質(zhì)是指地球的性質(zhì)和特征，這里主要指高原山地戰(zhàn)場環(huán)境地表面的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)等。高原山地地質(zhì)較為復雜，地表面主要土質(zhì)類別及特征如表1 所示。

表1 高原山地土質(zhì)類別及性質(zhì)

土質(zhì)要求適中最好，地質(zhì)適應(yīng)能力公式為：

式中，eρ為地質(zhì)適應(yīng)能力；ρ 為作戰(zhàn)環(huán)境土質(zhì)密度。

3）氣象適應(yīng)能力

氣象是指大氣的狀態(tài)和現(xiàn)象，包括霜、露、沙塵、風、云、雨、雪、雷電等大氣物理現(xiàn)象。高原山地小風不停，大風不斷，平均風力17 m/s；氣候多變，進入雨季時，一天24 h 經(jīng)歷春、夏、秋、冬四季變化；溫度較低，海拔3 500 m 左右地區(qū)年平均氣溫1°，海拔5 000 m 左右地區(qū)年平均氣溫零下9°，海拔5 000 m以上地區(qū)年平均氣溫零度以下有11 個月。影響輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)的主要因素是沙塵、風、雨、雪天氣。

①沙塵適應(yīng)能力

以能見度衡量，能見度大于3 000 m 的情況下，不影響輕型合成營進攻作戰(zhàn)，揚沙能見度小于10 km，沙塵暴小于1 km，強沙塵暴500 m。沙塵適應(yīng)能力表達式：

式中，ed為沙塵適應(yīng)能力；d 為能見度的距離。

②風的適應(yīng)能力

風的影響是以風速衡量的，根據(jù)風速影響特征結(jié)合專家經(jīng)驗，選取適應(yīng)風速閾值為10 m/s，風速適應(yīng)能力表達公式：

式中，p 為風的適應(yīng)能力；pmax為自身裝備戰(zhàn)技性能風速最大承受能力，可查相關(guān)裝備戰(zhàn)技性能表得到。

③雨的適應(yīng)能力

高原山地雨的分類及特征如表2 所示。

表2 雨的分類及特征

雨的適應(yīng)能力表達式為

式中，er為雨的適應(yīng)能力；r 為作戰(zhàn)環(huán)境降雨量。

④雪的適應(yīng)能力

雪的分類及特征，如表3 所示。

表3 雪的分類及特征

式中，es為雪的適應(yīng)能力；s 指12 h 內(nèi)積雪深度。

⑤溫度適應(yīng)能力

溫度適應(yīng)能力通常包含最高適應(yīng)溫度和最低適應(yīng)溫度，裝備在高原山地適應(yīng)能力在溫度升高或降低時都影響裝備的性能，故選取正態(tài)分布隸屬函數(shù)表示，均值為約束條件的中值，方差為約束條件差的1/6，則可得環(huán)境溫度的隸屬度函數(shù)為：

式中，et為溫度適應(yīng)能力；tmax為裝備的最高適應(yīng)溫度；tmin為裝備的最低適應(yīng)溫度。

3.1.2 人文環(huán)境適應(yīng)能力

人文環(huán)境適應(yīng)能力包括政策適應(yīng)能力、宗教適應(yīng)能力、文化適應(yīng)能力、民族適應(yīng)能力、語言適應(yīng)能力、風俗適應(yīng)能力6 個定性指標，通過區(qū)分等級進行模糊綜合打分。由15 名專家和部隊一線指揮員進行選擇投票。

各指標適應(yīng)能力值為

式中，e2i為人文環(huán)境各指標評價值；nil為人文環(huán)境第i 指標第l 級獲得的票數(shù)；為第l 級的最大值、最小值；wi為人文環(huán)境第i 指標的權(quán)重。

3.2 評估指標權(quán)重計算

本文評估指標權(quán)重計算采用熵值法進行計算。熵值法能夠避免人為主觀因素的影響，依據(jù)數(shù)據(jù)得到指標權(quán)重。熵值法計算權(quán)重的步驟，如圖3 所示。

圖3 熵值法計算權(quán)重流程

1）構(gòu)造問題層次結(jié)構(gòu)圖

2）構(gòu)建指標決策矩陣

（4）信息熵屬性權(quán)重向量

3.3 總體評估模型

3.3.1 自然環(huán)境適應(yīng)能力

由于自然環(huán)境適應(yīng)能力各指標之間關(guān)系密切且相互影響，故自然環(huán)境適應(yīng)能力的計算，采用加權(quán)求積的方法得到，即：

3.3.2 人文環(huán)境適應(yīng)能力

由于人文環(huán)境適應(yīng)能力各指標之間相互獨立且互相補償，故人文環(huán)境適應(yīng)能力的計算，采用加權(quán)求和的方法得到，即：

式中，e2為人文環(huán)境適應(yīng)能力；wi為第i 個環(huán)境指標的適應(yīng)能力；e2i為第i 個環(huán)境指標下的適應(yīng)能力。

3.3.3 環(huán)境適應(yīng)能力

由于環(huán)境適應(yīng)能力中，自然環(huán)境適應(yīng)能力和人文環(huán)境適應(yīng)能力兩個指標之間相互獨立且相互補償，故環(huán)境適應(yīng)能力的計算，采用加權(quán)求和的方法得到，即：

式中，e1和e2分別為自然環(huán)境適應(yīng)能力和人文環(huán)境適應(yīng)能力的指標評估值；w1、w2分別為自然環(huán)境適應(yīng)能力和人文環(huán)境適應(yīng)能力的權(quán)重。

4 案例分析

以某輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)為例，指標體系中的定性指標采取專家打分的方法進行賦值，定量指標根據(jù)部隊演訓活動采集進行賦值。

根據(jù)環(huán)境適應(yīng)能力模型方法可得，自然環(huán)境定量指標數(shù)據(jù)采集如表4 所示。

表4 自然環(huán)境定量指標數(shù)據(jù)采集

人文環(huán)境定性指標數(shù)據(jù)采集如下頁表5 所示。

表5 人文環(huán)境定性指標數(shù)據(jù)采集

由式（13）可得，人文環(huán)境適應(yīng)能力指標值，如表6 所示。

表6 人文環(huán)境適應(yīng)能力指標

根據(jù)熵值法權(quán)重計算方法可得，環(huán)境適應(yīng)能力各指標權(quán)重，如表7 所示。

表7 環(huán)境適應(yīng)能力權(quán)重

根據(jù)環(huán)境適應(yīng)能力模型，計算可得自然環(huán)境和人文環(huán)境適應(yīng)能力評估值為：

環(huán)境適應(yīng)能力評估值為：

從結(jié)果可知，某輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力比較差，尤其需要特別加強自然環(huán)境的適應(yīng)能力。

5 結(jié)論

本文分析了高原山地作戰(zhàn)環(huán)境及其對輕型合成營進攻作戰(zhàn)的影響，提出指標體系綜合集成的改進方法，并構(gòu)建輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估指標體系，運用模糊綜合理論，建立了輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估模型。針對某輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)環(huán)境適應(yīng)能力評估問題的研究，下一步應(yīng)著眼發(fā)展列裝適應(yīng)高原山地作戰(zhàn)環(huán)境的新裝備，例如“外骨骼”、“全地形山地車”、“無人戰(zhàn)車”等，以提升輕型合成營高原山地進攻作戰(zhàn)適應(yīng)能力。