基于AHP的反导预警作战管理流程评估

肉孜麦麦提，王树文，刘 辉

(空军预警学院，湖北 武汉 430019)

0 引 言

导弹防御作战发起突然，节奏飞快，所有的作战态势感知、任务规划、管理决策、调度控制和效能评估都必须遵循严格的时间约束，决不能拖延。再加上不断发展进步的弹道导弹突防技术和复杂多变的战场环境，作战进程的发展将变得更加瞬息万变，难以把握。如果没有反导预警作战管理系统的智能化分析和辅助决策，光靠指挥员的人工判读和处置，必然处处被动，难有还手之力。因此，自动化和智能化是反导预警作战管理的必然要求，也是未来的发展趋势。只要有了高度的自动化和智能化反导预警作战管理服务系统，管理者才能拥有充分的反应时间及下定作战决心的时间和依据。在反导预警作战中，提前对战场态势、目标的威胁等级进行深入分析，从而快速地形成信息优势、决策优势、指挥优势以及行动优势，最终在最短的时间内达到最好的作战效果[1]。

1 反导预警作战管理流程

反导预警作战管理人员和机构在执行反导预警时，进行作战管理的一般过程就是反导预警作战管理的基本流程。如图1所示，反导预警作战管理的基本流程与一般作战管理的流程一致，但有些步骤可合并成一个。不同级别的反导预警作战管理规模、数量、结构以及管理措施、持续时间等有所不同，大部分具有以下几个步骤：态势感知、管理决策、任务规划、调度控制、效能评估等。

图1 反导预警作战管理基本流程

这5个环节在一个反导预警作战管理周期内有先后之分，但是作战管理流程一旦启动，各环节相继运转之后，就形成了彼此交叉、重叠的状态，而且循环往复地进行，直到作战结束。有序科学的反导预警作战管理流程给纷繁复杂、变化不定的反导预警作战活动提供了一条主线，使管理活动不至于陷入混乱和迷惘，也令预警行动在激烈复杂的反导预警作战中保持良好的秩序性[2]。

1.1 态势感知

反导预警态势感知，指感知反导预警作战环境中的要素(特别是空天威胁目标)，理解其意义，并预测其短期未来的状态。也就是说要弄清楚反导作战和反导预警面临的外部条件限制，尤其是敌弹道导弹攻击的态势和空天环境限制，找出其中的有利和不利因素、其中可资利用的资源与存在的弹道导弹威胁，目的是明确已方在既定环境下可以采取怎样的行动、达到什么样的目标。

态势感知是反导预警作战的前提与基础。觉察态势、理解态势、掌握态势是作战管理人员在瞬息万变的战场环境中判别意图、寻觅战机，决策制胜的先决条件。

反导预警态势感知分为空间态势感知和战术弹态势感知，基本流程如图2所示。

图2 反导预警态势感知流程

1.2 管理决策

高东明教授在《作战管理基本理论研究》这本书里对管理决策进行了深入的研究和分析，指出：“管理就是决策”，决策贯穿于管理的整个过程，总的来说，决策是一切管理工作的核心[3]。作战过程中，决策不仅是高层做出的决定，还包括底层对具体问题做出的决定。那么反导预警作战管理决策，要考虑反导预警力量编组自身能力、自身能力与环境对比、反导预警情报用户的需求，然后在作战决心的前提下，对反导预警的力量、时间、信息、作战预案、组织、协调和控制进行决策。

作战管理中的决策一般分为4个主要阶段：

(1) 敌我环境

反导预警作战管理中，通过态势感知对战场中敌我状态察觉、理解，并对未来态势作预测，且对威胁进行评估。

(2) 计划方案拟制

制定和分析可能采取的行动方案，即“设计活动”。其主要包括：上级企图和本级任务、情报判断结论、兵力编成及部署、作战任务区分、作战指挥的组织，不同作战阶段行动要点，各种作战保障的组织，完成作战准备的时限等。反导预警作战管理中，主要依据指挥定下的作战决心，拟制多个备选计划方案。

