網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能耦合協(xié)調(diào)度評估問題研究

楊 兵，彭 佳，王 涵

(中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)， 鄭州 450001)

1 引言

耦合是物理學(xué)概念，用以表示2個(或2個以上)系統(tǒng)的相互影響、相互依賴的過程。協(xié)調(diào)是描述2個(或2個以上)系統(tǒng)及要素之間為達同一目的，相互協(xié)作、相互促進，從而達成一種和諧發(fā)展的狀態(tài)。耦合度在社會經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域被定義為系統(tǒng)之間相互作用、相互影響的程度，協(xié)調(diào)度表示良性耦合程度的大小，系統(tǒng)之間相互協(xié)作的好壞程度。耦合協(xié)調(diào)度主要用來反應(yīng)系統(tǒng)之間的整體效應(yīng)與協(xié)同效應(yīng)，并克服了事物在低水平情況下產(chǎn)生調(diào)度耦合的假象。評估網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能耦合協(xié)調(diào)度的目的是：在網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)相互影響、相互作用的基礎(chǔ)上，衡量兩者之間的協(xié)同水平，以耦合協(xié)調(diào)度結(jié)果，判定兩者是否在行動中協(xié)調(diào)同步，順暢一致，是網(wǎng)電一體作戰(zhàn)指揮中應(yīng)該解決的重難點問題。

2 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)耦合關(guān)系的理論分析

2.1 耦合關(guān)系判定

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)對電子戰(zhàn)的影響作用分析

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段使得電子偵察向全域化、實時化、智能化方向發(fā)展。首先，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)技術(shù)的融合發(fā)展，形成網(wǎng)電融合的新型戰(zhàn)場，遍布全域的電子設(shè)備及其形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠促使電子偵察范圍延伸至陸、海、空、天的各個角落，探明電子設(shè)備與平臺之間的聯(lián)通關(guān)系、作戰(zhàn)體系、指揮關(guān)系、關(guān)鍵目標節(jié)點等。其次，網(wǎng)絡(luò)連接能夠?qū)崿F(xiàn)戰(zhàn)場各傳感器、偵察系統(tǒng)模塊及終端設(shè)備等獲得的情報信息近實時傳輸至情報中心及指控中心，克服了傳統(tǒng)信息傳輸?shù)臉O大延時，大大提高電子偵察時效性。人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)在電子偵察中的廣泛應(yīng)用，使海量情報得到高速、精確、分類、關(guān)聯(lián)、融合處理，規(guī)避了人工分析處理情報造成的誤差。

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段是電子進攻克服了實體毀傷與能量壓制方面的技術(shù)壁壘。傳統(tǒng)電子進攻主要采用毀癱物理設(shè)施、大功率粗放壓制等手段，存在效費比過高、易被敵方反擊、能量分配不足以及干擾自身現(xiàn)象。通過網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段癱瘓敵方目標網(wǎng)絡(luò)，取得目標網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)，配合電子進攻行動，不僅能夠突破技術(shù)發(fā)展限制，也能在作戰(zhàn)效能上有很大提升。

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段使得電子防御、電子支援更具復(fù)雜性與全面性。電子防御中，既要注重對單個電子設(shè)備的防護與己方電磁信號的利用，同時，要運用網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段，充分論證電子設(shè)備組網(wǎng)的安全性，是否易被敵方癱瘓，遭敵攻擊后是否能夠迅速恢復(fù)等，從而具備更加全面的電子防御能力；電子支援行動中，網(wǎng)絡(luò)支援行動能夠為其提供更多支援途徑。

2.1.2 電子戰(zhàn)對網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的影響作用分析

電子戰(zhàn)手段促使網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)偵察豐富化、精確化。首先，通過電子戰(zhàn)手段所獲取的設(shè)備位置、信號頻率、帶寬、速率與功率等信號參數(shù)，從電子戰(zhàn)角度為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)提供可能偵察的漏洞與薄弱環(huán)節(jié)，同時，通過對敵方無線電通聯(lián)情況的感知，監(jiān)測敵方重要部署及變動，使網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)偵察由邏輯域、信息域向物理域擴展，豐富網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)偵察情報。另外，電子戰(zhàn)手段與網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)手段的融合運用，使得網(wǎng)絡(luò)空間與電磁空間的情報信息得到相互關(guān)聯(lián)與印證，大大增強情報偵察的準確性。

