邓 群, 王 丰
(后勤工程学院后勤信息与军事物流工程系, 重庆 401331)
战备物资储备能力生成模式
邓 群, 王 丰
(后勤工程学院后勤信息与军事物流工程系, 重庆 401331)
战备物资储备能力生成模式研究是战备物资储备能力建设的客观需求。首先,根据战备物资储备能力的特点,提出了“要素增量”的概念,阐述了要素增量的内涵、机理;其次,借鉴马尔科夫随机过程建模思想,定量分析了战储能力要素增量间的关系,构建了战储能力生成模式的动态模型,为深入研究战备物资储备能力生成问题提供了理论参考。
战备物资; 战储能力; 能力生成
战备物资储备能力(简称“战储能力”)生成模式可理解为形成或提高战备物资储备能力的方式,其主要取决于所处时代的科学技术及生产力水平、综合国力向军事领域转化的能力、战争对战储能力的需求以及国际军事环境等[1]。
从战储能力生成的目标来看,战储能力必须保持与科学技术水平、未来复杂战争形态下的军事背景与作战需求、国防军事实力以及后勤保障能力的发展相适应,并最终形成能够适应需求日益增加的战储能力;从战储能力生成的主体来看,战储能力是各级战备物资储备机关、部门及其下属的战备物资储备的实体单位;从战储能力生成的内容来看,战储能力包括战备物资储备人员力量及相应的装备器材与设施设备、先进的战备物资储备理念、科学的战备物资储备理论、合理的储备编制体制以及健全的储备政策和法规等。
世界新军事变革带来的战争形态的转变对战备物资储备工作提出了新的、更高的要求。战储能力是直观衡量战备物资储备工作价值与成效的重要评判指标之一。因此,战储能力的生成模式研究是新军事变革对后勤保障的客观需求,对开展战储能力评估具有重要意义。
1.1 战储能力要素增量的概念与内涵
从本质上看,战储能力是在诸多影响因素的共同作用下,战备物资储备对战备物资储备需求的总体满足水平。换言之,战储能力的强弱受多个要素共同影响。基于此,笔者借鉴微积分学中求解多元函数偏导数的思想,提出了战储能力“要素增量”的概念。
所谓战储能力要素增量,是指战储能力影响因素的变化比例,是从动态视角来研究战储能力的基本度量。当战储能力的某个影响因素的变化趋势与战储能力增强方向相同时,则其对应的增量为正值,表明该影响因素的变化有利于战储能力的生成;反之,其对应的增量为负值,表明该影响因素的变化不利于战储能力的生成。
从战储能力要素增量形成的角度来看,可将其分为“自增量”和“互增量”。导致战储能力影响因素变化的原因有2个方面:1)自身原因,如提高信息化建设水平、加大监管力度,或者增加人、财和物力的投入等,该类要素增量为自增量;2)由于各影响因素之间具有一定的相关性,若某个影响因素发生变化时,将引起与之相关的战储能力要素产生增量,则该类要素增量为互增量。且若某个互增量与引起该互增量的影响因素变化趋势相同时,则称该互增量为“同向互增量”;反之,称之为“反向互增量”。
综上所述,战储能力影响因素的改变是导致战储能力变化的根本原因,诸多影响因素之间彼此关联、互相作用,且这些影响因素的变化程度和变化方向也各不相同,但共同决定了战储能力生成的趋势。因此,战储能力要素增量才是战储能力生成的影响因素。图1为战储能力、战储能力要素增量与战储能力生成的关系。
1.2 战储能力生成的影响因素
战储能力分为静态战储能力和动态战储能力,因此,应从静态战储能力生成和动态战储能力生成2个角度来分析战储能力生成的影响因素。
静态战储能力的影响因素主要包括储备品种、储备数量和储备质量。因此,静态战储能力生成的影响因素即为储备品种、储备数量和储备质量三者的自增量与互增量。
图1 战储能力、战储能力要素增量与战储能力生成的关系
动态战储能力的影响因素主要包括储备布局、储备方式、储备管理和储备保障。因此,动态战储能力生成的影响因素即为储备布局、储备方式、储备管理和储备保障的自增量与互增量。
邀请10位战储领域专家,采用问卷调查法对战储能力要素增量间的关系进行评估,并进行量化处理。
战储能力要素增量相互关系专家调查问卷的部分统计结果如表1所示。
表1 战储能力要素增量相互关系调查问卷部分统计结果
量化处理步骤如下:
1)构建限制集及权重映射
设评估专家对战储能力要素增量间关系评估的熟悉程度集为
L= {非常熟悉, 基本熟悉, 不熟悉 }=
{L1,L2,L3},
其对应的权重映射fL为
2)构建评语集及权重映射
设战储能力要素增量间的影响程度分为4个等级,则评语集
E= {很大, 较大, 较小, 无 }=
{E1,E2,E3,E4},
其对应的权重映射fE为
3)构建要素增量集
设要素增量集
F={F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7},
式中:F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分别为储备品种、储备数量、储备质量、储备布局、储备方式、储备管理和储备保障的战储能力要素增量。
4)构建自增矩阵
设自增矩阵
G=[G1G2G3G4G5G6G7],
式中:Gi(i=1,2,…,7)为战储能力要素增量Fi的自增量。
5)构建互增矩阵
设互增矩阵
式中:Hij为战储能力要素增量Fj中由Fi引起的互增量,且
以“储备品种→储备数量”为例,“储备数量”的要素增量F2中由“储备品种”的要素增量F1导致的互增量H12为
同理,可得其他要素增量的互增量,进而得到完整的互增矩阵H为
