面向部队实兵演习的作战能力多维聚合评估*

柳 玉，张莉丽，张 威

（解放军91976 部队，广州 510430）

0 引言

演习是部队和平时期练兵备战，提高战斗力的重要举措。对参演部队作战能力的检验评估贯穿整个演习过程，是衡量参演部队实战化训练水平的客观标尺。评估模型质量直接影响部队作战能力考核评价的全面性、可比性和指导性。传统的定性模型区分度不高、主观性过强，难以体现不同参演部队之间的训练水平差异，不利于推动部队实战化训练向更深层次发展。相比而言，定量模型主要采用建立在层次分析方法AHP（analytic hierarchy process）基础之上的加权求和，指标体系层层分解，呈树状结构，评估结果计算过程从下到上累加回溯，模型的可操作性强、区分度高，演习组织单位通过采用整体横向对比、单作战要素局部对比等方法，可对一段时期以来各参演单位的评估数据挖掘，分析发现指挥机关及任务部队在训练中存在的不足和主要问题。定量评估方法适用广，有较强的鲁棒性。

当前部队实兵演习作战能力评估在指标体系设计上基本相同，但在评估数据采集方式、指标构成、权重、合成规则、预设标准等方面则存在显著差异，缺乏理论层面的规范统一，难以实现作战能力计算的自动化，限制了模型的应用场景。从实施过程上看，评估仍然采用手工按表打分、阶段汇总、任务结束生成报表这种低效、落后、人力密集型的作业模式，不仅技术水平低、错误率高，而且不利于深层次的数据分析和挖掘。此外，实兵演习人工评估数据与基于装备战斗力指数的实兵交战系统自动毁伤评估数据的脱节，致使评估结果不能充分体现部队真实训练水平与作战能力，模型的可信度值得商榷。

针对上述问题及现实应用需求，提出一种体系相对完整、要素相对齐全、指标相对科学的多维聚合评估模型，既能有效满足导演部按演习组织筹划工作流程或按指挥程序、指挥质量、指挥时效、战斗作风等不同评估对象评估的需求，又能区分作战能力，充分评估参演部队的训练水平。同步设计的AHP+权重+归一化的作战能力计算方法，可自动地将评估内容按层次加权求和，并回溯归一到演习导演部预设统一标准，从根本上提高了演训机构组织开展实兵演习评估工作的效率、层次和效果。

1 作战能力评估指标体系设计

1.1 以演习活动实施进程为主导的指标体系设计

以导演部设计的演习活动实施进程为牵引，分阶段对拟评估对象选定评估项目，逐类、逐项进行量化规范，形成一套科学合理的评估指标体系，作为检验评估的基本尺度和依据。此种指标体系在设计上主要划分为下述两个类别的评估。

1.1.1 指挥所的评估

通常按照基本指挥所、后方指挥所、群（队）指挥所3 类对象，分组织战斗和战斗实施两个阶段，对标作战过程，围绕筹划决策、指挥控制、战术运用的关键环节和工作细化指挥活动，重点评估指挥所组织作战筹划、侦察情报、指挥控制、火力打击、政治工作、作战保障等能力，以及各级指挥员综合判断情况、作战筹划、指挥控制、战法运用、突发情况处置等能力。

1.1.2 任务群队的评估

对任务群队的评估，重点在作战筹划、战场态势掌控、作战指挥与控制、综合防卫与海空突击、兵力运用与协同、政治工作和后装保障等能力。

将演习设定的阶段、评估对象相互交叉组合，可得到全部需要分解落实的评估实施细则项。一个特定阶段评估对象的评估内容一般包括训练问题、评估项目、评估指标与数据采集信息、评估方法等要素，如图1 所示。

图1 以演习活动实施进程为主导的评估指标体系构建

1.2 以作战能力为主导的指标体系设计

作战能力的评估是导演部对部队在特定战场环境下遂行作战任务能力进行的全面考核和客观评定，并通过分析论证，为部队作战能力生成、巩固提高及作战运用提供科学依据。在指标体系设计导向上，主要着眼实现演习，由评训练向评能力、评过程向评结果、全面评向重点评的转变，区分指挥员、指挥机构和群（分）队指挥员、群（分）队等不同对象，分层组织实施，分阶段有重点进行战备保持、投送部署、侦察情报、指挥控制、火力打击、攻防作战、多维防护、综合保障等核心能力的评估，如图2 所示。

