TOPSIS法在優選聯合火力打擊方案中的運用*

余宗林

(陸軍軍官學院 合肥 230031)

TOPSIS法在優選聯合火力打擊方案中的運用*

余宗林

(陸軍軍官學院 合肥 230031)

聯合火力打擊方案的選取需要綜合考慮各方面的因素,TOPSIS法可以通過計算,對于各個作戰方案進行優選和排序,為聯合火力打擊作戰指揮員選擇方案、定下作戰決心提供理論支持。

聯合火力打擊; 逼近于理想的排步法; 作戰方案

Class Number E837

1 引言

TOPSIS法,即逼近于理想解的排序法,它借助于多屬性決策問題的“理想解”和“負理想解”對作戰方案集中的各個方案進行排序,排在最前的方案即為最優方案。聯合火力打擊是以諸軍兵種中遠程精確打擊力量為主,在聯合作戰指揮機構的統一指揮下,對敵重要目標進行的綜合火力突擊[1]。聯合火力打擊方案,是聯合火力打擊作戰指揮員根據作戰的需要,擬制的對作戰進程和戰法的設想。聯合火力打擊作戰力量的構成較為復雜,作戰手段多樣,在靈活了指揮員的作戰方式的同時,也在一定程度上增加了選取最優方案的難度。本文通過運用TOPSIS法,對諸多的作戰方案進行優選,為指揮員定下作戰決心提供理論上的支持。

2 評估聯合火力打擊作戰方案的因素

衡量聯合火力打擊作戰方案的優劣,可以通過以下幾個因素進行比較:

1) 是否符合上級作戰意圖。在聯合火力打擊中,即便是一場小規模的戰斗,也可以達成戰役或戰略的目的,因此聯合火力打擊作戰行動,往往都會帶有較強的全局性,影響著戰局的整體發展。所以在聯合火力打擊作戰方案的制定上,決策者都要充分考慮上級的作戰意圖,爭取做到作戰方案符合上級要求,作戰行動與保持全局一致。

2) 能否完成作戰任務。聯合火力打擊方案的制定,是以完成一定的軍事任務為目的的,所以在制定聯合火力打擊方案時,一方面要緊密結合當前的作戰任務,使作戰方案具有較強的目的性和任務性,另一方面也要基于部隊的實際作戰能力,使作戰方案具有較強的可操做性和可完成性。

3) 能否有效針對敵情。隨著作戰節奏的快速性和作戰手段的高效性,現代軍事對抗活動往往帶有較強的針對性,任何一個軍事動作都是圍繞著扼制敵方發展,促進戰場形勢有利己方而展開的,所以聯合火力打擊作戰方案要能夠有效針對當前敵情,通過作戰行動的實施,使戰場局勢向著有利己方的方向發展。

4) 能否有利于下步作戰行動。軍事對抗活動在時間和空間上應該具有一定的連續性,所有的作戰活動構成軍事對抗的過程。根據歷史和聯系的觀點,聯合火力打擊作戰方案不能只局限于完成一次作戰任務,還應該具有一定的超前性,能為下一次的軍事行動鋪好路埋好石。

5) 可承受的代價。軍事作戰是存在一定的風險性的,任何一種作戰方案的實施都會伴隨著一定的代價,這種代價有可能是人員的傷亡、裝備的損失、態勢的偏移、甚至于對國家形象和國際地位的影響等等,所以在選擇作戰方案的時候,要充分考慮到可能付出的代價,力求選擇經濟高效、代價較小的作戰方案。

6) 是否遵循客觀條件。作戰方案的實施會受到很多客觀條件的影響,比如人員、裝備、天氣、地形等等,這些條件構成了方案實施的基礎,也對具有一定的約束性,作戰方案只有遵循自然規律,滿足客觀條件、尊重實際,不超脫現實,才能得以順利實施,達成預定目標,否則就會像二戰中的“菜園行動”一樣,注定會是一個失敗的作戰方案。

3 TOPSIS法的數學模型

聯合火力打擊方案優選屬于一種多屬性的決策,可以采用TOPSIS法進行求解,為指揮決策提供支持。TOPSIS法的基本思路是,同時按照若干個不同的判斷標準(即衡量作戰方案考慮的因素),從有限個備選方案中選定最優的方案。設備選的作戰方案為t1,t2,…,tm,衡量作戰方案優劣的因素為f1,f2,…,fn,方案在參考因素下的取值為vij,這里的vij可以就是各種數值,也可以是定性問題通過定量轉化而來的數值,其數學模型及計算步驟如下:

