八种作战分析模型的逻辑框架研究

蒋亚民

(军事科学院 作战理论和条令研究部，北京100091)

1 引言

面向过程的作战推演模型和面向重难点问题的作战分析模型，是作战实验室的两大支柱模型系统。目前，世界各军事强国都在投入大量人力物力，开发这两类模型。

第二次世界大战西线战场盟军统帅艾森豪威尔说过这样一句话:“在准备战斗中，我总是发现计划是无用的，而计划又是必不可少的。”计划无用，是因为计划总是赶不上战场情况的变化;计划必不可少，是因为没有一个基本的行动计划，就不可能指挥千军万马协调一致地实施作战行动。作战实验室中的推演模型或者叫兵棋也是如此，必须按照作战计划进行程序性推演。一方面，这种推演可以让指挥员或学员熟悉指挥程序和模拟处置战场情况，得到应有的知识和锻炼;另一方面，往往在对抗误差不断积累的过程中，使参与者失去对推演结果的信任。但是，不推一推，心里又不踏实。而作战分析模型，则是针对指挥人员或作战研究人员关心的重难点问题进行量化分析的工具，是对推演模型和兵棋的有益补充。例如:计算作战兵力的数量、人员与兵力兵器的编成、作战风险的大小、目标歼毁的可行性、伤亡损耗的大小等。因此，在发展作战推演模型或兵棋的同时，一种直接针对作战重难点问题的作战分析模型，悄然占据了作战实验室的一席之地。

作战分析模型的建模方法是，由作战筹划人员提出建模的逻辑框架，由模型开发人员依据逻辑框架进行算法设计并组织模型开发，通过多次试运行和实践运用，最终建成直接针对问题，实用性较强的作战分析模型。以下简要列出八种作战分析模型的逻辑框架，部分作为开发此类模型的实践样本，部分作为未来开发此类模型的参考资料。同时，也力求为我军建设此类模型提供一个可以参照的建模思路，推进我军作战分析模型蓬勃发展。

2 作战力量需求分析模型

用途:计算一次战役乃至一次战争的作战力量需求。

建模思路:输入目标，概算作战力量需求。

输入要素:进攻或防御作战确定的敌方目标，包括点状目标、敌方作战单位等。

算法规则:针对目标，精算一次典型进攻或防御事件的力量需求。引入各类典型作战事件力量需求仿真结果数据、战场影响因素、力量重复使用评估结果、力量协同行动效益评估结果、作战事件发生率等，累积计算战术力量需求，再推算出战役力量需求，必要时概算战略力量需求。

算法要求:战术精算，战役推算，战略概算。总体上依据目标数量计算力量需求，代入典型作战事件仿真结果和可能影响因素，得出作战力量需求，并可折合成作战单位。

作战力量需求分析模型的逻辑框架如图1 所示。

输出结果:完成一次进攻或防御作战需要的作战人员数量、主要武器装备质量与数量，完成目标打击任务的各类作战单位需求量。

3 作战效益分析模型

用途:精确比较不同作战方案的优劣得失。

建模思路:建立摧毁、瘫痪、压制、袭扰、瓦解5类目标打击效果评估指标，也可按照重度、中度、轻度毁伤等指标评估。同时，对照作战人员伤亡、主要装备损失、主要弹药消耗、附带损伤4 类作战代价，进行不同作战方案的效益评估，牵引精确化作战筹划。

