基于层次分析法的烟幕保障目标选择问题研究

赵 晖，姜 腾，冯 刚，余 祥，陈正义

（1.海军指挥学院，江苏 南京 210000；2.中国人民解放军92961部队，海南 三亚572000）

0 引言

选择保障目标是烟幕保障决策行动的重点和难点。传统的人为决策，主观因素较重，随意较大，考虑因素难以周全。要想客观、科学地选择目标，还需借助数学方法。20世纪70年代美国运筹学家T.L.Satty提出了层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），该方法是一种定性与定量相结合的分析方法，把复杂的问题分解成各个组成因素，将这些因素按支配关系分组形成层次结构，通过两两比较方式确定层次中诸因素的相对重要性，再综合人的判断来决定诸因素相对重要性的总顺序。AHP分析问题大体分为4个步骤：1）建立层次结构模型；2）构造判断矩阵；3）层次单排序与一致性检验；4）层次总排序与一致性检验[1]。下面以具体示例说明层次分析法在烟幕保障目标优选中的应用。假定某海军驻泊地域内需要实施烟幕掩护的目标有油库、码头和疏散驻泊的重要舰艇3个目标，利用层次分析法确定优先掩护目标。

1 确定保障目标的考虑因素

正确确定保障目标，是合理部署专业烟幕保障兵力的前提，是实现重点保障、集中发烟的关键，保障目标确定的正确与否直接影响到烟幕保障任务能否完成[2]。确定烟幕重点保障目标的主要依据是战斗企图、对手作战目的、抗击能力、本级烟幕保障能力、自然条件等因素。

1）战斗企图。

战斗企图是战斗行动所要达成的基本目的及打算采取的主要手段，是战斗决心的重要内容。烟幕保障属于作战保障范畴，是为保障战斗行动顺利实施而采取的措施，烟幕保障需紧紧围绕战斗企图组织实施。驻泊地域防御作战中，战斗企图通常包括重点保卫目标、重点防御对象和重点防御方向。其中重点保卫目标安全与否往往会对战争全局以及防御战斗进程产生重大影响，在组织烟幕保障时，需优先考虑这些目标。因此，战斗企图是确定烟幕保障目标的重要依据。驻泊地域内符合战斗企图的重要目标主要有：驻泊地域指挥控制系统、机动作战兵力、重要保障设施等。

2）对手作战目的。

通常情况下，对手作战目的不同时，其主要袭击目标也不尽相同；作战对手袭击目标是综合的或交替变化的，但每次行动总是围绕着其作战目的而对一定目标有所侧重。当作战对手以摧毁对方驻泊地域防御体系为目的时，指挥所、防空阵地、雷达站等是其主要袭击目标；当作战对手以削弱对方战争潜力为目的时，则以破坏驻泊地域的保障设施为主要目标，如港口设施、重要油库、造船厂等；当作战对手以消灭对方有生力量为目的时，驻泊地域内的驻屯兵力则是其主要攻击目标，如舰艇疏散点内的舰艇兵力、登陆集结地域的兵力等。因此，对手的作战目的是确定烟幕重点保障目标的考虑因素之一。

3）抗击能力。

海军驻泊地域抗击能力，既是作战对手选择袭击目标的重要依据，也是其选择袭击兵力的主要依据。通常情况下，作战对手会选择利于突破防御体系的兵力兵器作为主要突击兵力，以便以较小代价取得较大战果。烟幕是对抗先进武器的有效手段之一，但不可过分夸大烟幕的作用；使用烟幕可以降低精确制导武器效能，但不可能使精确制导武器完全失去战斗效能。因此，在使用烟幕掩护目标时，应充分考虑抗击能力。

4）本级烟幕保障能力。

本级烟幕保障能力是实施烟幕保障的基础，只有具备了一定的能力，才有可能较好的完成烟幕保障任务。如果选择的保障目标超出本级烟幕保障力量的能力范围，同样无法完成战斗任务。因此在选择保障目标时，必须考虑自身烟幕保障能力因素。

5）自然条件。

无论什么样的烟幕，包括新型干扰烟幕的使用，都需要依托一定的气象，而气象往往又受到地形等自然条件的影响。不熟悉气象、地形等自然条件对烟幕使用的影响，则可能使遮蔽变成暴露，迷盲对手变成扰乱自己，伪装变成指示目标。巧妙的将烟幕与气象、地形相结合，可以人为的改变战场环境，起到“隐真示假”的作用。因此，确定烟幕保障目标时应充分考虑气象、地形等自然条件的影响，不可违背自然规律盲目使用烟幕。

