陈红宾 肖利辉 罗 权 黄玉章
(1.装备学院 北京 101400)(2.海军陆战学院 广州 510430)
现代战争尤其是海军陆战队面临的特种作战任务,高技术装备正在发挥着越来越重要的作用,成为决定战争胜负的重要因素。新世纪新阶段对武器装备的发展,提出了更为紧迫、更为严格的要求,需要在军事斗争急需、经费有限、装备水平相对落后的情况下,加速武器装备的发展。因此,确定海军陆战队特种装备的建设重点,对于海军陆战队特种作战装备保障建设具有很强的针对性和指导性,是装备保障建设的重要内容。本文结合影响海军陆战队特种装备建设重点的基本因素、海军发展战略、陆战队使命任务、国家经济实力、特种武器装备及其效能,探讨了海军陆战队特种装备发展问题,分析未来我海军陆战队装备建设的方向和重点,并提出建设建议。
海军陆战队特种装备建设配备方面,按总装装备体系划分,特种装备可分为军械装备、观测装备、侦察装备、通信装备、工程装备、航空装备、电子对抗装备、航保装备、舰船装备。目前,我海军陆战旅列装的特种装备主要有以下几个方面,一是陆上和水下作战使用的小口径轻武器;二是加强陆战步兵所属部分便携装备;三是潜水、输送装备;四是观测通信装备[1]。
通过前期尤其是“十一五”期间的建设,虽然取得了一定成绩,但也表现出一些问题,主要是反装甲、防空能力和火力压制能力较弱,战斗行动中,需及时得到炮兵火力和空中火力的支援;渗透、侦察、指挥类可靠顶用的装备种类和数量不多,还没有形成高效的作战能力,缺乏先进的综合战场侦察观测器材和可靠的通信设备、指控系统、目标指示/引导打击手段;所列编的装备除少部分渗透、侦察装备性能比较先进外,其他装备由于研制时间早,多数装备性能落后,适用性不强;在特种装备维修保障方面主要是依托陆战旅在编的装备保障机构、力量、设施组织实施,一定程度上影响特种装备保障建设的系统发展[2~3]。
确定海军陆战队特种武器装备建设重点是一个复杂的系统分析过程,是一个定性到定量的决策过程,是非程序化的决策问题。随着现代科学技术的飞速发展,武器装备技术水平不断提高,规模不断扩大,在装备建设重点定性分析过程中,涉及因素繁多,且包含多种不确定因素,如数据匮乏、信息不明确、主观判断等等,客观上要求管理者和决策者不能沿用过去传统的思维方式和武断的“拍板”做法,进行有关重大武器装备建设和研制的决策。因此,为了科学、客观、准确地提出重点建设建议,下面运用定量评估方法对海军陆战队装备建设重点的决策问题进行研究探讨。
近年来,针对装备建设重点决策问题,已经提出了多种评估方法,其中一些方法已在实践中被广泛采用。目前,处理不确定性问题的方法有贝叶斯主观概率理论、不确定性理论、模糊理论、D-S证据理论等。其中,D-S证据理论是一种可以解决不确定信息的表达和合成问题的方法,它能够通过证据的融合增强置信度,改善评估结果的可区分性,对于那些水平相近、等级难以确定的评估具有较好的效果。本文尝试将证据理论应用于海军陆战队装备建设重点的决策分析。
3.1.1 证据理论方法简介
证据理论是由Dempster首先提出来的[4],Shafer加以扩充和补充[5]。在证据理论中,证据指的不是实证据,而是人们经验和知识的一部分,是人们对该问题所作的观察和研究的结果。借助证据理论把整个问题和证据分解为若干个子问题、子证据,并根据D-S融合准则,把所有子证据进行融合,可以得到整个问题的解。证据理论基本概念包括:识别框架、基本概率分配函数、信任函数、D-S融合准则等[6]。
定义1 设有一判决问题,对于该问题所能认识到的所有可能的结果用集合Θ表示,且所有在Θ内的元素间互不相容,那么,所关心的任一命题都对应于Θ的一个子集,则称Θ为识别框架。Θ可为有限也可为无限,一般为有限。
定义2 对于识别框架Θ,如果集函数m:2Θ→[0,1](2Θ为Θ的幂集),且满足
则称m为识别框架Θ上的基本概率分配函数。
定义3 设Θ为一个识别框架,集函数Bel:2Θ→[0,1],对于所有的A⊇Θ都满足
则称Bel为2Θ上的信任函数。
定义4 设集函数Pl:2Θ→[0,1],对于所有的A⊇Θ都满足
则称Pl为似然函数。
定义5 设m1、m2,…,mn为辨别框架Θ上的n个基本概率分配函数,它们的正交和m=m1⊕m2⊕,…,⊕mn定义为