電子戰(zhàn)手段能夠克服網(wǎng)絡(luò)攻擊面臨的協(xié)議異構(gòu)、物理隔離的難題。首先，指揮控制系統(tǒng)往往是與互聯(lián)網(wǎng)物理隔絕的專用內(nèi)網(wǎng)，并且安全防護等級更高，利用漏洞、病毒手段都難以進入對方網(wǎng)絡(luò)；其次，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的異構(gòu)特征大大降低網(wǎng)絡(luò)攻擊效能，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段在異構(gòu)協(xié)議面前往往束手無策。因此，電子戰(zhàn)手段為網(wǎng)絡(luò)攻擊提供了信號層面的技術(shù)突破，從無線信號入手彌補網(wǎng)絡(luò)攻擊的技術(shù)劣勢。

電子戰(zhàn)手段能夠提高網(wǎng)絡(luò)防御與支援能力。電子戰(zhàn)防御手段，可為網(wǎng)絡(luò)實體設(shè)備提供物理層防護，防止敵方利用電子措施對我方設(shè)備實施干擾破壞，通過對實體層的安全防護保持邏輯層的完整性與可用性。同樣，電子支援也可在作戰(zhàn)效能上為網(wǎng)絡(luò)支援行動提供更加全面、可靠的支援保證。

2.2 耦合形式分析

2.2.1 結(jié)構(gòu)耦合

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的結(jié)構(gòu)耦合，主要體現(xiàn)在網(wǎng)電一體作戰(zhàn)指揮體系上。由網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的內(nèi)部要素，根據(jù)職能分工，形成具有一定職能的網(wǎng)電一體作戰(zhàn)指揮機構(gòu)，由各網(wǎng)電一體作戰(zhàn)指揮機構(gòu)，形成具有層次的網(wǎng)電一體作戰(zhàn)指揮體系。由內(nèi)部要素的相互作用和影響，通過系統(tǒng)內(nèi)部形成職能結(jié)構(gòu)的有機結(jié)合，實現(xiàn)指揮機構(gòu)內(nèi)信息共享和職能分工，通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次性，達到指令上傳下達和戰(zhàn)局態(tài)勢的有效反饋，從而保持耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和不間斷指揮。

2.2.2 功能耦合

功能耦合是指將網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)行動作為一個有機整體，以兩者之間功能的互補耦合，實現(xiàn)整體功能的耦合。傳統(tǒng)電子戰(zhàn)與網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的發(fā)展已遭遇瓶頸，亟需尋求攻擊的突破口。網(wǎng)電一體作戰(zhàn)是集電子戰(zhàn)與網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的功能為一體，兩者的攻擊分屬于不同層次，一個是信號層面、一個是信息層面。可能通過從電子戰(zhàn)信號層面的干擾，為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)實施攻擊成為可能；同理，也可從破壞對方網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對預(yù)定目標實施電子攻擊，使兩者在作戰(zhàn)過程中發(fā)揮作用功能，形成相互支撐、相互協(xié)同的良好狀態(tài)。既注重使各自功能發(fā)揮到最優(yōu)化，又注重兩者為達到功能耦合而進行有效配置，從而使優(yōu)勢互補、協(xié)同促進。

2.2.3 效能耦合

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的耦合效能，往往大于兩者的獨立效能，這是網(wǎng)電一體作戰(zhàn)的核心本質(zhì)。以網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)為手段，為電子戰(zhàn)創(chuàng)造攻擊條件或者以電子戰(zhàn)為手段，為網(wǎng)絡(luò)攻擊創(chuàng)造戰(zhàn)機，或是兩者同時使用，都是為了謀求耦合效能的極具放大效果。在兩者的協(xié)調(diào)同步、相互促進、相互依賴的過程中，通過體系的健康運行、要素的密切配合、信息的高效共享、行動的協(xié)調(diào)同步，加速效能的增強與溢出，以實現(xiàn)網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能的最大集聚與釋放。