(3) 方案优选

从可资利用的备选方案中选出一个特别行动方案，即“抉择活动”。

反导预警作战管理中，为了让指挥员以最快速度分配最好的预警资源，提供作战效益，要准备多个方案预案。在模拟训练和推演中，对这些方案预案进行评估，最终在反导预警作战中，对不同的目标分配不同的作战单元，从中选择最符合作战意图的作战方案。

(4) 监管审查

决策、实施与评审，即“审查活动”，其实质是对过去的抉择进行实施与评价。

1.3 任务规划

反导预警作战管理中的任务规划，是指依据反导作战任务编组的反导预警力量所拥有的预警资源、作战约束条件、初始状态、目标状态，运用相应的规划推理技术，产生一系列反导预警作战行动，并通过执行预警行动序列实现从初始状态向目标状态的转变。

战略级任务规划重点解决作战指导与作战能力的问题，回答的是“为什么打、能不能打、付出多大代价打”等问题。

反导预警任务规划是反导预警作战筹划的重要环节，其任务就是根据反导预警作战筹划生成的作战预案制定军委级战略弹道导弹反导预警、战区级战术弹道导弹反导预警和反导预警装备具体的预警资源调配计划，是典型的决策过程，在反导预警作战管理的必要阶段是反导预警作战管理的起点。

反导预警任务规划分为任务接受与理解、战场环境分析与评估、任务方案拟制、方案优化，过程预演评估、任务方案输出、监控反馈修正等阶段，如图3所示。

图3 反导预警任务规划流程

(1) 任务接受与理解

反导预警作战管理中，任务规划系统根据上级作战意图，采集有关反导预警作战管理任务规划的数据并进行分析，对已有的实时情报和数据库中的信息，进行对比和综和，最终得出初步的目标和任务分配。

(2) 战场环境分析与评估

通过分析敌我友情、战场环境、电磁态势等，确定当前作战重心，生成符合作战意图的电子作战目标清单，主要包括电磁威胁评估和目标选择。电磁威胁评估主要基于对目标的活动参数、能力分析、体系作用等综合评价对我威胁等级。需要注意：一是准确获取电磁目标参数和提炼目标活动规律，参数的准确性直接影响电磁威胁评估的准确性；二是合理选择电磁威胁目标威胁等级计算指标，避免因评价指标过多而产生计算量“爆炸”的问题。目标选择通常分为3个步骤：首先，从建立的目标资源库中，综合考虑目标等级、威胁程度、价值和效益，生成按照优先级排序的目标初选清单，作为目标选择的基础；其次，由指挥人员根据任务和兵力条件，对目标进行精选，确定重点目标，适当调整目标优先级排序；最后，采取人机结合的方式综合生成最终的目标清单。

(3) 任务方案拟制

在任务规划系统支持下，对作战任务进行分解，设计作战过程，划分作战编组，分配目标兵力，确定行动序列，制定保障计划，生成作战任务清单。核心是任务分配和行动规划。任务分配是在明晰电磁威胁和兵力运用后，从具体电磁威胁目标到具体兵力的任务指派，主要是根据电磁威胁目标的威胁时段、战技性能，作战兵力兵器的类型、作战能力、实有数量，以及作战任务中明确的毁伤标准要求，确定行动序列、相互协调关系、机动路线等问题。此环节需要解决的关键问题：一是确定战法，分析敌方重要目标的作战运用规律，根据乙方兵力兵器的作战能力，提出针对性强的战法对策；二是合理划分作战阶段，结合联合作战进程，充分考虑敌方战略行动，设计我方作战行动序列；三是注重协同配合，包括作战与联合作战之间的协同，以及作战行动之间的协同关系[4-5]。

