基于AHP的反導預警作戰管理流程評估

肉孜麥麥提，王樹文，劉 輝

(空軍預警學院，湖北 武漢 430019)

0 引 言

導彈防御作戰發起突然，節奏飛快，所有的作戰態勢感知、任務規劃、管理決策、調度控制和效能評估都必須遵循嚴格的時間約束，決不能拖延。再加上不斷發展進步的彈道導彈突防技術和復雜多變的戰場環境，作戰進程的發展將變得更加瞬息萬變，難以把握。如果沒有反導預警作戰管理系統的智能化分析和輔助決策，光靠指揮員的人工判讀和處置，必然處處被動，難有還手之力。因此，自動化和智能化是反導預警作戰管理的必然要求，也是未來的發展趨勢。只要有了高度的自動化和智能化反導預警作戰管理服務系統，管理者才能擁有充分的反應時間及下定作戰決心的時間和依據。在反導預警作戰中，提前對戰場態勢、目標的威脅等級進行深入分析，從而快速地形成信息優勢、決策優勢、指揮優勢以及行動優勢，最終在最短的時間內達到最好的作戰效果[1]。

1 反導預警作戰管理流程

反導預警作戰管理人員和機構在執行反導預警時，進行作戰管理的一般過程就是反導預警作戰管理的基本流程。如圖1所示，反導預警作戰管理的基本流程與一般作戰管理的流程一致，但有些步驟可合并成一個。不同級別的反導預警作戰管理規模、數量、結構以及管理措施、持續時間等有所不同，大部分具有以下幾個步驟：態勢感知、管理決策、任務規劃、調度控制、效能評估等。

圖1 反導預警作戰管理基本流程

這5個環節在一個反導預警作戰管理周期內有先后之分，但是作戰管理流程一旦啟動，各環節相繼運轉之后，就形成了彼此交叉、重疊的狀態，而且循環往復地進行，直到作戰結束。有序科學的反導預警作戰管理流程給紛繁復雜、變化不定的反導預警作戰活動提供了一條主線，使管理活動不至于陷入混亂和迷惘，也令預警行動在激烈復雜的反導預警作戰中保持良好的秩序性[2]。

1.1 態勢感知

反導預警態勢感知，指感知反導預警作戰環境中的要素(特別是空天威脅目標)，理解其意義，并預測其短期未來的狀態。也就是說要弄清楚反導作戰和反導預警面臨的外部條件限制，尤其是敵彈道導彈攻擊的態勢和空天環境限制，找出其中的有利和不利因素、其中可資利用的資源與存在的彈道導彈威脅，目的是明確已方在既定環境下可以采取怎樣的行動、達到什么樣的目標。

態勢感知是反導預警作戰的前提與基礎。覺察態勢、理解態勢、掌握態勢是作戰管理人員在瞬息萬變的戰場環境中判別意圖、尋覓戰機，決策制勝的先決條件。

反導預警態勢感知分為空間態勢感知和戰術彈態勢感知，基本流程如圖2所示。

圖2 反導預警態勢感知流程

1.2 管理決策

高東明教授在《作戰管理基本理論研究》這本書里對管理決策進行了深入的研究和分析，指出：“管理就是決策”，決策貫穿于管理的整個過程，總的來說，決策是一切管理工作的核心[3]。作戰過程中，決策不僅是高層做出的決定，還包括底層對具體問題做出的決定。那么反導預警作戰管理決策，要考慮反導預警力量編組自身能力、自身能力與環境對比、反導預警情報用戶的需求，然后在作戰決心的前提下，對反導預警的力量、時間、信息、作戰預案、組織、協調和控制進行決策。

作戰管理中的決策一般分為4個主要階段：

(1) 敵我環境

反導預警作戰管理中，通過態勢感知對戰場中敵我狀態察覺、理解，并對未來態勢作預測，且對威脅進行評估。

(2) 計劃方案擬制

制定和分析可能采取的行動方案，即“設計活動”。其主要包括：上級企圖和本級任務、情報判斷結論、兵力編成及部署、作戰任務區分、作戰指揮的組織，不同作戰階段行動要點，各種作戰保障的組織，完成作戰準備的時限等。反導預警作戰管理中，主要依據指揮定下的作戰決心，擬制多個備選計劃方案。

