目標(biāo)毀傷指標(biāo)量化問題分析*

張艷輝 周 亮 王俊勇

(海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)

目標(biāo)毀傷指標(biāo)量化問題分析*

張艷輝 周 亮 王俊勇

(海軍陸戰(zhàn)學(xué)院 廣州 510430)

通過分析國內(nèi)外毀傷指標(biāo)分類,提出了目標(biāo)毀傷指標(biāo)的五種類型。結(jié)合戰(zhàn)場實(shí)際,建立目標(biāo)重要性量化模型。在確定目標(biāo)重要性基礎(chǔ)上,通過概率分布的形式來確定目標(biāo)的毀傷指標(biāo)。

目標(biāo); 毀傷指標(biāo); 建模

Class Number TP391

1 引言

毀傷指標(biāo),是指運(yùn)用各種突擊火力或其它作戰(zhàn)手段對敵目標(biāo)造成毀傷要求與效果的指標(biāo)。它是制定作戰(zhàn)計(jì)劃的重要內(nèi)容,是毀傷效果預(yù)測、打擊效果判定的基本標(biāo)準(zhǔn),也是確定彈藥消耗、打擊力量需求的重要依據(jù)。對毀傷指標(biāo)的確定在作戰(zhàn)指揮中地位重要,作用突出,是作戰(zhàn)籌劃中不可缺少的內(nèi)容。在支援兩棲登陸作戰(zhàn)中,對敵抗登陸作戰(zhàn)目標(biāo)的火力打擊程度的確定,對整個作戰(zhàn)行動具有舉足輕重的作用。然而,怎樣確定目標(biāo)的毀傷指標(biāo)是個亟待解決的問題,打擊目標(biāo)的毀傷指標(biāo)定得過高,就會浪費(fèi)大量的作戰(zhàn)資源,定得過低會造成大量兩棲登陸兵力的傷亡。因此,研究在兩棲登陸作戰(zhàn)中目標(biāo)的毀傷指標(biāo)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對毀傷指標(biāo)的劃分,結(jié)合作戰(zhàn)目的、目標(biāo)自身價值、威脅程度,確定打擊目標(biāo)在作戰(zhàn)中的重要程度,并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用概率分布的方式確定打擊目標(biāo)毀傷指標(biāo)。

2 毀傷指標(biāo)的分類

毀傷指標(biāo)是為便于綜合評價目標(biāo)毀傷情況,對目標(biāo)效能喪失程度的區(qū)分。不同國家,毀傷指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)不同。美軍通常將目標(biāo)毀傷程度分為零毀傷、輕度毀傷、中度毀傷、嚴(yán)重毀傷四級。零毀傷是指對目標(biāo)不造成傷害。輕度毀傷是指對目標(biāo)毀傷較輕,功能有一定下降,平均毀傷在10%以內(nèi),目標(biāo)能力削弱30%以內(nèi)。中度毀傷是指目標(biāo)主要功能下降明顯,在一定時間內(nèi)不能正常發(fā)揮,平均毀傷在10%～30%之間,能力削弱達(dá)50%左右。嚴(yán)重毀傷是指目標(biāo)內(nèi)的重點(diǎn)、要害部位被摧毀,喪失基本功能,失去使用價值,要求對目標(biāo)毀傷60%以上,能力削弱80%以上[1]。

俄軍通常是根據(jù)目標(biāo)性質(zhì)將目標(biāo)毀傷程度區(qū)分為壓制、殲滅、破壞。對單個目標(biāo)的毀傷始終賦予“殲滅”任務(wù),采用毀傷概率表示,即對敵單目標(biāo)毀傷概率為80%～90%。對于集團(tuán)目標(biāo)而言,殲滅是指使敵目標(biāo)完全失去自身指定的作用,造成的損傷不能小于50%;壓制是指使敵目標(biāo)部分喪失自身完成指定戰(zhàn)斗任務(wù)的能力,造成的損傷不小于30%;破壞敵目標(biāo)是指造成敵一定的損傷或者創(chuàng)造某種條件,使敵目標(biāo)暫時失去自身的作戰(zhàn)能力,造成的損傷小于30%[2]。

