信息化海上編隊作戰決心方案風險評估

王 瑋，余家祥，楊紹清，王 磊（海軍大連艦艇學院艦炮系，遼寧　大連116013）

信息化海上編隊作戰決心方案風險評估

王 瑋，余家祥，楊紹清，王 磊
（海軍大連艦艇學院艦炮系，遼寧大連116013）

針對基于信息系統體系作戰的海上作戰風險管理問題，綜合運用現代海戰理論和風險管理理論，對信息化海上編隊作戰風險管理的風險辨識、風險評估和風險控制進行了研究。首先，圍繞定下海上作戰決心和實現海上作戰決心所展開的海上作戰指揮活動，分析了信息化海上編隊作戰面臨的主要風險因素，建立了海上編隊作戰決心方案風險評估的指標體系；在此基礎上，綜合運用模糊評價理論，提出了一種基于模糊綜合評價法的作戰決心方案風險評估方法，從而給出了海上編隊作戰風險控制方法；最后，通過一個案例分析說明了所提方法的有效性。

體系作戰；艦艇編隊；作戰決心方案；風險評估；模糊綜合評價

網址：www.sys-ele.com

0 引 言

信息化條件下的現代海戰，是敵我雙方海上編隊多種作戰平臺在海、陸、空、天、電五維一體空間而展開的體系與體系之間攻防對抗［1-6］。由于參戰力量多元，戰場空間多維，作戰環境錯綜復雜，從而使海上作戰活動充滿極大的不確定性；而高新技術的迅猛發展，又進一步使海上作戰節奏加快，武器威力大，作戰決策時間短。所有這一切，都導致了現代海上作戰面臨的風險及其巨大。因此，如何有效預防、控制風險事件發生，保障己方以盡可能少的傷亡或最小的風險代價奪取海上作戰勝利，就成為了各國學者競相研究亟待解決的一個重要問題［7-11］。

從現有文獻看，美軍對作戰風險管理問題研究十分重視，并走在世界前列，目前已建立起一套系統的“國防部風險正式管理框架”［7-8］。我國在這方面的研究起步較晚，還處于起步階段，相關成果比較少見。文獻［9］從聯合作戰決策活動的風險辨識出發，圍繞聯合作戰決策模式，探討了基于指揮信息系統聯合作戰決策活動中的決策模式時效風險、決策內容配合風險和決策信息交互時延風險等風險測量方法，并給出了控制風險的對策建議；文獻［10］通過對信息作戰指揮決策風險控制中的風險分析、風險計劃和風險監控等3個關鍵過程的模型化，進行了風險控制模型構建的嘗試性研究。因此，研究作戰風險管理問題具有重要的理論與現實意義。

作戰風險管理的目標并不是消除所有風險，而是將風險最小化，通過科學的風險決策來提供合理的控制措施，將風險降低到最小程度，以保證以最小的代價換取任務的完成，并確保部隊免受不必要的損失［12］。海上作戰組織是海上作戰指揮者圍繞定下海上作戰決心和實現海上作戰決心所展開的搜索處理情報、制定海上作戰計劃、組織作戰協同保障、組織部隊預先機動展開和控制協調海上作戰行動等一系列運籌謀劃活動［5，7］。海上作戰決心正確與否，事關海上作戰成敗。決心得當，可以小的代價換取大的勝利；決心失當，必然招致不必要的流血犧牲甚至失敗。因此，本文以現代海戰為背景，針對信息化海上編隊作戰組織的風險控制問題，從定下海上作戰決心的角度入手，對信息化條件下海上編隊作戰面臨的風險因素進行分析，建立了海上編隊作戰決心方案風險評估的指標體系；在此基礎上，綜合運用模糊評價理論［13］，提出了一種基于模糊綜合評價法的作戰決心方案風險評估方法；最后，通過一個案例分析說明了所提方法的有效性。

