抗震救災通信保障組織結構設計方法

武警工程大學研究生管理大隊14隊 陳 帥

武警工程大學信息工程系 任學軍 朱吉勝 邵文靜

信息技術的迅猛發展促使軍事理論、兵力結構及技術裝備發生了質的飛躍，由于個體能力的局限性及使命的復雜性，軍事行動的優勢獲取不再僅僅依托于軍事裝備功能及個體能力，更要依托于一定的組織結構[1]，通過對戰場環境測度、資源的優化分配及兵力合理調度，構建能夠適應軍事環境，充分發揮組織效能的組織結構[2]，以圓滿完成使命任務。

組織權變論認為，沒有普遍適用的最優組織結構及形式，只有在某一具體使命環境中，適用于具體條件的最優組織[3]。本文將依據抗震救災通信保障任務實際，結合C2組織理論設計適用于具體使命環境的通信保障組織，以改善目前通信保障組織結構及資源分配中存在的問題。

1 通信保障組織結構設計

抗震救災通信保障組織結構設計中，實現災區通信保障是整個設計的任務目標，將此任務進行分解，可得到一個由多個子任務組成的任務集合[4]。結合C2組織理論和抗震救災通信保障實際，提出抗震救災通信保障組織結構設計方法，共分為兩個步驟：通信保障任務計劃階段和應急通信指揮所協作關系網設計階段[5]。

1.1 通信保障任務計劃階段

本階段采用MPLDS算法進行任務計劃設計，首先定義了3種優先權函數，即通信保障任務選擇通信分隊、通信分隊選擇通信保障任務和可選通信保障任務集中任務的選擇，而后針對解決優先級沖突問題設計了沖突消除算法，最終確定通信保障任務與通信分隊之間的最優配置關系。

算法描述：

（1）優先級定義：

1）通信保障任務優先系數Pr。

在確定優先級系數時，常使用關鍵路徑算法(CP)、層次分配算法(LA)和加權長度算法(WL)。本文中，選用加權長度算法(WL)來確定優先級系數。

OUT(i)是指通信保障任務ti的后續任務集。

2）通信保障任務選擇通信分隊的優先級tp。

在通信保障任務對通信分隊進行選擇時，主要考慮兩個問題：一是最小化通信保障任務的完成時間；二是通信分隊合理配置，最大化資源的利用率[9]。在求解tp中，定義了時間優先級系數tp1和矢量距離優先級系數tp2。

tl(m)是指通信分隊Pm最后要處理的通信保障任務，PCm是指通信分隊Pm所擁有的資源能力矢量。由于tp1和tp2屬于不同的兩個概念，不能簡單的對其數值進行運算，所以建立公式(2-4)確定最后的優先級。其中i和j分別表示tp1和tp2在其各自序列中的位置，最終所得tp越小，則其優先級越高。

3）通信分隊自主選擇通信保障任務的優先級Pt。

在通信分隊對通信保障任務的選擇中，也定義了兩個優先級系數，即時間優先級系數Pt1和矢量距離優先級系數Pt2。在這一過程中，定義了通信保障任務處理的三個狀態：已處理完的任務、正在處理的任務和尚未處理的任務。在此主要考慮第3種情況，即尚未處理的任務。

通信分隊對通信保障任務選擇的優先級系數Pt可最終表示為公式(2-7)。其中h和k分別表示Pt1和Pt2在各自排序中的位置。

（2）消除優先選擇沖突：

通過分析研究通信保障任務選擇通信分隊優先級系數tp和通信分隊選擇通信保障任務優先級系數Pt的確定，發現存在以下幾個特點如表1所示：

表1 優先級系數之間存在的沖突

其中，tpim為通信保障任務ti選取通信分隊Pm的優先級系數，Ptmi為通信分隊Pm選取通信保障任務ti的優先級系數。

通過表1所示，當互補選擇出現時，tp和Pt就會產生沖突，針對這種情況，需要對其優先級再次進行確定，本章采用加權方法，對tp和Pt進行優先級的協調，可記為PR(tp,Pt)，其定義式為公式(2-8)：

1.2 應急通信指揮所協作關系網設計階段

高第一階段通信保障任務計劃的設計，明確了通信分隊——通信保障任務之間的調度配置方案，第二階段將通信分隊進行有效聚類，形成多個通信分隊組，并由相應的應急通信指揮所進行指揮和控制，這是通信保障指控組織結構設計的重點。

算法描述：

（1）應急通信指揮所DMn的分配矢量Qn：

其中in為分配給應急通信指揮所DMn的通信分隊個數，uni表示應急通信指揮所和通信保障任務之間是否建立分配關系。

（2）分配矢量之間的距離d(Q1,Q2)：

（3）合并后的內、外部協作：

應急通信指揮所DMn和DMm合并為新的應急通信指揮所G，則新應急通信指揮所G與其他應急通信指揮所之間的直接外部協作量為：

新應急通信指揮所G的內部協作量：

新應急通信指揮所G總的外部協作量：

新的應急通信指揮所集合中其他應急通信指揮所（通信分隊組）的外部協作量為：

（4）工作負載：

合并應急通信指揮所DMr和DMs為新的應急通信指揮所 （通信分隊組），其總的工作負載可表示為：

2 結束語

組織結構設計問題是多目標、大規模的復雜性問題，主要目標是優化組織結構以縮短使命完成時間、提高使命完成效率。本文通過兩個步驟對通信保障組織進行設計，有效改善了原先組織結構過扁平化、資源分配不均等問題。

本文對協作關系網的設計確定了應急指揮所內、外部協作和鏈接及鏈接權值，下一步將繼續對應急指揮所指控關系進行設計，期望通過對應急指揮所職責和控制范圍的優化來平衡應急指揮所之間的決策負載和協作負載，同時減少應急指揮所之間、通信分隊之間的協作成本等。

[1]張杰勇,姚佩陽,周翔翔,孫鵬.網絡化作戰指揮控制組織設計方法綜述[J].電光與控制,2012,19(5):64-47.

[2]KATHLEEN M C,PRIETULA M J.Computational organization theory[M].Lawrence Erlbaum Associates.Hillsdale,New Jersey,1994:19-31.

[3]Pete A.Pattipati K R,Kleinman D L,Levchuk Y N.An overview of decision networks and organizations[J].IEEE Transactions on Systems,Man and Cybernetics,1998(5):172-192.

[4]Carley K M,Lin Z.Organizational Design Suited to High Performance under Stress[J].IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics,1995,25(4):221-231.

[5]Levchuk G M,Levchuk Y N,Luo J,et al.Normative design of organizations-Part Ⅱ.Organizational structure[J].Systems,M an and Cybernetics,Part A:Systems and Humans,IEEE Transactions on,2002,32(3):360-375.