(3) 方案優選

從可資利用的備選方案中選出一個特別行動方案，即“抉擇活動”。

反導預警作戰管理中，為了讓指揮員以最快速度分配最好的預警資源，提供作戰效益，要準備多個方案預案。在模擬訓練和推演中，對這些方案預案進行評估，最終在反導預警作戰中，對不同的目標分配不同的作戰單元，從中選擇最符合作戰意圖的作戰方案。

(4) 監管審查

決策、實施與評審，即“審查活動”，其實質是對過去的抉擇進行實施與評價。

1.3 任務規劃

反導預警作戰管理中的任務規劃，是指依據反導作戰任務編組的反導預警力量所擁有的預警資源、作戰約束條件、初始狀態、目標狀態，運用相應的規劃推理技術，產生一系列反導預警作戰行動，并通過執行預警行動序列實現從初始狀態向目標狀態的轉變。

戰略級任務規劃重點解決作戰指導與作戰能力的問題，回答的是“為什么打、能不能打、付出多大代價打”等問題。

反導預警任務規劃是反導預警作戰籌劃的重要環節，其任務就是根據反導預警作戰籌劃生成的作戰預案制定軍委級戰略彈道導彈反導預警、戰區級戰術彈道導彈反導預警和反導預警裝備具體的預警資源調配計劃，是典型的決策過程，在反導預警作戰管理的必要階段是反導預警作戰管理的起點。

反導預警任務規劃分為任務接受與理解、戰場環境分析與評估、任務方案擬制、方案優化，過程預演評估、任務方案輸出、監控反饋修正等階段，如圖3所示。

圖3 反導預警任務規劃流程

(1) 任務接受與理解

反導預警作戰管理中，任務規劃系統根據上級作戰意圖，采集有關反導預警作戰管理任務規劃的數據并進行分析，對已有的實時情報和數據庫中的信息，進行對比和綜和，最終得出初步的目標和任務分配。

(2) 戰場環境分析與評估

通過分析敵我友情、戰場環境、電磁態勢等，確定當前作戰重心，生成符合作戰意圖的電子作戰目標清單，主要包括電磁威脅評估和目標選擇。電磁威脅評估主要基于對目標的活動參數、能力分析、體系作用等綜合評價對我威脅等級。需要注意：一是準確獲取電磁目標參數和提煉目標活動規律，參數的準確性直接影響電磁威脅評估的準確性；二是合理選擇電磁威脅目標威脅等級計算指標，避免因評價指標過多而產生計算量“爆炸”的問題。目標選擇通常分為3個步驟：首先，從建立的目標資源庫中，綜合考慮目標等級、威脅程度、價值和效益，生成按照優先級排序的目標初選清單，作為目標選擇的基礎；其次，由指揮人員根據任務和兵力條件，對目標進行精選，確定重點目標，適當調整目標優先級排序；最后，采取人機結合的方式綜合生成最終的目標清單。

(3) 任務方案擬制

在任務規劃系統支持下，對作戰任務進行分解，設計作戰過程，劃分作戰編組，分配目標兵力，確定行動序列，制定保障計劃，生成作戰任務清單。核心是任務分配和行動規劃。任務分配是在明晰電磁威脅和兵力運用后，從具體電磁威脅目標到具體兵力的任務指派，主要是根據電磁威脅目標的威脅時段、戰技性能，作戰兵力兵器的類型、作戰能力、實有數量，以及作戰任務中明確的毀傷標準要求，確定行動序列、相互協調關系、機動路線等問題。此環節需要解決的關鍵問題：一是確定戰法，分析敵方重要目標的作戰運用規律，根據乙方兵力兵器的作戰能力，提出針對性強的戰法對策；二是合理劃分作戰階段，結合聯合作戰進程，充分考慮敵方戰略行動，設計我方作戰行動序列；三是注重協同配合，包括作戰與聯合作戰之間的協同，以及作戰行動之間的協同關系[4-5]。