图2 以作战能力为主导的指标体系构建

组织战斗阶段的评估是指对部队组织战斗过程中计划制定、战场侦察、组织开进等各要素的组织完成情况进行综合性评估，从而评定出部队的行动能力等级。战斗实施阶段的评估是指在对部队战斗实施阶段的防御或进攻中的各阶段组织完成、形势、损耗等进行数据采集，从而作出量化评估。对指挥员研判战场态势、筹划决策部署、指挥控制部队、组织战斗协同、临机情况处置、力量合理使用、作战方法运用等，机关辅助决策、计划作业、组织协调、掌控情况等，群队计划执行、行动展开、战术运用、打击效果、战场防护、综合保障等内容展开检验评估。每个评估项目依据评估标准进行分级评价，参演部队作战能力总评成绩由所有评估项目评价等级综合评定。

2 评估模型的建立

针对上文建立的两种实兵演习时部队作战能力评估指标体系，进一步分析讨论其准确规范的数学评估模型。

2.1 带权层次分析评估模型

该模型用于解决以演习活动实施进程为主导的部队作战能力评估综合计算问题，数据来源于导演部编成下设的评估、地段调理、战损3 个组织机构的实评数据，以及演习交战系统自动裁决给出的虚拟数据，将不同评估对象按阶段逐层加权求和、回溯归一到演习导演部预设的统一标准，具有准确性高、适用性广，可自动化计算的优势。

设参演部队的作战能力总分值为P，演训机构（导演部）设定的统一分值为Q，参演单位依据当前评估指标体系的计算成绩为p，则该参演单位最终的作战能力评估成绩q 为：

在上述模型中，P 和Q 为常量，P 代表参演单位原始评估成绩基准，一般取值为100。Q 一般取值为1 000。原始成绩p 是导演部依据评估指标体系分阶段、分层次的实评实测结果。p 的数学模型可定义为：

其中，i 表示导演部设定的演习阶段数目，M 一般取2 或3，j 表示各阶段战斗设定的非重复红方作战编组总数，N 根据实际情况确定，c代表调节权重，c∈［0，1］，用于体现作战编组承担任务的重要性。C=［c］是一个二维矩阵，c动态可变，与演习阶段密切相关，同一作战编组在不同演习阶段的地位和作用并不相同，同时考虑到作战编组在阶段中的非一致性，C 中必存在大量0 元素。h表示导演部红方调理组对红方作战能力的评估结果，H=［h］是一个二维矩阵，h是评估人员的实评实测结果，与演习阶段密切相关，考虑到作战编组在不同阶段中的非一致性，H 中必存在大量0 元素。

d表示导演部地段调理组结合违规情况对红方调理对象作战能力的现地评估结果，以扣分采集数据为主，值通常为负数，s表示导演部战损数据组依据红蓝双方战损比对红方作战能力评估结果，SIGN（·）是符号函数，参数是正时，返回1，否则返回0。L，L分别表示战斗结束时演习交战系统自动裁决返回的红蓝双方战损百分比值，p表示战斗设计兵力兵器对比值（红方：蓝方），一般取3∶1，3.2∶1或1∶2。

与以往方法相比，该模型定性为辅、定量为主，既考虑到不同阶段中评估对象承担任务的重要性，又考虑到实际任务完成的质量，且充分体现了地段调理组现地裁决红蓝双方的公平性和尺度，不仅给出了形式化描述，而且把演训活动中导演部机构的实评实测结果与演习裁决系统自动分析结果有机结合起来，是定性分析与定量计算的有机结合，真正实现了有效支撑演训机构进行科学评估、量化评估、有重点评估。

2.2 作战能力聚合评估模型

该模型主要解决以作战能力为主导的部队作战能力检验评估综合计算问题，能够有效适应实兵演习裁决系统不具备运用条件下的部队作战能力评估需求，其数据来自导演部评估组人员实评实测数据，针对性强、可操作性好，本质上是上文带权层次分析评估模型在特定条件下的功能退化。

设q′为参演单位整体作战能力的定性评估结果，Q′为演训机构（导演部）设定的作战能力评价标准，即Q′=［q］，t 代表能力等级序，q代表一种能力等级，则q′可表示为：

其中，i 表示与第k 个核心作战能力评估项相关的演习阶段的数量，M根据实际情况确定，体现动态性。j 表示各阶段战斗中设定的非重复红方作战编组总数，N 根据实际情况确定，c代表调节权重c∈［0，1］，用于体现红方各作战编组承担任务的重要性。C=［c］是一个二维矩阵，c动态可变，与演习阶段密切相关，由于同一作战编组在不同阶段的地位和作用并不相同，同时考虑到作战编组在不同阶段中的非一致性，因此，C 中必存在大量0 元素。

其中，d代表二级调节权重d∈［0，1］，用于体现红方第k 个核心作战能力在第i 个阶段第b 个评估项目中的重要性，u表示红方第k 个核心作战能力在第i 个阶段第b 个评估项目中的评估结果，N表示评估项目的数量，根据实际情况确定。

