钱 丰 陶德进
(中国电子科技集团第二十八研究所 南京 210007)
战役级陆军指挥信息系统作为联合作战指挥体系的重要组成部分,主要承担联合作战条件下对所属陆军作战部队的作战指挥任务,同时具有对海、空军及火箭军任务部队的联合指挥能力,能够切实承担起以陆军为主开展联合作战或者配合联指、其他军种开展联合作战的使命任务,满足边境封控、联合防空、岛礁攻防、反恐维稳等作战任务的需要。开展战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能评估分析研究,为完善战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能提供分析评估理论基础,能有效提升战役级陆军指挥信息系统指挥的作战指挥能力,对战役级陆军指挥信息系统实现全军推广具有重要军事意义。
目前对战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能的评估还处于探索阶段,正在寻求建立一套严谨科学的评估体系。战役级陆军指挥信息系统指挥控制是涉及多领域多要素综合集成的复杂行动,对其效能的分析评估必须考虑多种因素,其中相当部分因素存在着随机性和模糊性,如果采取一般的评估方法无法生成有效的、准确的评估结论[1]。
本文对战役级陆军指挥信息系统按体系结构划分影响效能因素层级,采取基于模糊理论和层次分析法相结合的评估方法综合分析各层级指标,建立了严谨科学的评估指标体系,为战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能的改进提供了可靠的理论依据。
客观公正性原则要求在评估中要尊重客观规律,坚持科学性导向,不主观随意,评估结果应以充分的事实为依据。战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能评估必须以作战的军事需求为导向来选择评估的内容,全面深入分析,建立完备的能充分反映战役级陆军指挥信息系统客观效能的指标体系。这些指标必须是经过对指挥系统的深入研究,综合分析得出,且评估数据必须确保全面、有效、充分以及正确,最终能够经受实践的检验[2]。
系统性原则要求在评估中考虑任何问题都要从整体、系统的角度出发,把评估系统当作一个有机的整体看待。作战指挥是一个相当复杂的活动,整个指挥系统全程参与,系统中任何一个功能因素都能直接影响全系统功能的作战发挥,可以说各个功能因素共同构建全系统整体作战能力,因此在评估指挥控制效能时,必须充分全面地考虑影响全系统效能的诸多因素,同时从整体上对全系统进行综合评估。战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能评估指标体系采用层次结构构建,自上而下,从宏观到微观层层深入,形成一个不可分割的有机统一的评价体系。
用定量指标进行计算,可以让评估具备客观性,也容易运用数学模型进行分析计算,与定性指标相结合,可以弥补单纯定量指标评估的不足。指挥信息系统本身参数多、结构复杂,具有一定的偶然性和模糊性[2],而其作战指挥又是一个相当复杂的活动,既包含相当数量的可量化、可衡量的因素,同时也包含许多难以量化、衡量的因素,使用单一的量化值无法准确地对其进行指标评估。因此战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能的评估将采用定量分析和定性分析相结合的原则,建立可量化、可衡量的各项指挥控制效能评估指标,在评估中关注数据的收集和统计,灵活运用数学模型分析评估,对分析结果进行定性分析,提供全面的、辨证的、准确的定性评估结论。
绝对指标反映系统的总量和整体规模,相对指标反应系统的变化特征和变化关系。战役级陆军指挥信息系统不是一个完美指挥信息系统,而是一个不断提升完善的迭代系统,建立绝对指标评估整体作战效能,反应系统作战能力,同时建立相对指标评估提升整体作战效能,逐步提升完善系统作战能力。
可操作原则是指各指标应该尽量简单明了,微观性强,便于获取,具备现实可操作性,同时还能进行定量处理,便于进行计算和分析。战役级陆军指挥信息系统面对的作战指挥过程具备复杂多变的特点,在设计效能评估方法、明确处理流程、建立评估标准等具体业务上,都必须注意与实际相结合,采取切实可行的手段,使评估结果准确有效,同时又便捷高效,过于繁杂和过度局限均达不到全面评估的要求[4]。
战役级陆军指挥信息系统的设计按照“军委—战区—部队”三级联合作战指挥体制,以一体化联合作战需求为引领,按照“统一设计、上下贯通、多级联动、跨域协同”四个方面的要求,自上而下体系设计,自下而上形成能力。战役级陆军指挥信息系统具备根据作战任务灵活确定指挥编成,按需动态部署系统;具备与战区联指和其它军种指挥信息系统基于统一态势图、标准模板和规范流程的联合筹划指挥;具备战区“统一指挥、分域联动、跨域协同”的联合行动控制。战役级陆军指挥信息系统主要由陆战场态势感知、联合指挥决策、联合行动控制和作战评估四个逻辑功能域构成,所以按照功能域划分对应生成战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能体系结构:陆战场态势共享性能(U1)、联合指挥决策性能(U2)、联合行动控制性能(U3)和作战评估性能(U4)[4],如图1所示。
图1 战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能
1)陆战场态势共享性能。实现陆战场各类陆情信息的归一化汇总和处理,为联指、战役级陆军作战分中心、陆军任务部队等各级各类陆情用户提供敌情、我情和战场环境一体的陆战场综合态势“一幅图”。战场态势共享性能指标:陆战场情况接入效能(U11)、陆战场情报处理效能(U12)和陆战场态势感知产品分发共享效能(U13),如图2所示。
