基于COGF法的反導預警作戰管理能力評估*

肉孜麥麥提 王樹文 歐陽琰 王 靜

（1.93986部隊 和田 848000）（2.空軍預警學院 武漢 430019）（3.3100部隊 北京 100000）

1 引言

反導預警作戰管理是指在作戰中合理利用各種預警力量和預警資源，管理反導預警作戰中的信息傳輸、任務規劃和組織指揮等一系列活動，提高反導預警體系作戰效能。管理能力的強弱直接影響到作戰的勝負。目前來看，部隊在評估的過程中，對作戰管理能力評估時，只是進行定性評估，因為人的主觀性比較大，無法精確地判斷反導預警作戰管理能力。大部分人在評估過程中，應用灰色評估法、層次分析法等方法來進行評估，可是總地來說，這兩種評估方法的指標處理比較簡單，粗糙，也沒有突出個別指標的明顯變化［1］。由于反導預警作戰中，參戰的作戰單元和裝備較多，要對反導預警作戰管理能力評估時必須要定性指標和定量指標相結合，所以要應用模糊數學中的三角模糊數學［2］，這種方法相對來說使用的比較多，使用模糊數才能更加精確地描述事物的模糊性，更方便了解，實用性較強，符合人類思維的復雜性和行為的不確定性，更加可信有效。

2 反導預警作戰管理能力指標體系

2.1 建立指標體系

反導預警作戰中，參戰的作戰單元和裝備較多，如何管理好人和人、裝備和裝備、人和裝備，做到自動化和智能化是重點研究和關注的內容。其反導預警作戰管理能力主要體現在反導預警作戰中對復雜多變的戰場環境和突發快速的彈道導彈的處置能力［3］。反導預警作戰管理能力指標體系，如圖1所示。

圖1 反導預警作戰管理能力指標體系

1）態勢感知能力。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。

2）管理決策能力。“管理就是決策”，決策貫穿于管理的整個過程。在反導作戰過程中，決策不僅是上級做出的決定，還包括底層對具體問題做出決定［4］。

3）任務規劃能力。反導預警任務規劃是反導預警作戰籌劃的重要環節，主要任務是根據反導預警作戰籌劃生成的作戰預案制定具體的預警資源調配計劃，也是反導預警作戰管理的必要階段和起點［5］。

4）調度控制能力。反導預警作戰管理的調度控制能力主要體現在作戰行動控制、探測資源管控和內部作戰協同等三個方面。

5）效能評估能力。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。在反導預警作戰中，作戰水平的高低，會體現在能力的強弱上，依據作戰效能，可以總結作戰管理的得失，為后期反導作戰提供作戰經驗、方法和改進措施，促進作戰管理能力和實戰化水平［7］。

2.2 指標的量化

有效的評估應綜合使用定量（基于觀察到的事實）和定性（基于人的判斷和觀點）的指標。制定任何一個評估計劃，都必須首先確定它在多大程度上依賴于人的判斷（定性），又在多大程度上依賴于直接觀測到的事實和精確嚴格的數學模型（定量），精確的定量可在一定程度上抵消主觀判斷不可避免的偏差。在實際使用過程中，綜合運用兩種評價分析以及結合兩者之間的優勢通常則是成功準確評估的關鍵，特別是作戰行動的性質和可用于評估的資源情況，而很少取決于單獨采用某種方式。一般將影響反導預警作戰管理能力的指標分為定性指標和定量指標。定性評估指標是，在評估活動中，一條定性標準，就是一條基于判斷和意見的主觀信息。定量評估指標就是一條基于觀測到的事實的客觀信息。

定性指標量化方法步驟：

步驟1建立指標集，m表示一級指標個數，n表示二級指標集Ci的指標個數，那么，指標集為C={C1，C2，…，Ci…Cm}，其中Ci={Ci1，Ci2，…，Cin}。

步驟2建立評語集，將指標評語分為強、較強、一般、不強4個等級，用R={R1，R2，R3，R4} 表示，評判等級為R1∈{0 .90，0.91…，1.00} ，R2∈{0.70，0.71…，0.89}，R3∈{0.40，0.41…，0.69}，R4∈{0.00，0.10…，0.39}。

步驟3構建定量評判矩陣，通過專家打分的方法確定指標集中的定性指標Czj={C11，C12，C13，C31，C32，C33，C34，C35，C36，C51，C52，C53} 得 到 指標Czj對評語集R={R1，R2，R3，R4} 的隸屬度，得出定性指標評判矩陣Z=(rij)m×n。

