作戰(zhàn)組織指揮控制能力評價模型研究*

鄧巧雨,王智學(xué),王中偉

(中國人民解放軍陸軍工程大學(xué),江蘇南京 210007)

作戰(zhàn)組織的指揮控制能力是指在作戰(zhàn)的準備與實施過程中,作戰(zhàn)指揮員及其指揮機關(guān),按照總的戰(zhàn)爭想定和統(tǒng)一的計劃安排,依托一體化指揮信息系統(tǒng)平臺,對諸軍兵種作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)行動進行運籌謀劃和協(xié)調(diào)控制的能力[1]。在信息化條件下,指揮控制能力作為指控組織作戰(zhàn)能力的核心要素,將直接影響指控組織作戰(zhàn)能力的生成,對其進行效能評估可以有效加快指控組織作戰(zhàn)能力的提升。指控組織的作戰(zhàn)是人、信息系統(tǒng)和武器裝備的有機結(jié)合和協(xié)同合作的過程,形成體系聯(lián)動的級聯(lián)效果[2]。對作戰(zhàn)組織的指揮控制能力的評估涉及的因素較多，且大多存在關(guān)聯(lián)關(guān)系,因此，構(gòu)建一個合理的指標體系，并且選擇一個合適的評估方法，對于指控組織的指揮控制能力評估，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

現(xiàn)實中的能力評估問題通常是由作戰(zhàn)指揮員對可能影響作戰(zhàn)的各方面因素進行全面分析,并結(jié)合自身在作戰(zhàn)和演練中的實踐經(jīng)驗,從戰(zhàn)場運用的角度提出相關(guān)指標體系;然后，采用作戰(zhàn)模擬法、系統(tǒng)仿真法、層次分析法等方法對能力進行評估。但是,這些方法忽略了在實際評估過程中可能出現(xiàn)的指標間相互關(guān)聯(lián)以及模糊性等問題,評估結(jié)果不夠精確。因此,本文將多種單一評價方法按照不同組合方法進行組合,利用一致性檢驗算法選出準確性相對較高的一種[3-4],并通過對指揮控制能力的內(nèi)涵進行分析,建立一套相對科學(xué)的評價指標體系,充分考慮到各指標間的相互關(guān)系,旨在進一步提高評估結(jié)果的準確性。

1 指標體系的構(gòu)建

1.1 指標體系構(gòu)建原則

評價指標是衡量指揮控制能力的基本準則,因此構(gòu)建一個科學(xué)合理的評價指標體系是效能評估研究工作的基礎(chǔ),也是最關(guān)鍵的步驟。為了保證評價指標體系的科學(xué)性、完備性,在構(gòu)建過程中需遵循以下幾點原則:1)客觀性:能客觀真實地反映指控組織的指揮控制能力,不帶有主觀色彩;2)完備性:能夠盡可能從各個角度對指揮控制能力進行評估,保證評估結(jié)果的可靠性;3)獨立性:各指標間盡可能保持獨立,避免相互包含;4)可測性:各指標間應(yīng)有明確的界定,且應(yīng)該方便管理人員和系統(tǒng)進行獲取和處理。另外,當指標越多越具體,評價結(jié)果的準確度則會越高,但計算效率會大大降低。因此,在構(gòu)建指標體系的過程中,應(yīng)盡量追求指標的完整性,并且盡可能省略一些影響不大的指標,從而，在保證評估準確率的前提下，提高評估效率。

1.2 指揮控制能力評價指標確定

基于上節(jié)提到的指標構(gòu)建原則以及對指揮控制能力的分析,本文從作戰(zhàn)實際出發(fā),將指揮控制能力分為分析判斷能力、統(tǒng)籌決策能力、組織計劃能力、控制協(xié)調(diào)能力以及指揮信息系統(tǒng)運用能力等五個組成部分[1-5]。再根據(jù)分工和性質(zhì)不同,對每一項能力進行細分。具體的指標體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 指揮控制能力評價指標體系

2 指揮控制能力評價模型

2.1 基本思路

首先,本文采用層次分析法確定指標體系中各指標的權(quán)重。通過對指標體系中各層次指標的關(guān)系進行分析,并結(jié)合專家打分,計算得出最終指標權(quán)重。其次,采用定性與定量相結(jié)合的方法,確定指標體系中各指標的指標值。對于指揮控制能力評價指標體系中難以直接獲取指標值的部分,通過專家打分的方式對其進行量化;對于其他指標,則通過進一步分解來實現(xiàn)定量可測。另外,目前常用的綜合評價方法有很多,模糊綜合評價法[6]可以實現(xiàn)定性評價到定量評價的轉(zhuǎn)化,但主觀性略強;TOPSIS法[7]可用于對現(xiàn)有對象的優(yōu)劣進行評價,比較客觀;灰色關(guān)聯(lián)分析法[8-9]適用于對多因素的分析,且計算步驟簡單;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[10]為處理多因素之間互相影響的非線性復(fù)雜問題提供了思路。各種評價方式瑕瑜互見,適用的評估對象也不盡相同,本文將所提到的前三種方法進行組合,旨在獲得更加客觀有效的評價模型。