3 網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能耦合協(xié)調(diào)度評估需求

網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度評估需求，是指根據(jù)評估耦合協(xié)調(diào)度的需要而產(chǎn)生的具體要求。網(wǎng)電一體作戰(zhàn)，因其涉及領(lǐng)域廣、技術(shù)差異大、臨機動態(tài)性強、協(xié)同要求高以及作戰(zhàn)節(jié)奏快速等特點，使評估工作難度巨大。在網(wǎng)電一體作戰(zhàn)中，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的耦合與協(xié)調(diào)，關(guān)系到總體效能的發(fā)揮，耦合協(xié)調(diào)程度越高，效能發(fā)揮越大，耦合協(xié)調(diào)程度越低，越不利于效能發(fā)揮最大化。分析網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度評估需求，是評估前的一項非常重要的工作，它主要從評估的過程及具體情況出發(fā)，分析評估過程中需要“干什么”。理清網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度評估需求，能夠為評估過程提供清晰的思路，使評估工作更具指向性和明確性。網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度評估，需要確定網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)之間的耦合關(guān)系，從網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)等2個方面，建立科學(xué)的指標體系，運用定量與定性的評估方法，準確分配指標權(quán)重，評估的結(jié)果能夠作為提升指揮效能提供參考。

3.1 合理判定正確的耦合關(guān)系

網(wǎng)電空間是網(wǎng)絡(luò)與電磁的無形融合，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)必然存在緊密的聯(lián)系。一方面，網(wǎng)絡(luò)使電子信息系統(tǒng)互聯(lián)，促使傳統(tǒng)電子戰(zhàn)從技術(shù)、組織結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，也使電磁能量在時域、空域、頻域等方面皆有所涉及，擴大電磁頻譜作用范圍，同時，網(wǎng)絡(luò)化的組織結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的級聯(lián)效應(yīng)，提升了電子戰(zhàn)的攻擊范圍，大大提升電子戰(zhàn)效能；另一方面，戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)的物理隔離性迫使人工接入方式存在較大風險和阻礙，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的異構(gòu)特性使得網(wǎng)絡(luò)攻擊手段和效能大大降低，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的長期預(yù)置潛伏等無法產(chǎn)生立竿見影的作戰(zhàn)效果，運用電子戰(zhàn)手段從信號層面作為切入點，不僅能克服網(wǎng)絡(luò)攻擊存在的種種困難，還能有效提高網(wǎng)絡(luò)攻擊的時效性?；谝陨?個方面的分析，網(wǎng)電一體作戰(zhàn)勢在必行，而網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的簡單相加并不能達到預(yù)期的作戰(zhàn)目的，作戰(zhàn)效能大大折扣，必須認清網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的相互影響、相互依賴的耦合關(guān)系，是評估網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度的需求和前提。弄清兩者之間的關(guān)系以及在網(wǎng)電一體作戰(zhàn)中不可分割的現(xiàn)實，將耦合協(xié)調(diào)度作為衡量網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能的主要角度，才能在指揮中克服傳統(tǒng)觀念帶來的指揮局限，以新的作戰(zhàn)思想指導(dǎo)指揮活動，順應(yīng)網(wǎng)電空間發(fā)展方向，奪得網(wǎng)電空間主動權(quán)。

3.2 建立科學(xué)有效的指標體系

科學(xué)有效的指標體系是評估活動的前提和基礎(chǔ)。它既體現(xiàn)了評估活動的側(cè)重性，從不同角度評估，其構(gòu)建的指標體系有所不同；同時還關(guān)系到評估結(jié)果的準確性，關(guān)鍵在于其科學(xué)性和合理性。由于網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)之間存在相互影響、相互依賴的耦合關(guān)系，且在耦合協(xié)調(diào)度模型中需進行兩者各自的綜合評價，因此，在構(gòu)建指標體系時，還要體現(xiàn)其全面性、綜合性的特點。但評估體系的建立過程往往具有主觀性，即便是在評估目標相同、模型相同的情況下，不同的學(xué)者所構(gòu)建的指標體系也不盡相同。網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)評估過程中，要同時兼顧統(tǒng)一性與特殊性，主觀因素與客觀實際相結(jié)合，對于指標體系的選擇要多借鑒以往學(xué)術(shù)文獻的成果，同時要站在網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)的角度，體現(xiàn)網(wǎng)電一體作戰(zhàn)的特殊性，使之科學(xué)合理、全面有效。

