基于ANP-FUZZY 法的通用装备指挥车作战效能评估研究

夏成龙，卢天鸣，洪梅

（1.陆军工程大学，江苏 南京 211101；

2.中科电子集团第二十八研究所，江苏 南京 210007；3.国防科技大学，江苏 南京 211101）

通用装备指挥车是配备有多种通信和观察装备，用于部队军事行动指挥的指挥车辆。该装备可以实施战术侦查，具有一定的机动性、火力打击和战斗防护的能力。通常由各级指挥车经内部网络连接构成部队作战指挥信息系统，用于上下级之间命令传达与信息传递的通信连接。为紧贴部队作战使命任务，摸清通用装备指挥车作战效能的具体底数，为该通用装备指挥车研发，性能改进，列装且更好的服务部队提供科学依据支撑，现构设实战化装备使用环境，对通用装备指挥车作战效能进行评价。

1 国内外作战效能评估发展

目前，国外对武器装备作战效能的评估已经发展了很多年了，尤其自二战以后，以美苏为首的各个军事强国都注重加强对武器装备作战效能的理论研究。1974年，苏联专家温斯切勒发表的《现代武器运筹学导论》进一步发展了效能评估的研究；美国科学家在英国工程师兰彻斯特，F.W.提出的Lanchester 方程的基础上创建作战模型；美国工业界武器系统咨询委员会（WSEIAC）提出的ADC 模型，被广泛地应用于效能评估中；20 世纪90年代后期，美国实行了“作战实验室计划”，陆续成立了很多的作战仿真实验室，并将作战仿真实验的方法应用于效能评估的领域；随着美苏两国对作战效能的研究，都形成了比较完整的理论体系，目前，比较常用的效能评估模型有A.H.Levis 教授提出了SEA 方法、美国海军提出的AN 方法、美国运筹学家提出的层次分析法（AHP）。

国内虽然较国外发展较晚，但也取得了一定的理论成果，例如，李长生的《军事运筹学》和熊笑非的《作战飞机效能评估》这两本书，标志着作战效能概念在我国正式形成。1982年，邓聚龙教授在层次分析法的基础上，提出了灰色层次分析法，有效地对多评估目标系统进行有效的评估。白炜主要基于改进型的RBF 神经网络算法对作战效能进行评估，提高了作战效能评估的准确性和有效性。之前的大多数方法把指标之间的关系看成是相互独立的，互不影响的，且没有解决模糊的、不确定的因素，本文考虑到实际过程中通用装备指挥车作战效能指标之间存在相互影响，故采用网络层次分析法（ANP）进行指标权重计算，然后，采用模糊综合评价方法进行评价，定性分析与定量计算，提高评价的客观性和准确性。

2 构建通用装备指挥车作战效能指标体系

通用装备指挥车作战效能是一个关系复杂、数据处理较大的研究问题，为了切实摸清通用装备指挥车的作战效能的真实情况，需要在了解的基础上，掌握其特点规律，因此，通过查阅文献、调查研究、专家咨询和统计计算，系统地梳理了影响通用装备指挥车作战效能相关的影响因素，并经过Delphi 法最终确定指标体系，该指标体系包含1个目标层：通用装备指挥车作战效能；5个一级指标：装备综合效能U1，信息处理效能U2，信息传递效能U3，协调指挥效能U4，装备防御效能U5；14个二级指标：装备拉动能力U11，装备机动能力U12，装备损耗能力U13，信息接收能力U21，信息处置能力U22，信息更新能力U31，信息分发能力U32，信息推送能力U33，信息连通能力U41，协助指挥能力U42，控制协调能力U43，防侦察能力U51，防损毁能力U52，防网电攻击能力U53。

3 ANP-FUZZY 法的原理

3.1 网络层次分析法（ANP）理论

网络层次分析法（ANP）是在层次分析法（AHP）的基础上进行的拓展，ANP 主要包括控制层和网络层，它是将系统内各元素的关系用类似网络的结构表示，而不再是简单的递阶层次结构，网络层中的元素可能相互影响、相互支配，这样ANP 能更准确地描述客观事物之间的联系，是一种更加有效的决策方法。ANP 通过分析问题、构造典型结构、解超矩阵来确定的权重。由于现实中一般计算量较大，因此，采用Super Decision 软件进行权重计算。

