八種作戰分析模型的邏輯框架研究

蔣亞民

(軍事科學院 作戰理論和條令研究部，北京100091)

1 引言

面向過程的作戰推演模型和面向重難點問題的作戰分析模型，是作戰實驗室的兩大支柱模型系統。目前，世界各軍事強國都在投入大量人力物力，開發這兩類模型。

第二次世界大戰西線戰場盟軍統帥艾森豪威爾說過這樣一句話:“在準備戰斗中，我總是發現計劃是無用的，而計劃又是必不可少的。”計劃無用，是因為計劃總是趕不上戰場情況的變化;計劃必不可少，是因為沒有一個基本的行動計劃，就不可能指揮千軍萬馬協調一致地實施作戰行動。作戰實驗室中的推演模型或者叫兵棋也是如此，必須按照作戰計劃進行程序性推演。一方面，這種推演可以讓指揮員或學員熟悉指揮程序和模擬處置戰場情況，得到應有的知識和鍛煉;另一方面，往往在對抗誤差不斷積累的過程中，使參與者失去對推演結果的信任。但是，不推一推，心里又不踏實。而作戰分析模型，則是針對指揮人員或作戰研究人員關心的重難點問題進行量化分析的工具，是對推演模型和兵棋的有益補充。例如:計算作戰兵力的數量、人員與兵力兵器的編成、作戰風險的大小、目標殲毀的可行性、傷亡損耗的大小等。因此，在發展作戰推演模型或兵棋的同時，一種直接針對作戰重難點問題的作戰分析模型，悄然占據了作戰實驗室的一席之地。

作戰分析模型的建模方法是，由作戰籌劃人員提出建模的邏輯框架，由模型開發人員依據邏輯框架進行算法設計并組織模型開發，通過多次試運行和實踐運用，最終建成直接針對問題，實用性較強的作戰分析模型。以下簡要列出八種作戰分析模型的邏輯框架，部分作為開發此類模型的實踐樣本，部分作為未來開發此類模型的參考資料。同時，也力求為我軍建設此類模型提供一個可以參照的建模思路，推進我軍作戰分析模型蓬勃發展。

2 作戰力量需求分析模型

用途:計算一次戰役乃至一次戰爭的作戰力量需求。

建模思路:輸入目標，概算作戰力量需求。

輸入要素:進攻或防御作戰確定的敵方目標，包括點狀目標、敵方作戰單位等。

算法規則:針對目標，精算一次典型進攻或防御事件的力量需求。引入各類典型作戰事件力量需求仿真結果數據、戰場影響因素、力量重復使用評估結果、力量協同行動效益評估結果、作戰事件發生率等，累積計算戰術力量需求，再推算出戰役力量需求，必要時概算戰略力量需求。

算法要求:戰術精算，戰役推算，戰略概算。總體上依據目標數量計算力量需求，代入典型作戰事件仿真結果和可能影響因素，得出作戰力量需求，并可折合成作戰單位。

作戰力量需求分析模型的邏輯框架如圖1 所示。

輸出結果:完成一次進攻或防御作戰需要的作戰人員數量、主要武器裝備質量與數量，完成目標打擊任務的各類作戰單位需求量。

3 作戰效益分析模型

用途:精確比較不同作戰方案的優劣得失。

建模思路:建立摧毀、癱瘓、壓制、襲擾、瓦解5類目標打擊效果評估指標，也可按照重度、中度、輕度毀傷等指標評估。同時，對照作戰人員傷亡、主要裝備損失、主要彈藥消耗、附帶損傷4 類作戰代價，進行不同作戰方案的效益評估，牽引精確化作戰籌劃。

