多指標優選方法在敵主攻方向判斷中的應用*

楊 濤 王玉生 譚 斌

(防空兵指揮學院1) 鄭州 450052)(77226部隊2) 昆明 650217)

1 引言

主攻方向是防空作戰決心的基礎,是兵力部署的依據,是火力運用的切入點?，F代防空作戰中,判斷敵機主攻方向是各級指揮員及作戰部門的重要任務之一,尤其是對擔任對空掩護任務的防空兵分隊指揮員來講,正確判斷敵機主攻方向事關防空的成敗,是能否圓滿完成對空掩護任務的關鍵。只有正確地判斷敵機主攻方向,才能有重點、正確合理地部署兵力,區分防空武器的具體任務,才能有效地抗擊敵機進襲,保障被掩護部隊(目標)的空中安全。

2 指標體系的建立

依據指標體系建立的相關原則和要求,經過認真考慮和分析后,文中主要考慮以下幾個因素:

?上級意圖:指下級所選擇的主攻方向必須在上級指定的選擇范圍內,符合上級總的作戰目的,以便于上級和友鄰密切協同,在全局中形成合力,即總的要求是以上級選定的對空掩護目標為主,依其判定敵可能的主攻方向。

圖1 敵主攻方向判斷指標體系圖

?被掩護目標形狀:被掩護目標的形狀對敵機攻擊效果有一定的影響。當敵機對點狀目標和面狀目標攻擊時,在地形等條件相同的情況下,攻擊方向對攻擊效果無大影響。當對線狀、狹長目標攻擊,在其它條件相同的情況下,攻擊方向不同則攻擊效果亦不同。為了提高攻擊效果,進入攻擊的方向通常與目標的縱軸線成15°～30°的夾角。對較寬、高的狹長目標(如大壩、雙層大橋和前沿陣地等)攻擊,則采用與縱軸成45°～90°的角度進入攻擊;對大壩多從下游方向進入攻擊。

?被掩護目標附近的地形條件:地形對敵機攻擊方向的影響很大,通常包括以下幾個方面:選擇山峰、湖泊等明顯的地物、地貌,供敵機用作轟炸航路起點;便于敵機搜索、瞄準目標;便于隱蔽利用山峰、高地等作遮障,突然攻擊目標;便于敵機攻擊的安全退出。

?敵機場和敵人方向:敵人方向或其機場方向(距我要地近的基地起飛的進襲方向)的相反方向,通常是敵轟炸機的主要攻擊方向。理由是:敵機為了避免被防空火力擊中后落于對方地域和實施首次攻擊利于在己方空域組織第二次攻擊,往往采取繞到我被掩護目標的側后、后方或側后方進行攻擊。

?我友鄰防空火力配置:我友鄰防空分隊所在方向,尤其是火力比較強的方向,一般不是敵機的主要攻擊方向。理由是:敵機為了完成攻擊任務、減少損失,力求避開對方地面防空兵器的配置地域,而從火力間隙或火力薄弱的方向進入攻擊。

?敵機以往活動規律:敵機的主攻方向在其未遭沉重打擊之前一般不會改變,因此凡是敵機以往實施攻擊的方向都可能是敵機未來的主要攻擊方向。但是,隨著戰場情況的變化,敵機主攻方向不是一成不變的,指揮員應該依據戰場情勢,預見主攻方向的可能變化。

?來襲敵機的特性:敵機的特性是指敵機在攻擊目標時,通常采用的編隊,其中飛機類型多并且包含轟炸機殲擊機、目標批次數量多、有強干擾掩護的進襲方向,通常被認為是敵機的主攻方向。

3 模型及其原理

目前,對敵機主攻方向判斷的研究大多是采用不確定性方法(如灰色局勢決策方法、神經網絡方法、對策論方法、模糊聚類分析方法等)進行量化的,對主攻方向所做的判斷都是一種預測,提出的影響主攻方向的指標因素各不相同,建立的模型也不相同。

通過對各種量化分析方法的分析比較,結合敵主攻方向判斷時的實際情況,本文采用多指標模糊優選方法,即采用逼近于理想的排序方法,把多指標評判和優化方法相結合,以縮短判斷的時間,便于指揮員快速準確、比較合理地進行主攻方向的判定。

