作战效能评估研究的可视化分析

赵颜利，余红梅，董 博

（32179部队，北京100012）

作战效能评估是装备形成有效战斗力的科学理论支撑，是军事运筹领域研究的重点和热点。国外针对作战效能评估的研究起步较早，20世纪60年代已出现专门的作战效能评估机构。国内在该领域的研究起步相对较晚，但发展迅速，自20 世纪80 年代以来，大量的学者在该领域进行了深入的研究，做了大量卓有成效的工作，取得了丰硕的成果。

为迅速准确把握作战效能评估研究领域的现状，提高对该领域研究的理解和认知，以便给该领域研究者提供一定的参考。本文以CNKI 数据库为数据源，选取1 200 余篇作战效能评估研究领域的相关文献作为对象，广泛运用文献计量方法和科学知识图谱技术，绘制并分析该领域研究的知识图谱，以探寻该领域研究的演进历程，梳理该领域的研究热点及前沿。

1 研究方法

1.1 研究步骤

本文运用文献计量、科学知识图谱[1]技术，对作战效能评估研究进行分析，探讨该领域的研究情况。首先，以CNKI 期刊库为数据源进行数据采集，从文献、作者2 个角度出发，对作战效能评估研究情况进行初步计量分析；进而，运用科学知识图谱技术对关键词共现、关键词共现时区、关键词突变等进行计算，绘制出该研究领域的图谱，进一步分析其演进历程、研究热点和前沿。

1.2 研究工具

本文的研究基于科学知识图谱技术，借助美籍华人陈超美教授（德雷克赛大学）用Java 语言开发的Cite Space 信息可视化软件，通过共引分析等理论和寻径网络等算法对文献集进行计算[2]，并将结果以直观图谱的方式进行展示。

1.3 研究对象

本文以CNKI 期刊库为数据来源，以“主题词”为检索选项，以“作战效能评估”为检索内容，时间不设限制，来源类别限定为“所有期刊来源”。经过检索，共得到1994—2019 年该领域的所有中文期刊文献1 209 篇。经认真检查，删除与该领域不相关的新闻报道、征稿信息等非规范性文献后，最终得到有效的期刊类文献1 202 篇。

2 文献分析

2.1 文献计量分析

文献数量的变化情况是衡量某领域研究进展的重要指标。根据文献数量分布情况，笔者绘制出作战效能评估研究的年度文献数量统计柱状图，其中，2019年度为预测值，如图1所示。

国内作战效能评估研究开始于20 世纪80 年代，该领域早期研究的文献已经难以查寻，本文查到最早正式刊发的文献为1994年。图1可以看出，国内作战效能评估研究大致经历了3个阶段。

1）作战效能评估研究的兴起阶段（2000 年以前）。此阶段，作战效能评估研究比较零散，文献数量不多，均未超过10篇。但此阶段拉开了该领域研究的序幕，具有重要的开创意义。

图1 文献数量统计柱状图Fig.1 Statistical histogram of literature quantity

2）作战效能评估研究的全面发展阶段（2001—2010年）。此阶段，作战效能评估研究快速发展，文献数量增长幅度大，整体呈上升趋势。其中，2007 年和2010年分别达到了数量最高的98篇和99篇。

3）作战效能评估研究的平稳阶段（2011 至今）。此阶段，作战效能评估研究进入了整理期，研究相对成熟，文献数量相对前阶段的高峰有所下降，但总体相对平稳，波动不大。

2.2 文献来源分析

对文献来源期刊的分布情况进行统计，排名前15的期刊如图2 所示。其中，7 种类期刊为中文核心期刊，分别为火力与指挥控制、兵器装备工程学报、系统仿真学报、战术导弹技术、电光与控制、系统工程与电子技术、弹箭与制导学报；7 种类期刊为科技核心期刊，分别为舰船电子工程、指挥控制与仿真、兵工自动化、现代防御技术、军事运筹与系统工程、计算机仿真、装备学院学报；1 种期刊为普通期刊，为舰船电子对抗。更进一步，对该领域的全部文献进行统计，其中：中文核心期刊有17类，共发文455篇，占文献总量的37.9%；科技核心期刊有13类，共发文358篇，占文献总量的29.8%。从文献来源期刊和期刊发文数量占比来看，该领域研究整体水平较高。