3.2 模糊综合评价法(FUZZY)理论

模糊综合评价是一种基于模糊数学的综合评价方法。该方法是根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象作出一个总体的评价。模糊综合评价方法具有结果清晰、系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决。

模糊综合评价的计算步骤：

建立评价因素的权重向量A。

（3）建立评价因素的模糊关系矩阵R。

其中“◦”表示模糊综合算子。由于本文的在对通用装备指挥车作战效能进行评估研究时，并没有对其指标中的任一指标存在偏好，因此，在考虑选取模糊合成算子“◦”时选取加权平均型的模糊综合算子该种模型依据指标权重的大小充分考虑了所有指标的信息。

（4）对模糊综合评价结果进行分析，对模糊向量进行分析的方法常用的有最大隶属度法原则、模糊向量单值化等。

3.3 基于ANP-FUZZY 法的通用装备指挥车作战效能评价的思路

本文先考虑指标之间的相互影响关系，利用网络层次分析法（ANP）计算出指标权重，再采用模糊综合评价对指标进行评价，最终根据最大隶属度原则对结果进行分析，得出结论。

4 通用装备指挥车作战效能的评估

4.1 基于ANP 法的指标权重的确定

指标权重的确定是对作战效能评价的重点环节，通过分析将通用装备指挥车的目标层作为ANP 的控制层，由于现实中，一级指标下的二级指标之间存在相互影响的关系，作为网络层，并通过专家调查问卷和小组讨论，综合10 位专家的调查问卷，最终得到指标之间的相互关系，并且根据指标之间的关系表可以得到关于通用装备指挥车作战效能的ANP结构图，如图1 所示。

图1 通用装备指挥车作战效能ANP 法结构图

因此，通过上述的指标间的关系图和ANP 结构图，并采用1-9 标度法对指标进行两两比较打分，利用将该指标间的关系输入SuperDecision 软件并对指标进行两两比较打分，最终可以得到符合一致性检验的指标权重见表1。

4.2 基于模糊综合评价法(FUZZY)的作战效能评估

表1 通用装备指挥车作战效能指标权重

根据2.2 介绍的模糊综合评价相关评价步骤，现对通用装备指挥车进行模糊综合评价。

（1）确定因素集。

（2)确定评语集。评价者对被评价的因素进行评判，所有的评价结果的元素在一起构建了评语集，根据以往的经验，本文设置5 级评语等级，因此评语集为：

式中，V为评语集合； 1V为很差； 2V为差； 3V为一般； 4V为良好； 5V为好；分别对应的评价值为0.3，0.5,0.7,0.9，1。

（3）各指标权重确定。通用装备指挥车指标权重由网络层次分析法已经计算得到，见表1。

（4）合成模糊综合评价结果。根据专家打分得到评价指标的隶属度矩阵：

由B=w◦R可得到二级模糊评价结果为：

根据最大隶属度原则,其中0.5149 最大，该数值属于良好的范畴，因此，可以得到通用装备指挥车作战效能为良好。通过某部队在实际的演训过程中通用装备指挥车作战效能的情况进行对比，验证了该方法的得到的评估结果与实际情况一致，验证了该方法的有效性。

5 结语

（1）根据查阅文献，调查研究以及专家调研等方法，结合通用装备指挥车的特点，构建了通用装备指挥车作战效能的指标体系，为科学地对通用装备指挥车作战效能的评估提供了基础。

（2）本文采取ANP 法是AHP 法的进一步改进与拓展，ANP 法充分考虑了现实中指标之间存在相互影响，且采用模糊综合评价(FUZZY)解决评价中模糊的、不确定的因素，为通用装备指挥车定装提供科学检验。

（3）本文通过指标权重的计算，找出影响通用指挥车作战效能的重要指标。一级指标中装备综合效能和装备防御效能相对重要，二级指标中装备损耗能力、防侦查能力、防损毁能力相对重要，这与实际试验结果一致。

（4）本文采取的ANP-模糊综合评价的方法具有一定主观性，因此，在下一步的研究中将对指标进行细化、量化，更加客观实际地反映装备作战效能情况。