3.3 定量分析客觀的指標權(quán)重

指標權(quán)重分配的準確與否將直接影響評估結(jié)果的準確性與可靠性。計算指標權(quán)重的方法有很多，熵值賦權(quán)法是以差異驅(qū)動原理的基礎(chǔ)上，分析各指標之間的關(guān)聯(lián)度，來計算指標權(quán)重。該計算方法能夠準確反應(yīng)指標信息熵值的效用價值，克服了過去主觀確定權(quán)重所造成的認知局限與評估偏差，評估結(jié)果更具客觀性與可信度。

3.4 為提升指揮效能提供參考依據(jù)

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的有機融合，是使作戰(zhàn)效能倍增、達成網(wǎng)電一體作戰(zhàn)目的的關(guān)鍵，對提升網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能具有重要的現(xiàn)實意義。由于網(wǎng)電空間的轉(zhuǎn)變?nèi)诤?，網(wǎng)電作戰(zhàn)地位逐漸突顯，受戰(zhàn)場網(wǎng)電態(tài)勢的集聚變化以及作戰(zhàn)的高技術(shù)性等諸多因素的影響，評估網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能，既是重點也是難點。網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度能夠從兩者之間配合程度的角度，有效衡量網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)在作戰(zhàn)過程中的耦合程度，通過評估兩者之間相互影響、相互牽制的情況，判定是否發(fā)揮了網(wǎng)電一體作戰(zhàn)的最大效能。評估活動的意義更是在于能夠為提升網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能提供參考依據(jù)，同時，也為指揮員在作戰(zhàn)籌劃與指揮控制階段提供輔助依據(jù)。

4 網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能評估指標體系構(gòu)建

指標體系反映評估活動的所側(cè)重的角度，構(gòu)建指標體系過程體現(xiàn)了對網(wǎng)電一體作戰(zhàn)過程的系統(tǒng)分析過程，是對影響因素進行采集與篩選并確立權(quán)重的過程。它是衡量網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能的一把標尺，是評估活動中一項復(fù)雜關(guān)鍵的步驟。

4.1 指標體系的建立

針對相關(guān)文獻中對網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)作戰(zhàn)效能評估的成果進行梳理與借鑒，形成一級、二級指標體系。該指標體系屬于通用型指標體系，即在實際作戰(zhàn)效能評估過程中，可根據(jù)具體作戰(zhàn)行動對指標進行增減。

4.1.1 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)指標體系

文獻[5]分別從網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)技術(shù)等2個方面，將網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)能力評估體系劃分為偵察、攻擊、防御和保障等4個方面；文獻[6]從網(wǎng)絡(luò)偵察、攻擊、防御等3個方面構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)綜合能力評估體系；文獻[7]將編隊網(wǎng)絡(luò)對抗能力的影響因素劃分為軟件進攻、軟件防御、硬件打擊、硬件生存、信息處理、竊密(聽)和技術(shù)偵查能力等7個方面。文獻[8]中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的功能、結(jié)構(gòu)等特點，將指標體系確定為網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)防御、網(wǎng)絡(luò)支援、戰(zhàn)場環(huán)境影響因素等4個方面。經(jīng)過對各文獻的研究對比，從網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)技術(shù)功能耦合協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，參照文獻[9]中總結(jié)的相關(guān)作戰(zhàn)技術(shù)及評估指標，建立網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效能評估指標體系，如圖1所示。

