反導預警體系作戰風險分析及評估模型研究*

王前，陳明珣，尹康銀

(空軍預警學院，湖北 武漢 430019)

0 引言

以紅外預警衛星、遠程預警相控陣雷達和多功能地基雷達為核心的反導預警體系，能夠及早發現來襲彈道導彈，贏得較長預警時間，為反導攔截提供決策依據。反導預警部隊常年擔負戰斗值班任務，作戰風險普遍存在于部隊的日常戰備、訓練演習和戰斗值班中。思危于未行，方能絕禍于方來，對反導預警作戰風險進行科學評估，制定風險應對措施，對于打牢安全發展基礎、提高風險管理能力、預防風險事故發生，從而盡快形成戰斗力、有效履行使用任務具有十分重要的意義[1]。

目前，對武器裝備作戰風險的研究較少，存在理論研究多、實踐運用少的問題。如黃超會、王啟田[2]從作戰風險的概念出發，較為系統地論述了作戰風險管理的一般過程和風險評估的理論方法，并給出了風險控制策略。李軍等[3-5]建立了裝備使用風險管理模型，對裝備使用風險因素進行了探討。這些研究成果，實例分析較為粗糙，實用性不強，缺乏指導性和可操作性。

對風險進行分析和評價是制定風險控制措施、預防風險事故發生的必要途徑。本文從影響反導預警作戰的風險因素出發，分析各要素的特點和相互之間的關系，對體系作戰的靜態風險因素和動態風險因素進行全過程分析，結合實例對反導預警體系作戰實施過程中的風險進行評估，為加強反導預警體系作戰風險評估理論研究和實踐運用提供借鑒。

1 反導預警體系作戰風險評估模型

反導預警體系作戰風險是反導預警力量在遂行作戰任務時，由于作戰條件的不確定性，導致對作戰行動順利實施產生不利影響的可能性[2，6]。反導預警體系作戰風險一方面與風險發生的可能性和造成的后果的嚴重性有關;另一方面，在現有的技術水平、作戰指揮水平及作戰能力下與風險的可控性有關。

反導預警體系作戰風險評估是指反導預警力量在遂行作戰任務時，分析相關危險事件(風險)發生的可能性，判斷由此帶來的損失，確定風險的不可控性，并計算風險大小和影響，并據此提出風險控制措施。具體說來，反導預警體系作戰運用風險(R)可用風險事件發生的概率(P)、風險事件發生后的損失(L)和風險的不可控性(C)3個指標來衡量。整個風險評估過程如圖1所示。

圖1 風險評估模型Fig.1 Risk assessment model

首先辨識潛在風險，對作戰風險因素進行識別；然后確定各風險因素的發生概率、風險發生的損失以及各風險因素不可控性的度量；最后綜合計算整體風險等級。將風險等級定義為3級，當R≤0.3為低風險，0.30.7為高風險。

2 反導預警體系作戰風險因素及其量化

2.1 影響體系作戰的風險因素分析

風險因素，是指對體系作戰風險的產生起決定性作用的原因和條件。對作戰運用中的風險因素進行全面分析，就是針對不同的作戰任務、作戰過程的不同階段，找出影響體系作戰順利實施的原因，判斷和確定遂行作戰任務過程中可能存在的各種風險[7]。因此，影響體系作戰的風險因素包括戰前準備階段的靜態因素和戰時執行作戰任務時的動態因素。

(1) 戰前準備階段的靜態因素

1) 作戰人員的素質U1

遂行反導預警作戰任務的人員是執行作戰任務的主體，作戰人員的知識、生理心理素質和能力等因素將直接影響作戰任務是否能夠順利完成以及完成質量。

2) 我方裝備技術狀態U2

反導預警裝備是部隊遂行任務能力、確保按時高效完成預定任務的有效載體和重要工具，作戰人員通過武器裝備系統實現作戰目標。裝備的配備情況、技術狀態等都會影響作戰目標的實現。

3) 風險處置預案的建設情況U3

風險處置預案是在貫徹預防為主的前提下，對體系作戰運用過程中可能出現的風險事件，為及時控制危險源，緩解或消除危害后果而采取的預先想定方案。反導預警作戰突發性強，臨戰準備時間短，為加強體系作戰運用中風險事件的應急處置工作，必須針對不同作戰任務、作戰過程不同階段，按實戰需要加強風險處置預案建設。健全的風險事件應急處理機制將會降低風險事件的發生。

(2) 戰時執行作戰任務時的動態因素

1) 作戰人員的決策籌劃能力U4

作戰人員的決策籌劃是反導預警作戰任務開展的依據和指導。反導預警力量部署高度分散、戰場空間廣闊，參戰力量多元，指揮控制、協調協同的作戰單元、作戰要素、作戰環節多，指揮控制難度大，增加了作戰的不確定性，決策籌劃能力差勢必將給體系作戰運用帶來極大風險。指揮人員的指揮決策能力、參謀人員的作戰籌劃能力和控制協調能力、戰技勤人員的保障能力關系到戰略目的能否有效實現和作戰任務的成敗。

