轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估

汪江鹏，汪民乐，邓力源，张超丽，魏朝辉，郑万里

（火箭军工程大学，西安 710025）

0 引言

高原山地是指海拔高且气候寒冷的山地地区，高寒缺氧，气候寒冷，湿燥不均，昼夜温差大，紫外线强，地形复杂，生存环境恶劣。我国典型的高原山地为青藏高原，表现为“高、寒、险、强、变、稀、少、穷、杂”的基本特征，即海拔高、温度低、大风频、地势险、日照强、气候变、人口少、经济穷、社情杂［1］。

恶劣的作战环境对轻型合成营高原山地进攻作战能力产生诸多不利的影响［2-4］。人员容易出现恶心呕吐、腹胀腹泻等高原反应，体能下降，行动迟缓，耐力难以持久；武器装备技术性能下降、装备器材的金属部分变脆易断裂，机件容易损坏、失灵；运输车辆耗油量增大且机械性能降低，车辆故障问题增多；通信保障成为“老大难”问题，通信距离缩短，通信装备效率降低，通信质量受到干扰；道路少而崎岖，以山路为主且较窄，只能沿峡谷通道穿行，大型车辆难以通行；大范围兵力实施机动，目标暴露明显，难以实施有效伪装。

准确评估轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力，对指挥员下定作战决心和针对性地克服作战环境带来的不利影响具有重要意义。本文充分考虑高原山地作战环境及其对轻型合成营进攻作战的影响，提出建立指标体系综合集成的改进方法，并构建了轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估指标体系，运用模糊综合理论建立了轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估模型。

1 轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力需求分析

轻型合成营高原山地进攻作战受高原山地战场环境的影响较大，合成营各作战要素能力的发挥不同程度下降，对于环境适应的能力需求较高［5-7］。能否正确地认识和利用战场环境，对作战的进程和结局具有十分重要的影响。

1.1 轻型合成营高原山地进攻作战地形环境适应能力分析

高原山地地形特征明显，提高了高原山地地形的利用率。在传统依靠地形优势、以逸待劳的基础上，实现人与武器装备动态地依托阵地机动、火力集中使用；并能动地利用地形优势，创新战术战法。

1.2 轻型合成营高原山地进攻作战气象、水文环境适应能力分析

对气象、水文环境的优势利用，强调能够准确预报作战地区的气象情况，为指挥员定下决心提供可靠气象保障，同时，也可实施人工降雨、人工增雪、人工造雾等，对敌实施作战干扰；对我方，可利用有利气象、水文条件对我方兵力机动、部署等掩蔽、伪装和对敌欺骗。

1.3 轻型合成营高原山地进攻作战交通运输环境适应分析

轻型合成营进攻作战机动方式主要包括铁路机动、公路机动和徒步机动3 种方式。由于高原山地海拔高、氧气少，人的体力下降明显，且基础设施通行能力比较薄弱，基础设施通行容易受到不良天气影响，造成堵塞不通，轻型合成营高原山地进攻作战更需要可靠的交通运输环境作支撑。

1.4 轻型合成营高原山地进攻作战人力资源适应能力分析

人在高原山地作战中发挥重要作用。一方面新型装备要求战斗人员具备较高的科技素养；另一方面，人员的战斗精神，包括国防意识、尚武精神等，影响着轻型合成营作战能力的发挥。

2 轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估指标体系

2.1 建立指标体系一般步骤

综合集成研讨法是我国著名科学家钱学森院士在1989 年提出的解决复杂评估问题的方法，该方法从定性到定量，将专家、数据、计算机有机结合起来。本文借鉴综合集成研讨方法思维，将指标体系构建方法和优化方法引入其中，提出了新的指标体系构建方法［8］。其方法结构如图1 所示。