1 信息化海上編隊作戰風險分析

信息化條件下的海上編隊作戰，編隊內各種作戰平臺在先進信息技術的支持下連接起來，構成了一個相互之間具有有機聯系的整體作戰的網絡系統。由于海上作戰情況復雜多變，信息化海上編隊作戰面臨著來自網絡系統中的各節點兵力、節點兵力之間、整個網絡組織以及外部環境的多重風險，這些風險造成了達成海上作戰目標并奪取海上作戰勝利的重重障礙。海上編隊作戰風險分析，就是從系統的觀點出發，對海上作戰組織過程中的風險因素進行辨識，以便在指揮控制海上作戰活動中能夠科學合理地規避風險和控制風險，從而實現最有效消滅敵人、保存自己的作戰目標。

1.1 指揮控制海上作戰活動中各節點兵力面臨的風險

在海上編隊整體作戰的網絡系統中，作為“一體化”整體作戰的主體，各節點兵力承擔上級下達的各項對海、防空和反潛作戰任務，它們在編隊指揮所的統一組織指揮下，適時、有效地組織各種武器對敵目標進行軟、硬火力打擊。但是，海上作戰情況是復雜多變的，面對各種各樣的不確定情況發生，網絡系統中的各節點兵力必然要承受各種各樣的風險。這些風險主要包括以下內容。

（1）作戰能力風險

作戰能力風險，主要考慮由節點兵力作戰能力有限所帶來的風險。海上作戰總是在一定的時間和空間內進行，并由雙方整體作戰能力的優劣強弱來決定勝負。作戰能力風險的產生，可能由于受海上作戰裝備等客觀因素（如裝備的續航力、載彈量）和海上戰法、戰術運用等主觀因素（如影響物資的消耗、補給）的影響，在贏得時間和爭得空間方面處于劣勢，也可能由于作戰資源未及時補給，或者是裝備戰損未及時更新?？偠灾Ｉ献鲬鸱绞綗o論發生了多大的變化，但強勝弱敗的作戰規律始終沒變，作戰能力風險就是由于弱勢節點兵力有限的資源造成的，加之補充資源和配置資源能力的不足，因而難以完成相應的作戰任務。

（2）作戰任務風險

作戰任務風險，主要考慮指由節點兵力承擔任務本身所帶來的風險。信息化條件下的海上編隊作戰，強調的是“一體化”整體作戰。海上編隊在編隊指揮所的統一組織指揮下，通過有效的空間協同、時間協同和目標協同等指揮控制活動，把各參戰兵力之間的復雜關系進行協調整合，并把散在的各種海上戰力最大限度地聯合起來，從而形成巨大的整體作戰威力。但是，作戰指揮控制本質上是一種有限理性的決策行為［7，14］。如果某個節點兵力承擔的子任務是，以現有條件可能無法在規定時間內完成，或者在現有條件下難以形成有效協同，那么無疑它將使海上編隊作戰的整個行動出現極大混亂，不僅不能提高海上作戰能力，還會大大削弱和分散海上戰力。

（3）控制協調風險

控制協調風險，主要考慮由節點兵力自控制與自協調所帶來的風險。海上作戰決心是一切海上行動的出發點和歸宿。海上編隊作戰，能否實現海上作戰決心，關鍵取決于海上作戰行動控制的有效性和使海上作戰兵力行動達到協調一致。自控制與自協調是海上作戰兵力之間進行相互配合而不可缺少的一種自覺行動，它是海上作戰控制與協調的重要形式之一［5，15］。信息化海上編隊作戰，要求各節點兵力根據海戰場的實際情況，能夠有針對性地及時修正決心方案的執行，充分利用海上作戰指揮信息系統所提供條件，主動控制自己的行動或主動與相關任務、支援節點兵力的具體行動進行協調。事實上，如果節點兵力對海上作戰行動中不可避免的不利因素和可能混亂沒有采取行之有效的措施，不僅無法有效發揮海上編隊整體作戰的威力，還會極大地增加了作戰風險。

