基于層次分析法的炮兵營作戰(zhàn)能力評估

高小敏，王鵬華，馬勝輝

（解放軍炮兵學院，合肥230031）

0 引 言

炮兵是陸軍實施火力打擊的主要作戰(zhàn)兵種，對陸軍戰(zhàn)斗行動具有直接影響。炮兵營（或連）是一個基本火力作戰(zhàn)單位，因此評估其作戰(zhàn)能力對于炮兵作戰(zhàn)和制定出提高作戰(zhàn)能力的量化指標及訓練要求意義重大。但炮兵營作戰(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、機動能力、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)計評估法、指數(shù)評估法等都不能準確反映作戰(zhàn)能力。采用層次分析法（AHP）對作戰(zhàn)能力進行評估，是一種定性和定量相結合的方法，比較客觀實際。

1 AHP 在炮兵營作戰(zhàn)能力分析中的應用

1.1 影響作戰(zhàn)能力要素分析

炮兵營的作戰(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)能力主要來源于編制與裝備，而潛力發(fā)揮能力則因人員素質、訓練水平、作戰(zhàn)理論等因素的不同而有所不同。因此，作戰(zhàn)能力是一個變量。根據(jù)以上分析，影響軍隊作戰(zhàn)能力的各種因素分類整理，使其處于不同的層次，形成一個遞階層次結構模型，具體結構見圖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、火力反應時間、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)斗轉換時間、三防能力、裝甲防護能力、車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、裝備技術保障能力和后勤保障能力3 個方面。

1.2 建立作戰(zhàn)能力分析模型

（1）構造兩兩比較的判斷矩陣

在建立遞階層次結構以后，上下層次之間元素的隸屬關系就被確定了。判斷矩陣就是通過各因素間兩兩比較而得到的。假若上一層的元素B作為準則，對下一層次的元素C有支配關系，就要在準則B下按C的相對重要性賦予它們相應的權重，為此引入1 ～9 的比例標度，其含義如表1 所示。從而構造出兩兩判斷矩陣Cij。

表1 標度的含義

（2）確定單層權重排序

根據(jù)判斷矩陣Cij，求其最大特征根λmax及其對應的特征向量W。將向量W歸一化處理后的值，作為元素C的排序權重。求得λmax后，應根據(jù)隨機一致性指標進行一致性檢驗。其中，CI＝由表2 給出。

表2 隨機一致性指標

當CR＜0.1 時，認為判斷矩陣的一致性可以接受；否則，需要調整判斷矩陣，使之具有滿意的一致性。

準則層A相對于目標層B的判斷矩陣如表3所示。

表3 準則層A相對于目標層B 的判斷矩陣

最大特征根λmax＝2 ，CI＝0，RI＝0，CR＝0＜0.1 。

指標層B1相對于準則層C的判斷矩陣如表4所示。

表4 指標層B1 相對于準則層C的判斷矩陣

λmax＝3 ，CI＝0，RI＝0，CR＝0＜0.1 。

指標層B2相對于準則層C的判斷矩陣如表5所示。

表5 指標層B2 相對于準則層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重

假設已算出第K－1 層元素相對于總目標的組合排序權 重 向量并設第K層在第K－1 層的第j個元素作為準則下的元素的排序 向量為其中不受支配的元素權重為0。令bmk），則第K層n個元素相對總目標的組合排序權重向量為ak＝Bkak－1，則各層具體指標的組合權重如表6 所示。

1.3 模型求解

在作戰(zhàn)能力遞階層次結構模型中，各層元素的權重均已確定，也就是說每個元素在模型中所處的位置和重要程度均已確定；但是，不同的指標具有不同的量綱或類型。為了確定作戰(zhàn)能力A的綜合性指標值，還需要對評價指標進行量化，使得各指標具有統(tǒng)一的量綱和可比性。

表6 各層具體指標的組合權重

指標的量化是通過隸屬度函數(shù)進行的，它表示每個指標對總目標（作戰(zhàn)能力）所提供的功能或價值與該目標的關系。在作戰(zhàn)能力結構模型中，所有評價指標大致分為定量指標和綜合性定性指標2 類。定量指標又分為極大性指標和極小性指標。假若隸屬度函數(shù)為線性函數(shù)，則此2 類指標的隸屬度函數(shù)可表示為極大性指標和極小性指標：

對于綜合性定性指標的量化，采用標度法進行。即將定性指標劃分為優(yōu)、良、中、差4 個等級，用層次分析法建立比較等級矩陣，確定每個級別的權重，再由專家評定定性指標所處的等級，從而達到定性指標的量化。在作戰(zhàn)能力結構模型中，評價指標的權重和量化問題解決后，作戰(zhàn)能力評價函數(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個指標的權重向量；γij（χ）為第i個指標的隸屬函數(shù)或其量化值。

以某型自行榴彈炮為例，采用專家打分的方法，可以得出該炮兵營各項作戰(zhàn)能力指標：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)術素養(yǎng)為0.193 7 ，訓練水平為0.036 5 ，人員素質為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 。

2 結束語

本文運用層次分析法評估炮兵營作戰(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，作出了一個比較客觀、切合實際的評估。但利用層次分析法評估作戰(zhàn)能力也存在不足之處，它是以已有的作戰(zhàn)效能評估標準為計算依據(jù)，只是對作戰(zhàn)能力進行靜態(tài)的評估，沒有考慮到實戰(zhàn)中各種變化的因素。但總體上還是能夠準確地反應實際情況，可以作為編制體制調整和裝備結構優(yōu)化的參考依據(jù)，以利于部隊整體作戰(zhàn)能力的充分發(fā)揮。

［1］薩蒂T L.層次分析法［M］.許樹柏譯.北京：煤碳工業(yè)出版社，1988.

［2］殷國發(fā)，劉建新，陶建軍.地面炮兵武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型［J］.火力與指揮控制，2002，20（5）：38－41.

［3］高浩珉，賈榮寶.基于集對層次分析法的自行火炮作戰(zhàn)能力分析［J］.武器裝備自動化，2007 ，18（1）：24－36.

［4］劉家業(yè).軍隊基層戰(zhàn)斗力綜合評估模型［M］.濟南：濟南陸軍學院，1991.