1) 網(wǎng)絡(luò)偵察能力。網(wǎng)絡(luò)偵察是指使用技術(shù)偵察裝備與方法，對敵網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)進行的偵察，它主要是指在未經(jīng)授權(quán)情況下進行信息收集活動。網(wǎng)絡(luò)偵察能力主要有掃描探測能力、口令破解能力、網(wǎng)絡(luò)竊聽能力等。通過掃描探測手段，發(fā)現(xiàn)敵網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵節(jié)點，掃描探測發(fā)現(xiàn)敵網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)漏洞及薄弱配置；運用口令破解技術(shù)，能夠以合法用戶身份順利進行敵方網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而獲取有價值的情報信息或控制該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)竊聽是指在網(wǎng)絡(luò)接口處截獲計算機之間的通信數(shù)據(jù)，不僅可以對截獲的數(shù)據(jù)包進行分析，還可以對該網(wǎng)絡(luò)中的通信協(xié)議進行解譯等。網(wǎng)絡(luò)偵察所獲取的情報信息，是網(wǎng)絡(luò)攻擊的先導(dǎo)，不僅為實施網(wǎng)絡(luò)攻擊提供入口，也是作為選擇網(wǎng)絡(luò)攻擊手段的重要依據(jù)。

圖1 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效能評估指標體系框圖Fig.1 The index system of network warfare effectiveness evaluation

2) 網(wǎng)絡(luò)進攻能力。網(wǎng)絡(luò)進攻的目的是削弱敵方網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)效能，按照網(wǎng)絡(luò)攻擊手段的不同，將網(wǎng)絡(luò)進攻能力劃分為程序攻擊能力、緩沖區(qū)溢出攻擊能力、拒絕服務(wù)攻擊能力、欺騙攻擊能力、腳本攻擊能力、高級持續(xù)性威脅攻擊(APT)等。根據(jù)對若干文獻的總結(jié)梳理，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進攻能力的劃分有所不同。在劃分網(wǎng)絡(luò)攻擊能力時，不應(yīng)該將有包含關(guān)系的指標并列使用。例如，在廣義上講，病毒攻擊包括木馬植入以及利用電子郵件隱藏病毒攻擊，而計算機病毒、特洛伊木馬程序、邏輯炸彈等，統(tǒng)統(tǒng)屬于程序攻擊的類型，有些文獻卻將木馬后門、電子郵件、邏輯炸彈等與病毒攻擊能力并列，導(dǎo)致指標之間因包含關(guān)系造成評估的偏差。

3) 網(wǎng)絡(luò)防御能力。網(wǎng)絡(luò)防御的目的是提高自身安全防護能力，防止敵方非法入侵己方網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，從而保證己方網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的安全性。網(wǎng)絡(luò)防御能力包括技術(shù)能力與策略配置能力，技術(shù)上主要采用對信息數(shù)據(jù)進行加密、檢測內(nèi)外部非法入侵活動、對訪問用戶進行身份驗證、配置防火墻隔離外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)、使用蜜罐欺騙技術(shù)進行數(shù)據(jù)反捕分析與控制、運用云計算提高病毒查殺效能；策略配置主要包括總體防御策略和具體的防御規(guī)則，明確防御邊界、信任范圍以及規(guī)定被允許或被禁止的活動等。

4) 網(wǎng)絡(luò)支援保障能力。網(wǎng)絡(luò)保障是支撐網(wǎng)絡(luò)偵察、進攻、防御行動中所需的信息網(wǎng)絡(luò)修復(fù)、數(shù)據(jù)信息流分析、信息傳輸與處理等。信息網(wǎng)絡(luò)修復(fù)的目的是保障各類信息系統(tǒng)正常運行以及信息系統(tǒng)和終端設(shè)備之間互連互通，是保證全時聯(lián)網(wǎng)、體系運行的重要環(huán)節(jié)。信息流廣義上是指從信息源到信息接收者的所有信息的集合，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)中的數(shù)據(jù)信息流分析，不僅能夠通過信息的傳送確定信息源與信息接收者之間存在的聯(lián)結(jié)關(guān)系，從而分析其作戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)，還可以作為網(wǎng)絡(luò)攻擊溯源的重要依據(jù)；對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進行收集，并對本身的內(nèi)容進行分析，從中獲取情報信息對實施決策和調(diào)控至關(guān)重要。信息傳輸與處理能力作為網(wǎng)絡(luò)保障能力的一項指標，對評估網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效能不可或缺，其傳輸速率與處理效率直接影響網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)精確性與實時性。