(4) 方案优化

主要是从目标、兵力、频谱、时空、效果、风险等方面，对任务方案中的冲突进行消除，对部分作战行动和兵力安排进行优化调整，以提高方案计划的科学性、合理性和可行性。战略级、战役级任务规划中，要注重发挥“人在回路”的作用，通过指挥人员的经验、洞察、判断来对计划进行优化调整，不能片面追求某个指标最优，而是从谋略对抗、关照全局、突出重点、总体可控等角度来分析比较，修正模型、规划、系统计算的偏差或错误，采用人机结合、定量与定性结合的方式提高方案计划的科学合理性。战术级和武器平台级任务中，要注意对约束条件的适度修正，防止出现过于理想化、简单化、机械化的情况，要对作战过程中可能出现的情况有预见性准备。

(5) 过程预演评估

主要是采用杜康推演的方式，对作战方案进行模拟评估、复盘分析，通过定量分析和定性评价的方式，对方案进一步检验优化。规划是作战行动的预先安排，指挥员最关心的是到底效果如何，因此预演评估非常必要。它的主要作用是对作战过程进行模拟推演和对装备作战效果进行预测估算，同时便于指挥人员熟悉作战过程，了解和把握作战关键环节，达成对任务过程的一致理解和认识，为调整优化作战计划提供决策支持。

(6) 规划方案输出

随着反导预警体系各类预警侦察单元配属的装备信息化程度的提升，不仅需要人的认知活动实现对任务规划清单的理解，而且各类人员对任务的分配工作，更需要通过机器的编译过程实现对任务规划清单的理解，完成向预警侦察装备装订作战数据与模型的工作，完成人与人、装备与装备、人与装备对作战任务的共同“理解”。这种任务规划修订是反导预警作战管理的重要内容，更是执行任务规划的具体方法[6]。

(7) 监控反馈修正

主要是通过对战场弹道导弹攻击和反导拦截态势的监控及对作战效果的评估，建立决策信息反馈回路，实时掌握战场动态，并根据新的变化进行作战任务的重规划，及时修正作战计划和生产新的作战指令。

总的来说，以上7个基本环节构成了任务规划的执行和反馈环路，可以根据具体情况多次迭代、反馈，直至完成规划工作。

1.4 调度控制

反导预警作战过程就是反导预警活动发展变化的连续性在时间、空间的表现。控制作战通过对作战过程中反导预警装备的模式、参数、波束、状态和各种协同行动进行控制来实现，既包括对任务规划方案的严格依照，也包括对方案的调整。

反导预警作战管理的调度控制体现在作战行动、探测资源管控和内部作战协同方面。

(1) 作战行动控制

反导预警行动是反导预警力量根据反导预警任务而实施的各种预警活动的统称。其主要预警行动通常包括早期预警、搜索截获、跟踪识别、引导拦截和毁伤效果评估等。

其中协同可以分为体系级协同、系统级协同和装备级协同，具体协同行动包括预警与情报协同、早期预警装备协同、跟踪识别协同、信息火力协同等。调度控制就是对每个协同要点的时机、要素、效能等进行控制，提高反导预警能力。

(2) 实施探测资源管控

主要是根据反导预警任务规划，确定预警行动步骤、优先级别，实施探测资源状态评估、合理分配优先资源、优化跟踪模式与参数、行为跟踪时序、系统探测效能评估。其主要包括空间管理、模式管理、时间管理、附属资源管理、状态监控与评估等。其中，空间管理是综合考虑任务需求、预警装备性能、通信网络等因素，合理确定各反导预警装备的空间位置，给出探测扫描的方位范围；模式管理主要选择合适的工作模式，包括搜索、跟踪、识别模式、信号波形、频率、发射控制、功率级和处理技术等选择，那么时间管理在必须与其他探测资源或目标环境中的时间同步的情况下，对反导预警装备的操作进行任务时间管理。

(3) 组织内部作战协同

主要体现在地基远程预警相控阵雷达、多功能相控阵雷达和导弹预警卫星间的协同与配合，是保证获取连续、完整、精确和实时反导预警情报的关键环节。

反导预警与空间目标监视之间的协同，平时对空间目标的监视以空间目标监视系统为主、以反导预警系统为辅进行作战协同；实施反导预警时以反导预警系统为主、以空间目标监视系统为辅进行作战协同。