2) 戰場環境U5

反導預警體系要全天候、全時域、全過程掌握空天目標的活動及發展態勢，戰場空間環境異常復雜，將面對敵方的火力打擊和強烈的電磁干擾。反導預警作戰中，預警裝備作為高價值目標，必將是敵優先干擾壓制、優先打擊摧毀的目標，面臨著光電對抗、網絡破壞等諸多信息攻防行動，戰場生存能力受到嚴峻挑戰。因此，反導預警體系必須高度重視敵方對體系的各種硬摧毀和軟打擊帶來的風險。

3) 任務的性質和時效性U6

作戰任務的成功是進行風險管理的目的，在進行風險識別時，要分析作戰任務對體系作戰風險的影響，從宏觀上把握風險的危害程度。一方面，反導預警作戰任務的性質對風險有決定性的影響，任務性質不同，其風險的潛在威脅也不同；另一方面，反導預警作戰節奏快，作戰周期短，對作戰進程的時效性要求必然高，勢必大大增加作戰風險。

根據以上分析，建立作戰風險影響因素模型，如圖2所示。該圖反映了影響體系作戰運用的各風險因素之間的關系及相互作用。作戰人員、裝備、環境和處置預案隨著體系的發展而不斷演化，并且相互作用影響作戰任務的成敗，而決策籌劃提供了各風險要素之間相互作用的程序和規則[5，7]。

圖2 風險影響因素模型Fig.2 Risk affecting factors model

2.2 風險發生概率及其量化

以上6類風險因素發生的概率反映了風險事件發生的可能性。將風險發生的概率分為5個等級，各等級的量化描述如表1所示。

表1 風險發生概率量化等級Table1 Grades of risk probability

2.3 風險損失及其量化

風險事件必然導致一系列后果和影響，若沒有風險損失的潛在威脅，則風險將不存在。作戰風險通常會導致人員的傷亡、武器裝備的損害以及影響作戰進程。風險損失量化等級如表2所示。

2.4 風險不可控性及其量化

風險事件的不可控性體現在解決風險問題的難易程度，對于某一風險事件，能夠采取一定的措施降低其發生概率或減少其引起的損失，表明風險較容易控制。顯然，在現有的技術和條件下不能對風險進行控制，意味著風險很大。風險不可控性量化等級如表3所示。

3 反導預警體系作戰風險評估方法

反導預警體系作戰缺乏大量的歷史數據作為評估依據，存在信息不完全，小樣本和少數據等不確定性問題[8-9]，大多需要依據人的經驗、認識，因此，對其進行作戰風險評估存在一定的灰性。故在定性定量分析相結合的基礎上，采用灰色系統理論對其作戰風險進行綜合評價。基于灰色系統理論的反導預警體系作戰風險評估按評價灰類分別生成對應的白化權函數，將評估對象的實際樣本通過白化權函數抽象為某類灰數所描述的類別，把不甚明確、整體信息不足的灰色系統盡可能地白化，以便根據較少的信息得出正確的結果[10-14]。

表2 風險損失量化等級Table 2 Grades of the risk loss

表3 風險不可控性等級Table 3 Grades of risk uncontrollability

3.1 指標權重的確定

各風險因素對體系作戰的影響不同，為體現其重要性，應賦予不同的權重。按照評價指標體系確定的層次結構，采用層次分析法，得出各指標的權重[15]。

3.2 評價灰類的確定

參照風險等級的確定，相應的有5個評價灰類，記為k=1，2，3，4，5，分別為低、較低、中等、較高和高。各灰類的白化權函數如下：

(1) 第1灰類，k=1，低，灰數?1∈[0，1，2]，白化權函數為

(2) 第2灰類，k=2，較低，灰數?2∈[0，2，4]，白化權函數為

(3) 第3灰類，k=3，中，灰數?3∈[0，3，6]，白化權函數為

(4) 第4灰類，k=4，較高，灰數?4∈[0，4，8]，白化權函數為

(5) 第5灰類，k=5，高，灰數?5∈[0，5，∞]，白化權函數為

3.3 評分樣本矩陣的確定

將風險等級劃分為5級，分別賦值為1,2,3,4,5分，指標等級介于兩者之間時，相應評分為1.5,2.5,3.5,4.5分。根據所制定的評分等級標準，組織e位專家進行評分，專家m對第j(j=1，2，…,6)項風險因素的第i項指標的評價值為dije，得出評分樣本矩陣為

3.4 灰色評價權矩陣的計算

第i項風險指標的第j項因素屬于第k個灰類的評價系數為

).

第i項風險指標的第j項因素的灰類全局和為

第i項風險指標的第j項因素屬于k個灰類的灰評價權為

qijk=nijk/nij.

則第i項風險指標的灰色評價權矩陣為

Qi=(qij1，qij2，…，qijk)，k=5.