1.2 指揮控制海上作戰活動中各節點兵力之間面臨的風險

從一定意義講，沒有周密的海上作戰協同就沒有信息化海上編隊的整體作戰。海上作戰協同是海上參戰兵力根據上級指示，按任務、目的（目標）、時間、空間（海域、地點、高度、深度、方向）、時機協調一致地行動，在火力、信息和機動3方面進行相互配合，從而使海上作戰有序展開，以充分發揮各參戰兵力和武器單元的整體作戰能力。因此，為了有效消滅敵人、保存自己，海上編隊在編隊指揮所的統一組織指揮下，必須嚴密組織各節點兵力之間的協同動作，嚴格控制作戰過程中的風險事件發生，以保證整個艦艇編隊在盡可能小的損失下完成作戰任務。這些風險主要包括以下幾類。

（1）通信聯絡風險

通信聯絡風險，主要考慮各節點兵力之間通信聯絡組織所帶來的風險。順暢可靠的通信聯絡是保障海上作戰指揮控制的基礎。實際作戰中，各節點兵力根據作戰決心或上級指示，進行通信聯絡組織和保障、通信樞紐開設數量、通信保密以及通信對抗等活動，將不可避免地會遇到一些意想不到的情況發生，而這些事件就會給海上編隊的整體作戰帶來極大風險［16］。

（2）火力配合風險

火力配合風險，主要考慮各節點兵力之間火力協同與相互支援組織所帶來的風險。信息化條件下的海上編隊作戰，是在先進信息技術的支持下，編隊內各種作戰平臺上的傳感器、軟硬抗擊武器以及作戰指揮中心連成一體，各節點兵力之間實現信息共享和作戰資源共享，整個編隊在編隊指揮所的統一組織指揮下，合理分配武器資源以及有效組織各節點之間的火力協同和相互支援，從而實現軟硬武器的精確打擊。因此，在實際作戰過程中，為了能夠以最小的成本化“信息優勢”為“火力打擊優勢”，必須進行科學的武器目標分配和有效的武器火力控制，只有這樣才能充分發揮編隊的整體作戰能力。

（3）機動協同風險

機動協同風險，主要考慮各節點兵力之間機動協同組織所帶來的風險。組織海上機動協同是實現最高指揮官決心意圖的一項具體工作，必須針對敵人可能的行動并圍繞執行主要任務兵力的行動，按任務、時間和空間規定其他兵力的行動。但是，海上敵我雙方作戰態勢是復雜變化的，海上兵力機動實施過程中將不可避免遇到各種不確定情況的發生。因此，在實際作戰過程中，海上兵力作戰行動方案制定，應從最壞處著想，多預想幾種情況，多準備幾種處置方案，盡可能萬無一失地完成各種海上兵力機動活動。

1.3 指揮控制海上作戰活動中整個網絡組織面臨的風險

現代海上編隊作戰是基于信息系統的體系作戰，整個艦艇編隊只有協調一致地行動，才能充分發揮整體作戰威力，最有效地消滅敵人、保存自己。而這就要求海上作戰指揮員、指揮機關和各節點兵力，在海上作戰整個過程中始終保持清醒地海上作戰思路。海上作戰組織，要堅決貫徹上級下達的作戰指示，正確理解上級意圖，統一思想認識，準確掌握情況與及時判斷情況，統一籌劃海上作戰行動，合理使用海上作戰資源，靈活運用戰術和戰法，適時定下海上作戰決心，及時擬制作戰計劃和嚴密組織各種保障，并在海上作戰指揮信息系統的支持下，有效組織海上作戰行動實現海上作戰決心；同時還需要，實時掌握戰場態勢變化，根據變化情況和上級指示，適時、慎重、果斷修正既定海上作戰決心，迅速調整海上戰力行動。海上作戰是對立雙方意志的沖突，海上作戰決策不是在封閉狀態下進行的，而是己方力爭將意志強加于對方時，對方也在力爭同樣的事情。因此，在圍繞定下海上作戰決心和實現海上作戰決心的海上作戰組織過程中，敵我雙方的各種不確定情況發生，都必然會為海上編隊整體作戰帶來極大的風險。這些風險主要包括以下內容。

