評估信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑＊

宋 劍

（海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)

1 引言

基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力生成后，必須通過科學(xué)的途徑釋放出來，才能使作戰(zhàn)過程更適應(yīng)戰(zhàn)場的變化，才能對作戰(zhàn)指揮的過程和結(jié)果產(chǎn)生影響，才能促進(jìn)指揮優(yōu)勢的獲取。要保證基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力精確、快速、高效地釋放，就必須構(gòu)建符合體系作戰(zhàn)指揮要求的指揮能力釋放的途徑。本文參考了模糊模式識別法，首先分析了影響釋放途徑的主要因素，給出建模方法，建立了釋放途徑評估的模型，并在此基礎(chǔ)上舉例驗(yàn)證［1］。

2 釋放途徑效果評估指標(biāo)

釋放途徑效果評估主要包括可視化、網(wǎng)絡(luò)化、最優(yōu)化、一體化四個指標(biāo)［2］。

2.1 可視化

以“可視化”為目標(biāo)構(gòu)建體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的信息環(huán)境。

可視化的目的在于將信息轉(zhuǎn)化成可被人類感應(yīng)系統(tǒng)所領(lǐng)悟的格式。體系作戰(zhàn)指揮是一種以信息收集、處理、傳輸、運(yùn)用為基礎(chǔ)的實(shí)踐活動，指揮員及其指揮機(jī)關(guān)通過可視化將抽象的戰(zhàn)場信息（包括作戰(zhàn)背景、戰(zhàn)場態(tài)勢、作戰(zhàn)方案、專家系統(tǒng)和作戰(zhàn)過程)轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的圖形圖像，可形象地反映戰(zhàn)場情況和態(tài)勢，構(gòu)建出有利于基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的信息環(huán)境。實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場信息環(huán)境的可視化，將為指揮員正確判斷戰(zhàn)場情況，準(zhǔn)確把握各作戰(zhàn)單元靜態(tài)、動態(tài)特征和變化，進(jìn)而進(jìn)行科學(xué)決策創(chuàng)造條件，也為基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放提供新的有效途徑。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

以“網(wǎng)絡(luò)化”為目標(biāo)建立體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的全向通道。

信息化戰(zhàn)爭中，由于互聯(lián)互通的戰(zhàn)場信息網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使各種不同的作戰(zhàn)力量能圍繞同一作戰(zhàn)意圖，相互借重，相互增效，形成一個有機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的整體，使指揮能力可以沿多向通道向敵方同時(shí)釋放。指揮能力釋放途徑的增加，直接促進(jìn)了指揮效能的提高。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使戰(zhàn)場信息流動的渠道極大拓展，使戰(zhàn)場信息高度共享成為可能，使指揮機(jī)構(gòu)由傳統(tǒng)的集中配置向網(wǎng)絡(luò)分布轉(zhuǎn)變，指揮方式由傳統(tǒng)的順次遞進(jìn)向多級并行轉(zhuǎn)變，作戰(zhàn)計(jì)劃的制定方式由自上而下向上下同步轉(zhuǎn)變，行動方式由依次行動向?qū)崟r(shí)聯(lián)動轉(zhuǎn)變，使指揮能力在不同方向上同時(shí)釋放，可有效發(fā)揮各作戰(zhàn)力量的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)最佳的整體作戰(zhàn)效果。

2.3 最優(yōu)化

以“最優(yōu)化”為目標(biāo)調(diào)整體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的具體方式。

實(shí)現(xiàn)情報(bào)信息最優(yōu)化是指揮能力釋放轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)決策最優(yōu)化是指揮能力釋放方式轉(zhuǎn)變的核心，實(shí)現(xiàn)指揮控制的最優(yōu)化是指揮能力釋放方式的關(guān)鍵。指揮能力釋放的重要途徑。針對體系作戰(zhàn)指揮中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的變化，必須對指揮能力的釋放進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)整。首先，情報(bào)信息最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)量信息向質(zhì)量信息的轉(zhuǎn)變，確保指揮能力釋放的可靠性；其次，作戰(zhàn)決策最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)定性決策向定量決策的轉(zhuǎn)變，確保指揮能力釋放的精確性；再次，指揮控制最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃控制向行動控制的轉(zhuǎn)變，確保指揮能力釋放的實(shí)時(shí)性。

2.4 一體化

以“一體化”為目標(biāo)促進(jìn)體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的多維同步［3］。

基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)，使體系與體系、系統(tǒng)與系統(tǒng)間的全面對抗，指揮領(lǐng)域的對抗也表現(xiàn)為敵我指揮系統(tǒng)間的整體對抗。要形成一體化的指揮系統(tǒng)，主要依靠綜合集成。綜合集成已成為促進(jìn)指揮系統(tǒng)中各要素（子系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)一體化融合的最有效手段之一。體系作戰(zhàn)指揮是指揮員及其指揮機(jī)關(guān)依托指揮信息系統(tǒng)，對各作戰(zhàn)力量在多維戰(zhàn)場空間整體聯(lián)動作戰(zhàn)所進(jìn)行的組織和控制活動。因此，要求體系作戰(zhàn)指揮能力必須在多維空間內(nèi)同步釋放，指揮系統(tǒng)通過綜合集成實(shí)現(xiàn)一體化后，多維同步就成為了體系作戰(zhàn)指揮能力釋放的主要模式和途徑。

3 模糊模式識別基本原理

模糊模式識別是一種辨識輸入數(shù)據(jù)的過程，其目的就是給每一輸入數(shù)據(jù)（指標(biāo))分配一個可能的模型類別。具有相似特征的不同輸入值可以歸為同一類，而不同特征的輸入分到不同的類別。模糊模式識別的方法可分為以下兩大類型［4～7］：