4.1.2 電子戰(zhàn)指標體系

經(jīng)對電子戰(zhàn)效能評估相關(guān)文獻的查閱和梳理，文獻[12-13]都將電子戰(zhàn)評估一級指標劃分為電子支援、進攻、防護能力，但在二級指標的選取上有所不同。對照之前已經(jīng)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)指標體系，考慮到網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)的目的作用，構(gòu)建相應(yīng)的電子戰(zhàn)效能評估指標體系，如圖2所示。

圖2 電子戰(zhàn)效能評估指標體系框圖Fig.2 The index system of eletronic warfare effectiveness evaluation

1) 電子偵察能力。無線電通信偵察主要是搜索、截獲敵方無線電設(shè)備的技術(shù)工作參數(shù)，并對其進行測向定位，根據(jù)通聯(lián)關(guān)系分析判定指揮關(guān)系及通信部署，進一步預(yù)判敵作戰(zhàn)企圖等。雷達偵察的主要作用是發(fā)現(xiàn)敵方雷達及武器平臺的部署，引導(dǎo)雷達干擾、硬摧毀武器對敵方實施攻擊。光電偵察主要是根據(jù)敵方光電武器的輻射和反輻射的光波信號獲取情報。

2) 電子進攻能力。電子進攻能力主要劃分為電子干擾能力和電子摧毀能力等2個部分。其中，電子干擾能力分為通信干擾、雷達干擾、光電干擾能力，電子摧毀能力分為反輻射攻擊、電磁脈沖攻擊、定向能攻擊能力。

3) 電子防御能力。電子防御能力指標主要是參照電子進攻能力的指標，按照防偵察、抗干擾以及反摧角度，結(jié)合通信、雷達、光電等3個方面進行劃分，從而提高我方電子設(shè)備和系統(tǒng)的生存抗毀能力。

4) 電子支援保障能力。電子支援保障的目的是保證電子偵察、進攻、防御行動的順利實施，從而進行電子設(shè)備運維、信號識別分析以及信息的傳輸與處理。電子支援保障能力對電子戰(zhàn)效能的發(fā)揮是必不可少的，且每一項指標都直接影響電子戰(zhàn)的實時性與作戰(zhàn)進程的推進。

4.2 指標權(quán)重的確定——熵值法

指標權(quán)重是衡量指標對評估目標的影響程度。指標賦權(quán)主要分為主觀賦權(quán)和客觀賦權(quán)等2種方法。為消除主觀因素對指標權(quán)重的影響，采取熵值法來計算各指標權(quán)重值。

熵值賦權(quán)法主要計算步驟如下：

1設(shè)表示第個作戰(zhàn)階段中第個指標的評價值，其中，=1,2,…,；=1,2,…,。建立初始評價矩陣為：

(1)

2 對初始評價矩陣進行歸一化處理，得到矩陣為：

(2)

3計算指標的熵值：

(3)

4 根據(jù)熵值確定指標權(quán)重為：

(4)

5 網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能耦合協(xié)調(diào)度評估模型

5.1 耦合度函數(shù)

耦合度函數(shù)是耦合協(xié)調(diào)度模型中的核心內(nèi)容。耦合度函數(shù)值越大，說明耦合程度越高；耦合函數(shù)值越小，說明耦合效果不佳。參考物理學(xué)中傳統(tǒng)的容量耦合系數(shù)模型，設(shè)變量(=1,2,…，)、(=1,2,…,)表示多個系統(tǒng)，多個系統(tǒng)相互影響作用的耦合度模型為：

=[(…)∏(+)]1

當只有2個系統(tǒng)時，化簡可得：

文獻[14]從該傳統(tǒng)耦合度模型的使用效度角度對其進行了改進，改進后的耦合度函數(shù)為：

在網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能評估中，涉及網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)2個子系統(tǒng)，由此可得：

