反导预警体系作战风险分析及评估模型研究*

王前，陈明珣，尹康银

(空军预警学院，湖北 武汉 430019)

0 引言

以红外预警卫星、远程预警相控阵雷达和多功能地基雷达为核心的反导预警体系，能够及早发现来袭弹道导弹，赢得较长预警时间，为反导拦截提供决策依据。反导预警部队常年担负战斗值班任务，作战风险普遍存在于部队的日常战备、训练演习和战斗值班中。思危于未行，方能绝祸于方来，对反导预警作战风险进行科学评估，制定风险应对措施，对于打牢安全发展基础、提高风险管理能力、预防风险事故发生，从而尽快形成战斗力、有效履行使用任务具有十分重要的意义[1]。

目前，对武器装备作战风险的研究较少，存在理论研究多、实践运用少的问题。如黄超会、王启田[2]从作战风险的概念出发，较为系统地论述了作战风险管理的一般过程和风险评估的理论方法，并给出了风险控制策略。李军等[3-5]建立了装备使用风险管理模型，对装备使用风险因素进行了探讨。这些研究成果，实例分析较为粗糙，实用性不强，缺乏指导性和可操作性。

对风险进行分析和评价是制定风险控制措施、预防风险事故发生的必要途径。本文从影响反导预警作战的风险因素出发，分析各要素的特点和相互之间的关系，对体系作战的静态风险因素和动态风险因素进行全过程分析，结合实例对反导预警体系作战实施过程中的风险进行评估，为加强反导预警体系作战风险评估理论研究和实践运用提供借鉴。

1 反导预警体系作战风险评估模型

反导预警体系作战风险是反导预警力量在遂行作战任务时，由于作战条件的不确定性，导致对作战行动顺利实施产生不利影响的可能性[2，6]。反导预警体系作战风险一方面与风险发生的可能性和造成的后果的严重性有关;另一方面，在现有的技术水平、作战指挥水平及作战能力下与风险的可控性有关。

反导预警体系作战风险评估是指反导预警力量在遂行作战任务时，分析相关危险事件(风险)发生的可能性，判断由此带来的损失，确定风险的不可控性，并计算风险大小和影响，并据此提出风险控制措施。具体说来，反导预警体系作战运用风险(R)可用风险事件发生的概率(P)、风险事件发生后的损失(L)和风险的不可控性(C)3个指标来衡量。整个风险评估过程如图1所示。

图1 风险评估模型Fig.1 Risk assessment model

首先辨识潜在风险，对作战风险因素进行识别；然后确定各风险因素的发生概率、风险发生的损失以及各风险因素不可控性的度量；最后综合计算整体风险等级。将风险等级定义为3级，当R≤0.3为低风险，0.30.7为高风险。

2 反导预警体系作战风险因素及其量化

2.1 影响体系作战的风险因素分析

风险因素，是指对体系作战风险的产生起决定性作用的原因和条件。对作战运用中的风险因素进行全面分析，就是针对不同的作战任务、作战过程的不同阶段，找出影响体系作战顺利实施的原因，判断和确定遂行作战任务过程中可能存在的各种风险[7]。因此，影响体系作战的风险因素包括战前准备阶段的静态因素和战时执行作战任务时的动态因素。

(1) 战前准备阶段的静态因素

1) 作战人员的素质U1

遂行反导预警作战任务的人员是执行作战任务的主体，作战人员的知识、生理心理素质和能力等因素将直接影响作战任务是否能够顺利完成以及完成质量。

2) 我方装备技术状态U2

反导预警装备是部队遂行任务能力、确保按时高效完成预定任务的有效载体和重要工具，作战人员通过武器装备系统实现作战目标。装备的配备情况、技术状态等都会影响作战目标的实现。

3) 风险处置预案的建设情况U3

风险处置预案是在贯彻预防为主的前提下，对体系作战运用过程中可能出现的风险事件，为及时控制危险源，缓解或消除危害后果而采取的预先想定方案。反导预警作战突发性强，临战准备时间短，为加强体系作战运用中风险事件的应急处置工作，必须针对不同作战任务、作战过程不同阶段，按实战需要加强风险处置预案建设。健全的风险事件应急处理机制将会降低风险事件的发生。

(2) 战时执行作战任务时的动态因素

1) 作战人员的决策筹划能力U4

作战人员的决策筹划是反导预警作战任务开展的依据和指导。反导预警力量部署高度分散、战场空间广阔，参战力量多元，指挥控制、协调协同的作战单元、作战要素、作战环节多，指挥控制难度大，增加了作战的不确定性，决策筹划能力差势必将给体系作战运用带来极大风险。指挥人员的指挥决策能力、参谋人员的作战筹划能力和控制协调能力、战技勤人员的保障能力关系到战略目的能否有效实现和作战任务的成败。

