高小敏,王鵬華,馬勝輝
(解放軍炮兵學(xué)院,合肥230031)
炮兵是陸軍實(shí)施火力打擊的主要作戰(zhàn)兵種,對(duì)陸軍戰(zhàn)斗行動(dòng)具有直接影響。炮兵營(yíng)(或連)是一個(gè)基本火力作戰(zhàn)單位,因此評(píng)估其作戰(zhàn)能力對(duì)于炮兵作戰(zhàn)和制定出提高作戰(zhàn)能力的量化指標(biāo)及訓(xùn)練要求意義重大。但炮兵營(yíng)作戰(zhàn)能力受多種因素的制約。物態(tài)上,有人員和武器裝備的因素;質(zhì)態(tài)上,有作戰(zhàn)思想、戰(zhàn)斗、指揮等因素;能態(tài)上,有火力打擊能力、機(jī)動(dòng)能力、保障能力等。有一些是確定因素,但大多數(shù)是模糊因素,因此沿用以往的人數(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)估法、指數(shù)評(píng)估法等都不能準(zhǔn)確反映作戰(zhàn)能力。采用層次分析法(AHP)對(duì)作戰(zhàn)能力進(jìn)行評(píng)估,是一種定性和定量相結(jié)合的方法,比較客觀實(shí)際。
炮兵營(yíng)的作戰(zhàn)能力可以區(qū)分為潛在作戰(zhàn)能力和潛力發(fā)揮能力。潛在作戰(zhàn)能力主要來(lái)源于編制與裝備,而潛力發(fā)揮能力則因人員素質(zhì)、訓(xùn)練水平、作戰(zhàn)理論等因素的不同而有所不同。因此,作戰(zhàn)能力是一個(gè)變量。根據(jù)以上分析,影響軍隊(duì)作戰(zhàn)能力的各種因素分類(lèi)整理,使其處于不同的層次,形成一個(gè)遞階層次結(jié)構(gòu)模型,具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1 。
其中主戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)能力主要由最大射程、炮彈威力、攜彈量、最大射速、火力反應(yīng)時(shí)間、戰(zhàn)斗全重、單位功率、最大行駛速度、最大行程、越壕寬、垂直越障能力、爬坡度、行軍戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)換時(shí)間、三防能力、裝甲防護(hù)能力、車(chē)體暴露體積等方面確定;指揮控制系統(tǒng)作戰(zhàn)能力主要包括情報(bào)收集和處理能力、通信保障能力、指揮控制能力和生存能力等4 個(gè)方面;保障系統(tǒng)作戰(zhàn)能力主要包括作戰(zhàn)保障能力、裝備技術(shù)保障能力和后勤保障能力3 個(gè)方面。
(1)構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣
在建立遞階層次結(jié)構(gòu)以后,上下層次之間元素的隸屬關(guān)系就被確定了。判斷矩陣就是通過(guò)各因素間兩兩比較而得到的。假若上一層的元素B作為準(zhǔn)則,對(duì)下一層次的元素C有支配關(guān)系,就要在準(zhǔn)則B下按C的相對(duì)重要性賦予它們相應(yīng)的權(quán)重,為此引入1 ~9 的比例標(biāo)度,其含義如表1 所示。從而構(gòu)造出兩兩判斷矩陣Cij。
表1 標(biāo)度的含義
(2)確定單層權(quán)重排序
根據(jù)判斷矩陣Cij,求其最大特征根λmax及其對(duì)應(yīng)的特征向量W。將向量W歸一化處理后的值,作為元素C的排序權(quán)重。求得λmax后,應(yīng)根據(jù)隨機(jī)一致性指標(biāo)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。其中,CI=由表2 給出。
表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)
當(dāng)CR<0.1 時(shí),認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受;否則,需要調(diào)整判斷矩陣,使之具有滿(mǎn)意的一致性。
準(zhǔn)則層A相對(duì)于目標(biāo)層B的判斷矩陣如表3所示。
表3 準(zhǔn)則層A相對(duì)于目標(biāo)層B 的判斷矩陣
最大特征根λmax=2 ,CI=0,RI=0,CR=0<0.1 。
指標(biāo)層B1相對(duì)于準(zhǔn)則層C的判斷矩陣如表4所示。
表4 指標(biāo)層B1 相對(duì)于準(zhǔn)則層C的判斷矩陣
λmax=3 ,CI=0,RI=0,CR=0<0.1 。
指標(biāo)層B2相對(duì)于準(zhǔn)則層C的判斷矩陣如表5所示。
表5 指標(biāo)層B2 相對(duì)于準(zhǔn)則層C的判斷矩陣
λmax=3.003 ,CI=0.002 ,RI=0.58 ,CR=0.03 <0.1 。