(5)

式(5)中，()、()分別表示網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的綜合效能評估函數(shù)。即：

(6)

(7)

式(6)～式(7)中：、分別為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)各指標權(quán)重;、分別為各指標評價值。

5.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合度函數(shù)值能夠反映各系統(tǒng)之間的相互影響程度，但是不能衡量兩者相互協(xié)同的整體效能。因此，利用耦合協(xié)調(diào)度模型，能夠反映整個整體協(xié)調(diào)發(fā)展情況，模型為：

(8)

式(8)中：為耦合度函數(shù)值；為綜合評價指數(shù)；、分別為子系統(tǒng)對于整體系統(tǒng)的相對重要程度，即權(quán)重系數(shù)，且+=1。

在網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能中，本文假定網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)在作戰(zhàn)行動中的權(quán)重相等，即取==05。

5.3 耦合協(xié)調(diào)度評價標準

軍內(nèi)暫無利用耦合協(xié)調(diào)度模型進行評估的案例，因此，在制定耦合協(xié)調(diào)度評價標準過程中，暫考慮參照國內(nèi)社會經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域相關(guān)文獻提供的評價標準。文獻[15]采用均勻函數(shù)法，將耦合協(xié)調(diào)度評價標準以0.1的跨度劃分為10個等級，來衡量人口城鎮(zhèn)化與教育城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度，計算結(jié)果如表1所示。

表1 耦合協(xié)調(diào)度評價標準Table 1 Evaluation standard of coupling coordination degree

文獻[16]采用中值分段法，將評價標準劃分為4個區(qū)間，用以評價金融創(chuàng)新與科技創(chuàng)新子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，如表2所示。大多數(shù)學(xué)者采用廖重斌界定的協(xié)調(diào)等級評價標準，本文中，參照文獻[17]制定網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)行動效能耦合協(xié)調(diào)度評價標準，如表3所示。

表2 耦合協(xié)調(diào)度評價標準Table 2 Evaluation standard of coupling coordination degree

表3 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)行動效能耦合協(xié)調(diào)度評價標準Table 3 Evaluation standard for coupling coordination degree of network and electronic warfare operational effectiveness

5.4 實例分析

5.4.1 情景描述

在某次聯(lián)合作戰(zhàn)中，我方信息基礎(chǔ)設(shè)施遭受敵猛烈打擊，我方信息網(wǎng)絡(luò)遭敵滲透，上級指揮機構(gòu)命令某網(wǎng)電一體作戰(zhàn)群立即對敵某重要節(jié)點實施打擊，消滅敵囂張氣勢。根據(jù)行動計劃安排，將整個攻擊行動分為3個階段：偵察識別目標、網(wǎng)絡(luò)攻擊與電子干擾、反輻射摧毀。

主要攻擊步驟如下：① 偵察識別目標。命我方某型電子偵察飛機赴敵防空區(qū)域外進行電子偵察，偵收各類通信、雷達信號，獲取敵方一定區(qū)域內(nèi)雷達類型及武器平臺位置信息；運用網(wǎng)絡(luò)掃描技術(shù)對獲得目標網(wǎng)絡(luò)主要拓撲結(jié)構(gòu)、薄弱環(huán)節(jié)及系統(tǒng)漏洞等，將情報信息傳回指控中心進行分析處理。② 網(wǎng)絡(luò)攻擊與電子干擾。指控中心將分析處理后的情報數(shù)據(jù)傳送給某電子攻擊平臺，由該電子攻擊平臺向敵方雷達系統(tǒng)及通信系統(tǒng)脆弱節(jié)點植入惡意算法程序，癱瘓敵防空預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，并通過口令破解合法進入敵方網(wǎng)絡(luò)，以管理員身份對其網(wǎng)絡(luò)進行操控，同時對攻擊目標實施電子干擾。③ 反輻射摧毀。當敵方防空網(wǎng)絡(luò)無法對入侵者實施預(yù)警識別時，我方利用反輻射武器迅速進入目標區(qū)域，對設(shè)定目標進行硬摧毀，并安全撤離。