參考外軍的研究成果,結(jié)合我國現(xiàn)有目標(biāo)毀傷指標(biāo)實(shí)際,目標(biāo)毀傷劃分為零毀傷、輕度毀傷、中度毀傷、重度毀傷、摧毀死亡五個等級。零毀傷是指未擊中目標(biāo),對目標(biāo)不造成毀傷。輕度毀傷是指對目標(biāo)部分功能造成喪失,較短時間內(nèi)能自行恢復(fù),要求目標(biāo)毀傷程度在5%～20%之間,平均毀傷程度12.5%。中度毀傷是指目標(biāo)基本功能明顯下降,在較長時間內(nèi)不能發(fā)揮正常功能,需要專門修理機(jī)構(gòu)進(jìn)行修理,要求目標(biāo)毀傷程度在20%～40%之間,平均毀傷程度30%。重度毀傷是指目標(biāo)主要部位嚴(yán)重摧毀,基本功能嚴(yán)重下降,修復(fù)期長,要求目標(biāo)毀傷程度在40%～60%之間,平均毀傷程度50%。摧毀死亡是指目標(biāo)被摧毀,完全報(bào)廢,喪失基本功能,失去修復(fù)價值,要求目標(biāo)毀傷程度60%以上,平均80%[3～7]。則,目標(biāo)的毀傷度區(qū)間為[k0,k1]∈{[0,0.05],[0.05,0.2],(0.2,0.4],(0.4,0.6],(0.6,1.0]},其中,[0,0.05]表示零毀傷區(qū)間;[0.05,0.2]表示輕度毀傷區(qū)間;(0.2,0.4]表示中度毀傷區(qū)間;(0.4,0.6]表示重度毀傷區(qū)間;(0.6,1.0]表示摧毀死亡區(qū)間。

3 目標(biāo)重要性量化模型構(gòu)建

在支援兩棲登陸作戰(zhàn)中,打擊目標(biāo)的重要性,主要考慮打擊目標(biāo)的自身價值、對達(dá)成作戰(zhàn)目的影響以及對登陸兵的威脅程度。

1) 當(dāng)打擊目標(biāo)為非武器類目標(biāo)時,目標(biāo)對登陸部隊(duì)不產(chǎn)生直接威脅,僅通過“目標(biāo)自身價值(m)”與“對達(dá)成作戰(zhàn)目的影響系數(shù)(c)”的乘積來確定該目標(biāo)重要性。“目標(biāo)自身價值”或“對達(dá)成作戰(zhàn)目的影響系數(shù)”越大,“目標(biāo)的重要性”越大;反之,“目標(biāo)的重要性”越小。

(1)

式中:Pi為目標(biāo)的重要性;c為打擊目標(biāo)對作戰(zhàn)目的實(shí)現(xiàn)影響系數(shù);m為目標(biāo)自身價值;Rd為武器類目標(biāo)對登陸部隊(duì)的有效射距,單位為m;dw為登陸部隊(duì)相對武器類目標(biāo)的距離,單位為m。

4 目標(biāo)毀傷指標(biāo)量化模型構(gòu)建

在完成對目標(biāo)的重要性分析后,根據(jù)目標(biāo)的重要性來確定目標(biāo)的毀傷指標(biāo)。對于某一次支援兩棲登陸作戰(zhàn)行動,要求打擊的目標(biāo)為N個,通過式(1)可以確定其目標(biāo)重要性P=(P1,P2,…,Pi,…,PN),經(jīng)過歸一化處理[8～10],可得其值為p=(p1,p2,…,pi,…,pN)T,其中0≤pi≤1。顯然,在確定目標(biāo)的毀傷指標(biāo)時,對于重要性較大的目標(biāo)應(yīng)給予較高的毀傷指標(biāo),而對于重要性較低的目標(biāo)則可以輕度打擊甚至不對其打擊,即目標(biāo)重要性越大,確定目標(biāo)毀傷指標(biāo)就越高;目標(biāo)重要性越小,確定目標(biāo)毀傷指標(biāo)就越低。可通過以下模型目標(biāo)確定目標(biāo)最小毀傷程度:

(2)