2) 战场环境U5

反导预警体系要全天候、全时域、全过程掌握空天目标的活动及发展态势，战场空间环境异常复杂，将面对敌方的火力打击和强烈的电磁干扰。反导预警作战中，预警装备作为高价值目标，必将是敌优先干扰压制、优先打击摧毁的目标，面临着光电对抗、网络破坏等诸多信息攻防行动，战场生存能力受到严峻挑战。因此，反导预警体系必须高度重视敌方对体系的各种硬摧毁和软打击带来的风险。

3) 任务的性质和时效性U6

作战任务的成功是进行风险管理的目的，在进行风险识别时，要分析作战任务对体系作战风险的影响，从宏观上把握风险的危害程度。一方面，反导预警作战任务的性质对风险有决定性的影响，任务性质不同，其风险的潜在威胁也不同；另一方面，反导预警作战节奏快，作战周期短，对作战进程的时效性要求必然高，势必大大增加作战风险。

根据以上分析，建立作战风险影响因素模型，如图2所示。该图反映了影响体系作战运用的各风险因素之间的关系及相互作用。作战人员、装备、环境和处置预案随着体系的发展而不断演化，并且相互作用影响作战任务的成败，而决策筹划提供了各风险要素之间相互作用的程序和规则[5，7]。

图2 风险影响因素模型Fig.2 Risk affecting factors model

2.2 风险发生概率及其量化

以上6类风险因素发生的概率反映了风险事件发生的可能性。将风险发生的概率分为5个等级，各等级的量化描述如表1所示。

表1 风险发生概率量化等级Table1 Grades of risk probability

2.3 风险损失及其量化

风险事件必然导致一系列后果和影响，若没有风险损失的潜在威胁，则风险将不存在。作战风险通常会导致人员的伤亡、武器装备的损害以及影响作战进程。风险损失量化等级如表2所示。

2.4 风险不可控性及其量化

风险事件的不可控性体现在解决风险问题的难易程度，对于某一风险事件，能够采取一定的措施降低其发生概率或减少其引起的损失，表明风险较容易控制。显然，在现有的技术和条件下不能对风险进行控制，意味着风险很大。风险不可控性量化等级如表3所示。

3 反导预警体系作战风险评估方法

反导预警体系作战缺乏大量的历史数据作为评估依据，存在信息不完全，小样本和少数据等不确定性问题[8-9]，大多需要依据人的经验、认识，因此，对其进行作战风险评估存在一定的灰性。故在定性定量分析相结合的基础上，采用灰色系统理论对其作战风险进行综合评价。基于灰色系统理论的反导预警体系作战风险评估按评价灰类分别生成对应的白化权函数，将评估对象的实际样本通过白化权函数抽象为某类灰数所描述的类别，把不甚明确、整体信息不足的灰色系统尽可能地白化，以便根据较少的信息得出正确的结果[10-14]。

表2 风险损失量化等级Table 2 Grades of the risk loss

表3 风险不可控性等级Table 3 Grades of risk uncontrollability

3.1 指标权重的确定

各风险因素对体系作战的影响不同，为体现其重要性，应赋予不同的权重。按照评价指标体系确定的层次结构，采用层次分析法，得出各指标的权重[15]。

3.2 评价灰类的确定

参照风险等级的确定，相应的有5个评价灰类，记为k=1，2，3，4，5，分别为低、较低、中等、较高和高。各灰类的白化权函数如下：

(1) 第1灰类，k=1，低，灰数⊗1∈[0，1，2]，白化权函数为

(2) 第2灰类，k=2，较低，灰数⊗2∈[0，2，4]，白化权函数为

(3) 第3灰类，k=3，中，灰数⊗3∈[0，3，6]，白化权函数为

(4) 第4灰类，k=4，较高，灰数⊗4∈[0，4，8]，白化权函数为

(5) 第5灰类，k=5，高，灰数⊗5∈[0，5，∞]，白化权函数为

3.3 评分样本矩阵的确定

将风险等级划分为5级，分别赋值为1,2,3,4,5分，指标等级介于两者之间时，相应评分为1.5,2.5,3.5,4.5分。根据所制定的评分等级标准，组织e位专家进行评分，专家m对第j(j=1，2，…,6)项风险因素的第i项指标的评价值为dije，得出评分样本矩阵为

3.4 灰色评价权矩阵的计算

第i项风险指标的第j项因素属于第k个灰类的评价系数为

).

第i项风险指标的第j项因素的灰类全局和为

第i项风险指标的第j项因素属于k个灰类的灰评价权为

qijk=nijk/nij.

则第i项风险指标的灰色评价权矩阵为

Qi=(qij1，qij2，…，qijk)，k=5.