主要防御措施如下：① 網(wǎng)絡(luò)防御方面，實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量異常情況，主要監(jiān)測重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的運行情況，加強身份驗證與訪問控制，優(yōu)化防御策略配置，健全數(shù)據(jù)共享機制，加強病毒查殺與防范，完善防火墻等策略以過濾異常用戶行為等；做到發(fā)現(xiàn)即預(yù)警，預(yù)警即處置。② 電子防御方面，針對易被偵察易受攻擊的目標進行偽裝防護，通過布設(shè)假目標假輻射源進行示假，防敵電子偵察；交錯部署不同類型的雷達，合理設(shè)置電子設(shè)備工作體制，避免敵方電子干擾；對于已發(fā)現(xiàn)的敵方電子干擾源，應(yīng)進行欺騙與摧毀；及時預(yù)警攔截敵方電子摧毀武器的襲擊，保護我方關(guān)鍵電子設(shè)備的安全。

5.4.2 建模評估

根據(jù)情景設(shè)定，根據(jù)上文構(gòu)建的指標體系，采用前期對各指標的定量評估與領(lǐng)域?qū)＜叶ㄐ栽u估相結(jié)合的方法，得出網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)行動效能各指標評估值(以10分制為標準)，初始評估數(shù)據(jù)如表4、表5所示,根據(jù)熵值法進行各指標權(quán)重計算，如表6、表7所示。

表4 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)初始評估數(shù)據(jù)Table 4 Initial assessment data for network warfare

表5 電子戰(zhàn)初始評估數(shù)據(jù)Table 5 Initial assessment data for electronic warfare

表6 網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)各指標權(quán)重Table 6 The index weight of network warfare

表7 電子戰(zhàn)各指標權(quán)重Table 7 The index weight of electronic warfare

計算綜合效能時，假設(shè)各階段權(quán)重分別為0.3、0.4、0.3，各二級指標權(quán)重分別為0.25、0.35、0.2、0.2，則：

網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)綜合效能f(x)=0.453，電子戰(zhàn)綜合效能g(y)=0.547，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)耦合度C=0.866 1，耦合協(xié)調(diào)度D=0.658 0，根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度評價標準判斷，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)的耦合協(xié)調(diào)程度為初級協(xié)調(diào)階段，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)行動效能稍有滯后。

5.4.3 結(jié)果分析

從計算結(jié)果可知，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)行動效能處于初級協(xié)調(diào)階段，相比之下，電子戰(zhàn)效能發(fā)揮較為良好，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效能稍有滯后。根據(jù)情景描述的一些內(nèi)容，可以得知，當前我方信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正遭受敵方滲透攻擊，導(dǎo)致我方網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)行動效能降低。在下一步指揮網(wǎng)電一體作戰(zhàn)時，應(yīng)重點分析網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)效能滯后的原因，在遭受敵網(wǎng)絡(luò)滲透攻擊背景下，思考在后續(xù)作戰(zhàn)中如何以提高網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)行動效能為著眼點，提升網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)行動效能的耦合協(xié)調(diào)度，從而最大程度釋放網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能。

6 結(jié)論

由于網(wǎng)電空間的轉(zhuǎn)變?nèi)诤?，網(wǎng)電作戰(zhàn)地位逐漸突顯，受戰(zhàn)場網(wǎng)電態(tài)勢的集聚變化以及作戰(zhàn)的高技術(shù)性等諸多因素的影響，評估網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能既是重點也是難點。通過理論論證與定量分析，可得出結(jié)論如下：

1) 網(wǎng)電一體作戰(zhàn)耦合協(xié)調(diào)度能夠從兩者之間配合程度的角度，有效衡量網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)與電子戰(zhàn)在作戰(zhàn)過程中的耦合協(xié)調(diào)程度，判定是否發(fā)揮了網(wǎng)電一體作戰(zhàn)的最大效能。

2) 利用該評估模型能夠為提升網(wǎng)電一體作戰(zhàn)效能提供依據(jù)，也可為指揮員在作戰(zhàn)籌劃與指揮控制階段提供參考。