1.5 效能评估

反导预警作战效能是作战指挥、控制和管理共同作用的结果，作战管理和指挥一样要对作战效能进行评估，通过考察作战中的各种损耗，包括预警资源的占用损害、情报质量和情报信息用户需求满意程度，评估上一个指挥周期或作战管理周期内的管理决策、任务规划、调度控制对人员、装备、时间和信息的管理效果，为下一个周期的作战管理提供可靠的依据。

反导预警作战效能评估对提高作战管理水平具有很强的促进作用。所有活动中，结果最具有说服力。作战管理水平的高低会体现在结果上，作战效能会给出一个客观的、无法辩驳的依据。因此依据作战效能，可以总结作战管理的得失，为后续作战活动提供良好的经验，促进作战管理各方面的改进，为今后的战争提供经验，促进作战管理水平的提高[7]。

2 反导预警作战管理运用流程

一体化弹道导弹防御系统C2BMC(指挥、控制、交战、管理与通信)可以被看作是一个“中间设备”，将武器、武器平台、信息技术系统、探测器、处理、人员、训练、交易规则和组织关系结合在一起，使之能够更有效地使用导弹防御武器，达成导弹防御目标。

作为弹道导弹防御系统的“中间设备”，C2BMC的作战运用流程如图4所示。其中，系统运用中的各时间段沿底边表示，交战前的活动指系统每天的日常业务，包括计划的自动化更新、训练、维护、设备管理、后勤和数据库的自动化更新(包括情报的更新)[8]。

图4 C2BMC中的作战运用流程

其中，反导预警探测、识别、评估、威胁估计、情报信息支援保障(引导拦截)等都体现了反导预警作战管理从态势感知到决策、到任务规划再到资源管控和效能评估，都与反导拦截行动同时进行了自适应规划、监视与评估，并成为非常重要的环节。

2.1 交战前到威胁识别时间段

在这段时间内，系统主要进行规划工作。在此期间，C2BMC要协调预警探测，包括组织天基、陆基等反导预警装备，开展协同预警行动，包括搜索、跟踪、识别等，形成战场态势，更新已有的情报，保证与作战部队之间的连通性，并不断地监视和观察敌方的活动和友方的作战能力。

2.2 威胁识别到确认威胁事件段

态势感知工具和情报更新将提供指示和警报，允许决策人员在必要的时候把导弹防御系统转入更高级别的戒备状态。当探测到威胁导弹发射时，C2BMC要进行威胁评估，识别出可能的威胁。

2.3 威胁确认到交战开始阶段

一旦威胁得到确认，C2BMC就必须组织将态势信息、反导预警情报信息上报和分发，确定应对方案，并不间断地向受到影响的部队发出威胁警告。

2.4 交战时间段

在初始防御决策做出后，C2BMC就会启动“执行”阶段。在这个阶段中，执行命令发布，作战部队通过拦截和摧毁威胁目标来实施“防御”行动。在防御行动中，C2BMC利用其交战控制能力及时组织反导预警装备进行跟踪引导，对初期防御作战的效果进行评估，并继续完善对各个威胁目标的交战计划。

2.5 交战后时间段

交战后时间段内，为了更好地了解敌人的作战意图，必须不断地更新战斗命令。反导预警作战管理系统通过交战行动中得到的数据，对现有的数据进行分析和评估，同时，计划人员使用建模仿真与规划工具，依据调整过的重点保卫资产清单及蓝方和红方库存清单，调整蓝方的防御设计。此外，C2BMC必须回到“监视”状态，协调预警探测，包括组织天基、陆基等反导预警装备，开展协同预警行动，包括搜索、跟踪、识别等，形成战场态势，更新已知的情报，为下一次拦截做准备。

3 典型的反导预警作战管理流程评估

3.1 流程背景

以美军导弹预警防御系统为背景，作战任务为拦截敌方导弹，主要作战节点为战略指控中心、战术指控中心、预警卫星、预警雷达、预警中心、地基精密跟踪雷达、导弹防御武器系统[9]，采用“战略级指控和战术级指控”两级指控方案。作战过程为：