該模型有以下性質(zhì):當(dāng)pi∈[0,1]時,ymin(pi)是pi的遞增函數(shù);當(dāng)pi趨向于0時,ymin(pi)趨向于0,當(dāng)pi趨向于1時,ymin(pi)趨向于1,該模型可類似的描述目標(biāo)重要性與目標(biāo)的毀傷指標(biāo)之間的關(guān)系。

(3)

(4)

且滿足:

(5)

5 舉例分析

在支援兩棲登陸作戰(zhàn)中有四個需要打擊的目標(biāo),可通過打擊目標(biāo)的性能參數(shù)、地位位置以及登陸兵力的行動參數(shù)運(yùn)用式(1)計(jì)算出打擊目標(biāo)的重要性。由于篇幅限制,本文略去目標(biāo)的重要性計(jì)算,假設(shè)四個目標(biāo)的重要性參數(shù)進(jìn)行歸一化后的值為p=(0.05,0.10,0.30,0.55)。通過式(2)計(jì)算可知ymin(pi)=(0.10,0.19,0.51,0.80),并將ymin(pi)分別代入式(4)、(5)可得出四個目標(biāo)的毀傷指標(biāo)概率密度函數(shù)。

當(dāng)目標(biāo)1為ymin(p1)=0.10時,目標(biāo)毀傷概率密度函數(shù)為

(6)

當(dāng)目標(biāo)2為ymin(p2)=0.19時,目標(biāo)毀傷概率密度函數(shù)為

(7)

當(dāng)目標(biāo)3為ymin(p3)=0.51時,目標(biāo)毀傷概率密度函數(shù)為

(8)

當(dāng)目標(biāo)4為ymin(p4)=0.80時,目標(biāo)毀傷概率密度函數(shù)為

(9)

根據(jù)式(3)、(6)、(7)、(8)、(9)計(jì)算可得四個目標(biāo)的概率分布,如表1所示。

表1 目標(biāo)概率分布表

由表1可知,四個目標(biāo)在五個毀傷區(qū)間中概率最大為:目標(biāo)1為0.3651,目標(biāo)2為0.4509,目標(biāo)3為0.4876,目標(biāo)4為0.6631。因此可確定四個目標(biāo)毀傷指標(biāo)為:目標(biāo)1為中度毀傷,目標(biāo)2為中度毀傷,目標(biāo)3為重度毀傷,目標(biāo)4為摧毀死亡。表中數(shù)據(jù)也表明對于重要性越高的目標(biāo),其期望毀傷指標(biāo)確定越高。

6 結(jié)語

在支援兩棲作戰(zhàn)中,目標(biāo)的毀傷指標(biāo)確定是火力籌劃中一項(xiàng)重要決策內(nèi)容。本文通過分析國內(nèi)外毀傷指標(biāo)的分類,結(jié)合我國的實(shí)際,提出了目標(biāo)毀傷指標(biāo)的五種類型,并進(jìn)行量化。根據(jù)目標(biāo)的自身價值、對達(dá)成作戰(zhàn)目的影響以及對登陸兵的威脅程度,構(gòu)建了目標(biāo)重要性量化模型。最后,依據(jù)目標(biāo)的重要性,通過概率分布的形式確定目標(biāo)的毀傷指標(biāo),建立了目標(biāo)毀傷指標(biāo)的模型。這種目標(biāo)毀傷指標(biāo)確定的方法在一定程度上避免主觀片面性,立足客觀的戰(zhàn)場數(shù)據(jù)確定目標(biāo)的毀傷指標(biāo),能為指揮員決策提供一定參考。

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Index Quantification for Target Destruction

ZHANG Yanhui ZHOU Liang WANG Junyong

(Naval Marine Academy, Guangzhou 510430)

Through analyzing the type of target damage index at home and abroad, 5 types of target damage index are classified. According to battlefield situation, the model of target importance is constructed. On the basis of analyzing the importance of the target, the index quantification for target destruction is established by the probability distribution.

target, damage index, modeling

2013年7月10日,

2013年8月26日

張艷輝,男,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)指揮理論與應(yīng)用。周亮,男,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)指揮理論與應(yīng)用。王俊勇,男,碩士研究生,研究方向:海軍兵種作戰(zhàn)指揮理論與應(yīng)用。

TP391

10.3969/j.issn1672-9730.2014.01.011