1) 列出決策矩陣

根據作戰方案的衡量因素和備選方案,可以構造決策矩陣。

f1,f2,…,fn

2) 將決策矩陣進行標準化

決策矩陣標準化,是將矩陣v變換,使矩陣元素均介于0～1之間,且每列元素中至少有一個元素為1,具體變換如下:

3) 確定各個衡量因素的權重并計算加權矩陣

則加權矩陣

f1,f2,…,fn

4) 確定理想解和負理想解

5) 計算各個備選方案到理想解和負理想解的距離

方案ti到理想解的距離為

方案ti到負理想解的距離為

6) 計算備選方案對理想解的相對接近度并排序

4 TOPSIS法優選聯合火力打擊方案舉例

假設聯合火力打擊作戰中,指揮員需要從四個方案中優選最佳方案進行作戰,具體計算如下:

1) 列出決策矩陣

依據作戰經驗對四個方案的各因素數值描述如下:

表1 方案各因素數值描述

采用專家打分的方法,可得決策矩陣如下:

2) 將決策矩陣標準化

3) 確定權重并計算加權矩陣

采用層次分析法或專家打分的方法計算各參考因素的權重向量w=(0.20,0.19,0.16,0.15,0.13,0.17),加權矩陣為

4) 確定理想解和負理想解

t*={0.20,0.190,0.160,0.150,0.130,0.226}

t-={0.128,0.166,0.131,0.104,0.111,0.134}

5) 計算各個備選方案到理想解和負理想解的距離

備選方案到理想解的距離(0.07,0.086,0.067,0.119);

備選方案到負理想解的距離(0.101,0.068,0.092,0.052)。

6) 計算備選方案ti對理想解的相對接近度

計算得各個備選方案的相對接近度為(0.591,0.442,0.579,0.304)。

由此可知方案一為最優方案。

5 結語

運用TOPSIS法,可以通過綜合考慮評估聯合火力打擊作戰方案的因素,經過對定性問題的定量計算,從而得到一個確切的數值,最后依據數值得出最優方案。

[1] 中國人民解放軍軍語大全(全本)[S].2011版.

[2] 馮社輝,石文蕊,陳思林.聯合火力打擊空軍目標分配模型研究[J].軍事運籌與系統工程,2012,26(2):16-20.

[3] 柳建民,陳小書,雷洪霞.聯合火力打擊作戰陸空軍火力運用應把握的幾個問題[J].炮學雜志,2012(1):17-19.

[4] 刑立新,陳潿.聯合火力打擊任務匹配方法[J].兵工學報,2012,3(33):89-90.

[5] 張志勇,楊斌,何波坪.多屬性決策在聯合火力打擊目標選擇中的應用[J].射擊理論,2011(4):6-7.

[6] 朱延廣,朱一凡.基于影響網絡的聯合火力打擊目標選擇方法研究[J].軍事運籌與系統工程,2010,3(24):64-69.

[7] 王克海.一體化聯合作戰研究[M].北京:解放軍出版社,2005:4.

[8] 賈俊明,盛大志,李雷,等.世界著名聯合火力打擊作戰點評[M].北京:長征出版社,2011:12.

[9] 陳慶龍,劉航.作戰決策理論與方法[M].北京:解放軍出版社,2011:157-160.

[10] 馬平,楊坤.聯合作戰研究[M].北京:國防大學出版社,2013.

[11] 趙新生.聯合火力打擊[M].北京:海潮出版社,2004.

Applcation of TOPOSIS Method in the Selection of Joint Fire Strike Plan

YU Zonglin

(Army Officer Academy, Hefei 230031)

Selection of the joint fire strike program needs to consider various factors. By calculating, the TOPOSIS method can sort all the operational concept plans and select the best one, and it can provide the theoretical support for the joint fire strike commander to select the best operational concept and make the last decision.

joint fire strike, technique for order preference by similarity to ideal solution(TOPSIS), operatioanl concept plan

2014年4月3日,

2014年5月23日

余宗林,男，碩士研究生，研究方向：作戰決策理論與應用。

E837

10.3969/j.issn1672-9730.2014.10.007