3 運用重心解模糊確權的評估方法

平時對各級指標的綜合量化時一般使用加權平均法。加權平均法考慮的因素比較全面，計算方具體詳細。如某能力水平W的計算公式為

式中，Pi為單項指標權重，Wi為單項指標的評分值。

3.1 三角模糊數的確定

應用三角模糊數的方法建立的模糊權重值能夠包含所有專家對指標重要性的意見，更準確地獲取調查結果和權重值。如重要等級指標的模糊語義集為k，重要等級指標為y，重要等級指標集合為Y，y∈Y的；隸屬函數為μk(y)，根據有效專家問卷調查表，建立三角模糊數：

式中μk(y)記為K（l，k，p），其中l≤k≤u，k是K的隸屬度為l的中值，l和p分別表示K的下限和上線值。

邀請n位專家對建立的反導預警作戰管理能力，對五個一級指標和十九個二級指標進行問卷調查，根據指標的重要性評價值分為5個等級，即X=［很不重要、不重要、一般重要、比較重要、特別重要］，以三角模糊數形式表示為K1=（1，1，2），K2=（2，3，4），K3=（2，3，5），K4=（3，4，5），K5=（4，5，5）。

3.2 重心解模糊法確定權重

為了更準確地反映專家判斷傾向，獲取更準確的權重值，采用重心解模糊化的方法對單項指標確定權重，如設為 ∫μk(y)py為μk

(y)的面積，重心解模糊化轉換所得的明確值為

對各級評價指標值所構成的指標權重范圍的模糊三角數進行處理后，確定兩級指標的模糊權重值 M=［m1，m2…mi…mn］，其中 mi表示因素μi根據評判中的重要程度，一般0＜mi＜1，依次獲得專家群體對各個指標給予的權重傾向。

4 實例分析

以美國首都地區反導預警作戰管理系統為背景，主要完成攔截敵方導彈任務。作戰節點由戰略指控中心、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。從幾個作戰節點中選取一個節點進行綜合評估，如果滿分評價值1的情況下，通過不同的幾種方法來機關評估值，計算結果接近1，說明評估方案準備有效。

4.1 層次分析法

運用層次分析法的評估步驟如下：

步驟1邀請10名專家依據建立的反導預警作戰管理能力指標體系，按照指標量化方法對定性指標進行評定打分。

步驟2按照屬性層次分析法的步驟［8］，求得C1的權重值為M1=［0.2623，0.4456，0.2921］，C2的權重值為M2=［0.2055，0.3105，0.3022］，C3的權重值為M3=［0.2123，0.1984，0.1522，0.1245，0.1371，0.1755］，C4的權重值為M4=［0.2835，0.4354，0.2811］，C5的權重值為M5=［0.2822，0.4545，0.2633］，C的權重值為M=［0.2329，0.2151，0.1911，0.1826，0.1783］。

步驟3采用各級指標權重和專家評分相結合的方式，按照加權求和和方法逐層向上進行計算，得出反導預警作戰管理作戰節點甲的管理能力的最終值C=0.69。

4.2 重心解模糊法

運用重心解模糊法的評估步驟如下。

步驟1調查問卷。邀請10位專家依據建立的反導預警作戰管理能力指標體系，對指標進行評定打分并計算。如表1所示。

表1 運用重心解模糊法的反導預警作戰管理能力評估結果

步驟2歸一化處理。對專家確定的指標進行登記評定，按照式（2）計算各指標Y的等級模糊數Ki（i=1，2，3，···，5）。

步驟3計算權重。按照式（3）計算重心解模糊化權重值 K=［0.2302，0.2108，0.1905，0.1685，0.2201］。

步驟4綜合評價。根據各級指標權重值加權平均，算出反導預警作戰管理節點甲的管理能力的最終值C=0.88。

4.3 兩種不同方法的比較

通過計算得知，使用重心解模糊方法確定指標權重值的評估方法算出來的的結果更加切合實際。重心解模糊方法充分發揮了作用，在評估的過程中，充分考慮到二級指標對一級指標的影響程度，合理排序，可是層次分析法沒有這種功能和特征，因此，重心解模糊方法比較靈活、可靠。

5 結語

本文根據評估的科學性、系統性、有效性等原則，構建了反導預警作戰管理能力指標體系，應用加權平均法綜合評估指標體系，對反導預警作戰管理能力進行了評估，在評估中充分考慮到了專家在評估中存在的主觀性，模糊性，根據重心解模糊方法，盡量避免了專家打分時受影響的各類因素，并充分解決了評估過程中權重分配困難、判斷有誤差等問題，為下一步研究反導預警作戰管理體系建設提供科學依據。