输入要素:2 个以上作战方案的仿真结果数据，包括5 类目标打击达标数据、4 类作战代价数据。

算法规则:采取统计方法，生成5 类目标打击效果柱图、4 类作战代价柱图。

算法要求:输入战果与代价统计数据，生成作战效果柱图。比较2 个以上方案的目标打击达标率和伤亡损耗，得出战果与代价的比较值。

作战效益分析模型的显示界面基本要素如图2 所示。

输出结果:2 个以上作战方案的目标打击效果和作战代价柱图，直观对照与数据比较。

4 作战力量替换分析模型

用途:某种作战力量匮乏时，筹划用其他作战力量替代的可行性。

建模思路:设定目标打击效果，比较不同作战力量完成打击任务的载弹量、突防率、命中率与毁伤效果(目标适应程度)，算出当打击效果等值时，替换力量的平台和弹药需求。

输入要素:打击目标和毁伤指标，替换作战力量的平台载荷、平台突防率、弹药突防率、命中率与毁伤效果。

算法规则:明确力量需求缺口，查寻经验和仿真可行性，计入敌方对抗要素和己方支援掩护力量的影响参数，计算替换力量需求量。必要时，计入掩护力量提高突防率的贡献值。

算法要求:反复比较不同替换力量的目标打击达标率和伤亡损耗，使用达标率最高，伤亡损耗最小的力量进行替换。

作战力量替换分析模型的逻辑框架如图3 所示。

输出结果:得出替换力量的平台与弹药需求量。必要时计算支援掩护力量需求。

5 作战指挥效益分析模型

用途:计算指挥网络中各级指挥机构的有效作业时间。

建模思路:评估作战目标和目标窗口的有效存在时间，根据从发现目标到完成打击的时间周期，将有效作业时间分配到各级指挥机构。

输入要素:作战目标和目标窗口的有效存在时间，各级指挥所作业时间需求权重，完成打击任务的作战力量需要的时间。

算法规则:根据各级指挥所作业时间需求权重进行指挥作业时间分配，而不仅仅是根据指挥所的级别进行指挥时间分配。要求在目标有效存在时间内，完成全部指挥和打击程序。

算法要求:根据目标打击需求，确定各级指挥机构和打击部队行动时间分配权重，根据权重分配指挥和行动时间。

作战指挥效益分析模型的逻辑框架如图4 所示。

输出结果:各级指挥所的有效作业时间。此模型可实时用于作战指挥平台，动态分配有效指挥时间。

6 作战编成优化分析模型

用途:计算战役军团、战术兵团和分队的最佳作战编成要素和要素比例。

建模思路:积累典型作战事件仿真结果数据，根据形成最佳战术作战效果的力量需求，反推作战编成。先计算战术编成，再根据作战任务量、指挥要素配置、作战保障需求量、后方保障需求量推算战役编成。

输入要素:典型作战事件类型，典型作战事件发生概率，仿真优化后的打击典型目标力量配备比例，己方编成制约因素。

算法规则:根据典型作战事件的类型和发生概率，依托仿真优化后的打击典型目标力量配备比例，计算战术兵团编成比例;再根据典型作战事件的战役发生率，计算战役军团编成比例。

算法要求:先计算典型作战事件编成，再累计战术兵团编成，进而推算战役军团编成。

作战编成优化分析模型的逻辑框架如图5 所示。

输出结果:战术兵团和战役军团适应作战需求的编成。

7 作战信息网有效性分析模型

用途:计算侦察、导航、通信3 个典型作战信息网的有效性。重点是计算远程攻势作战信息网络的保障和生存能力。

建模思路:根据侦察、导航、通信3 个典型作战信息网对敌我双方作战和保障目标的覆盖率、过境时间、抗干扰能力、抗摧毁能力，评估作战信息网的有效性。

输入要素:敌我双方典型目标总数，信息网覆盖目标数，侦察(导航、通信)节点目标过境时间，最优(可行)多点交汇导航区域，信息节点抗干扰能力，信息节点抗摧毁能力，信息节点再生能力。

算法规则:以目标覆盖率为起点，统计信息保障能力;以典型信息节点抗干扰、抗摧毁能力为起点，评估信息网生存能力。抗干扰、抗摧毁能力以有效运行时间为单位计算。

算法要求:从信息网节点覆盖率和抗干扰、抗摧毁能力入手，区分侦察网、导航网、通信网，分别进行战场对抗环境下“一率两力”信息网络保障能力评估。

作战信息网有效性分析模型的逻辑框架如图6 所示。

输出结果:区分侦察网、导航网、通信网，输出目标覆盖率和抗干扰、抗摧毁条件下的有效运行时间。

8 作战地域电磁监控分析模型

用途:计算作战地域电磁监控站部署数量和点位，求取最节省的监控力量部署方案，支持对战场自然、敌对和己方有害电磁辐射源的发现和清除。

建模思路:划定电磁监控保障区域和重点对象，估算有害电磁辐射源干扰半径，以形成有效监控交叉定位点和有效监控区为需求牵引，推算特定区域固定和机动电磁监控站部署数量和点位。

