基于AHP联合战斗群的作战能力评估

总第２５３期　２０１５年第７期　舰船电子工程　Ｓｈｉｐ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．３５　Ｎｏ．７　３１　基于ＡＨＰ联合战斗群的作战能力评估　祝爱民宋兰军高永凯　由继庄　石家庄０５００８４）　（石家庄陆军指挥学院摘要联合战斗群作战能力评估是联合战斗部队指挥员及其指挥机关组织战斗过程中一项重要工作，文章通过对　影响联合战斗群的作战能力因素分析，构建递阶层次模型，并利用层次分析法对联合战斗群的作战能力因素从定量角度进　行评估，得出各个因素对联合战斗群的作战能力影响程度，为联合战斗部队指挥员及其指挥机关提供辅助决策。　关键词　层次分析法；联合战斗群；作战能力评估　中图分类号Ｅ９１７　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２—９７３０．２０１５．０７．００９　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｊｏｉｎｔ　Ｃｏｍｂａｔ　Ｇｒｏｕｐ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＨＰ　ＺＨＵ　Ａｉｍｉｎ　ＳＯＮＧ　Ｌａｎｊｕｎ　ＧＡＯ　Ｙｏｎｇｋａｉ　ＹＯＵ　Ｊｉｚｈｕａｎｇ　（Ａｒｍｙ　Ｃｏｍｍａｎｄ　Ａｃａｄｅｍｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００８４）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ｃｏｍｂａｔ　ｇｒｏｕｐ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍａｎｄｅｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ｃｏｍｂａｔ　ａｒｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂａｔ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｗｏｒｋ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｆｉｒｓｔｌｙ　ａｎａｌｙ—　ｓｅｓ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ｃｏｍｂａｔ　ｇｒｏｕｐ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓ　ｔｈｅ　ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ｃｏｍｂａｔ　ｇｒｏｕｐ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ＡＨＰ．Ｉｔ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｔ　ｏｆ　ｅｖｅｒｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔｓ　ｔｈｅ　ｊｏｉｎｔ　ｃｏｍｂａｔ　ｇｒｏｕｐ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ　ｃｏｍｍａｎｄｅｒｓ　ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｔｏ　ａｄ—　ｉｕｓｔ　