综上所述，确定烟幕保障目标时，必须从实际出发，以自身能力为基础，综合考虑作战企图、对手作战目的、自然条件等因素，正确确定保障目标[3]。

2 概念模型构建

依据上文分析，确定烟幕保障目标需要考虑一下5个方面的因素：即战斗企图、对手作战目的、抗击能力、本级烟幕保障能力、自然条件，但这5个因素对保障目标的影响程度即重要性需要作进一步分析。为评估目标的相对重要性A，特选取上述5个因素作为评估的主要依据，并以B1，B2，B3，B4，B5表示，构建的层次结构模型如图1[4]。其中目标层代表根据目标重要程度选择的最终目标，准则层代表所选目标所受的影响因素，方案层则是驻泊地域防御作战中需要烟幕保障的目标类型。

为保证作战中方案层每个方案的重要程度真实可靠，需要请专家对其进行评估和打分，确定不同的两个方案的权重因素。根据层次结构模型和专家打分结果，可以构造判断矩阵如表1；表2中Bij表示Bi与Bj相对于A的重要性比例标度，Bij通常采用1～9级标度方法。

表1 判断矩阵表Table 1 Judgment matrix table

表2 重要性比例标度[5]Table 2 Proportional scale of importance

3 数学模型构建

海军驻泊地域内有大量的重要目标，如指挥所、通信枢纽、重要物资仓库、各类防御阵地等。这些目标的安危事关海上作战的成败。因此，海军驻泊地域防御中，组织烟幕保障行动必须合理确定掩护目标和保障方式。

1）计算各评估准则相对于目标的排序

表1可以表示为

根据方根法，计算各准则B1，B2，B3，B4，B5相对于目标A的权重[6]。

①判断矩阵每行的方根。

并由此可得

②W＝（Wi1，Wi2，Wi3，Wi4，Wi5）T归一化，可得B1，B2，B3，B4，B5的权重系数。

即：

③检验判断矩阵的一致性。

则最大特征根

一致性指标

由此可得平均随机一致性指标R.I.如表3[7]。

表3 平均随机一致性指标Table 3 Mean random consistency index

则一致性比例指标

当C.R.＜0.1时，认为判断矩阵具有满意的一致性。

由此可见，该判断矩阵具有满意的一致性。

2）计算各目标相对于评估准则的层次单排序。

依据专家意见，采用上述步骤分别建立待选目标C1，C2，C3相对于评估准则Bi（i＝1，2，3，4，5）的判断矩阵：

①计算C1，C2，C3相对于B1的权重向量并检验一致性。

由步骤Ⅰ可知：a1＝0.405 5，a2＝1.144 7，a3＝2.154 4。

即：a＝（0.405 5，1.144 7，2.154 4）T归一化后可得：

C1，C2，C3相对于B1的权重向量WC＝（0.109 5，0.309 0，0.581 5）T

由表3可知n＝3时，R.I.＝0.58。

②计算C1，C2，C3相对于B2的权重向量并检验一致性。

同理，可得C1，C2，C3相对于B2的权重向量（归一化之后结果）

则

由表3可知n＝3时，R.I.＝0.58。

则一致性比例指标

③计算C1，C2，C3相对于B3的权重向量并检验一致性。

同理，可得C1，C2，C3相对于B3的权重向量（归一化之后结果）

则

由表3可知n＝3时，R.I.＝0.58。

则一致性比例指标

④计算C1，C2，C3相对于B4的权重向量并检验一致性。

同理，可得C1，C2，C3相对于B4的权重向量（归一化之后结果）。

则

由表3可知n＝3时，R.I.＝0.58。

则一致性比例指标

⑤计算C1，C2，C3相对于B5的权重向量并检验一致性。同理，可得C1，C2，C3相对于B5的权重向量（归一化之后结果）

则

由表3可知n＝3时，R.I.＝0.58。

则一致性比例指标

当C.R＜0.1时，认为判断矩阵具有满意的一致性[8]。

根据以上计算可以发现，判断矩阵B1，B2，B3，B4，B5都具有满意的一致性。

3）计算层次总排序。

由以上计算结果，可得C1，C2，C3的总排序，即相对于A的权重为

依据计算结果可知：对海军驻泊地域内内油库、码头和疏散驻泊的重要舰艇三个目标，利用层次分析法优选的结果是：C3驻泊舰艇为最优保卫目标、依次为C1油库、C2码头。通过在烟幕保障选择目标中运用层次分析法，可提高保障目标选择的科学性，进一步提高重要目标的生存力，实现烟幕保障效能的最优化和最大化。