(4) 方案優化

主要是從目標、兵力、頻譜、時空、效果、風險等方面，對任務方案中的沖突進行消除，對部分作戰行動和兵力安排進行優化調整，以提高方案計劃的科學性、合理性和可行性。戰略級、戰役級任務規劃中，要注重發揮“人在回路”的作用，通過指揮人員的經驗、洞察、判斷來對計劃進行優化調整，不能片面追求某個指標最優，而是從謀略對抗、關照全局、突出重點、總體可控等角度來分析比較，修正模型、規劃、系統計算的偏差或錯誤，采用人機結合、定量與定性結合的方式提高方案計劃的科學合理性。戰術級和武器平臺級任務中，要注意對約束條件的適度修正，防止出現過于理想化、簡單化、機械化的情況，要對作戰過程中可能出現的情況有預見性準備。

(5) 過程預演評估

主要是采用杜康推演的方式，對作戰方案進行模擬評估、復盤分析，通過定量分析和定性評價的方式，對方案進一步檢驗優化。規劃是作戰行動的預先安排，指揮員最關心的是到底效果如何，因此預演評估非常必要。它的主要作用是對作戰過程進行模擬推演和對裝備作戰效果進行預測估算，同時便于指揮人員熟悉作戰過程，了解和把握作戰關鍵環節，達成對任務過程的一致理解和認識，為調整優化作戰計劃提供決策支持。

(6) 規劃方案輸出

隨著反導預警體系各類預警偵察單元配屬的裝備信息化程度的提升，不僅需要人的認知活動實現對任務規劃清單的理解，而且各類人員對任務的分配工作，更需要通過機器的編譯過程實現對任務規劃清單的理解，完成向預警偵察裝備裝訂作戰數據與模型的工作，完成人與人、裝備與裝備、人與裝備對作戰任務的共同“理解”。這種任務規劃修訂是反導預警作戰管理的重要內容，更是執行任務規劃的具體方法[6]。

(7) 監控反饋修正

主要是通過對戰場彈道導彈攻擊和反導攔截態勢的監控及對作戰效果的評估，建立決策信息反饋回路，實時掌握戰場動態，并根據新的變化進行作戰任務的重規劃，及時修正作戰計劃和生產新的作戰指令。

總的來說，以上7個基本環節構成了任務規劃的執行和反饋環路，可以根據具體情況多次迭代、反饋，直至完成規劃工作。

1.4 調度控制

反導預警作戰過程就是反導預警活動發展變化的連續性在時間、空間的表現。控制作戰通過對作戰過程中反導預警裝備的模式、參數、波束、狀態和各種協同行動進行控制來實現，既包括對任務規劃方案的嚴格依照，也包括對方案的調整。

反導預警作戰管理的調度控制體現在作戰行動、探測資源管控和內部作戰協同方面。

(1) 作戰行動控制

反導預警行動是反導預警力量根據反導預警任務而實施的各種預警活動的統稱。其主要預警行動通常包括早期預警、搜索截獲、跟蹤識別、引導攔截和毀傷效果評估等。

其中協同可以分為體系級協同、系統級協同和裝備級協同，具體協同行動包括預警與情報協同、早期預警裝備協同、跟蹤識別協同、信息火力協同等。調度控制就是對每個協同要點的時機、要素、效能等進行控制，提高反導預警能力。

(2) 實施探測資源管控

主要是根據反導預警任務規劃，確定預警行動步驟、優先級別，實施探測資源狀態評估、合理分配優先資源、優化跟蹤模式與參數、行為跟蹤時序、系統探測效能評估。其主要包括空間管理、模式管理、時間管理、附屬資源管理、狀態監控與評估等。其中，空間管理是綜合考慮任務需求、預警裝備性能、通信網絡等因素，合理確定各反導預警裝備的空間位置，給出探測掃描的方位范圍；模式管理主要選擇合適的工作模式，包括搜索、跟蹤、識別模式、信號波形、頻率、發射控制、功率級和處理技術等選擇，那么時間管理在必須與其他探測資源或目標環境中的時間同步的情況下，對反導預警裝備的操作進行任務時間管理。

(3) 組織內部作戰協同

主要體現在地基遠程預警相控陣雷達、多功能相控陣雷達和導彈預警衛星間的協同與配合，是保證獲取連續、完整、精確和實時反導預警情報的關鍵環節。

反導預警與空間目標監視之間的協同，平時對空間目標的監視以空間目標監視系統為主、以反導預警系統為輔進行作戰協同；實施反導預警時以反導預警系統為主、以空間目標監視系統為輔進行作戰協同。

