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合成部队进攻战斗作战方案优选模型

2020-12-08陈庆龙

指挥控制与仿真 2020年6期
关键词:指挥员数值决策

单 恒,陈庆龙

(陆军炮兵防空兵学院,安徽 合肥 230031)

作战方案的优劣直接关系作战计划的拟制与实施。随着科学技术的发展,现代战争对抗性更加激烈,战机稍纵即逝,这就要求指挥员能够迅速对作战方案进行合理的优选决策。当前,随着我军结构力量的重塑,部队战斗力增长迅速,对指挥员的战场作战指挥决策水平要求也越来越高。但是,目前,指挥员在进行决策时,更多依靠经验定性决策,较少依靠数据量化决策,指挥决策思维还是以传统的机械化战争模式思维为主。因此,认真研究作战方案的优选决策问题,通过对影响作战方案选择的因素进行描述和建模,找出差距和不足,进而进行优化,具有重要现实意义。不同的进攻战斗类型,对于作战方案的选择有不一样的要求,比如,阵地进攻战斗强调作战方案要力争对敌最大杀伤,高寒山地进攻战斗强调对重要区域的夺控,渡海登岛战斗则追求对滩头阵地的占领等。要根据进攻作战的类型,选择相应的作战方案。构建基于TOPSIS方法的合成部队进攻战斗作战方案优选模型,具有普遍适用的特点,能够有效地解决作战方案优选评估问题。

1 作战方案选择

对作战方案进行选择,可以从以下五个方面进行衡量[1-4]。

1)是否符合作战意图。现代作战,战场局部的小规模战斗都有可能对战争进程产生重要影响,并直接关系己方作战目标能否顺利实现。因此,在对作战方案进行决策时,首先,要考虑方案是否符合作战意图,是否与本单位当前作战环节的任务一致。局部服从整体,要把作战行动放到整个作战活动中去考虑,仔细考量采用各备选作战方案可能带来的后果,要认真判断作战方案是否符合作战全局要求。

2)能否顺利完成任务。制定作战方案,要能实现本级作战目的,所以,在制定作战方案时,不仅要充分考虑当前己方作战任务,使作战方案具有比较明确的目的性和任务性,而且,也要考虑作战部队的实际情况,使作战方案具有较强的可行性和可完成性。实施作战方案要考虑客观因素的影响,如双方参战部队的实际作战能力、自然环境、社会风俗习惯对我方行动影响等,作战方案要满足自然规律,符合客观实际情况。从古至今,有无数不顾客观情况而导致作战失败的案例。违背实际情况,不仅使作战方案的实施难度加大,更可能会导致整个作战行动的失败。

3)追求最大作战效益。作战活动具有对抗性,实施任何备选作战方案都会带来一定的损失,包括人员和装备损失、战场态势的失控等。因此,在优选作战方案时,要充分估计可能遭受的损失,在满足作战需求的同时,尽量选择损失较小的作战方案。同时,也要追求对敌人作战力量进行最大化的毁伤,以追求最大作战效益。

4)争取最小战斗风险。战斗具有风险性,指挥员在选择具体方案时,要规避那些风险较高的方案。要根据敌我双方实际战斗实力,考虑自然环境及社会环境因素的限制影响,适当合理地选择作战方案。盲目选择,极易导致作战失利甚至失败。在完成任务的前提下,要争取最大的作战效益、最小的战斗风险。

5)灵活应对复杂情况。战场形势瞬息万变,好的作战方案应能应对各种复杂情况,做到随敌而变,甚至要能达到先于敌人做出变化,灵活应对各种突发情况。军事对抗的全过程是由敌我双方所有作战活动构成。局部胜利不能代表整个作战行动的胜利,作战方案的制定不能只考虑当前作战任务,还要为可能出现的行动打好基础,这样才能持续性地牢牢把握战场主动权。

2 构建方案优选模型

TOPSIS法决策的基本理念是遵照多个不同的属性从有限个备选策略中选定一个最优策略。假定备选策略为h1,h2,…,hm,属性为s1,s2,…,sn,策略hi在属性sj下的取值为tij。当tij不是具体数值时,我们要通过换算,如专家打分等方法求得具体数值,其建立数学模型具体步骤如下[5-7]。

1)列出决策矩阵

通过策略hi在属性sj下的取值tij可以得到决策矩阵T。

2)将决策矩阵T化为标准形式

对矩阵T进行变换,使矩阵元素均位于0~1之间,且每列元素中各个属性下最有利的元素数值为1。假定标准化决策矩阵为V,当tij代表效益时,我们希望其值最大,则vij=maxtij/tij;当tij表示损失、成本时,我们希望其值最小,则vij=mintij/tij。通过计算,我们可以得到标准化决策矩阵V=(vij)m*n。

3)确定各属性权重

4)确定加权决策矩阵

通过计算,可得其加权决策矩阵U为

5)计算正负理想解

理想解:

负理想解:

6)计算欧氏距离

7)计算相对接近度

3 实例验证

本文假定指挥员需要从四个作战方案中进行优选决策,其具体过程如下。

1)列出决策矩阵

根据实际经验,规定影响作战方案的各因素数值为:符合上级意图程度越高,完成作战任务越好,作战效益越高,战斗风险性越大,应对复杂情况的灵活性越高,则各因素数值越大,反之数值越小。为使数据精确性较高,规定各因素取值区间为0~10。采取专家打分的方法,可得到决策矩阵T。

2)将决策矩阵T化为标准形式

3)确定各属性权重

首先,构建合成部队进攻战斗作战方案优选的指标体系[8-9],如图1所示。

图1 合成部队进攻战斗作战方案优选指标体系

其五个属性为作战目的性、完成可行性、作战效益性、战斗风险性、灵活应变性,根据层次分析法可得判断矩阵为

由根法可求得权重向量为

进行进一步验证,可求得最大特征根λmax=5.187。计算得到CI=(λmax-n)/(n-1)=0.047。然后,计算一致性比例CR=CI/RI=0.047/1.12=0.042<0.1,满足一致性要求[10]。

4)确定加权决策矩阵

5)计算理想解和负理想解

理想解为

负理想解为

6)计算各个策略到理想解和负理想解距离

策略fi到理想解距离为

策略fi到负理想解距离为

7)计算相对接近度

策略对于理想解的相对接近度为

可以看到,方案三的相对接近度数值最大,所以,最优方案应选择方案三。

4 结束语

本文构建了基于TOPSIS法的合成部队进攻战斗作战方案优选模型,并且,通过确立作战方案优选指标体系,对作战方案优选模型进行了求解,证明了其可行性,为指挥员指挥决策活动提供了参考,具有重要现实意义。

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