式中:K为正交常数,由决定,反映各证据间冲突的程度,当K=0时,式(4)失去意义。
3.1.2 评价指标的数学描述
设装备建设重点方案的集合A={a1,a2,…,aM},决策者集合B={b1,b2,…,bQ},评价指标集F={f1,f2,…,fP}。各指标采用评价等级来描述,即Hj={H1,j,H2,j,…,HN,j}。决策者对各属性的判断表示为分布评价的形式,即
式中:βk,j(ai)为ai在属性fi下被评定为等级Hk,j的置信度,时,S(fj(ai))为完全评价,否则为不完全评价;时,表示决策者不能对fj(ai)做出评价。
为了便于信息集成和融合,将指标的评价等级表述成统一的标准形式:H={H1,H2,…,HN}。如果对于定量指标,决策者则可把所有备选方案的指标结果进行大致的分段分类,再结合专家的实践经验给出评价等级,不同的指标可能有不同的评价等级。在评价过程中,定性和定量指标都可能与标准的评价等级不等价。
式中:γk,j(ai)=ak,n×βk,j(ai)T。
3.1.3 基于证据理论装备建设决策方法[7~8]1)建立识别框架
本文将指标F作为推理的证据,并用评价等级来建立识别框架。建立的D-S证据推理识别框架为H={H1,H2,…,HN}。
2)构造基本概率分配函数
基本概率分配值的获取是证据理论在实际应用中的一个关键问题。本文根据装备建设重点决策分析的特点构造mass函数。定义第h个决策者的第j个证据的基本概率分配函数mj为表示剩下的不能进一步分配的置信度。
3)信息融合
步骤一:单一指标的信息融合。对于单一指标,把Q位决策者(专家)对指标的判断作为证据,运用D-S规则进行组合,亦即mj(Hk)=mj(Hk)1⊕mj(Hk)2⊕… ⊕mj(Hk)Q(见定义5)。
步骤二:备选方案各项指标评价等级概率计算。针对备选方案各项指标评价等级,可利用成熟的方法如加权法或理想点法进行计算[9],进一步对方案进行最终的排序。
4)特种装备建设重点方案的确定
步骤一:单个发展方案评价等级的确定。对于单个发展方案,可根据3)中步骤二计算后各评价等级概率分配值的最大值来决定该方案所属的评价等级。
步骤二:各方案的优先排序。根据步骤一的结果进行优先排序,对于处于相同等级的方案排序,可根据该类方案所属等级及其以上等级的各证据概率分配值之和来考察,大者为优先。
根据以上定性分析和量化评估模型,首先建立海军陆战队特种装备建设重点的递阶层次结构,明确评价指标体系,然后确定各指标因素的基本概率分配值,通过D-S准则合成为总的概率分配,最后得到海军陆战队特种武器装备建设的重点。
特种装备建设重点递阶层次结构和一类武器装备建设重点结构、型号武器装备建设重点结构,形成了一个完整的目标结构体系。在此,本文研究特种装备建设重点时,不考虑某一类武器装备型号的建设顺序,而是对各类武器装备进行决策分析,诸如多维输送装备建设重点,特种突击装备建设重点,观测通信装备建设重点等,海军陆战队特种装备建设重点的分类递阶层次结构如图1所示。
图1 海军陆战队特种装备建设重点分类表
海军陆战队特种装备建设重点的确定,必须考虑海军战略的调整和陆战队承担的特种作战使命任务,考虑武器装备的作战效能、经济条件等多个目标、多个准则。因此,海军陆战队特种装备建设重点评价指标体系可归纳为:1)符合海军战略要求。主要考虑重点建设的装备是否符合海军战略要求,即其符合的程度与水平。2)满足使命任务需求。主要考虑重点建设的装备是否满足使命任务需求,即其满足的程度与水平。3)武器装备效能指标。主要指为适应现代战争的需要,必须有计划地淘汰陈旧装备,着重建设技术含量高的武器装备,以提高部队整体作战能力,因此,必须考虑重点建设武器装备的效能水平。4)经济费用指标。武器装备建设脱离了经济支撑是无本之木,因此,必须考虑装备建设的研制费用等经济因素是否符合经济可行性的建设原则[10]。
3.4.1 确定各证据的基本概率分配值
下面根据符合海军战略要求指标f1,满足使命任务需求指标f2,武器装备效能指标f3,经济费用指标f4对陆战队特种装备建设重点的四类装备备选方案进行决策,这里将多维输送装备表示为a1,特种突击装备表示为a2,观测通信装备表示为a3,综合保障装备表示为a4。其中经济费用指标f4为定量属性,根据四类备选方案的经济费用比较和以往的研制经验建立评价等级,为{很低,低,一般,高,很高};f1、f2和f3均为定性属性,它们的评价等级均设为{很好,好,一般,差,很差}。备选方案的标准评价等级H={H1,H2,…,H5}={很好,好,一般,差,很差}。在此,邀请2位决策者对备选方案各评价指标进行判断,见表1。