1.5 效能評估

反導預警作戰效能是作戰指揮、控制和管理共同作用的結果，作戰管理和指揮一樣要對作戰效能進行評估，通過考察作戰中的各種損耗，包括預警資源的占用損害、情報質量和情報信息用戶需求滿意程度，評估上一個指揮周期或作戰管理周期內的管理決策、任務規劃、調度控制對人員、裝備、時間和信息的管理效果，為下一個周期的作戰管理提供可靠的依據。

反導預警作戰效能評估對提高作戰管理水平具有很強的促進作用。所有活動中，結果最具有說服力。作戰管理水平的高低會體現在結果上，作戰效能會給出一個客觀的、無法辯駁的依據。因此依據作戰效能，可以總結作戰管理的得失，為后續作戰活動提供良好的經驗，促進作戰管理各方面的改進，為今后的戰爭提供經驗，促進作戰管理水平的提高[7]。

2 反導預警作戰管理運用流程

一體化彈道導彈防御系統C2BMC(指揮、控制、交戰、管理與通信)可以被看作是一個“中間設備”，將武器、武器平臺、信息技術系統、探測器、處理、人員、訓練、交易規則和組織關系結合在一起，使之能夠更有效地使用導彈防御武器，達成導彈防御目標。

作為彈道導彈防御系統的“中間設備”，C2BMC的作戰運用流程如圖4所示。其中，系統運用中的各時間段沿底邊表示，交戰前的活動指系統每天的日常業務，包括計劃的自動化更新、訓練、維護、設備管理、后勤和數據庫的自動化更新(包括情報的更新)[8]。

圖4 C2BMC中的作戰運用流程

其中，反導預警探測、識別、評估、威脅估計、情報信息支援保障(引導攔截)等都體現了反導預警作戰管理從態勢感知到決策、到任務規劃再到資源管控和效能評估，都與反導攔截行動同時進行了自適應規劃、監視與評估，并成為非常重要的環節。

2.1 交戰前到威脅識別時間段

在這段時間內，系統主要進行規劃工作。在此期間，C2BMC要協調預警探測，包括組織天基、陸基等反導預警裝備，開展協同預警行動，包括搜索、跟蹤、識別等，形成戰場態勢，更新已有的情報，保證與作戰部隊之間的連通性，并不斷地監視和觀察敵方的活動和友方的作戰能力。

2.2 威脅識別到確認威脅事件段

態勢感知工具和情報更新將提供指示和警報，允許決策人員在必要的時候把導彈防御系統轉入更高級別的戒備狀態。當探測到威脅導彈發射時，C2BMC要進行威脅評估，識別出可能的威脅。

2.3 威脅確認到交戰開始階段

一旦威脅得到確認，C2BMC就必須組織將態勢信息、反導預警情報信息上報和分發，確定應對方案，并不間斷地向受到影響的部隊發出威脅警告。

2.4 交戰時間段

在初始防御決策做出后，C2BMC就會啟動“執行”階段。在這個階段中，執行命令發布，作戰部隊通過攔截和摧毀威脅目標來實施“防御”行動。在防御行動中，C2BMC利用其交戰控制能力及時組織反導預警裝備進行跟蹤引導，對初期防御作戰的效果進行評估，并繼續完善對各個威脅目標的交戰計劃。

2.5 交戰后時間段

交戰后時間段內，為了更好地了解敵人的作戰意圖，必須不斷地更新戰斗命令。反導預警作戰管理系統通過交戰行動中得到的數據，對現有的數據進行分析和評估，同時，計劃人員使用建模仿真與規劃工具，依據調整過的重點保衛資產清單及藍方和紅方庫存清單，調整藍方的防御設計。此外，C2BMC必須回到“監視”狀態，協調預警探測，包括組織天基、陸基等反導預警裝備，開展協同預警行動，包括搜索、跟蹤、識別等，形成戰場態勢，更新已知的情報，為下一次攔截做準備。

3 典型的反導預警作戰管理流程評估

3.1 流程背景

以美軍導彈預警防御系統為背景，作戰任務為攔截敵方導彈，主要作戰節點為戰略指控中心、戰術指控中心、預警衛星、預警雷達、預警中心、地基精密跟蹤雷達、導彈防御武器系統[9]，采用“戰略級指控和戰術級指控”兩級指控方案。作戰過程為：