图2 文献来源期刊统计柱状图Fig.2 Statistical histogram of periodicals from literature sources

2.3 文献被引分析

文献被引用有多方面的因素，大体可以归纳为对先驱者表示崇敬，对工作表示赞赏，对同行表示尊敬，对方法表示认同，向读者提供背景等15 个原因[3]。文献被引用的频次，反映了该文献的重要性、关键性和影响力。故对文献被引用频次进行分析，有助于把握该领域研究的核心内容。对此，列出作战效能评估领域被引用频次前10名的文献，如表1所示。

表1 高频被引文献排名Tab.1 Ranking table of high frequency cited literatures

表1 中可以看出，高频被引用的文献发表时间全部在2001—2010年期间，即上文提及的该研究领域兴起阶段。此期间的文献基本覆盖了作战效能评估研究的各个方面，包括概念、方法、模型到指标体系等，为后续该领域的研究奠定了重要基础。同时，也在侧面证明了这个阶段该领域研究快速发展，出现了一批影响大的经典文献。表1中：序号1、2从概念出发，针对研究者容易混淆作战能力和作战效能两者概念，评估方法选取不当的问题，对两者概念的联系和区别进行了探讨和分析[4-5]；序号3、7、8从作战效能评估方法入手，分别提出了软算法、层次分析法和集概念、建模、评估于一体的综合方法[6-8]；序号4、6则对当时作战效能评估方法进行了归纳和探讨[9-10]；序号5对评估模型进行了探讨，并提出了综合指数效能评估模型[11]；序号9 则对指标体系进行了研究，建立了弹炮结合防空武器系统的作战效能指标体系，并采用神经网络算法对系统效能进行了评估[12]。

3 作者分析

某领域研究影响大、地位重要的核心作者，其研究成果、内容和方向往往代表了该领域研究的重点、热点或前沿。查找识别出这些核心作者，分析其相关研究，对于提高对该领域理解和认知具有重要意义。

本文首先采用普赖斯定律选定核心作者候选范围，而后引入文献计量学中的学术评价P指数从而确定出核心作者。

3.1 核心作者候选范围选定

根据普赖斯定律，选定领域研究发表论文的总数在M篇以上的作者为核心作者候选人，其中，M=0.749×Nmax，Nmax为发表论文最多作者的论文总数[13]。为更全面进行分析，采用2 种方式对作者进行界定：一是区分作者排名，仅以文献第一作者为对象进行统计，选择核心作者候选人；二是不区分作者排名，以所有作者为对象进行统计，选择核心作者候选人。

对检索的1 202 篇文献，按以上2 种方式进行统计：①以第一作者为对象。发现董彦非发表文献最多，为7篇，计算取整后M=2，即发表文献超过2篇可作为为核心作者候选人。经统计后，初定核心作者候选范围46 人；②以所有作者为对象。发现张安发表文献最多，为17篇，计算取整后M=4，即发表文献超过4 篇可初定为核心作者候选人。经统计后，初定核心作者候选范围41人。

3.2 核心作者确定

文献计量学中，P指数作为综合性的学术评价指标，兼顾了数量（文献被引频次）与质量（文献平均被引率）的平衡，得到了广泛应用[14]。本文通过P指数来计算确定核心作者，公式为P=(C2/N)13，其中，C为文献被引总频次，N为发文量。对上述2类核心候选人测定P指数并进行排名，各选取前12 名为核心作者，结果如表2所示。

表2 核心作者的P 指数Tab.2 P index ranking table of core authors

表2可以看出，2种方式计算得出的排名存在较大差异，同时出现有董彦非、陈浩光、黄俊、黄炎焱、胡正东、程恺6 人。原因在于前者侧重计算作者署名第一和作者独自著作的贡献，而忽略了合作关系中其他署名位次作者的贡献；后者则认为所有署名作者贡献均等，而忽略了合作关系中位置最重要的第一作者的贡献。总体上，2 种方式计算确定的核心作者都有可取之处，尤其是2种统计中同时出现的作者更要关注。