ｔｈｅ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｂａｔ　ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ　ｐｌａｎ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ　ＡＨＰ，ｊｏｉｎｔ　ｃｏｍｂａｔ　ｇｒｏｕｐ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　Ｃｌａｓｓ　Ｎｕｍｂｅｒ　Ｅ９１７　１　引言　伴随战争形态不断演变和军队信息化建设进　程的加快，联合作战已由原来主要在战役层面组织　与实施逐渐向战术层面延伸，战术层级联合作战更　加普遍，并直接催生了信息化条件下新的战斗形态　——战能力的分析和评估多是定性的，但随着我军武器　装备战技性能水平的提高和作战更加精确化的需　要，仅用定性的方法来分析和评估联合战斗群的作　战能力已不能满足需要，定量地研究联合战斗群的　作战能力已经提到议事日程。　文章用层次分析法（Ａｎａｌｙｔｉｃ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓ，　联合战斗［１］。联合战斗群作为一支重要作战　ＡＨＰ）对联合战斗群的作战能力进行了较为全面的　力量，它具备较强的实时战场感知、高效指挥控制、　分析，并建立了联合战斗群作战能力递阶层次模型，　联合火力打击、立体机动突击和精确快速保障等新　采用定量分析手段科学评估其作战能力，改变传统　的作战能力Ｌ２］。联合战斗群的指挥员及其指挥机　的定性分析的决策思维方式，避免主观随意性和经　关对所属的编成力量的作战能力分析与评估是当　验决策的局限性，从而使得指挥员决策的可信度高，　可靠性强。　前作战研究的一个重要内容，目前对联合战斗群作　＊收稿日期：２０１５年１月３日，修回日期：２０１５年２月２８日　作者简介：祝爱民，男，博士研究生，讲师，研究方向：合同战术理论与应用。宋兰军，男，教授，硕士生导师，研究方向：　合同战术理论与应用。高永凯，男，博士研究生，讲师，研究方向：兵种战术理论与应用。由继庄，男，博士研究生，讲　师，研究方向：作战指挥。　祝爱民等：基于ＡＨＰ联合战斗群的作战能力评估　第２５３期　２　层次分析法描述　层次分析法（ＡＨＰ是美国运筹学家、匹兹堡大　学Ａ．Ｌ．Ｓａｔｔｙ教授在２０世纪７０年代提出的一种　系统分析方法＿３］。层次分析法是定性分析和定量　分析相结合的多目标决策分析方法，该方法特别适　用于目标结构复杂且缺乏必要数据的决策问题，较　好地处理了难以用定量方法进行分析的复杂问题。　３层次分析法基本原理　层次分析法解决问题，通常分为以下四个步骤。　３．１建立递阶层次结构　建立递阶层次结构是层次分析法解决问题最　为关键的一步，首先将要解决的问题进行分解，其　组成部分称为元素，然后将这些元素按照不同属性　分类成不同层次（如目标层、准则层、指标层、方案　层、措施层等），用框图的形式说明层次的递阶结构　１　３　５　７　９　２　与因素的从属关系。当某个层次包含的因素较多　４　６　时，可以将组又细分成子元素，以形成不同层次结　８　构。同一层次的元素作为准则或子准则，每一准则　或子准则既对下一层次的某些元素起支配作用，同　时又受到上一层次元素的支配。最上层称为目标　层，通常是待解决问题的预定目标或理想结果，一　般只有一个元素；中间层称为准则、子准则，通常是　实现目标所涉及的中间环节；最低一层称为措施层　或方案层，通常为实现目标可供选择的各种措施、　决策方案等。　３．２构造两两比较矩阵　在建立递阶层次结构后，上下层之间元素的隶　属关系就被确定了。判断矩阵就是通过各因素两　两比较而得到。