图1 建立指标体系综合集成改进方法结构

建立指标体系综合集成改进方法的优势是将建立指标体系的过程构成一个完整的循环体系。评估者提出评估问题，并检验答案，经过评估对象能力需求分析、建立初始指标体系、指标量化分析3个阶段，充分发挥研讨集体各专家的能动作用。在评估对象能力需求和指标量化过程中，确定易于评估者量化的指标，并消去重叠、不合理、不科学的指标，不断优化建立的初始指标体系，得到最终的指标体系。建立初始指标体系，是按照指标体系构建的一般过程，明确指标体系构建原则、掌握指标体系构建方法，而后初步构建指标体系。

2.2 轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估指标体系构建

环境适应能力指轻型合成营执行高原山地进攻作战时各作战要素的适应能力。按照环境特征分为自然环境适应能力和人文环境适应能力，其指标体系如图2 所示。

图2 环境适应能力指标体系

自然环境适应能力是轻型合成营进攻作战利用地形、地质、气象条件优势，克服其带来不良影响的能力，包括地形适应能力、地质适应能力、气象适应能力3 个指标。地形适应能力包括地形战场容量、作战行动、人员高海拔适应力、战士负荷重、体能消耗大、兵器发挥效能等；地质适应能力包括山体滑坡、泥石流等对作战影响；气象适应能力包括人员、武器装备对包括气温、紫外线照射、大风、雨雪、沙尘暴等的适应能力。

人文环境适应能力是指当地政策、宗教信仰、文化体系、民族、语言、风俗习惯等适应能力，包括政策、宗教、文化、民族、语言、风俗6 个指标。政策适应能力指当地居民适应政策的情况、人民群众对战争的态度；宗教适应能力指宗教力量在战争中的积极作用；文化适应能力是指文化本身所带有鲜明阶级性的适应能力；民族适应能力是民族性格所体现出的心理特征的适应能力；语言适应能力是当地居民使用普通话的普及程度；风俗适应能力是对当地特定文化区域内，历代居民普遍的行为模式的适应能力。

3 构建轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估模型

3.1 评估指标量化

环境适应能力的二级指标包括自然环境适应能力和人文环境适应能力2 个指标。针对高原山地环境及轻型合成营人员生理特点和装备性技能状况，运用模糊理论建立各因素的模糊隶属度函数，采用指数加权法对高原山地进攻作战自然环境适应能力进行评价；运用模糊综合打分法对高原山地进攻作战人文环境适应能力指标进行评价［9-10］。

3.1.1 自然环境适应能力

1）地形适应能力

地形主要包括地貌的起伏状态、地物的性质、植被的分布和生长状况。高原山地山势险峻，山体庞大且连绵起伏，地形割裂，交通不便，影响轻型合成营高原山地进攻作战的主要因素是山地起伏程度和海拔高度。

①地形起伏适应能力

式中，ed为地形起伏适应能力；d 为地形坡度。

②海拔高度适应能力

式中，eh为海拔高度适应能力；h 为作战地域海拔高度。

2）地质适应能力

地质是指地球的性质和特征，这里主要指高原山地战场环境地表面的物质组成、结构等。高原山地地质较为复杂，地表面主要土质类别及特征如表1 所示。

表1 高原山地土质类别及性质

土质要求适中最好，地质适应能力公式为：

式中，eρ为地质适应能力；ρ 为作战环境土质密度。

3）气象适应能力

气象是指大气的状态和现象，包括霜、露、沙尘、风、云、雨、雪、雷电等大气物理现象。高原山地小风不停，大风不断，平均风力17 m/s；气候多变，进入雨季时，一天24 h 经历春、夏、秋、冬四季变化；温度较低，海拔3 500 m 左右地区年平均气温1°，海拔5 000 m 左右地区年平均气温零下9°，海拔5 000 m以上地区年平均气温零度以下有11 个月。影响轻型合成营高原山地进攻作战的主要因素是沙尘、风、雨、雪天气。

①沙尘适应能力

以能见度衡量，能见度大于3 000 m 的情况下，不影响轻型合成营进攻作战，扬沙能见度小于10 km，沙尘暴小于1 km，强沙尘暴500 m。沙尘适应能力表达式：