4 关键词分析

关键词是领域研究文献的代表性术语，是研究内容的高度概括和凝练。从不同方面对关键词进行分析，可以获得该领域的不同信息。关键词共现的频次和中介中心性，通常用来探寻该领域的研究热点；关键词共现的时区图，通常可以明晰领域研究的演进历程；关键词的突现，通常可以用来确定领域研究的前沿。

4.1 研究热点

借助科学知识图谱软件Cite Space，绘制文献集关键词的共现图谱，对图谱解读分析以探寻作战效能评估领域的研究热点。首先，采用Cite Space 软件对检索的文献进行格式转换，而后进行参数设置，时间选择“1994—2019年”，时间切片选择“1”，节点类型选择“keyword”，“TopN=50”，运行程序可以得到关键词共现图谱，见图3，关键词频次与中心性表，见表3。

图3中，圆环的大小代表关键词出现的次数，圆环越大代表共现的次数越高；圆环的颜色代表关键词共现的年份，与图中顶部代表时间的横线颜色相对应；连线的颜色代表关键词首次共现的时间，连线的粗细代表关键词共现的次数。可以看出，频次比较高的关键词为指标体系、层次分析法、评估模型、评估方法、弹道导弹、ADC 模型、数据链、AHP、BP 神经网络、模糊综合评判、电子对抗等。

图3 关键词共现图谱Fig.3 Graph of keyword co-occurrence

表3 关键词频次与中心性表Tab.3 Keyword frequency and central table

表3 是按共现频次进行排序后的前20 个关键词。时间代表该关键词首次出现的时间；频次代表关键词共现的次数，与图3中圆圈的大小相对应；中心性代表该关键词在不同主题文献之间的中介连接作用，中心性越高说明该关键词具有越强的中心地位，具有重要的作用。如果某个关键词共现频次较高，但是中心性较低，表明该关键词虽然频繁出现，但是相对孤立，不能认为是重要的关键词。

综合图3 和表3，取共现频次大于10 和中心性大于0.02 关键词为核心关键词，分别是指标体系、层次分析法、评估模型、数据链、模糊综合评判、评估方法、ADC 模型、弹道导弹、AHP、BP 神经网络、作战仿真、武器系统和电子对抗。

对上述关键词分析，可以归纳出作战效能评估研究的热点为：①主体对象研究，以数据链、弹道导弹为代表；②方法手段研究，以层次分析法、ADC模型、AHP、BP 神经网络、模糊综合评判为代表；③评价指标研究，以指标体系为代表；④作战样式研究，以电子对抗为代表。

4.2 演进历程

关键词共现时区图可以展示时间变迁过程中，作战效能评估研究热点在不同时区的分布特征，揭示出该领域研究的演进历程。运用Cite Space 软件，参数设置中，时间切片选择“3”，其他参数不变，绘制关键词共现时区图，如图4所示。

图4 关键词共现时区图Fig.4 Keyword co-occurrence time zone graph

图4 中的关键词定位于首篇文献出现的时间，后续文献中该关键词出现的次数越多，圆圈越大，相应的连线越多。整体上看，图中的关键词呈现两端稀少，中间密集的现象，这与前面提出的该领域研究的3个阶段相对应。

1）兴起阶段（2000年以前）。此阶段研究较少，关键词出现的也较少。该阶段的热点关键词包括指标体系、数据链、弹道导弹、装备体系、层次分析法等。

2）全面发展阶段（2001—2010 年）。随着时间的推进，此阶段不断出现新的关键词，说明新的研究热点不断出现。热点主要体现在以下3个方面：①方法手段研究热点。此阶段经典的方法手段不断拓展丰富，新兴的方法也不断涌现。2008 年以前，以关键词“模糊综合评判”、“灰色理论”、“ADC模型”、“BP神经网络”、AHP 等为研究热点；2008—2010 年出现“云理论”、“证据理论”等关键词，代表新的评估方法成为研究热点。②主体装备对象研究热点。此阶段各类装备评估研究不断涌现，如“鱼雷武器”、“C3I系统”、“防空导弹”、“无人机”，“预警机”等。③作战样式热点，以“网络中心战”和“对地攻击”等热点关键词为代表。