3.1 多指標模糊優選方法的原理描述

多指標模糊優選方法。多指標模糊優選方法,即采用逼近于理想的排序方法,是通過把多指標評判和優化方法結合起來,選取指標因素后,快速地確定主攻方向,而彌補一般推理方法確定主攻方向時間較長的不足。

假設1 一次防空兵計劃組織戰斗過程中對敵情判斷時有n個進攻方向,即有n個待定方案,把方案集記為A={A1,A2,…,An},進攻評判時的指標有m個,把其指標集記為B={B1,B2,…,Bm}。

假設2 第i個進攻方向的第j個指標的值為xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。

則由此可組成矩陣X=(xij)n×m,此矩陣就表示方案集對指標集的決策矩陣。

3.2 決策矩陣的標準化處理

實際問題中,我們希望有些指標越大越好;而希望有些指標則越小越好?？紤]到各指標的取值優劣不一致,不便于進行計算,為此,將決策矩陣作如下標準化處理:

對于希望越大越好的指標Bj:

3.3 多指標模糊優選方法

第一步:由決策矩陣R=(rij)n×m構造加權的規范化矩陣V,其元素記為vij=wjrij,其中wj為第j個指標的權重(j=1,2,…,m)。

第二步:確定正理想主攻方向A+和負理想主攻方向A-。(說明:正理想主攻方向和負理想主攻方向在指揮員決策時是不存在的,此處將二者作為理想化的最優最劣基點,來權衡各方案對前者的貼近度,以便于進行方案的排序,從而得出最優主攻方向是非常有必要的。因此,引用了正理想主攻方向和負理想主攻方向。)

其各自求取公式為:

第三步:根據第二步求取的正理想主攻方向和負理想主攻方向,計算每個方案 Ai到正理想方案

第五步:按Ci由大到小的順序排列方案的優先次序,排在最前面的方案就是最優主攻方向。反之,則為最劣主攻方向。

4 示例分析

假設一次防空戰斗中,指揮員通過對敵情進行分析,初步斷定敵機可能從3個方向對我防空兵分隊所掩護目標進行攻擊。記方案集為A={A1,A2,A3},指標集為B={B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7}。

4.1 層次分析法計算各指標權重值

通過對各指標因素之間的重要性進行分析比較,采用1～9標度法構造指標的判斷矩陣B:

根據所得的判斷矩陣,采用方根法求得各指標因素的權重向量為

4.2 決策矩陣的標準化

假設第i個方案的第j個指標的值為xij,(i=1,2,3;j=1,2,…,7),則組成方案集對指標集的決策矩陣X=(xij)3×7。假設指揮員通過組織專家、參謀人員進行分析比較,得到三個方案對指標集的決策矩陣為:

通過對7個指標進行分析,可以得出:對于第1、3、5 、6 、7 指標來說 ,希望越大越好 。為此,對于希望越大越好的指標,通過式(1)進行計算;對于希望越小越好的指標,通過式(2)進行計算。計算的結果就是標準化后的決策矩陣R:

4.3 多指標模糊優選的具體步驟

第一步:由決策矩陣R和各指標權重向量,構造加權的規范化矩陣V,其元素為Vij=wijrij。

第二步:由式(3)、(4)分別確定正理想主攻方向(正理想方案)A+和負理想主攻方向(負理想方案)A-。

通過計算可得:

第三步:計算每個方案到正理想方案的距離和每個方案到負理想方案的距離。

結論:顯然,若 Ai與 A+越接近,則 Ci的值越大。通過比較三個值的大小可得C3最大,且與另外兩個的差距較大,因此,第三個方向為最可能的主攻方向,第二個方向為次主攻方向。

5 結語

敵主攻方向判斷是一個多指標評價過程,通過分析敵空襲特點規律和我防空兵判斷主攻方向的依據,建立綜合評價指標體系,引入的多指標優選方法,使得判斷過程更加科學可靠,為防空作戰中指揮員科學決策提供了很好的依據。

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