式中，ed为沙尘适应能力；d 为能见度的距离。

②风的适应能力

风的影响是以风速衡量的，根据风速影响特征结合专家经验，选取适应风速阈值为10 m/s，风速适应能力表达公式：

式中，p 为风的适应能力；pmax为自身装备战技性能风速最大承受能力，可查相关装备战技性能表得到。

③雨的适应能力

高原山地雨的分类及特征如表2 所示。

表2 雨的分类及特征

雨的适应能力表达式为

式中，er为雨的适应能力；r 为作战环境降雨量。

④雪的适应能力

雪的分类及特征，如表3 所示。

表3 雪的分类及特征

式中，es为雪的适应能力；s 指12 h 内积雪深度。

⑤温度适应能力

温度适应能力通常包含最高适应温度和最低适应温度，装备在高原山地适应能力在温度升高或降低时都影响装备的性能，故选取正态分布隶属函数表示，均值为约束条件的中值，方差为约束条件差的1/6，则可得环境温度的隶属度函数为：

式中，et为温度适应能力；tmax为装备的最高适应温度；tmin为装备的最低适应温度。

3.1.2 人文环境适应能力

人文环境适应能力包括政策适应能力、宗教适应能力、文化适应能力、民族适应能力、语言适应能力、风俗适应能力6 个定性指标，通过区分等级进行模糊综合打分。由15 名专家和部队一线指挥员进行选择投票。

各指标适应能力值为

式中，e2i为人文环境各指标评价值；nil为人文环境第i 指标第l 级获得的票数；为第l 级的最大值、最小值；wi为人文环境第i 指标的权重。

3.2 评估指标权重计算

本文评估指标权重计算采用熵值法进行计算。熵值法能够避免人为主观因素的影响，依据数据得到指标权重。熵值法计算权重的步骤，如图3 所示。

图3 熵值法计算权重流程

1）构造问题层次结构图

2）构建指标决策矩阵

（4）信息熵属性权重向量

3.3 总体评估模型

3.3.1 自然环境适应能力

由于自然环境适应能力各指标之间关系密切且相互影响，故自然环境适应能力的计算，采用加权求积的方法得到，即：

3.3.2 人文环境适应能力

由于人文环境适应能力各指标之间相互独立且互相补偿，故人文环境适应能力的计算，采用加权求和的方法得到，即：

式中，e2为人文环境适应能力；wi为第i 个环境指标的适应能力；e2i为第i 个环境指标下的适应能力。

3.3.3 环境适应能力

由于环境适应能力中，自然环境适应能力和人文环境适应能力两个指标之间相互独立且相互补偿，故环境适应能力的计算，采用加权求和的方法得到，即：

式中，e1和e2分别为自然环境适应能力和人文环境适应能力的指标评估值；w1、w2分别为自然环境适应能力和人文环境适应能力的权重。

4 案例分析

以某轻型合成营高原山地进攻作战为例，指标体系中的定性指标采取专家打分的方法进行赋值，定量指标根据部队演训活动采集进行赋值。

根据环境适应能力模型方法可得，自然环境定量指标数据采集如表4 所示。

表4 自然环境定量指标数据采集

人文环境定性指标数据采集如下页表5 所示。

表5 人文环境定性指标数据采集

由式（13）可得，人文环境适应能力指标值，如表6 所示。

表6 人文环境适应能力指标

根据熵值法权重计算方法可得，环境适应能力各指标权重，如表7 所示。

表7 环境适应能力权重

根据环境适应能力模型，计算可得自然环境和人文环境适应能力评估值为：

环境适应能力评估值为：

从结果可知，某轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力比较差，尤其需要特别加强自然环境的适应能力。

5 结论

本文分析了高原山地作战环境及其对轻型合成营进攻作战的影响，提出指标体系综合集成的改进方法，并构建轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估指标体系，运用模糊综合理论，建立了轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估模型。针对某轻型合成营高原山地进攻作战环境适应能力评估问题的研究，下一步应着眼发展列装适应高原山地作战环境的新装备，例如“外骨骼”、“全地形山地车”、“无人战车”等，以提升轻型合成营高原山地进攻作战适应能力。