TOPSIS理论在国防工程伪装决策中的应用研究

文/陈 都 潘玉龙 安瑞楠

TOPSIS理论在国防工程伪装决策中的应用研究

文/陈 都 潘玉龙 安瑞楠

TOPSIS决策方法在国防工程伪装决策中具有较高的应用价值。本文提出利用TOPSIS原理解决国防工程伪装决策方案的优劣排序问题，通过案例研究验证了这一决策方法的有效性，并探索提出了伪装决策方法的适用范围。

TOPSIS理论；工程伪装；伪装决策

现代战争已步入全面的信息化作战时代，各类先进侦察技术和精确化制导武器的广泛使用，使得战争模式发生了本质变化。世界各国均把争夺战场信息主动权作为打赢信息化条件下局部战争的首要目标。国防工程部署地域一般人迹罕至，且劈山伐林，对原有自然地貌破坏程度较大，为消除上述暴露隐患，必须采取伪装措施。然而，现有的工程伪装方法种类繁多，如何在多种伪装方案中进行筛选，确保大型固定军事设施目标具有良好的多波段伪装效果，是伪装决策所要解决的关键问题。逼近理想解方法，即TOPSIS法，是多属性决策方法中应用较为成熟的一种，其是根据评价对象和理想解的接近程度，以解决方案排序问题的有效方法。因此，本文提出使用TOPSIS法，以解决对国防工程伪装的决策问题。

1.TOPSIS决策模型

对于多属性决策方法的研究，国内已有很多学者进行了深入的探讨，这里不再赘述。本文将着重介绍TOPSIS决策模型及其应用方法。

（1）建立决策矩阵A。

其中aij表示第i个伪装方案的第j个决策指标的评价值，

（4）确定加权决策指标的正负理想解

正理想解为

其中，J为效益型指标，J'为成本型指标。（5）计算指标值与理想解之间的距离

到正理想解距离：

（6）计算相对贴近度指数

（7）判断方案排序。根据贴近度指数计算式可以知道，Ci∈[0,1]，当方案越接近于正理想解，则Ci值越接近于1。

2.工程伪装决策实例

为了测试该决策方法的有效性，使用某国防工程伪装实例进行研究说明。该工程建设于我国西南地区，自然背景环境以南方丘陵地貌为主，气温随季节变化不明显，植被四季常青，属二类伪装工程。

2.1 建立决策指标体系

根据伪装决策影响因素，建立伪装决策指标体系可分为三层，主要是以可见光亮度对比、红外辐射温差、雷达后向散射系数差进行综合考虑，具体如下图1所示。

图1 伪装决策指标体系

2.2 指标计算和预处理

在进行工程伪装决策前，应首先对工程伪装决策指标进行计算和相应数据的采集，按照伪装决策指标体系的要求，对可见光亮度对比、红外辐射温差、雷达后向散射系数差进行计算，具体方法如下：

2.2.1 可见光亮度对比C可表示如下：

2.2.2 红外辐射温差∆T可表示如下：

T1为目标平均辐射温度值；T2为背景平均辐射温度。

2.2.3 雷达后向散射系数σ0计算方法为：

其中：Pr为散射计接收功率测量值，R为散射计到背景的距离，Pt为散射计发射功率，G为天线增益，λ为散射计工作波长，A为天线波束截取的照射面积。

2.2.4 决策矩阵预处理

根据以上对决策指标的计算方法，可得到工程伪装决策指标评价情况，如下表1所示。

表1 工程伪装决策指标评价结果

2.3 TOPSIS伪装决策

根据加权决策指标理想解确定方法，可得正、负理想解分别为：

再根据TOPSIS决策计算方法和相对贴近度排序原则，得到各方案到正负理想解的距离、相对贴近度指数及伪装方案的排序，如表2所示。

表2 工程伪装决策计算结果

3.结果分析

通过对上述案例的研究可以看出，方案2即植被绿化伪装方法，其伪装效果要优于其它伪装方案，这与工程伪装的实际情况完全相符，因此TOPSIS伪装决策方法完全可以适用于对伪装方案的筛选工作。同时，TOPSIS伪装决策方法在研究中也暴露出一定的不足，根据表2中伪装方案2与方案3的相对贴近度指数可以发现，两种伪装方案差异并不明显，而伪装方案2要明显优于方案1。由此得到的结论是，TOPSIS伪装决策方法仅适用于筛选工程伪装备选方案中存在明显缺陷的方案，对于工程伪装效果相近的方案筛选能力较为一般。

（作者单位：解放军后勤工程学院）

［1］徐玖平，李军.多目标决策的理论与方法.清华大学出版社，2006.

［2］岳超源.决策理论与方法.科学出版社，2003.

［3］邓聚龙.灰预测与灰决策.华中科技大学出版社，2002.

［4］王广月，刘键.基于组合权重的灰色关联度方案决策模型及其应用.工业建筑，2004w