3.5 各風險指標的灰色評價

第i項風險指標的各風險因素的權重為Ai(i=p，l，c)對風險值的5個量級的量值向量W=(w1，w2，w3，w4，w5)=(1，2，3，4，5)，則第i項風險評價指標的風險量化值分別為：

發生概率的風險度量為P=ApQpWT；

風險損失的風險度量為L=AlQlWT；

不可控性的風險度量為C=AcQcWT。

3.6 風險等級的綜合評價

依據風險評判標準確定出風險發生概率、損失和不可控性的等級度量，計算風險大小并確定風險等級。為了區分3個屬性的相對重要程度，可采用下式進行計算：

R=PαLβCγ,

(1)

式中:α，β，γ分別為發生概率、損失和不可控性的權重系數，且滿足α+β+γ=1。

4 算例分析

由裝備研制人員、部隊專家、院校專家等5位專家組成評估組，對某遠程預警相控陣雷達部隊的作戰風險進行評估。各專家對照表1～3給出評分,結果如表4所示。

表4 專家評價結果Table4 Assessment results of experts

(1) 評價指標權重的確定

對同一層次的各因素兩兩間的重要性依據專家經驗知識對客觀現實的判斷給予定量比較，構成判斷矩陣，計算矩陣的特征根，并對其進行一致性檢驗，最后得到權重計算結果。如風險不可控性判斷矩陣為

.

經計算得其權值為(0.083 8，0.196 0，0.090 1，0.118 8，0.278 4，0.232 9)，滿足一致性檢驗。

(2) 風險發生概率的量化

以作戰人員素質為例，5位專家的評分樣本矩陣為

D1=(1.5, 1.0, 1.0, 0.5, 2.0) .

k=1時，有評估指標作戰人員素質屬于評估灰類?1的灰色評估系數為

f1(d113)+f1(d114)+f1(d115)=f1(1.5)+

f1(1)+f1(1)+f1(0.5)+f1(2)=3.5.

同理有n112=3，n113=2，n114=1.5，n115=1.2，則有作戰人員素質屬于5個灰類的總評估系數為

那么，5位評估專家就作戰人員素質的灰色評估權為

q111=3.5/11.2=0.312 5，q112=0.267 9，q113=0.178 6，q114=0.133 9，q115=0.107 1.

同理，可計算其他風險因素的發生概率的灰色評價權向量。則有發生概率的灰色權矩陣為

.

發生概率各個風險因素的權值為AP=(0.133 2，0.116 6，0.159 3，0.372 4，0.091 2，0.127 3)，則發生概率的風險度量為P=ApQpWT=2.818 3。

(3) 風險損失的量化

人員損失的權值為(0.187 2，0.193 2，0.152 6，0.226 5，0.086 6，0.153 9)，可得人員損失的風險度量為LM=(0.142 2，0.245 4，0.258 0，0.196 9，0.157 5)。同理可得裝備損失的風險度量為(0.102 0，0.254 3，0.262 3，0.211 9，0.169 5)。作戰進程的風險度量為(0.121 6，0.176 5，0.256 7，0.241 3，0.203 8)。

則風險損失的灰色權矩陣為

.

人員，裝備，進程的權值由專家經驗判斷分別為0.3, 0.3, 0.4，則有風險損失的量化L=3.114 1。

(4) 風險不可控性的量化

各風險因素的風險不可控性的權值為(0.083 8，0.196 0，0.090 1，0.118 8，0.278 4，0.232 9)。

風險不可控性的灰色權矩陣為

.

計算可得風險不可控性的量化值為C=3.147 1。

(5) 綜合評價

發生概率、損失和不可控性的權重系數α，β，γ由專家經驗判斷分別取為0.3，0.4，0.3。則有作戰風險量化值R為3.031 8。可知該部隊的作戰風險等級為較高。

分析以上評估過程，給出如下建議：一是作戰人員的決策籌劃能力和處置預案建設情況對作戰進程的影響較大，應加強風險處置預案建設，增強風險防范的針對性，建設一體化指揮信息系統，形成體系作戰的整體指揮能力，提高決策籌劃能力。二是作戰環境和作戰任務的不可控性風險較大，應以實戰為標準，加強作戰人員的訓練水平，降低部隊的作戰風險。

5 結束語

本文對反導預警體系作戰風險評估問題進行了探討，采用灰色系統理論，從風險發生概率、風險損失和風險的不可控性3個方面對體系作戰運用風險進行評估。反導預警體系作戰風險是諸多因素作用的結果，裝備的復雜性、作戰環境的多樣性、作戰人員的能力素質等方面，都會導致作戰風險的發生。因此要將風險意識貫穿于實戰化訓練中，經常性的進行風險分析和評估，增強應對突發風險的能力，確保部隊的安全穩定。本文的研究內容為加強反導預警體系作戰運用提供決策依據，為提高體系戰斗力和效能提供理論基礎。

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