从本质上看,战储能力要素自增量是战储能力生成的主导因素,而要素互增量则是从现实角度对要素自增量进行的客观修正。战储能力要素增量两两之间既可能是正相关,也可能是负相关,即要素互增量既可能为正值,也可能为负值,因此,很难构造出元素全部为非负的转移概率矩阵。从严格意义上讲,战备物资储备能力生成不是马尔科夫随机过程[2-7],但若不考虑战备物资储备系统外部环境的变化及影响,并假设战储能力要素自增量恒定不变,则可认为在战储能力生成的全过程中,各要素增量相互独立且仅与前一时刻状态有关。因此,可借鉴马尔科夫随机过程模型[8]的思想对战储能力生成过程进行建模与仿真[9]。
3.1 状态变量及要素权重矩阵
令能力状态变量Z(t)为t时刻的战储能力,Z(0)为战储能力的初始值。
令要素状态变量
C(t)= [C1(t) C2(t) C4(t) C5(t) C6(t)
C7(t)],
式中:Ci(t)(i=1,2,…,7)为t时刻的储备品种、储备数量、储备质量、储备布局、储备方式、储备管理和储备保障7个战储能力影响因素的水平。C(0)为各要素的初始状态,考虑实际情况,令要素状态Ci(t)∈[0,1]。
邀请10位长期从事战储研究的专家对战储能力影响因素的相对重要性进行两两比较,利用层次分析法构建判断比较矩阵,并求解矩阵可得储备品种、储备数量、储备质量、储备布局、储备方式、储备管理和储备保障7个影响因素的权重向量为η=[0.12 0.12 0.12 0.18 0.10 0.16 0.20]T。
3.2 状态转移算法
由于任意时刻的战储能力Z(t)只与该时刻各要素的状态C(t)及权重η有关,因此战储能力为
Z(t)=C(t)·η,
(1)
又因为各要素增量相互独立且仅与前一时刻状态有关,则
C(t)=C(t-1)*[(G·H)+I]。
式中:I为与G·H同维的全1矩阵;“*”为计算矩阵的Hadamard乘积。
由此可推导出战储能力生成状态递推公式为
Z(t)=C(t-1)*[(G·H)+I]·η。
(2)
由表2和图2可以看出:在初始时刻各要素状态为0.5,当自增量恒为5%时,战储能力在第9个单位时间达到理想状态。
表2 各个时刻的战储能力
图2 战储能力生成过程
为了分析不同要素增量对战储能力生成的影响程度,笔者在上述假设初始条件的基础上,运用控制变量法,依次改变各影响因素的自增水平,提出如表3所示的7种假设。
不同初始条件下的战储能力如表4所示,战储能力生成过程如图3所示。
由表4和图3可以看出:在诸多要素增量中,“储备布局”的要素增量对战储能力生成过程的影响最大,“储备质量”的要素增量对战储能力生成过程的影响最小。
表3 战储能力影响因素的初始状态及自增水平
表4 不同初始条件下的战储能力
图3 不同初始条件下的战储能力生成过程
笔者提出了战储能力要素增量的概念,并阐述了要素自增量与互增量的关系内涵及作用机理。在此基础上,借鉴马尔科夫随机过程的建模思想,建立了战储能力生成模式的动态模型。该模型突破了马尔科夫随机过程模型转移概率矩阵元素必须为非负值的限制,更加符合战储能力生成的实际情况,不仅能预测战储能力的生成,还可用于预测战储能力的衰减,适用范围更加广泛,为研究类似能力生成问题提供了新的思路。但是,在实际的战备物资储备能力生成过程中,有很多客观存在但却无法预测的外部干扰,且很难确保各影响因素保持恒定的自增水平,因此,笔者提出的战储能力生成模式的动态模型还需结合实际情况加以约束并进一步完善。
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(责任编辑: 王生凤 )
War Reserve Materiel Capability Generation Mode
DENG Qun, WANG Feng
(Department of Logistics Information & Logistics Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401331, China)
The research on war reserve materiel capability generation pattern is the objective need of war reserve materiel capability building. This paper proposes the conception of factor-increment based on the features of war reserve materiel capability, of which the connotation is deeply expounded, and then based on the idea of Markov random process modeling, the relationship between different factor-increments is analyzed quantitatively. Finally the dynamic model of war reserve materiel capability generation is established, which may provide theoretical references for deepening the research on war reserve materiel capability generation.
war reserve materiel; war reserve capability; capability generation
1672-1497(2017)02-0035-05
2016-12-20
军队科研计划项目
邓 群(1991-),男,硕士研究生。
E233
A
10.3969/j.issn.1672-1497.2017.02.008