3.5 各风险指标的灰色评价

第i项风险指标的各风险因素的权重为Ai(i=p，l，c)对风险值的5个量级的量值向量W=(w1，w2，w3，w4，w5)=(1，2，3，4，5)，则第i项风险评价指标的风险量化值分别为：

发生概率的风险度量为P=ApQpWT；

风险损失的风险度量为L=AlQlWT；

不可控性的风险度量为C=AcQcWT。

3.6 风险等级的综合评价

依据风险评判标准确定出风险发生概率、损失和不可控性的等级度量，计算风险大小并确定风险等级。为了区分3个属性的相对重要程度，可采用下式进行计算：

R=PαLβCγ,

(1)

式中:α，β，γ分别为发生概率、损失和不可控性的权重系数，且满足α+β+γ=1。

4 算例分析

由装备研制人员、部队专家、院校专家等5位专家组成评估组，对某远程预警相控阵雷达部队的作战风险进行评估。各专家对照表1～3给出评分,结果如表4所示。

表4 专家评价结果Table4 Assessment results of experts

(1) 评价指标权重的确定

对同一层次的各因素两两间的重要性依据专家经验知识对客观现实的判断给予定量比较，构成判断矩阵，计算矩阵的特征根，并对其进行一致性检验，最后得到权重计算结果。如风险不可控性判断矩阵为

.

经计算得其权值为(0.083 8，0.196 0，0.090 1，0.118 8，0.278 4，0.232 9)，满足一致性检验。

(2) 风险发生概率的量化

以作战人员素质为例，5位专家的评分样本矩阵为

D1=(1.5, 1.0, 1.0, 0.5, 2.0) .

k=1时，有评估指标作战人员素质属于评估灰类⊗1的灰色评估系数为

f1(d113)+f1(d114)+f1(d115)=f1(1.5)+

f1(1)+f1(1)+f1(0.5)+f1(2)=3.5.

同理有n112=3，n113=2，n114=1.5，n115=1.2，则有作战人员素质属于5个灰类的总评估系数为

那么，5位评估专家就作战人员素质的灰色评估权为

q111=3.5/11.2=0.312 5，q112=0.267 9，q113=0.178 6，q114=0.133 9，q115=0.107 1.

同理，可计算其他风险因素的发生概率的灰色评价权向量。则有发生概率的灰色权矩阵为

.

发生概率各个风险因素的权值为AP=(0.133 2，0.116 6，0.159 3，0.372 4，0.091 2，0.127 3)，则发生概率的风险度量为P=ApQpWT=2.818 3。

(3) 风险损失的量化

人员损失的权值为(0.187 2，0.193 2，0.152 6，0.226 5，0.086 6，0.153 9)，可得人员损失的风险度量为LM=(0.142 2，0.245 4，0.258 0，0.196 9，0.157 5)。同理可得装备损失的风险度量为(0.102 0，0.254 3，0.262 3，0.211 9，0.169 5)。作战进程的风险度量为(0.121 6，0.176 5，0.256 7，0.241 3，0.203 8)。

则风险损失的灰色权矩阵为

.

人员，装备，进程的权值由专家经验判断分别为0.3, 0.3, 0.4，则有风险损失的量化L=3.114 1。

(4) 风险不可控性的量化

各风险因素的风险不可控性的权值为(0.083 8，0.196 0，0.090 1，0.118 8，0.278 4，0.232 9)。

风险不可控性的灰色权矩阵为

.

计算可得风险不可控性的量化值为C=3.147 1。

(5) 综合评价

发生概率、损失和不可控性的权重系数α，β，γ由专家经验判断分别取为0.3，0.4，0.3。则有作战风险量化值R为3.031 8。可知该部队的作战风险等级为较高。

分析以上评估过程，给出如下建议：一是作战人员的决策筹划能力和处置预案建设情况对作战进程的影响较大，应加强风险处置预案建设，增强风险防范的针对性，建设一体化指挥信息系统，形成体系作战的整体指挥能力，提高决策筹划能力。二是作战环境和作战任务的不可控性风险较大，应以实战为标准，加强作战人员的训练水平，降低部队的作战风险。

5 结束语

本文对反导预警体系作战风险评估问题进行了探讨，采用灰色系统理论，从风险发生概率、风险损失和风险的不可控性3个方面对体系作战运用风险进行评估。反导预警体系作战风险是诸多因素作用的结果，装备的复杂性、作战环境的多样性、作战人员的能力素质等方面，都会导致作战风险的发生。因此要将风险意识贯穿于实战化训练中，经常性的进行风险分析和评估，增强应对突发风险的能力，确保部队的安全稳定。本文的研究内容为加强反导预警体系作战运用提供决策依据，为提高体系战斗力和效能提供理论基础。

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