从上述建模过程可以看出，该模型以定量计算为核心，以定性分析结果为输出，避免了带权层次分析评估模型直接定量输出引发的数量比较思维定势；使评估重心由分值向能力转变，一方面继承了带权层次分析评估模型的理论优点，同时又合理地满足了演训机构组织实施有重点评估目标的现实需求。

3 算法设计

3.1 评估指标的量化

部队作战能力评估模型设计上采用了聚合评估方法，可将传统抽象、含义不确定的评估对象与指挥所及任务部队编成一一对应，从而实现了对部队作战能力按阶段分解成一系列单个作战要素的目标，进一步通过对各要素间的隶属关系和相互关联程度进行编配、组合，构成了多株级联层次树。针对式（2）、式（4）、式（6），各层元素的权重虽已确定，但评价指标的数据类型、量纲各不相同，计算时需要进行归一化处理。评价指标的量化可通过隶属度函数进行，大致分为两类：一类是定量指标；另一类是综合性定性指标。

设x 代表评价指标的评估结果数值，取值范围为［q，q］，则综合性定性指标的隶属度函数可设定为：

3.2 基于任务编组的带权层次分析评估算法

任务编组指对作战力量进行分解形成的具有某些特定职能的基本单位，是作战力量的基本组成部分。其基本特征主要体现在不可再分、相对独立两个方面。任务部队由于自身编制、装备等原因，在内部组成了一个相对完善的作战体系。聚合是把若干个体集中成能表示这些个体总和的综合体。

以指挥对抗演习任务为例，主要分为组织准备和战斗实施两个阶段，区分指挥所（基本、前方、后方）、指挥要素（指挥决策、综合计划、情报侦察、火力协调、战斗保障、战场管理、政治工作、后方保障等）、群（队）指挥所等评估对象，围绕组织筹划和战斗指挥能力细化指挥活动，区分指挥程序、指挥质量、指挥时效、战斗作风设置评估点。与区分主战力量、支援力量、保障力量的传统分角色评估对象相比，任务编组式作战体系结构具有层次清晰、职能明确、重点突出的特点，更有利于检验评估部队整体作战能力。

基于任务编组的作战能力带权层次分析评估算法，是对带权层次分析评估模型原理的实现，首先通过分析演习企图立案、红方作战文书，找出演习阶段划分、指挥所开设、拟评估对象任务编组等数据，接着运用AHP 法对各任务编组的作战能力进行量化评估，最后聚合各任务编组的作战能力，得到部队的整体作战能力，算法的主要步骤如下：

S1：初始化。分析演习文书，找出红方评估对象的指挥所设置及部队作战编成情况，形成任务编组集，任务编组分辨率大小取决于其能否承担一定的作战任务，是否具有相对独立的功能，并对评估元素进行归一化处理，见式（8）。

设根据演习任务背景，红方开设指挥所X 个，记作{TC，TC，…，TC}，参加演习的任务群队有Y 个，记作{TA，TA，…，TA}，演训机构设定演习阶段有Z个，记作{ST，ST，…，ST}，则有以下表达式成立：

1）X×Y：代表针对指挥机构的评估细则表数量；

2）Y×Z：代表针对任务部队的评估细则表数量；

3）X×Y+Y×Z：代表本场演习评估细则表的总数量，即演训机构评估组人员的总工作量。

演习过程中，评估组人员需要分别对上述X×Y+Y×Z 个评估细则表逐一进行实评实测，力求获得准确、规范的评估数据。

S2：计算各评估对象p参加的相关演习阶段的成绩，该成绩是由评估对象的重要性c、评估人员现地评估结果h、评估机构地段调理组评分结果d以及演习裁决系统给出的红蓝双方战损比结果s4 个因素共同决定，其中，d为负能量，建立数学模型如：

其中，∑c=1，s∈（0，1），是小于1 的两位小数，h的计算方法见式（7）。

S3：汇总各评估对象在全部演习阶段的评估结果，得到参演部队的原始演习成绩p：

S4：按照式（5），对p 进行预设标准化处理，得到该参演单位最终的作战能力评估结果q。

S5：输出q，算法结束。

3.3 部队作战能力聚合评估算法

部队作战能力是一个变量，不可能是固定不变的，通过对影响部队作战能力的各种因素分类整理，层次设计，可形成一个递阶层次的结构模型体系，所有任务编组的评估模型体系整合后便可得到整个参演部队的作战能力评估指标体系。聚合评估算法以第2.2 节作战能力聚合评估模型为基础，首先通过分析演习企图立案、红方作战文书，找出作战能力评估项，演习过程中评估人员现地就各任务编组的作战能力进行实评实测，演训机构负责依据评估模型逐一计算各作战能力项的演习成绩，最后依据作战能力评价标准，综合分析得到部队的整体作战能力，算法的主要步骤如下：