输入要素:电磁监控保障区域和重点保障对象要图，各种有害辐射源干扰半径，战场自然环境对电磁波的影响要素，电磁监控站交叉定位基本条件(交汇角度等)。

算法规则:以电磁监控站交叉定位方法，确定有害辐射源的点位，引导兵力进行清除。固定监控站和机动监控站相结合，在保障区域形成有重点的快速交叉定位监控能力，以定位时间的快慢为质量指标。

算法要求:2 个以上固定电磁监控站形成交叉定位监控区。1 个固定监控站和1 个机动监控站相结合，形成有时间周期的机动巡视监控区。比较固定交叉定位监控区范围、巡视定位监控区范围与监控任务范围的重合度，评估监控能力。

作战地域电磁监控分析模型的逻辑框架如图7 所示。

输出结果:固定电磁监控站需求量，机动电磁监控站需求量。

9 作战保障到达率分析模型

用途:在网络化作战环境中，区分物质流、服务流(信息流另行建模计算)，计算后方作战保障力量的到达率。

建模思路:模型只计算后方前送后运式的限时保障能力，伴随保障能力另行计算。根据统计数据、仿真数据和专家评估结论，设定不同区域敌情造成的战场生存系数，同时设定掩护力量生存增益系数，最终计算对保障要素到达率的影响。

输入要素:战场幅员要图，保障要素起始数质量，保障通道长度和质量，运载工具和时速，不同区域战场环境对运载工具和时速的可能影响，不同区域战场生存系数，不同掩护力量的生存增益系数。战场生存系数分为四个等级:①集中暴露为低;②较集中暴露为较低;③较分散隐蔽为较高;④分散隐蔽为高。掩护力量的生存增益系数分为四个等级:①附带掩护作用最低;②区域定点掩护作用为中等;③区域伴随掩护作用为较高;④随队全程掩护作用为最高。战场生存系数与生存增益系数，在一定条件下具有抵销作用。

算法规则:按照通道数量和运载工具速度计算保障要素机动时间，需要转换运载方式时，速度作相应改变。按照4 个等级确定保障要素一定时间内的战场生存率，同时加入4 个等级的掩护力量增益系数。

算法要求:根据战场保障通道的实际情况进行向量分析，选择最佳通道和运载方式，必要时多案选择。保障要素战场生存率过低时，可加入有条件得到的掩护要素提高生存率，最后得出保障要素到位后的数、质量。

作战保障到达率分析模型的逻辑框架如图8所示。

输出结果:各类保障要素的到达时间和到达率。可反推各类物资和服务保障需求量。

以上八种分析模型，有四种已经建成原始模型，并应用于我军的作战准备实践，目前正在应用中不断升级完善。其他模型只做了初步和概略的“逻辑脉络”描述，在开发数学模型时，还需要做大量的细节逻辑关系描述。建立作战分析模型，应当聚焦和简化需求，搞清逻辑关系，再进行算法设计。做到“算可算之数”，支持人的分析，但不企图代替人的分析全过程，逐步形成作战分析模型工具库。

［1］ 蒋亚民.论作战实验［J］.军事运筹与系统工程，2014，28(2):5 -9.

［2］ 蒋亚民.作战实验向网络化体系对抗领域演进［J］.军事运筹与系统工程，2014，28(1):5 -8.

［3］ 蒋亚民.作战实验推动战法创新的实践与思考［J］.军事运筹与系统工程，2013，27(2):5 -9.

［4］ 蒋亚民.对联合作战实验模型体系军事设计的思考［J］.军事运筹与系统工程，2012，26(4):5 -9.