本文對作戰(zhàn)組織的指揮控制能力進行評價的基本思路如下,流程如圖2所示。

步驟1:分別采用模糊綜合評價模型、TOPSIS模型以及灰色關(guān)聯(lián)分析模型對各作戰(zhàn)組織的指揮控制能力進行評價,并得到在三種方案下的排序結(jié)果;

步驟2:采用Kendall協(xié)和系數(shù)法對上述三種單一的評價方法進行相容性檢驗,并得出相容模型集。若所得的排序結(jié)果具有一致性,說明三種評估方法的結(jié)果一致,則直接進入步驟4;如果出現(xiàn)不一致的情況,則進入步驟3;

步驟3:由于排序結(jié)果不具有一致性,因此，對三種模型進行兩兩一致性檢驗,然后對樣本數(shù)據(jù)、評估結(jié)果以及各模型特點進行分析,選取出結(jié)果一致且相對客觀真實的幾種方法,并返回步驟2;

步驟4:對各種模型的最終評估值進行標準化處理,運用幾種不同的組合評價方法對各獨立評價結(jié)果進行組合,并得到對應(yīng)組合評價值;

步驟5:使用Spearman相關(guān)系數(shù)法對步驟2中的獨立評價結(jié)果以及步驟4中的組合評價結(jié)果進行一致性檢驗,將通過檢驗并且一致程度最高的結(jié)果作為最終的指揮控制能力評價結(jié)果。

2.2 指標權(quán)重確定

本文采用最傳統(tǒng)的層次分析法來確定指標權(quán)重,具體步驟如下:

1)分析得出可能影響作戰(zhàn)組織的指揮控制能力的要素及其相互關(guān)系,建立層次結(jié)構(gòu),并得出圖1的指標體系；

2)參考其關(guān)于上一層次的重要程度,對屬于同一層次上的不同能力要素進行兩兩比較,并按照從1至9的范圍對各要素的重要程度賦值,確定判斷矩陣；

3)運用層次分析的方式確定權(quán)重值[11]并進行一致性檢驗。在得出各指標相對其上一層指標的權(quán)重的基礎(chǔ)上,最終得到各指標對于總評價指標的相對權(quán)重。

2.3 Kendall相容性檢驗

采用三種評價模型對各作戰(zhàn)組織的指揮控制能力進行評估并得出排序結(jié)果,之后，通過Kendall協(xié)和系數(shù)法對其進行一致性檢驗[12-13],考察各評價模型的結(jié)論是否一致。

構(gòu)造統(tǒng)計量

χ2=m(n-1)W

(1)

其中,χ2服從自由度為n-1的卡方分布,給定顯著性水平為α,m為單一評價模型的個數(shù)(本文中m=3),n為被評價對象個數(shù),W為協(xié)和系數(shù),計算式為

(2)

式中，ri為第i個作戰(zhàn)組織在所有評價模型中的排序結(jié)果之和。

2.4 組合評價模型

在完成前面步驟的基礎(chǔ)上,將得到的各獨立評價結(jié)果進行組合。本文選取了目前使用較廣泛的三類組合評價模型,分別是算術(shù)平均值組合評價模型[14]、Copeland組合評價模型[12]以及漂移度組合評價模型[14-15]。

2.4.1 算術(shù)平均值組合評價模型

對各單一評價模型的評價值進行標準化處理,設(shè)rij為作戰(zhàn)組織i在第j種評價方案下的評價值,其中i=1,…,n;j=1,…,m,則作戰(zhàn)組織i的算術(shù)平均值組合評價值A(chǔ)i為

(3)

需要注意的是,當出現(xiàn)組合評價值相等的情況,取方差較小者為優(yōu)。

2.4.2 Copeland組合評價模型

對各獨立評價模型的結(jié)果分別進行比較,統(tǒng)計作戰(zhàn)組織i比作戰(zhàn)組織j的評價值高以及評價值低的模型數(shù)量numi和numj,并定義Copeland評價矩陣B={bij}n×n,其中

(4)

2.4.3 漂移度組合評價模型

1)設(shè)有n個作戰(zhàn)組織指揮控制能力值樣本,假設(shè)其參考值(或真實值)向量為Χ0=(x0(1),x0(2),…,x0(n)),其中x0(i)表示第i個組織的能力樣本的參考值(或真實值)。在采用了m種評價模型對樣本進行評價后,將第j種評價模型的評價結(jié)果用比較向量Χj表示,Χj=(xj(1),xj(2),…,xj(n)),xj(i)表示第i個能力樣本通過第j個評估模型得到的評價值;