(1) 預警衛星提供早期預警信息，地基預警雷達提供來襲導彈的初步信息，地基精密跟蹤雷達提供來襲導彈的精確信息，并通過通信網絡將預警信息上傳到戰略及指控中心。

(2) 在戰略級指控中心經過信息融合、目標識別、威脅性分析、毀傷能力判斷、攔截可行性分析等步驟后，由作戰任務規劃人員制定攔截方案，并下發到各戰術指控中心。

(3) 由各戰術級指控中心制定詳細的作戰計劃并發送給作戰單元，由地基導彈防御武器單獨或聯合敵方導彈進行分層攔截，并對攔截效果進行評估。

圖5為反導預警作戰管理服務流程。

圖5 反導預警作戰管理服務流程

該模型通過屬性層次分析法對反導預警作戰管理流程進行評估[10]。具體步驟如下：

3.2 建立評估指標體系

根據反導預警作戰管理流程建模仿真，建立了評估指標體系，具體如圖6所示。

圖6 反導預警作戰管理流程指標體系

3.3 建立評價集

評價集是描述反導預警作戰管理流程實際運用效果等級的集合，通常選用1組模糊化的語言來進行描述，具體劃分如表1所示。

表1 評價集區間

3.4 計算指標權值

該模型采用屬性層次分析法計算評估指標權值。

(1) 屬性層次分析法的計算方法

(a) 專家根據學識和經驗，以Saaty標度為標準，對評估指標進行重要程度的兩兩比較得到判斷矩陣，n是指標數量。

(b) 對屬性判斷矩陣進行變換，轉換公式為:

(1)

(c) 指標權重的計算公式為:

(2)

(2) 計算一級指標權重

首先構建出一級評估指標的屬性判斷矩陣:

其次根據式(1)對屬性判斷矩陣進行轉換:

最后根據式(2)計算得到一級評估指標的權重為WB1=0，WB2=0.12，WB3=0.55。

(3) 計算二級指標權重

首先構建出一級評估B1的二級評估指標的屬性判斷矩陣：

其次根據式(1)對屬性判斷矩陣進行轉換：

最后根據式(2)計算得到B1的二級評估指標的相對權重為WC11=0.25，WC12=0.19，WC13=0.14，WC14=0.05，WC15=0.29，WC15=0.09。

同理可計算出B2的二級評估指標的相對權重為WC21=0.05，WC22=0.10，WC23=0.23，WC24=0.30，WC25=0.16，WC26=0.16。

最終得到評估指標體系的各指標權重值如表2所示。

表2 反導預警作戰管理的指標權重值

3.5 計算評估結果

評估計算公式如下：

(3)

式中：Wj表示第j個指標權重；vj表示第j個指標滿意得分值。

通過公式(1)的仿真得出各個指標得分值如表3所示。

其中評估指標B3戰略指控活動預計仿真時間3 000 min，經仿真，戰略指控活動平均執行時間為2 796 min，經專家打分得到滿意得分值為0.88。各評估指標的權重值計算結果如表3所示。

表3 評估指標的滿意得分值

根據式(3)計算得到反導預警作戰管理流程評估結果為U=0.74，所以此次對反導預警作戰管理流程的評估等級為較好。

4 結束語

反導預警管理流程是否順暢，直接影響到反導作戰效能。從反導預警作戰的特點來看，反導預警作戰中，需要一個作戰管理系統，才能進一步提高作戰效益，取得勝利。因此，為了增強反導預警綜合能力，要不斷地研究和創新，做到反導預警作戰管理的一體化、自動化和智能化。反導預警作戰管理流程評估結論的可能應用如下：

(1) 分析反導預警作戰管理流程，在反導預警作戰中是否正常發揮作用；

(2) 用于分析上級對反導預警信息的需求，分析作戰管理流程是否滿足要求，存在哪些問題和不足；

(3) 分析反導預警作戰管理在實施的過程中，管理任務規劃是否合理、資源調度是否及時、組織指揮是否得當、效果評估是否有效；

(4) 用于分析建立的反導預警作戰管理流程模型是否合理，有什么改進的地方；

(5) 用于開展反導預警作戰管理問題的研究。