TOPSIS理論在國(guó)防工程偽裝決策中的應(yīng)用研究

文/陳 都 潘玉龍 安瑞楠

TOPSIS理論在國(guó)防工程偽裝決策中的應(yīng)用研究

文/陳 都 潘玉龍 安瑞楠

TOPSIS決策方法在國(guó)防工程偽裝決策中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。本文提出利用TOPSIS原理解決國(guó)防工程偽裝決策方案的優(yōu)劣排序問題，通過案例研究驗(yàn)證了這一決策方法的有效性，并探索提出了偽裝決策方法的適用范圍。

TOPSIS理論；工程偽裝；偽裝決策

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已步入全面的信息化作戰(zhàn)時(shí)代，各類先進(jìn)偵察技術(shù)和精確化制導(dǎo)武器的廣泛使用，使得戰(zhàn)爭(zhēng)模式發(fā)生了本質(zhì)變化。世界各國(guó)均把爭(zhēng)奪戰(zhàn)場(chǎng)信息主動(dòng)權(quán)作為打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭(zhēng)的首要目標(biāo)。國(guó)防工程部署地域一般人跡罕至，且劈山伐林，對(duì)原有自然地貌破壞程度較大，為消除上述暴露隱患，必須采取偽裝措施。然而，現(xiàn)有的工程偽裝方法種類繁多，如何在多種偽裝方案中進(jìn)行篩選，確保大型固定軍事設(shè)施目標(biāo)具有良好的多波段偽裝效果，是偽裝決策所要解決的關(guān)鍵問題。逼近理想解方法，即TOPSIS法，是多屬性決策方法中應(yīng)用較為成熟的一種，其是根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象和理想解的接近程度，以解決方案排序問題的有效方法。因此，本文提出使用TOPSIS法，以解決對(duì)國(guó)防工程偽裝的決策問題。

1.TOPSIS決策模型

對(duì)于多屬性決策方法的研究，國(guó)內(nèi)已有很多學(xué)者進(jìn)行了深入的探討，這里不再贅述。本文將著重介紹TOPSIS決策模型及其應(yīng)用方法。

（1）建立決策矩陣A。

其中aij表示第i個(gè)偽裝方案的第j個(gè)決策指標(biāo)的評(píng)價(jià)值，

（4）確定加權(quán)決策指標(biāo)的正負(fù)理想解

正理想解為

其中，J為效益型指標(biāo)，J'為成本型指標(biāo)。（5）計(jì)算指標(biāo)值與理想解之間的距離

到正理想解距離：

（6）計(jì)算相對(duì)貼近度指數(shù)

（7）判斷方案排序。根據(jù)貼近度指數(shù)計(jì)算式可以知道，Ci∈[0,1]，當(dāng)方案越接近于正理想解，則Ci值越接近于1。

2.工程偽裝決策實(shí)例

為了測(cè)試該決策方法的有效性，使用某國(guó)防工程偽裝實(shí)例進(jìn)行研究說明。該工程建設(shè)于我國(guó)西南地區(qū)，自然背景環(huán)境以南方丘陵地貌為主，氣溫隨季節(jié)變化不明顯，植被四季常青，屬二類偽裝工程。

2.1 建立決策指標(biāo)體系

根據(jù)偽裝決策影響因素，建立偽裝決策指標(biāo)體系可分為三層，主要是以可見光亮度對(duì)比、紅外輻射溫差、雷達(dá)后向散射系數(shù)差進(jìn)行綜合考慮，具體如下圖1所示。

圖1 偽裝決策指標(biāo)體系

2.2 指標(biāo)計(jì)算和預(yù)處理

在進(jìn)行工程偽裝決策前，應(yīng)首先對(duì)工程偽裝決策指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集，按照偽裝決策指標(biāo)體系的要求，對(duì)可見光亮度對(duì)比、紅外輻射溫差、雷達(dá)后向散射系數(shù)差進(jìn)行計(jì)算，具體方法如下：

2.2.1 可見光亮度對(duì)比C可表示如下：

2.2.2 紅外輻射溫差?T可表示如下：

T1為目標(biāo)平均輻射溫度值；T2為背景平均輻射溫度。

2.2.3 雷達(dá)后向散射系數(shù)σ0計(jì)算方法為：

其中：Pr為散射計(jì)接收功率測(cè)量值，R為散射計(jì)到背景的距離，Pt為散射計(jì)發(fā)射功率，G為天線增益，λ為散射計(jì)工作波長(zhǎng)，A為天線波束截取的照射面積。

2.2.4 決策矩陣預(yù)處理

根據(jù)以上對(duì)決策指標(biāo)的計(jì)算方法，可得到工程偽裝決策指標(biāo)評(píng)價(jià)情況，如下表1所示。

表1 工程偽裝決策指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3 TOPSIS偽裝決策

根據(jù)加權(quán)決策指標(biāo)理想解確定方法，可得正、負(fù)理想解分別為：

再根據(jù)TOPSIS決策計(jì)算方法和相對(duì)貼近度排序原則，得到各方案到正負(fù)理想解的距離、相對(duì)貼近度指數(shù)及偽裝方案的排序，如表2所示。

表2 工程偽裝決策計(jì)算結(jié)果

3.結(jié)果分析

通過對(duì)上述案例的研究可以看出，方案2即植被綠化偽裝方法，其偽裝效果要優(yōu)于其它偽裝方案，這與工程偽裝的實(shí)際情況完全相符，因此TOPSIS偽裝決策方法完全可以適用于對(duì)偽裝方案的篩選工作。同時(shí)，TOPSIS偽裝決策方法在研究中也暴露出一定的不足，根據(jù)表2中偽裝方案2與方案3的相對(duì)貼近度指數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，兩種偽裝方案差異并不明顯，而偽裝方案2要明顯優(yōu)于方案1。由此得到的結(jié)論是，TOPSIS偽裝決策方法僅適用于篩選工程偽裝備選方案中存在明顯缺陷的方案，對(duì)于工程偽裝效果相近的方案篩選能力較為一般。

（作者單位：解放軍后勤工程學(xué)院）

［1］徐玖平，李軍.多目標(biāo)決策的理論與方法.清華大學(xué)出版社，2006.

［2］岳超源.決策理論與方法.科學(xué)出版社，2003.

［3］鄧聚龍.灰預(yù)測(cè)與灰決策.華中科技大學(xué)出版社，2002.

［4］王廣月，劉鍵.基于組合權(quán)重的灰色關(guān)聯(lián)度方案決策模型及其應(yīng)用.工業(yè)建筑，2004w