1)模糊模式識別的直接方法（最大隸屬度原則)；

2)模糊模式識別的間接方法（貼近度、擇近原則)。

本文研究的體系作戰(zhàn)能力指揮能力釋放途徑效果評估運(yùn)用了貼近度與擇近原則，即要考察一個模糊集與哪一種已知模糊集接近程度最高。

3.1 貼近度

貼近度是度量兩個模糊集合接近程度的數(shù)量指標(biāo)。設(shè)集合A，B，C是模糊集，若映射 N：F（U)×F（U)→［0，1］滿足條件：

本文使用的是格貼近度：

3.2 擇近原則

設(shè)U 是論域，Ai（i＝1，2，…，n)，B 是模糊集，若存在i0，使

則認(rèn)為B與Ai最貼近，即判B與Ai為一類，該原則稱為擇近原則。

記X＝｛X1，X2，X3，X4｝為基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑的特征值集合，式中：X1表示可視化的特征值；X2表示網(wǎng)絡(luò)化的特征值；X3表示最優(yōu)化的特征值；X4表示一體化的特征值。

3.3 結(jié)論集

結(jié)論集是有模糊模式識別可能得到的所有結(jié)果構(gòu)成的集合，表示為U＝｛A1，A2，A3，A4，A5｝＝｛很好，好，一般，差，很差｝，式中Ak（k＝1，2，3，4，5)是可能得出的第k個結(jié)果。

考慮到模糊模式識別過程中某些指標(biāo)要比另一些指標(biāo)重要，因而引入標(biāo)準(zhǔn)化的權(quán)重因子αi，其中要求

引入權(quán)重因子αi后，表示貼近度的式（2)做如下修改：

一般情況下，如果一個指標(biāo)下所有的屬性值差別不大，則該指標(biāo)對評估所起作用不大，這個的評價(jià)指標(biāo)應(yīng)該給予較小的權(quán)重。反之，如果一個指標(biāo)下所有屬性值有較大差異，則該指標(biāo)對評估起重要作用，應(yīng)該給予較大的權(quán)重。權(quán)重的分配是一項(xiàng)關(guān)鍵性的工作，常見的確定方法有專家打分法、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)法等［9］。

3.4 模糊模式識別算法

基于模糊模式識別的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑效果評估，具體算法描述如下：

1)確定特征集中的特征數(shù)和結(jié)論集中的各個模式。

2)確定每種模式對應(yīng)的各個模糊隸屬度，由于釋放的途徑眾多，關(guān)系極為復(fù)雜，因此確定模糊隸屬度的方法也有不同的選擇，有專家打分法、先驗(yàn)公式法等。

3)輸入用于模糊模式識別的權(quán)重因子。

4)針對每種風(fēng)險(xiǎn)提取特征值，計(jì)算出輸入特征值與各個模式的貼近度，運(yùn)用模糊模式識別中的擇近原則選擇貼近度最大的模式作為輸出。基于模糊模式識別的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑效果評估模型如圖1所示。

圖1 體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑效果評估模型

4 實(shí)例分析

假定基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑的模糊隸屬度如表1所示。

表1 某基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑的模糊隸屬度

現(xiàn)假定對某一基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑效果進(jìn)行評估，并進(jìn)行特征提取得出

根據(jù)計(jì)算式（1)和表1，在 Matlab7.0上計(jì)算出待識別對象B與各個模糊模式Ai的加權(quán)貼近度［10］如表2所示，將其中最大的貼近度作為評估結(jié)果輸出。

根據(jù)擇近原則判斷該識別對象為A1模式，即此基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力的釋放途徑效果為很好。

表2 待識別對象B與各個模糊模式Ai的加權(quán)貼近度

5 結(jié)語

本文運(yùn)用了模糊模式識別技術(shù)，將多個反映基于模糊模式識別的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑的特征值進(jìn)行融合計(jì)算，利用其中的擇近原則選擇貼近度最大的模式作為輸出，根據(jù)輸出結(jié)果的不同采取相對應(yīng)的釋放途徑對策。該方法在計(jì)算機(jī)用Matlab語言進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，對于基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)指揮能力釋放途徑具有較高的理論參考價(jià)值。

［1］俞駿，劉以安.模糊模式識別在潛艇威脅等級判斷中的應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2009，30（6)：14551457.

［2］張濤，曹婉，陳振宇.戰(zhàn)場環(huán)境與可視化技術(shù)［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，2008：290303.

［3］靳敬純，楊宏.一體化聯(lián)合作戰(zhàn)信息精確保障探析［J］.裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（2)：68.

［4］楊綸標(biāo)，高英儀.模糊數(shù)學(xué)原理及應(yīng)用［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2005：3856.

［5］李鴻吉.模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及實(shí)用算法［M］.北京：科學(xué)出版社，2005：253270.

［6］楊大偉.模糊聚類分析系統(tǒng)及其應(yīng)用［J］.天中學(xué)刊，2005，20（2)：2829.

［7］梁保松，曹殿立.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2007：6771.

［8］曾憲釗.軍事最優(yōu)化新方法［M］.北京：軍事科學(xué)出版社，2005：112.

［9］吳靜，吳曉燕，高忠長.客觀多因素權(quán)重分配方法及其應(yīng)用［J］.上海航天，2011（3)：6064.

［10］李鴻吉.Visaul Basic 6.0數(shù)理統(tǒng)計(jì)實(shí)用算法［M］.北京：科學(xué)出版社，2003：333350.