(3)確定各層元素的組合權(quán)重
假設(shè)已算出第K-1 層元素相對(duì)于總目標(biāo)的組合排序權(quán) 重 向量并設(shè)第K層在第K-1 層的第j個(gè)元素作為準(zhǔn)則下的元素的排序 向量為其中不受支配的元素權(quán)重為0。令bmk),則第K層n個(gè)元素相對(duì)總目標(biāo)的組合排序權(quán)重向量為ak=Bkak-1,則各層具體指標(biāo)的組合權(quán)重如表6 所示。
在作戰(zhàn)能力遞階層次結(jié)構(gòu)模型中,各層元素的權(quán)重均已確定,也就是說(shuō)每個(gè)元素在模型中所處的位置和重要程度均已確定;但是,不同的指標(biāo)具有不同的量綱或類(lèi)型。為了確定作戰(zhàn)能力A的綜合性指標(biāo)值,還需要對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化,使得各指標(biāo)具有統(tǒng)一的量綱和可比性。
表6 各層具體指標(biāo)的組合權(quán)重
指標(biāo)的量化是通過(guò)隸屬度函數(shù)進(jìn)行的,它表示每個(gè)指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)(作戰(zhàn)能力)所提供的功能或價(jià)值與該目標(biāo)的關(guān)系。在作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)模型中,所有評(píng)價(jià)指標(biāo)大致分為定量指標(biāo)和綜合性定性指標(biāo)2 類(lèi)。定量指標(biāo)又分為極大性指標(biāo)和極小性指標(biāo)。假若隸屬度函數(shù)為線性函數(shù),則此2 類(lèi)指標(biāo)的隸屬度函數(shù)可表示為極大性指標(biāo)和極小性指標(biāo):
對(duì)于綜合性定性指標(biāo)的量化,采用標(biāo)度法進(jìn)行。即將定性指標(biāo)劃分為優(yōu)、良、中、差4 個(gè)等級(jí),用層次分析法建立比較等級(jí)矩陣,確定每個(gè)級(jí)別的權(quán)重,再由專(zhuān)家評(píng)定定性指標(biāo)所處的等級(jí),從而達(dá)到定性指標(biāo)的量化。在作戰(zhàn)能力結(jié)構(gòu)模型中,評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和量化問(wèn)題解決后,作戰(zhàn)能力評(píng)價(jià)函數(shù)可表示為:
式中:Ajχ為第j種狀態(tài)下的作戰(zhàn)能力函數(shù);ai為第K層第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重向量;γij(χ)為第i個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)或其量化值。
以某型自行榴彈炮為例,采用專(zhuān)家打分的方法,可以得出該炮兵營(yíng)各項(xiàng)作戰(zhàn)能力指標(biāo):主戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)能力為0.381 ,指揮控制系統(tǒng)能力為0.190 5 ,保障系統(tǒng)能力0.095 3 ,戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)為0.193 7 ,訓(xùn)練水平為0.036 5 ,人員素質(zhì)為0.103 ,潛在作戰(zhàn)能力為0.666 7 ,潛力發(fā)揮能力為0.333 3 ,綜合作戰(zhàn)能力為0.352 7 。
本文運(yùn)用層次分析法評(píng)估炮兵營(yíng)作戰(zhàn)能力,減少了許多不確定因素和人為因素造成的不利影響,作出了一個(gè)比較客觀、切合實(shí)際的評(píng)估。但利用層次分析法評(píng)估作戰(zhàn)能力也存在不足之處,它是以已有的作戰(zhàn)效能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為計(jì)算依據(jù),只是對(duì)作戰(zhàn)能力進(jìn)行靜態(tài)的評(píng)估,沒(méi)有考慮到實(shí)戰(zhàn)中各種變化的因素。但總體上還是能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)實(shí)際情況,可以作為編制體制調(diào)整和裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化的參考依據(jù),以利于部隊(duì)整體作戰(zhàn)能力的充分發(fā)揮。
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