輸入要素:2 個以上作戰方案的仿真結果數據，包括5 類目標打擊達標數據、4 類作戰代價數據。

算法規則:采取統計方法，生成5 類目標打擊效果柱圖、4 類作戰代價柱圖。

算法要求:輸入戰果與代價統計數據，生成作戰效果柱圖。比較2 個以上方案的目標打擊達標率和傷亡損耗，得出戰果與代價的比較值。

作戰效益分析模型的顯示界面基本要素如圖2 所示。

輸出結果:2 個以上作戰方案的目標打擊效果和作戰代價柱圖，直觀對照與數據比較。

4 作戰力量替換分析模型

用途:某種作戰力量匱乏時，籌劃用其他作戰力量替代的可行性。

建模思路:設定目標打擊效果，比較不同作戰力量完成打擊任務的載彈量、突防率、命中率與毀傷效果(目標適應程度)，算出當打擊效果等值時，替換力量的平臺和彈藥需求。

輸入要素:打擊目標和毀傷指標，替換作戰力量的平臺載荷、平臺突防率、彈藥突防率、命中率與毀傷效果。

算法規則:明確力量需求缺口，查尋經驗和仿真可行性，計入敵方對抗要素和己方支援掩護力量的影響參數，計算替換力量需求量。必要時，計入掩護力量提高突防率的貢獻值。

算法要求:反復比較不同替換力量的目標打擊達標率和傷亡損耗，使用達標率最高，傷亡損耗最小的力量進行替換。

作戰力量替換分析模型的邏輯框架如圖3 所示。

輸出結果:得出替換力量的平臺與彈藥需求量。必要時計算支援掩護力量需求。

5 作戰指揮效益分析模型

用途:計算指揮網絡中各級指揮機構的有效作業時間。

建模思路:評估作戰目標和目標窗口的有效存在時間，根據從發現目標到完成打擊的時間周期，將有效作業時間分配到各級指揮機構。

輸入要素:作戰目標和目標窗口的有效存在時間，各級指揮所作業時間需求權重，完成打擊任務的作戰力量需要的時間。

算法規則:根據各級指揮所作業時間需求權重進行指揮作業時間分配，而不僅僅是根據指揮所的級別進行指揮時間分配。要求在目標有效存在時間內，完成全部指揮和打擊程序。

算法要求:根據目標打擊需求，確定各級指揮機構和打擊部隊行動時間分配權重，根據權重分配指揮和行動時間。

作戰指揮效益分析模型的邏輯框架如圖4 所示。

輸出結果:各級指揮所的有效作業時間。此模型可實時用于作戰指揮平臺，動態分配有效指揮時間。

6 作戰編成優化分析模型

用途:計算戰役軍團、戰術兵團和分隊的最佳作戰編成要素和要素比例。

建模思路:積累典型作戰事件仿真結果數據，根據形成最佳戰術作戰效果的力量需求，反推作戰編成。先計算戰術編成，再根據作戰任務量、指揮要素配置、作戰保障需求量、后方保障需求量推算戰役編成。

輸入要素:典型作戰事件類型，典型作戰事件發生概率，仿真優化后的打擊典型目標力量配備比例，己方編成制約因素。

算法規則:根據典型作戰事件的類型和發生概率，依托仿真優化后的打擊典型目標力量配備比例，計算戰術兵團編成比例;再根據典型作戰事件的戰役發生率，計算戰役軍團編成比例。

算法要求:先計算典型作戰事件編成，再累計戰術兵團編成，進而推算戰役軍團編成。

作戰編成優化分析模型的邏輯框架如圖5 所示。

輸出結果:戰術兵團和戰役軍團適應作戰需求的編成。

7 作戰信息網有效性分析模型

用途:計算偵察、導航、通信3 個典型作戰信息網的有效性。重點是計算遠程攻勢作戰信息網絡的保障和生存能力。

建模思路:根據偵察、導航、通信3 個典型作戰信息網對敵我雙方作戰和保障目標的覆蓋率、過境時間、抗干擾能力、抗摧毀能力，評估作戰信息網的有效性。

輸入要素:敵我雙方典型目標總數，信息網覆蓋目標數，偵察(導航、通信)節點目標過境時間，最優(可行)多點交匯導航區域，信息節點抗干擾能力，信息節點抗摧毀能力，信息節點再生能力。

算法規則:以目標覆蓋率為起點，統計信息保障能力;以典型信息節點抗干擾、抗摧毀能力為起點，評估信息網生存能力。抗干擾、抗摧毀能力以有效運行時間為單位計算。

算法要求:從信息網節點覆蓋率和抗干擾、抗摧毀能力入手，區分偵察網、導航網、通信網，分別進行戰場對抗環境下“一率兩力”信息網絡保障能力評估。

作戰信息網有效性分析模型的邏輯框架如圖6 所示。

輸出結果:區分偵察網、導航網、通信網，輸出目標覆蓋率和抗干擾、抗摧毀條件下的有效運行時間。

8 作戰地域電磁監控分析模型

用途:計算作戰地域電磁監控站部署數量和點位，求取最節省的監控力量部署方案，支持對戰場自然、敵對和己方有害電磁輻射源的發現和清除。

建模思路:劃定電磁監控保障區域和重點對象，估算有害電磁輻射源干擾半徑，以形成有效監控交叉定位點和有效監控區為需求牽引，推算特定區域固定和機動電磁監控站部署數量和點位。