(1) 预警卫星提供早期预警信息，地基预警雷达提供来袭导弹的初步信息，地基精密跟踪雷达提供来袭导弹的精确信息，并通过通信网络将预警信息上传到战略及指控中心。

(2) 在战略级指控中心经过信息融合、目标识别、威胁性分析、毁伤能力判断、拦截可行性分析等步骤后，由作战任务规划人员制定拦截方案，并下发到各战术指控中心。

(3) 由各战术级指控中心制定详细的作战计划并发送给作战单元，由地基导弹防御武器单独或联合敌方导弹进行分层拦截，并对拦截效果进行评估。

图5为反导预警作战管理服务流程。

图5 反导预警作战管理服务流程

该模型通过属性层次分析法对反导预警作战管理流程进行评估[10]。具体步骤如下：

3.2 建立评估指标体系

根据反导预警作战管理流程建模仿真，建立了评估指标体系，具体如图6所示。

图6 反导预警作战管理流程指标体系

3.3 建立评价集

评价集是描述反导预警作战管理流程实际运用效果等级的集合，通常选用1组模糊化的语言来进行描述，具体划分如表1所示。

表1 评价集区间

3.4 计算指标权值

该模型采用属性层次分析法计算评估指标权值。

(1) 属性层次分析法的计算方法

(a) 专家根据学识和经验，以Saaty标度为标准，对评估指标进行重要程度的两两比较得到判断矩阵，n是指标数量。

(b) 对属性判断矩阵进行变换，转换公式为:

(1)

(c) 指标权重的计算公式为:

(2)

(2) 计算一级指标权重

首先构建出一级评估指标的属性判断矩阵:

其次根据式(1)对属性判断矩阵进行转换:

最后根据式(2)计算得到一级评估指标的权重为WB1=0，WB2=0.12，WB3=0.55。

(3) 计算二级指标权重

首先构建出一级评估B1的二级评估指标的属性判断矩阵：

其次根据式(1)对属性判断矩阵进行转换：

最后根据式(2)计算得到B1的二级评估指标的相对权重为WC11=0.25，WC12=0.19，WC13=0.14，WC14=0.05，WC15=0.29，WC15=0.09。

同理可计算出B2的二级评估指标的相对权重为WC21=0.05，WC22=0.10，WC23=0.23，WC24=0.30，WC25=0.16，WC26=0.16。

最终得到评估指标体系的各指标权重值如表2所示。

表2 反导预警作战管理的指标权重值

3.5 计算评估结果

评估计算公式如下：

(3)

式中：Wj表示第j个指标权重；vj表示第j个指标满意得分值。

通过公式(1)的仿真得出各个指标得分值如表3所示。

其中评估指标B3战略指控活动预计仿真时间3 000 min，经仿真，战略指控活动平均执行时间为2 796 min，经专家打分得到满意得分值为0.88。各评估指标的权重值计算结果如表3所示。

表3 评估指标的满意得分值

根据式(3)计算得到反导预警作战管理流程评估结果为U=0.74，所以此次对反导预警作战管理流程的评估等级为较好。

4 结束语

反导预警管理流程是否顺畅，直接影响到反导作战效能。从反导预警作战的特点来看，反导预警作战中，需要一个作战管理系统，才能进一步提高作战效益，取得胜利。因此，为了增强反导预警综合能力，要不断地研究和创新，做到反导预警作战管理的一体化、自动化和智能化。反导预警作战管理流程评估结论的可能应用如下：

(1) 分析反导预警作战管理流程，在反导预警作战中是否正常发挥作用；

(2) 用于分析上级对反导预警信息的需求，分析作战管理流程是否满足要求，存在哪些问题和不足；

(3) 分析反导预警作战管理在实施的过程中，管理任务规划是否合理、资源调度是否及时、组织指挥是否得当、效果评估是否有效；

(4) 用于分析建立的反导预警作战管理流程模型是否合理，有什么改进的地方；

(5) 用于开展反导预警作战管理问题的研究。