（1）達成任務風險

達成任務風險，主要考慮海上編隊是否正確領會上級作戰意圖，理解作戰任務是否準確，是否有能力完成任務等風險。

（2）戰術運用風險

戰術運用風險，主要考慮參戰兵力的編成及基本戰法、戰術運用是否科學合理，突擊對象、突擊順序及海上作戰地域和時間的規劃是否恰當等風險。

（3）綜合保障風險

綜合保障風險，主要考慮為了保障海上作戰任務順利完成和突擊兵力行動的需要，根據作戰決心方案和實際情況，組織海上作戰保障、作戰后勤保障、作戰裝備保障和作戰政治工作等帶來的風險。

（4）指揮信息系統風險

海上作戰指揮信息系統，已經成為現代局部海戰敵方重點癱瘓和打擊的目標?，F代海上編隊作戰，一旦作戰指揮信息系統受損，就會影響作戰指揮控制的穩定性和連續性［10］。因此，指揮信息系統風險，主要考慮系統生存能力是否強大，系統通信是否實時順暢，系統指揮是否安全穩定等風險。

（5）作戰調整風險

海上作戰調整，是指由于敵情變化或其他原因，改變原有海上作戰計劃或部署，使之適應海上作戰客觀環境和要求并發揮編隊整體作戰的最大威力。海上作戰調整風險，主要考慮為了保持海上作戰行動的協調一致形成整體合力，在因情而動、因敵而變、變在敵先、抓住時機、把握重點和周密組織海上作戰時，進行調整原有海上作戰計劃和部署所產生風險。

1.4 指揮控制海上作戰活動中海上編隊面臨的外部環境風險

海上作戰，是一場敵我雙方在力量和謀略上進行激烈較量的過程。在海上作戰行動實施過程中，海戰場環境、敵軍的海上作戰企圖、兵力編成、主戰裝備使用以及有關國際關系的國際形勢、軍事結盟等情況，都不是靜止不變的，海上編隊指揮所必須全面、準確、及時地搜集掌握這些系統外部環境的變化信息，對海上作戰進程及其有關情況變化進行科學合理的分析判斷，只有這樣才能作出正確的海上作戰決策。否則，將勢必帶來極大的作戰風險。這些風險主要包括以下內容。

（1）戰場環境風險

戰場環境風險，主要考慮海上作戰區域地理環境、人文環境和電磁環境等情況變化而產生風險。

（2）戰策變動風險

戰策變動風險，主要考慮因為國際形勢、國際社會和有關國家對我海上作戰行動的態度、國際輿論動向等發生變化，上級進行海上作戰策略調整而為海上編隊作戰組織帶來的風險。

（3）敵情判斷風險

敵情判斷風險，主要考慮根據已經掌握的情報資料、敵我雙方作戰態勢情況，對敵方作戰企圖、兵力編成和部署、主要武器裝備性能等情況的分析是否科學合理，對海上作戰進程的預測和敵目標威脅程度的判斷等是否準確合理。

2 編隊作戰決心方案風險的模糊綜合評價模型

2.1 海上編隊作戰決心方案風險評估指標體系

軍事行動的風險主要來自于指揮的風險［12］。指揮內容的核心是定下決心和實現決心［5］。信息化條件下的海上編隊作戰指揮決策，是在編隊指揮所的統一組織指揮下，依托扁平化網狀結構的編隊作戰指揮控制系統，由最高指揮官運用自己的知識和洞察力，從各種可能的海上作戰方案中，經過綜合分析，定下作戰決心，編隊指揮所作戰參謀形成決心方案，并趨于一體化組織完成相應的行動計劃制定，從而盡可能滿足海上編隊“快速決定性作戰”的需求，實現最有效消滅敵人、保存自己的作戰目標。海上編隊作戰指揮活動，定下決心的正確與否事關整個戰斗的成敗，任何不適當的或者錯誤的決心都有可能造成全局的被動。因此，為了有效規避風險和減小風險損失，通常情況下，編隊指揮所在組織作戰指揮決策時，都要進行作戰風險分析，通過正確地定下作戰決心以及科學地制定作戰行動計劃，實現最有效消滅敵人、保存自己的作戰目標［17］。