輸入要素:電磁監控保障區域和重點保障對象要圖，各種有害輻射源干擾半徑，戰場自然環境對電磁波的影響要素，電磁監控站交叉定位基本條件(交匯角度等)。

算法規則:以電磁監控站交叉定位方法，確定有害輻射源的點位，引導兵力進行清除。固定監控站和機動監控站相結合，在保障區域形成有重點的快速交叉定位監控能力，以定位時間的快慢為質量指標。

算法要求:2 個以上固定電磁監控站形成交叉定位監控區。1 個固定監控站和1 個機動監控站相結合，形成有時間周期的機動巡視監控區。比較固定交叉定位監控區范圍、巡視定位監控區范圍與監控任務范圍的重合度，評估監控能力。

作戰地域電磁監控分析模型的邏輯框架如圖7 所示。

輸出結果:固定電磁監控站需求量，機動電磁監控站需求量。

9 作戰保障到達率分析模型

用途:在網絡化作戰環境中，區分物質流、服務流(信息流另行建模計算)，計算后方作戰保障力量的到達率。

建模思路:模型只計算后方前送后運式的限時保障能力，伴隨保障能力另行計算。根據統計數據、仿真數據和專家評估結論，設定不同區域敵情造成的戰場生存系數，同時設定掩護力量生存增益系數，最終計算對保障要素到達率的影響。

輸入要素:戰場幅員要圖，保障要素起始數質量，保障通道長度和質量，運載工具和時速，不同區域戰場環境對運載工具和時速的可能影響，不同區域戰場生存系數，不同掩護力量的生存增益系數。戰場生存系數分為四個等級:①集中暴露為低;②較集中暴露為較低;③較分散隱蔽為較高;④分散隱蔽為高。掩護力量的生存增益系數分為四個等級:①附帶掩護作用最低;②區域定點掩護作用為中等;③區域伴隨掩護作用為較高;④隨隊全程掩護作用為最高。戰場生存系數與生存增益系數，在一定條件下具有抵銷作用。

算法規則:按照通道數量和運載工具速度計算保障要素機動時間，需要轉換運載方式時，速度作相應改變。按照4 個等級確定保障要素一定時間內的戰場生存率，同時加入4 個等級的掩護力量增益系數。

算法要求:根據戰場保障通道的實際情況進行向量分析，選擇最佳通道和運載方式，必要時多案選擇。保障要素戰場生存率過低時，可加入有條件得到的掩護要素提高生存率，最后得出保障要素到位后的數、質量。

作戰保障到達率分析模型的邏輯框架如圖8所示。

輸出結果:各類保障要素的到達時間和到達率。可反推各類物資和服務保障需求量。

以上八種分析模型，有四種已經建成原始模型，并應用于我軍的作戰準備實踐，目前正在應用中不斷升級完善。其他模型只做了初步和概略的“邏輯脈絡”描述，在開發數學模型時，還需要做大量的細節邏輯關系描述。建立作戰分析模型，應當聚焦和簡化需求，搞清邏輯關系，再進行算法設計。做到“算可算之數”，支持人的分析，但不企圖代替人的分析全過程，逐步形成作戰分析模型工具庫。

［1］ 蔣亞民.論作戰實驗［J］.軍事運籌與系統工程，2014，28(2):5 -9.

［2］ 蔣亞民.作戰實驗向網絡化體系對抗領域演進［J］.軍事運籌與系統工程，2014，28(1):5 -8.

［3］ 蔣亞民.作戰實驗推動戰法創新的實踐與思考［J］.軍事運籌與系統工程，2013，27(2):5 -9.

［4］ 蔣亞民.對聯合作戰實驗模型體系軍事設計的思考［J］.軍事運籌與系統工程，2012，26(4):5 -9.