3）平稳阶段（2011 至今）。这段时间的热点关键词相对较少，新的关键词更少，多为以前出现过的同类或同义关键词。表明现阶段的研究相对成熟或者研究进入瓶颈期，主要是对前期研究的深入、拓展。出现的热点关键词有贝叶斯网络、云模型、灰色层次分析法、作战环境、网络空间等。

4.3 研究前沿

突现词可以捕捉某个特定时期出现的新趋势，用来识别领域的研究前沿，也从侧面为领域演进历程提供佐证。采用Cite Space软件，参数设置中，时间切片选择“3”，其他参数不变，进行关键词突现的探测，如图5所示。

图5 关键词突现图Fig.5 Keyword burst graph

图5中，Keyword指关键词，Year指检索文献集首片文献出现的年份，Strength代表关键词突现强度，该值越大表示突现度越强；Begin-End 代表关键词突现的开始—结束区间。分析可以得出：①“信息熵”、“防空导弹”是2005—2007 年间的研究前沿，持续了3年。期间，谢邦荣等基于信息理论改进了信息熵函数，提出了不确定性度量的作战效能评估方法[15]；王剑飞等利用信息熵和图论方法建立了C4ISR系统效能评估方法[16]；彭征明等改造了信息熵函数并得出一种适合求解作战效能的评估方法[17]；张玉玺等针对防空导弹网络化作战系统结构复杂因素，引入了模糊综合评判法，建立有效模型和指标体系并实例进行了证明[18]；丁勇军等给出了防空导弹作战效能ADC解析模型，并进行了仿真验证[19]；吕伟等构建了攻防对抗下的防空导弹武器作战效能分析指标体系，并改进了ADC 模型[20]。②“AHP”（层次分析法）、“模糊综合评价”是2008—2011 年间的研究前沿，分别持续了3 年和4年。期间，郑昌等运用层次分析法和模糊综合评判方法建立了舰载无人侦察机模糊综合评价模型[21]；王龙涛等利用最优传递矩阵改进层次法并验证[22]；李浩等运用AHP 方法和模糊评判矩阵建立航母编队评估模型，并进行了简要评估[23]。 ③“指挥信息系统”是2012—2015年间的研究前沿，持续了4年。期间，邢利华等建立炮兵精确打击指挥信息系统效能分析模型，并给出了在复杂电磁环境下的评估方法[24]；刘刚等给出了基于群组AHP 和模糊综合评判法进行指挥信息系统作战效能评估的具体方案[25]。④“作战环”、“网络空间”、“贝叶斯网络”是自2016 年以来至今的研究前沿，是最新的研究趋势，随着时间推移也可能成为研究的热点。期间，赵丹玲等从体系角度考虑武器装备体系的作战效能评估，借鉴作战环理论，建立武器装备体系网络化模型[26]；哈军贤等运用系统动力学方法研究了网络空间作战指挥效能评估问题[27]；王光源等运用贝叶斯理论分析建立了预警机导航系统综合效能评价模型并验证了可行性[28]。

5 结论

本文对CNKI 收录的1 202 篇作战效能评估研究领域文献进行分析，进行了以下工作：一是对文献进行分析。通过计量分析，将国内作战效能评估研究划分为兴起、全面发展和平稳3 个阶段；通过来源分析，发现文献核心期刊比例高，该领域研究质量高；通过引用分析，查询得出影响大的经典文献。二是对作者分析。通过普赖斯定律和P指数对核心作者进行了确定，以便了解其研究内容和方向，把握领域的研究重点、热点。三是对关键词分析。借助科学知识图谱软件Cite Space进行关键词共现、时区图、突现图谱绘制，探测出该领域研究热点、演进历程和研究前沿。

本文对作战效能评估研究的演进历程、热点和前沿趋势进行了分析，期望为该领域的研究者、实践者提供重要参考和指导。但由于本文的研究主要基于中文期刊文献，采用科学知识图谱软件进行分析，存在一定的局限性。一方面，部分重要有价值的研究可能以专著、会议、内部刊物和外文刊物等形式发表，本文研究并没有涉及；另一方面，由于文献格式不规范性及软件工具算法的局限性，关键词图谱绘制还存在一定的瑕疵。后续的研究需要对此进行改进，进一步提高分析的全面性和准确性。