根據前面對信息化海上編隊作戰風險分析，可以建立海上編隊作戰決心方案風險評估的指標體系，如圖1所示。其中，最高層為方案層；中間層為綜合指標層；最低層為單指標層（也稱評估指標層），各指標權重系數可運用層次分析法（analytical hierarchy process，A H P）［18 19］來確定給出。

圖1 海上編隊作戰決心方案風險評估指標體系

2.2 基于模糊綜合評價的作戰決心方案風險評估方法

2.2.1 問題描述

為了不失一般性，現在考慮海上編隊作戰決心方案風險的模糊綜合評價問題，令方案集M=｛1，2，…，m｝，綜合指標集N=｛1，2，…，n｝，單指標集S=｛1，2，…，s｝。設：待評估的決心方案有m個，記為A=｛a1，a2，…，am｝；決心方案風險評估指標體系的綜合指標，記為B=｛b1，b2，…，bn｝，其中綜合指標bi（i∈N）的單指標，記為bi=｛di1，di2，…，di s｝；為了反映各評估指標對風險影響程度的不同，運用A H P法［11］可以確定綜合指標bi（i∈N）的權重系數為的權重系數為考慮在實際應用過程中，人們進行決心方案風險的指標評價時，往往需要結合個人經驗來綜合分析與評估，其評判結果采用模糊形式描述將更為合理。這里，將風險模糊評判集取為：V=｛高，較高，中等，較低，低｝=｛v1，v2，v3，v4，v5｝，vp∈V，具體評判標準如表1所示。

表1 風險模糊評判標準表

現在，邀請Q名領域專家（如指揮官、業務長等）對m個決心方案進行模糊評價。已知：對方案ak（k∈M）的單指標dij（i∈N，j∈S）有rq名專家給出的評定為vp（vp∈V），則可以得到單指標dij（i∈N，j∈S）在模糊評判子集vp（vp∈V）上的隸屬度xivjpk為

2.2.2 評估方法

（1）綜合指標的模糊評價

現在，將綜合指標bi（i∈N）的單指標dij（i∈N，j∈S）權重系數uij，用向量表示為Ui=［ui1，ui2，…，ui s］。則方案ak（k∈M）的綜合指標bi（i∈N）模糊合成模型為

式中

式中，為合成算子，可以取為“∧”（取小運算）或“∨”（取大運算），本文采用取“∨”模糊綜合評判，即若

則可以評判綜合指標歸屬于模糊評判子集vm ax。

（2）決心方案的模糊評價

將式（3）求得的模糊合成運算結果用矩陣Fk描述，即

綜合考慮各個綜合指標bi（i∈N）的權重系數W= ［w1，w2，…，wn］，可求出對決心方案ak（k∈M）風險的模糊綜合評價Fk為

式中

為了對若干個方案風險的優劣作出排序，從實踐應用的角度考慮，要將上述求得的模糊評語Fk進行數值轉換，本文采用加權綜合法，以便能夠充分利用模糊評語的全部信息。具體做法是：首先，對Fk進行歸一化處理，得到；然后，按表1給出的評判等級標度，取相應的中間值作為各評語的權重系數，令G=［g1，g2，…，gvp，…，g5］=［95，85，75，65，30］；這樣，按式（9）可以求出各決心方案ak（k∈M）風險的總評價值Ok為

式中

最后，根據Ok（k∈M）值大小可以確定出各方案風險的優劣排序，即總得分值越大，該方案風險越大；同時，根據表2綜合風險等級評判標準可以容易地判斷出各方案ak（k∈M）的風險等級。

表2 綜合風險等級評判標準表

因此，在實際作戰中，通過對各個方案進行風險評估，選擇一個風險最小的作戰決心方案，并采取各種預防措施杜絕或減少損失發生的可能，都可以在一定程度上控制和降低風險。

3 案例分析

考慮運用本文所提出的海上編隊作戰決心方案風險評估指標體系及模糊綜合法，對某作戰決心方案進行風險評估。假設：綜合指標的權重系數為W=［0.2，0.3，0.35，0.15］，其中單指標d11，d12和d13的權重系數為U“b1”= ［0.5，0.25，0.25］；邀請指揮官、業務長等10位領域專家，根據表1風險模糊評判標準，對決心方案風險的各評估指標進行打分。例如：10位專家對評估指標“作戰能力風險d11”進行評價，其中2位專家評語為“高”，3位專家評語為“較高”，3位專家評語為“一般”，1位專家評語為“較低”，1位專家評語為“低”。這樣，可以得到單指標“作戰能力風險d11”的模糊評價結果為