S1：初始化。分析演习文书，找出部队作战能力评估项集合，并对评估元素进行归一化处理。

设根据演习任务背景，拟评估的红方作战能力项有O 个，记作{CA，CA，…，CA}

演习过程中，评估组人员分别对上述O 个评估细则表逐一进行实评实测，力求获得准确、规范的评估数据。

S3：依据演训机构设定的能力评价标准，将步骤S2 生成结果代入作战能力评价模型，见式（5），得到参演部队的最终演习成绩q。

S4：输出q，算法结束。

4 实例

4.1 数据概要

某部队在联合训练基地参加演习的基本情况：区分阵地进攻战斗、城市要点夺控战斗、阵地防御战斗3 个演练课题，战斗间穿插组织2 次战斗转换，主要从组织战斗、战斗实施和战斗转换3 个阶段进行部队作战能力综合评估。

演习机构设定以下评估条件：采用表1 给出的千分制评估标准，即P、Q、M 3 个参数，表2 给出依据检验评估目标设定不同阶段红蓝方兵力兵器对比规则p，表3 给出了作战能力综合评估结果建立的定性-定量转换规则q。

表1 千分制评估原始分值预设标准表

表2 红蓝方兵力兵器对比表

表3 作战能力综合评估结果定性-定量映射表

假设红方评估组在不同阶段评估对象的权重如表4～下页表6 所示，即给出c、N 两个参数数据。

表4 阵地进攻战斗阶段评估对象权重

表5 城市要点夺控战斗阶段评估对象权重

表6 阵地防御战斗阶段评估对象权重

4.2 阶段结果

实施阶段导演部评估组、地理组、战损数据组的导评员进驻红方指挥所、指挥机构、任务部队及交战区域实施现地评估，结果如表7～表11 所示，并对地段组和战损数据组的评估结果按照预设标准进行了规范化处理。评估组数据（阵地进攻战斗阶段、城市要点夺控战斗阶段、阵地防御战斗阶段）与模型参数p 对应，地段组数据与模型参数d对应，战损数据组数据与模型参数s对应。

表7 阵地进攻战斗阶段评估结果

表8 城市要点夺控战斗阶段评估结果

表9 阵地防御战斗阶段评估结果

表10 地段组实评实测结果

表11 战损数据组实评实测结果

4.3 结果分析

将上述假设条件M、N 和实评实测结果c、h、d和s代入2.1 带权层次分析评估模型，见式（2），得到作战能力原始成绩p=454.91，进一步按照千分制评估标准，联合P=581，Q=1 000 代入式（1），得到千分制成绩q=782.98，按照式（5）及表3 给出的定性定量映射模型及转换规则，最终得到部队在本场演习中的整体作战能力综合评定结果为良好等级，如表12 所示。

表12 部队作战能力检验性评估结果

从上述数据可以看出，本场演习按基本指挥所、后方指挥所、群（队）指挥所区分3 类21 个评估对象，划分组织战斗和战斗实施两个阶段，围绕筹划决策、指挥控制、战术运用等关键环节和工作细化指挥活动，构建了千分制的评估指标体系，对指挥员和指挥机关的组织筹划、指挥控制、组织协同与保障、临机处置等方面的能力进行全面评估，最终得到的参演部队整体作战能力按千分制计总分为782.98，综合评定成绩为良好，客观地反映了部队的实际训练水平和与其他参演单位存在的差距。

5 结论

通过建立健全部队演习评估指标体系，能够比较真实地检验部队在近似实战条件下的“交战”能力，从而科学地评估部队作战能力的总体状况，摸清部队作战能力底数，为打赢未来战争做好准备。作战能力评估以往多采用一些传统的方式进行定性分析，主观因素占有很大比例，难以对部队的实际作战能力进行有效评定。通过对影响部队作战能力因素的科学分析和数学建模，完成评估要素由“定性”向“定量”的转化，从而使评估更科学、更准确，有利于科学组织部队调整和训练。通过评估可以找出部队存在的问题，总结经验教训，从而科学地指导部队管理与训练，提高部队整体作战能力。下一步将在上述工作的基础上设计智能评估终端，优化解决智能终端与实兵演习导调评估系统的通信链路构设，争取能够覆盖海上、陆地演习区域内的自组网，完成评估数据收集、传输、统计、报表生成，进一步提高演习评估工作的信息化和智能化程度。