判断矩阵的元素的值反映的是人　们对各因素相对重要程度的认识，一般采用１～９　及其倒数的标度方法，当相互比较因素的重要性能　够用具体实际意义的比值说明时，判断矩阵相应的　值则可以取这个比值。假设上一层元素Ｃ作为准　则，对下一层的元素Ａ　，Ａｚ，…，Ａ　有支配关系，就　要在准则Ｃ下按Ａ　，Ａｚ，…，Ａ　的相对重要性赋予　相应的权重值，现在引入１～９的比例标度，具体含　义如表１所示，即比较元素Ａ和Ａ　哪一个更重要，　从而构造出两两比较矩阵Ａ：Ａ＝＝＝（％）　。　３．３层次单排序并进行一致性检验　计算每一个比较矩阵的最大特征值及对应的　特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一　致性比率进行一致性检验。若检验通过，对特征向　量进行归一化处理即为权向量；反之，需重新构造　比较矩阵。　表１　ＡＨＰ两两比较标度　标度（。　）　×　定义　ｉ元素与　元素同等重要　ｉ元素比　元素略重要　ｉ元素比　元素较重要　ｉ元素比　元素非常重要　ｉ元素比Ｊ元素绝对重要　为以上相应两判断间的中间状态　３．４层次总排序并进行一致性检验　计算最下层的对目标的组合权向量，并进行一　致性检验。ＡＨＰ的最终结果是得到相对与目标的　各决策方案优先顺序权重，并给出这一组合排序权　重所依据的整个递阶层次结构所有判断的总的一　致性指标，据此做出决策。　４联合战斗群作战能力递阶层次模　型构建　Ｈ综合打击能力Ｂ　｝一　火力打击ｃ　阿　＿＿｛４空中火力Ｄ　地面火力Ｄ．　电子干扰ｃ　Ｈ　＿＿｛干扰距离Ｄ　Ｊ干扰强度Ｄ　１机动方式　，　．１￣Ｊ０Ｉ，ＸＡＩＤ　Ｈ战场机动能力Ｂ：Ｈ　－４履带机动Ｄ　机动规模ｃ　Ｈ　一力量构成ｐ　＿１机动距离Ｄ　联　Ａ　ｌ对空警戒Ｄ　口　战　－４对空防卫ｃ　卜Ｈ　Ｉ防空ｒ事构筑Ｄ　斗　群　作　野战防护能力　ｋ－　地面防护ｃ　卜｝ｆ＿　１隐蔽伪装Ｄ　　，战　一防杀伤器材Ｄ　。　能　力　防核化生ｃ　ｂ－　－ｔ专业防核化Ｄ　指挥能力ｃ　－ｔ指挥时效性Ｄ　＿＿一　一指挥正确性上）　指挥控制能力　｝一　ｒ－　ｔ卫星通信能力Ｄ　通信能力ｃ　Ｈ＋　＿｛有线通信能力Ｄ　Ｌ－　｛无线电通信能力Ｄ　，ｒ一　弹药消耗Ｄ　作战消耗ｃ　。　＋　＿１油料消耗Ｄ：。　Ｌ　－ｔ作战损伤＿Ｄ：．　持续作战能力　｝一　Ｉ　ｒ　－ｔ后勤保障能力Ｄ　战斗保障ｃ　Ｈ－　－ｔ卫勤保障能力Ｄ：，　Ｌ　－ｔ装备保障能力Ｄ　目标层　准则层　子准则层　方案层　图１联合战斗群作战能力递阶层次模型　联合战斗群是未来联合作战基本作战单位，对　联合战斗群的作战能力评估准确、科学与否，与评　估因素有很大关系，对于联合战斗群而言，主要是　对作战时影响其火力、机动突击、防护、指挥、保障　２０１５年第７期　舰船电子工程　３３　等综合效能发挥的多种因素进行有重点的分析和　比较，因素通常包括武器装备的战技性能和数量、　表８所示。　表４判断矩阵Ｂ　一Ｃ　Ｂｌ　Ｃｌ　表５判断矩阵Ｂ　一Ｃ　Ｂ２　１　作战人员的素质和训练水平、编制和战斗编组、指　挥员的水平以及物资保障情况等，从上述因素中得　出最大程度地影响联合战斗群作战能力发挥的因　素，为指挥员提供辅助决策。据此建立联合战斗群　作战能力递阶层次模型如图１所示＿４］。　Ｃ１　１　Ｃ２　５　Ｃ４　３　１／５　１　Ｃ４　１／３　１　表６判断矩阵Ｂ。一Ｃ　Ｂ３　表７判断矩阵Ｂ　一Ｃ　Ｂ４　Ｃ８　１　Ｃ７　１　３　７　Ｇ　Ｇ　３　５　联合战斗群作战能力层次数据处理　Ｃ６　１／３　１　５　联合战斗群作战能力递阶层次模型建立后，就　表明影响其作战能力的诸因素都被确定了，这些因　素在形成联合战斗群作战能力时，各自影响不尽相　同，而且不同的作战任务，不同条件下同一因素的　影响也是不一样的，因此在分析评估各因素的权重　时，既要反映客观实际，又要做到相对合理，使不同　的因素之间具有相对合理的比较，从而使判断矩阵　更加科学。