登陆作战推演方案评估模型研究_刘子恒.pdf

收稿日期：2022-06-12修回日期：2022-08-28基金项目：军委科技委基础加强计划重点基础研究资助项目（2020-JCJQ-ZD-003）作者简介：刘子恒（1998），男，山西太谷人，硕士研究生。研究方向：系统工程。通信作者：赵彦东（1990），男，山西朔州人，博士，副研究员。研究方向：智能指挥控制与博弈对抗。*摘要：依据作战仿真推演及登陆作战过程特点，基于作战推演方案评估框架，制定针对登陆作战想定的推演方案效能评估指标体系；提出结合主观权重、客观熵权的 TOPSIS 方法，构建了组合熵权 TOPSIS 作战推演方案评估模型；基于登陆作战想定，通过仿真推演试验验证了作战方案评估模型的合理性，结果表明，该模型对登陆作战仿真推演方案的效能评估可行有效，克服了复杂性、主观性不足等问题，为仿真推演作战评估提供了新的方法思路。关键词：作战仿真推演；登陆作战；指标体系；方案评估中图分类号：E94文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1002-0640.2023.05.017引用格式：刘子恒，赵彦东，孟丽洁，等.登陆作战推演方案评估模型研究 J.火力与指挥控制，2023，48（5）：116-123.登陆作战推演方案评估模型研究*刘子恒1，赵彦东1*，孟丽洁1，贾辉1，2，王荣1（1.北方自动控制技术研究所，太原030006；2.中国科学技术大学软件学院，江苏苏州215123）Research on Evaluation Model of Landing OperationDeduction SchemesLIU Ziheng1，ZHAO Yandong1*，MENG Lijie1，JIA Hui1，2，WANG Rong1（1.North Automatic Control Technology Institute，Taiyuan 030006，China；2.School of Software，University of Science and Technology of China，Suzhou 215123，China）Abstract：According to the characteristics of operation simulation deduction and landing operationprocess，and based on the evaluation framework of operation deduction schemes，an evaluation indexsystem for the effectiveness of landing operation scenario is formulated.The TOPSIS method combiningsubjective weight and objective entropy weight is proposed，and the evaluation model of operationdeduction scheme combined entropy weight TOPSIS is constructed.Finally，based on the landingoperation scenario，the rationality of the operation scheme evaluation model is verified by simulationdeduction test.The results show that the model is feasible and effective for the effectiveness evaluationof the landing operation simulation deduction scheme，which overcomes the shortcomings of complexityand subjectivity，etc.and provides a new method idea for the simulation deduction operation evaluation.Key words：combat simulation deduction；landing operation；index system；scheme evaluationCitation format：LIU Z H，ZHAO Y D，MENG L J，et al.Research on evaluation model of landingoperation deduction schemes J.Fire Control&Command Control，2023，48（5）：116-123.0引言登陆作战是复杂的体系作战，涉及的兵力、武器装备多样、作战地域广泛、作战关系方案复杂1。现代战争实兵实装演习的消耗代价过高，作战推演是以一种既经济又可靠的方式来进行体系作战方案的效能评估。登陆作战的整体推演方案的优劣关系到指挥员对方案的制定，也会影响到战中指挥员的临机决策。因此，采取何种方法对登陆作战推演方案进行评估显得尤为重要。已有的对作战方案的评价文章编号：1002-0640（2023）05-0116-08火 力 与 指 挥 控 制Fire Control&Command Control第 48 卷第 5 期2023 年 5 月*Vol.48，No.5May，2023116（总第 48-）方法有数学解析法、专家评估法和试验统计法等2，但这些方法存在一些缺点，数学解析法对复杂关系公式难以建立，专家评估法主观性太强，试验统计分析法耗费人力物力较大。本文提出的一种结合组合权重的排序方法（TOPSIS）对作战方案进行评估，本方法先确定指标体系与各指标的主客观分配权重，区分属性指标和效能指标，对数据进行正向化、标准化，找出最优指标与最劣指标，最后计算各方案最终得分与最优值的距离，并进行排序。