2)联合指挥决策性能。对上实现与联指中心的联合筹划,内部实现陆军多兵种多层级共同筹划,提供基础数据、作战规则和计算模型,为作战行动控制提供作战方案计划数据服务,以支持作战细粒度指挥和高效协同,实现作战指挥决策的“战前筹划与临机筹划一体,作战行动与支援保障筹划一体、全局整体筹划和局部精细筹划一体、筹划与指挥联动一体”。联合指挥决策性能指标:协同计划作业效能(U21)、辅助决策分析效能(U22)、作战计算效能(U23)和推演评估效能(U24),如图3所示。
3)联合行动控制性能。以CMCA循环指挥理论为依据,由指挥控制(C)、任务状态监视(M)、战术协同(C)和临机处置(A)功能组成。依托指挥专网、数据链、战术互联网和北斗卫星等通信资源,连接海、陆、空、火箭军各军兵种作战力量和装备资源,综合运行代码指令、指挥文电、语音等指挥模式,构建联合作战行动控制环境,组织实时网络化作战控制,临机调整作战行动。联合行动控制性能指标:陆战场监控效能(U31)、临机情况处置效能(U32)、力量指挥效能(U33)和军兵种协同效能(U34),如图4所示。
4)作战评估性能。对作战效果进行统计分析评估的性能。主要提供部队作战能力评估、目标毁伤效果评估和行动实时效果评估的能力。作战评估性能指标:部队作战能力评估效能(U41)、目标毁伤效果评估效能(U42)和行动执行效果评估效能(U43),如图5所示。
图2 陆战场态势共享性能指标
图3 联合指挥决策性能指标
图4 联合行动控制性能指标
图5 作战评估性能指标
针对战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能体系结构组成,采用层次分析法数学模型,可生成其指挥控制效能评估模型如下:
其中,U为指挥控制效能;U1为陆战场态势共享性能;λ1为陆战场态势共享性能权重系数;U2为联合指挥决策性能;λ2为联合指挥决策性能权重系数;U3为联合行动控制性能;λ3为联合行动控制性能权重系数;U4为作战评估性能;λ4为作战评估性能权重系数。
陆战场态势共享性能评估模型如下:
其中,U11为陆战场情况接入效能;λ11为陆战场情况接入效能权重系数;U12为陆战场情报处理效能;λ12为陆战场情报处理效能权重系数;U13为陆战场态势感知产品分发共享效能;λ13为陆战场态势感知产品分发共享效能权重系数。
联合指挥决策性能评估模型如下:
其中,U21为协同计划作业效能;λ21为协同计划作业效能权重系数;U22为辅助决策分析效能;λ22为辅助决策分析效能权重系数;U23为作战计算效能;λ23为作战计算效能权重系数;U24为推演评估效能;λ24为推演评估效能权重系数。
联合行动控制性能评估模型如下:
其中,U31为陆战场监控效能;λ31为陆战场监控效能权重系数;U32为临机情况处置效能;λ32为临机情况处置效能权重系数;U33为力量指挥效能;λ33为力量指挥效能权重系数;U34为军兵种协同效能;λ34为军兵种协同效能权重系数。
作战评估性能评估模型如下:
其中,U41为部队作战能力评估效能;λ41为部队作战能力评估效能权重系数;U42为目标毁伤效果评估效能;λ42为目标毁伤效果评估效能权重系数;U13为行动执行效果评估效能;λ43为行动执行效果评估效能权重系数。
1)指标体系采用的是逐层递阶结构,因此,按照因素集的层次分类属性将其划分为两个层级的因素集。第一级因素集:U={U1,U2,U3…UK};第二级因素集:Ui={Ui1,Ui2,Ui3…UiK}。
2)对第二级因素集中每一个UiK,分别进行单因素综合评价。设定评判集为V={V1,V2,V3…Vn},通常选用“优秀、良好、一般、差”4个等级。UiK内各因素相对于 Ui的权重系数集合为 Ai={ai1,ai2,ai3…aiK}并且满足ai1+ai2+ai3+… +aiK=1,权重系数的确定由层次分析法分析确定。单因素评判矩阵Ri={ri1,ri2,…rij}的权重系数为Ai={ai1,ai2,ai3…aiK}。因此,第二级因素综合评价向量Bi=AiRi。总的综合评估 U={U1,U2,U3…UK}的权重系数为A={A1,A2,A3…AK},总的综合评价向量B=AR。
根据上文构建的战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能评估数学计算模型,对陆战场态势共享性能、联合指挥决策性能、联合行动控制性能和作战评估性能等4方面性能指标设计评估分析实验,采集指挥控制效能实验数据,进行综合分析计算。本次计算采集了10次实验数据,这些数据由外场试验得出,经过归一化分析处理得出评估数据,下面详细列出陆战场态势共享性能评估数据进行计算推演,先进行第二级因素综合评估,如“声像情报接入效果”有2次评估结论为“优秀V1”,有4次评估结论为“良好V2”,有3 次评估结论为“一般V3”,有1次评估结论为“差V4”,则r11=0.2,r12=0.4,r13=0.3,r14=0.1,以此类推,得出每个子因素集的评判矩阵。
分析设置权重系数集合:
同理可得,陆战场情报处理效能综合评价向量:
陆战场态势感知产品分发共享效能综合评价向量:
按照模糊理论最大隶属度原则,陆战场态势共享性能为1.25。以此类推,可以求得联合指挥决策性能为1.06,联合行动控制性能为2.12,作战评估性能为1.96。根据综合层次法得出各性能对应的权重系数:
本次战役级陆军指挥信息系统指挥控制效能值为
对战役级陆军指挥信息系统的指挥控制效能进行评估,是一项极其复杂困难的工作,涉及因素较多,并且涉及到很多难以量化的模糊因素。本文采用模糊理论和层次分析法相结合的综合评估方法,定量定性地对系统整体进行全面分析,充分考虑系统中的不确定模糊因素,建立了合理的、精确的评估数学模型,对战役级陆军指挥信息系统的指挥控制效能进行了一次科学的有效的评估,有助于理论系统地提升战役级陆军指挥信息系统作战指挥能力。