在上述递阶层次模型的基础上，根据军　事人员和专家的评估，得到准则相对于目标层的判　断矩阵Ａ＿Ｂ如表２所示。　表２判断矩阵　Ｂ　矩一　Ａ　Ｂ　Ｂ２　Ｂ３　Ｂ４　Ｂ　１　３　３　５　Ｂ２　１／３　１　３　５　Ｂ３　１／３　１／３　１　３　Ｂ４　１／５　１／５　１／３　１　Ｂ５　１／７　１／５　１／５　１／３　采用方根法求解Ａ－Ｂ层的权重顺序得到排序　权向量为　Ｂ一（Ｏ．４５～０　２７，０．１６，０．０８，０．０４）　，　由此得知Ａｍ．　＝：＝５．２２。　对Ａ．Ｂ层单排序进行一致性检验　引，需要计　算的一致性指标为　ＣＩ＝（　Ⅱｍ　－－ｎ）／（，ｚ一１）　（１）一　一其中　为判断矩阵的阶数。　ＲＩ为平均随机一致性指标，其取值如表３所　示［５ｌ。　表３平均随机一致性指标ＲＩ　阶数ＲＩ　阶数ＲＩ　阶数ＲＩ　１　Ｏ　４　Ｏ．９　７　１．３２　２　０　５　１．１２　８　１．４１　３　０．５８　６　ｌＩ　２４　９　１．４５　从而得出一致性比为　ＣＲ＝ＣＩ／ＲＪ一（（　－ｎ）／（，２—１））／ＲＩ　一（（５．２２—５）／（５—１））／１．１２—０．０４６＜Ｏ．１　所以判断一致性可以接受，类似得出Ｂ　一Ｃ，　Ｂ２一Ｃ，Ｂ。一Ｃ，Ｂ　一Ｃ，Ｂ　一Ｃ层判断矩阵分别如表４～　Ｃ　１／７　１／５　１　Ｃｑ　１／３　１　同理得出Ｃ　一Ｄ，Ｃ２一Ｄ，Ｃ。一Ｄ，Ｃ４一Ｄ，　—Ｄ，　Ｃ６一Ｄ，Ｃ７一Ｄ，Ｃ８一Ｄ，Ｃ９一Ｄ，Ｃ１。一Ｄ，Ｃ１１一Ｄ层判断矩　阵分别如表９～表ｌ９所示。　表８　表９　Ｂ５　Ｃ　Ｃｌｏ　Ｄ　Ｃ１１　Ｄ２　表１Ｏ判断矩阵Ｃ２～Ｄ　表１１　　一Ｃ２　一　Ｄ３　Ｄ４　Ｃ３　Ｄ５　Ｄ６　Ｄ３；　　１　１／３　Ｄｓ　１　５　Ｄ　３　１　Ｄ６　１／５　１　表１２判断矩阵Ｃ４～Ｄ　表１３判断矩阵Ｇ—Ｄ　Ｃ４　Ｄ７　Ｄ８　Ｃ５　Ｄ９　Ｄ１０　Ｄ，　１　１／３　Ｄ９　１　１／５　Ｄ８　３　１　Ｄ１ｏ　５　１　表１４判断矩阵Ｃ６～Ｄ　表１５判断矩阵Ｃ７一Ｄ　Ｃ６　Ｄ１１　Ｄ１２　Ｃ７　Ｄｌ３　Ｄ１１　１　３　Ｄ１３　１　Ｄ１２　１／３　１　表１６判断矩阵Ｃ８一一～一一～　Ｄ　表１７判断矩阵Ｃｇ—Ｄ　Ｇ　Ｄｌ６　Ｄｌ７　Ｄ１８　Ｄ１６　１　１／３　５　Ｄｌ７　３　１　７　Ｄ１８　１／５　１／７　１　表１８判断矩阵Ｃ１ｏ—Ｄ　表１９判断矩阵Ｃ１ｌ—Ｄ　Ｃｌｏ　Ｄ１９　Ｄｚｏ　Ｃｕ　Ｄｚ２　Ｄｚ３　Ｄｚ４　Ｄ１９　１　７　Ｄｚ２　１　３　５　Ｄｚ０　１／７　１　Ｄ２３　１／３　１　５　Ｄｚ１　１／９　１／３　Ｄｚ４　１／５　１／５　１　在层次分析法计算各层元素的权重时，假设已　经计算出第ｋ一１层元素相对总目标的组合权重排　序权重向量盘卜　一（ｎ１　，ａ２卜　，…，ａ　卜　）　，第尼　层在第忌一１层第　个元素作为准则下元素的排序　权向量为ｂ　一（６１，　，ｂ２，　，…，ｂ　）　，其中不受支配　（即与　一１层第　个元素无关）的元素权重为零，　令Ｂ　＝：＝（６　，ｂｚ　，…，ｂ　），则第志层　个元素相对　于总目标的组合排序权重向量为口　一　ａ　［　川］。　３４　祝爱民等：基于ＡＨＰ联合战斗群的作战能力评估　总第２５３期　根据上述计算方法得出联合战斗群作战能力　层次总排序结果，Ａ．Ｄ层排序权重为Ｖ　。一　（０．０１７，０．３５２，０．０４，０．０８，０．３１１，０．００１，０．０１６，　０．０２４，０．００１，０．０１，０．００６，０．００２，０．００１，０．００２５，　价值。　参考文献　０．００１１，０．００３，０．０２５，０．００２，０．０３４，０．０２８，０．０２５，　Ｅ１］平志伟．《联合战术学》［Ｍ］．北京：军事科学出版社，　２０１４．　０．００９５，０．００５，０．００３９）　。　通过Ａ＿Ｄ层排序权重值　。可知方案空中火　［２］马志松，宋兰军．