同理，可以得到其他單指標的模糊評價。這里，設單指標“作戰能力風險d11”、“任務分配風險d12”和“作戰效果風險d13”的模糊評價結果為

根據式（3），對綜合指標“來自單個節點兵力的風險b1”進行模糊合成運算，可得

然后，根據取“∨”規則，評判綜合指標b1歸屬于模糊評判子集“v2”，即“來自單個節點兵力的風險b1”較大。

依次類推，可以對其他綜合指標進行模糊合成運算。為簡便起見，這里假設方案1綜合指標的模糊評價結果為

這樣，根據式（7）可以求出方案1風險的模糊綜合評價為

接著，將Fk歸一化處理得到ˉF“方案1”為

于是，根據表2評價等級標準，可以容易地判斷出方案1的風險等級為“中等”。

由此，從上述分析過程可以看出，按照求得的總評價值大小，可以容易地確定出各方案的風險等級，并給出各方案風險的優劣排序。

4 結束語

風險管理問題的研究具有重要的理論研究與實際應用意義，目前研究主要集中在金融經濟、企業管理、項目工程、裝備研制等領域。但是，凡是作戰，必然伴隨各種各樣的風險。軍事行動的風險管理貫穿于整個行動的始終和指揮活動的全過程。本文綜合運用風險管理理論，從信息化海上編隊作戰組織的視角，圍繞定下海上作戰決心和實現海上作戰決心所展開的海上作戰指揮活動，對信息化海上編隊作戰面臨著來自網絡系統中的各節點兵力、節點兵力之間、整個網絡組織以及外部環境的多重風險進行分析，建立了海上編隊作戰決心方案風險評估的指標體系，并提出了一種基于模糊評價法的作戰決心方案風險評估方法，從而為基于信息系統體系作戰的風險管理研究提供了一種新穎的研究思路，研究成果具有重要的現實意義。

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Operation resolution scheme risk assessment for informationized warship formation at sea

WANG Wei，Y U Jia-xiang，Y A N G Shao-qing，WANG Lei
（Department of Naval Gun，Dalian Naval Academ y，Dalian 116013，China）

In view of the risk managementin operations at sea based on information system-of-systems operations，comprehensively exploiting the modern naval warfare theory and the risk management theory，the risk identification，assessment and control in the risk management when a warship formation operates at sea are studied.First at all，centered on the commanding activities at sea after deciding to operate at sea and realizing the decision to operate at sea，the main risk elements faced by the informationized warship formation are analyzed and an index system of operation resolution scheme risk assessment for the warship formation is built. Based on the above，by comprehensively using the fuzzy evaluation theory，an operation resolution scheme risk assessment method is putforward based on the fuzzy comprehensive evaluation，giving an operation risk control method for the warship formation.Finally，a case study is used to prove the effectiveness of the proposed method.

system-of-systems operation；warship formation；operation resolution scheme；risk assessment；fuzzy comprehensive evaluation

N 945

A

10.3969/j.issn.1001-506 X.2016.03.15

1001-506 X（2016）03-0569-06

2014-11-27；

2015-06-13；網絡優先出版日期：2015-10-15。

網絡優先出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20151015.1943.006.html

王 瑋（1964-），女，教授，博士后，主要研究方向為艦艇編隊防空作戰決策、武器裝備系統工程。

E-mail：wangweihy@263.net

余家祥（1974-），男，副教授，博士后，主要研究方向為海上作戰決策分析、艦炮火控系統。

E-mail：lxhyjxok@163.com

楊紹清（1965-），男，教授，博士后，主要研究方向為艦炮火控系統及其信息處理。

E-mail：yangsqi@139.com

王 磊（1979-），男，副教授，碩士，主要研究方向為艦炮作戰使用。

E-mail：wangleidajy@126.com