表1 备选方案评价指标的判断信息
为了方便处理问题,认为定量的经济费用指标评价等级的表述与辨识框架等价。根据构造基本概率分配函数方法,获得证据的基本概率分配值,见表2。
表2 各证据的基本概率分配值
3.4.2 证据的融合
根据信息融合步骤一实现各决策者对单一指标判断的信息融合,结果见表2,之后再根据各项指标评价等级概率计算步骤二,采用加权法计算备选方案的各项评价等级,结果见表3。
表3 决策者对单一指标判断的信息融合结果
3.4.3 备选方案的综合评判
表4 备选方案的各项评价等级计算结果
由表4计算结果,根据评价等级确定方法,备选方案的优先排序为a1≻a2≻a3≻a4,因而确定最佳发展重点为a1,即应选择多维输送工具作为当前海军陆战队优先建设的特种装备,结合实际,重点建设高性能突击武器装备,这一结果与实际相符合;然后,再根据需要,加强观测、通信装备和保障装备的配套建设。
根据海军陆战队特种作战准备的需要,紧紧围绕特战力量的远程跨海输送、侦察、引导打击、破袭、夺控重要目标等任务,加快特种装备研制和引进力度,特别是在提高科技含量、增强时效、小型轻便、系统配套上下功夫,使之向信息显示数字化、情报传递实时化、机动渗透一体化、打击破坏高效化方向发展。
针对空中、海上、水下和陆上多维输送需求,科学论证运输直升机、大中型气垫船等输送装备的建设需要,积极开发越野性能较强的水陆两栖车辆,研制潜渡能力达到10km~15km 的新型水下运行器,配备动力三角翼飞行器,以提高部队的快速反应能力、跨海投送能力、完成任务后的返回能力。
针对威胁最大的敌直升机和装甲兵,加强特种部队单兵防空、反装甲武器、攻击直升机等各类装备的研究;根据破袭作战的需要,研究装备便携、多用途的高效爆破武器,提高特战分队特种夺控和袭击重要目标的能力。
积极研究配备小型、便携、抗干扰能力强、隐蔽性能好,中远距离的观察、监视、通信器材,保证特种作战分队能及时发现目标,随时发出信息,如C4ISR 系统、电子战系统、单兵数字化系统以及特战通信器材装备。如单兵水下导航定位仪需具有六大功能:一是体积小、重量轻,携带方便;二是操作使用便捷直观,水下导航定位精确;三是隐蔽性能好。开机状态下无需电磁信号输出,无需接受外界任何通信指令;四是抗压、防水性能强,能够适应水下15m 深度视度不良等复杂环境中作业;五是对外界温度适应性强,适应在外界-20℃~60℃条件下作业。亮度高,能在水下能见度较差的情况下使用;六是具有抗震和抗电子干扰性能。
保障装备是提高装备保障能力的重要载体。特别是近些年,海军陆战队装备了一批保障装备,有效提高装备保障能力。英国军事评论家富勒说过,战争的胜负半数取决于装备支援的速度。海军陆战队特种作战的特点之一是战场地理环境复杂,这就对立体保障装备提出了较高的要求。而作战过程中急剧变化的情况,又要求装备保障的指挥快速反应、物资的迅速筹措,运输的高效保障[12]。
我国海域辽阔,海军陆战队的特种作战有时也会远离内陆装备保障基地,如何以缩短空间保障距离换取保障效率,是我们应认真解决的问题。因此,目前海军陆战队需重点发展运输直升机、气垫船及适应山岳、丛林地运输的中小型运输车辆,配套研发多功能维修检测、多功能充电等类型的保障装备。大力发展立体装备的方法有:购买先进装备、改进现有装备、积极研发新式装备,同时有计划的构建大型保障平台,全面提高海军陆战队特种装备结合保障能力。
装备指挥的反应速度和指挥渠道的畅通是完成保障任务的命脉。加速发展装备自动化系统,推动装备信息化建设,是新军事变革的必然之举。在装备指挥自动化建设的总体布局内,应重视特种作战所需的指挥装备,以此形成可靠不间断的指挥保障网络,为装备保障插上自动化的翅膀。如便于携带的指挥信息平台、移动地面卫星通信终端、单兵信息装备、装备可视化系统等。
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