联合战斗群对机动反击之敌进攻问题　探究Ｊ－Ｊ］．陆军学术，２０１３，３：４－５．　［３］任喜，苏学军，马海洋．基于层次分析法的雷电防护系　力在整个联合战斗群作战能力中起主要作用，其次　是轮式机动方式。在实际的联合战斗中，作战能力　能否发挥到最大效能，与整个联合战斗群空中火力　打击效果和机动的方式是有着主要联系的。　统ＥＪ］．四川兵工学报，２０１１，３２（２）：１３２—１３４．　［４］张俊学．作战运筹学［Ｍ］．北京：解放军出版社，２０００：　３５６—３６２．　６　结语　文章初步利用层次分析法对联合战斗群的作　［５］宋元．基于层次分析法的布雷方案优选模型ｌ－Ｊ］．海军　学术研究，２００３，９：２２—２４．　［６３肖栋林，张强，刘洋．基于ＡＧＡ＿ＡＨＰ的炮兵精确打击　能力评估［Ｊ］．四川兵工学报，２０１３，３４（１１）：１４—１６．　战能力进行了量化评估，但是在实际的评估过程　中，还是有一定的不足，主要体现在构建联合战斗　群作战能力递阶层次结构上，考虑的因素还不是很　全面，以及在构造判断矩阵时在一定程度上采用了　［７］董臻圃．数学建模方法与实践［Ｍ］．北京：国防工业出　版社，２００６：９２—９７．　Ｅ８］孟杰，郝强，王栋梁．联合战斗防空体系作战能力模糊　综合评判［Ｊ］．船舶电子工程，２０１２，３２（１）：１４—１６．　［９］何秀仁，赵国强．浅析用战役战术模拟系统进行作战能　力评估的可行性［Ｍ］．北京：军事科学出版社，１９９６，９３—　９７．　军事人员长期的实践经验而得到的数值，虽然通过　了一致性检验，但是还有很多可以优化的空间ｌ９］，　同时在计算各个权重数值时主要还是通过人工方　式，计算量很大，应采用计算机辅助的方法加以获　取［１　，这样才能在以后的实践中发挥更大的应用　希　锯　绍　铝　衣　乔　芥　碗　出　［１Ｏ］李智林．战术研究方法研究［Ｍ］．北京：解放军出版社，　２Ｏ１０：２０７—２ｌ３．　乔　玩　镅　出　布　夺　乔　尔　（上接第１４页）　日趋复杂的作战环境，新一代空空导弹在攻击范　围、隐身性能、制导精度、机动能力、抗干扰能力和　Ｅ５］师颖，李刚，安兴，等．等离子体涂覆导弹的电磁散射特　性分析［Ｊ］．空军工程大学学报（自然科学版），２０１０（５）：　４８—５２．　目标截获能力等方面将会进一步提高。因此，必须　紧盯空空导弹的发展前沿，研究空空导弹的发展趋　［６］明宝印，毕建国，邢晓岚，等．国外空空导弹发展的新特　点［Ｊ］．飞航导弹，２０１１（４）：５５—５９．　［７］王鹏坡，韩洪伟．多模复合寻的制导技术研究［Ｊ］．飞航　导弹，２０１０（８）：７３—７５．　势，加大空空导弹的研发力度，缩小与军事强国之　间的差距，以适应未来的战场需求，有效维护我国　的领空安全。　参考文献　［８］宫朝霞．国外空空导弹发展综述［Ｊ］．飞航导弹，２０１１　（４）：６０—６７．　［１］樊会涛．第五代空空导弹的特点及关键技术ｌ－Ｊ］．航空　科学技术，２０１１（３）：卜５．　Ｅ９］贾秋锐，孙媛嫒，钟咏兵．空空导弹发展趋势［Ｊ］．飞航　导弹，２０１２（７）：２９—３２．　［２］白晓东，刘代军，等．空空导弹［Ｍ］．北京：国防工业出版　社，２０１４：３２—５６，１１５—１２６．　ＥｌＯ］赵鸿燕．ＡＩＭ－９ＸＢｌｏｃｋ空空导弹研制进展［Ｊ］．飞航导　弹，２０１４（３）：２２—２６．　－１３］任淼，王秀萍．空２０１１年国外空空导弹发展综述［Ｊ］．航　空兵器，２０１２（３）：３－７．　［１１］张新伟．空空导弹战斗部技术现状及发展分析ＥＪ］．航　空科学技术，２０１１（３）：３８—４１．　Ｅ４］方有培，赵霜，汪立萍．隐身巡航导弹及其目标特性　［Ｊ］．航天电子对抗，２０１５（１）：１５—１８．　［１２］陈怡，闫大庆．流星导弹的关键技术及最新研制进展　［Ｊ］．飞航导弹，２０１２（６）：１７—２１．