2)計算各比較向量Χj與參考向量Χ0的相關(guān)系數(shù),記為rj;

3)計算各單一評價模型的漂移度,記為σj=1-rj;

4)計算各單一評價模型的權(quán)重

(5)

5)計算各作戰(zhàn)組織的指揮控制能力的組合評價值

(6)

2.5 Spearman一致性檢驗

組合評價法的評價結(jié)果以所有單一評價模型的結(jié)果為基礎(chǔ),組合評價法的結(jié)果應(yīng)與各單一模型的評價結(jié)果基本保持一致[14]。因此,為了選出最佳的組合評價結(jié)果,使用Spearman相關(guān)系數(shù)法分別對各組合評價模型的評價結(jié)果進行一致性檢驗。具體步驟如下:

1)將各組合評價模型以及各單一評價模型的評價結(jié)果轉(zhuǎn)化為等級排序值。假定共有h種組合模型,m種單一組合模型,n組能力樣本數(shù)據(jù)。相應(yīng)排序結(jié)果分別如表1和表2所示,其中,sij,pkj分別表示作戰(zhàn)組織j在組合模型i和單一評價模型k中的排序值,CM為組合模型的簡稱,BD為作戰(zhàn)組織的簡稱,EM為單一評價模型的簡稱,i=1,2,…,h,j=1,2,…,n,k=1,2,…,m,文中h=3。

表1 組合評價模型評價值

表2 單一評價模型評價值

2)計算第i種組合評價模型與第k種原始單一評價模型的評價結(jié)果的Spearman相關(guān)系數(shù),記為ρik

(7)

3)計算第i種組合評價模型與所有單一評價模型間的平均關(guān)聯(lián)程度,用統(tǒng)計量ρi表示

(8)

由于參與評估的作戰(zhàn)組織樣本數(shù)量不太大,因此,為簡化計算,將所有組合評價模型與單一模型間的平均關(guān)聯(lián)程度作為最終評價的標準,則關(guān)聯(lián)程度值最大的組合評價模型為最優(yōu)解,其評價結(jié)果為最終評價值。

3 案例分析

通過專家咨詢和實地調(diào)研,得到了各指標的重要程度比值,并取平均值作為最終的指標權(quán)重,具體權(quán)重如表3所示。

表3 評價指標對應(yīng)權(quán)重

本文分別用模糊綜合評價法、TOPSIS法和灰色關(guān)聯(lián)分析法對樣本進行評估,結(jié)果見表4。其中,作戰(zhàn)組織用大寫字母A至E表示,上述三類單一評價模型用1至3數(shù)字表示,一類指標用Ⅰ至Ⅴ表示。

表4 指揮控制能力單一評價結(jié)果

本文運用Kendall法就Ⅰ至Ⅴ類指標以及指揮控制總能力對三種單一評價模型進行相容性檢驗,統(tǒng)計量結(jié)果分別為4.0000,給定顯著性水平為0.1,則得出統(tǒng)計量結(jié)果為11.47,大于,因此，可以說明：三類單一評價模型在給定條件下具有一致性。

接著，本文分別用三種組合評價模型對樣本進行評估,結(jié)果見表5。有關(guān)變量的表示方法同表4。

根據(jù)公式(8)求得三種組合評價模型與所有單一評價模型的評價關(guān)聯(lián)程度分別為0.1667、0.1667、0.4,因此，選取第三種組合評價模型即漂移度組合評價模型為最優(yōu)組合評價模型,其結(jié)論則為最終評價結(jié)果。

表5 指揮控制能力組合評價結(jié)果

4 結(jié)束語

采用不同的評估模型來處理不同的評估對象,得到的評估結(jié)果的準確效果也不同,評估模型沒有絕對的優(yōu)劣之分。本文根據(jù)對評估對象即作戰(zhàn)組織的指揮控制能力的分析,挑選了三類比較適合的評估方法,并通過不同的組合方式,最終選取出相對較好的組合評價模型。通過組合評價模型,可以使評價結(jié)果在保證一致性的前提下,準確度更高。然而,在指標及其權(quán)重確定的問題上，采用的是最傳統(tǒng)的專家打分和層次分析法,主觀性相對較強;同時,戰(zhàn)場環(huán)境復(fù)雜多變,固定的指標體系以及評估方式不一定通用,還需根據(jù)實際進行調(diào)整。本文下一步的研究方向?qū)⒅胤旁谌绾谓⒁粋€比較靈活、能夠適應(yīng)戰(zhàn)場變化的能力評估方法上。