本方法直接处理原始数据，具有客观性好、经济性好等特点，与以往的评估方法相比，本方法有较好改进。1登陆作战推演方案问题分析1.1登陆作战推演的特点结合登陆作战阶段过程，登陆作战推演的特点有以下几点：1）登陆作战是一个包括陆、海、空、天多兵种、多要素的体系作战，登陆作战推演是一个复杂系统。2）作战推演可以不受时间地点限制，可以提供多种作战环境和新型武器装备，可以完成实兵实装演习难以完成的高难度的危险性科目。3）实兵实装实弹演习消耗的人力物力巨大、费用高昂。作战推演可以减少演习次数，降低演习消耗的弹药、油料，减轻武器装备磨损3。1.2登陆作战阶段过程未来登陆作战将是包括陆、海、空、火箭军等各军兵种协同的体系作战，在登陆作战主要包括以下几个作战任务4：1）预警探测。贯穿登陆作战始终的任务，为登陆作战提供可靠情报保障，是战斗力正常发挥的前提保证。2）扫雷破障。包括扫雷舰在水面舰艇与两栖部队在航渡的过程中清除水雷，以及陆军突击破障分队在突击上陆前对登陆区进行扫雷检查和雷障清除。3）掩护支援。登陆部队在执行装载、航渡和突击上陆等作战行动中驱逐舰、护卫舰、飞行编队和远火部队提供的对空、对海、对潜警戒和防御，以及在突击上陆和陆上作战阶段的对陆火力支援任务5。4）电子对抗。通过使用多种电子战手段和措施，干扰或摧毁敌方电子设备，保证己方电子设备正常工作，包括对雷达探测能力和制导武器精确命中能力的干扰破坏3。5）火力打击。突击上陆之前，远程火力对敌滩头阵地与固定军事设施进行的火力轰炸与定点爆破。6）登陆输送。将陆战兵力人员、武器装备和保障物资等输送到预定登陆地点。7）突击上陆。包括对海打击、空中增援巡逻、冲击登陆等。8）陆上战斗。包括占领阵地、抗敌冲击、工程保障等。2推演方案评估指标体系构建2.1作战推演方案评估框架基于作战仿真推演的评估步骤除了一般的作战评估流程外，还需要考虑作战推演的特点，登陆作战方案推演的评估框架，可分为推演数据收集、评估指标构建、方案评估分析 3 个阶段，如图 1 所示。图 1推演评估流程框架Fig.1Framework of deduction and evaluation process2.2作战仿真推演方案评估指标体系2.2.1评估指标选取原则作战推演方案评估指标选取的合理程度对评估结果的准确性有直接影响。指标选取不合理会导致评估结果不能客观反映作战推演方案的效果；指标数量过多会导致评估过程变复杂；数量过少会导致评估结果不全面。因此，在制定指标时需要遵循以下 4 个原则6：1）全面性。评估指标可以从多层次、多方面综合反映待评估方案的特征。2）科学性。评估指标需通过查阅大量文献资料，经过科学分析、推演后形成。3）可操作性。评估指标应具备可获得性，可以刘子恒等：登陆作战推演方案评估模型研究1170879（总第 48-）火 力 与 指 挥 控 制2023 年第 5 期从仿真推演平台获取、历史数据整理、数据抽样。4）独立性。评估指标之间应不互相重叠、不相互包含、不受其他指标牵制。在以上 4 个原则的基础上，结合登陆作战与仿真推演的特点，形成包括作战方案属性与效果指标的作战仿真推演方案评估指标体系7。如图 2 所示。图 2作战推演方案评估指标体系Fig.2Evaluation index system of operational deduction scheme2.2.2作战方案属性指标基于作战方案的特点，从决心意图、作战环境、作战信息、作战部署、作战保障、作战能力 6 个方面进行指标分解，构建作战方案属性指标体系，这类指标需要专家结合作战场景与多次历史推演数据进行打分，如图 3 所示。图 3作战方案属性指标Fig.3Attribute indexes of operational schemes2.2.3作战方案效能指标由于登陆作战方案效能评估指标过于庞大，在咨询相关专家后本文建立包括预警探测、扫雷破障、掩护支援、电子对抗、火力覆盖、登陆输送、突击上陆、陆上战斗等子作战方案的总体作战方案效果指标体系，这一类指标需要结合某一次推演数据进行评估，可以动态反映不同方案对作战效能的影响，如图 4 所示。图 4作战方案效能指标Fig.4Effectiveness indexes of operation schemes3基于组合熵权 TOPSIS 的登陆作战推演方案评估模型由于目前对作战方案评估的方法具有主观性强、耗费大等不足。组合熵权 TOPSIS 法是一种综合性的方法，其中，在赋权方面结合主客观因素，将数据进行处理后赋予权重，减少了主观赋权的影响，且对于样本数据要求不高，没有过多的前提条件，且对于使用者来说便于操作，TOPSIS 法在经过赋权后计算比较方便，具有一定的普遍性8，相比之下，加入了组合熵权后在各个指标的重要度的判断方面更加客观，增加了评估结果的准确性。3.1定性指标的处理登陆作战推演方案评估的指标体系中，有一些指标具有一定的模糊性，本文将这些定性进行定量化处理，分为“好”“较好”“中等”“较差”“差”5 个级1180880（总第 48-）别，具体评分如表 1 所示。表 1评分标度划分Table 1Grading scale division3.2指标权重分配对于指标综合聚合对体系效能的涌现效应，即某一项指标过低或过高会极大地影响整体的性能，常权指标不能很好地反映。采用主客观结合的组合权重指标分配方法，克服了评估指标主观因素较重的不足，又考虑到客观实际的影响。3.2.1主观权重本文采用相对评价法（矩阵图法）对主观权重进行计算9。相对评价法是由专家对指标体系中的每一个指标进行两两比较打分的方法。两个指标经过比较之后，在 1-9 中选择一个数值进行打分。如果专家认为指标 ai比指标 aj绝对重要，则 aij=9；如果专家认为指标 ai比指标 aj绝对重要，则 aij=1。具体打分规则如表 2 所示。每个指标的得分与所有指标得分之和的比值为每一个指标的权重，即主