基于信息系統(tǒng)的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估
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摘 要:本文以武器裝備作戰(zhàn)效能倍增系數(shù)為基礎(chǔ),建立了信息系統(tǒng)支援下的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型,分別計算出作戰(zhàn)雙方的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能。結(jié)果表明,信息系統(tǒng)支援下,武器裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能顯著提高。
關(guān)鍵詞:信息系統(tǒng);效能評估;倍增系數(shù)
引言
制信息權(quán)對于贏得戰(zhàn)爭有著十分重要的影響,準(zhǔn)確量化評估信息支援條件下作戰(zhàn)雙方的武器裝備作戰(zhàn)效能具有重要意義。本文結(jié)合傳統(tǒng)武器裝備作戰(zhàn)能力方程,構(gòu)建了信息系統(tǒng)支持下的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型,經(jīng)模型解析,定量描述了信息系統(tǒng)支援下的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)能力。
1.武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型
1.1信息系統(tǒng)
現(xiàn)代信息系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成:情報、偵查和監(jiān)視(ISR);指揮控制、通信、計算機和系統(tǒng)集成(C4);信息戰(zhàn)(IW);后勤支持系統(tǒng)(ILSS)[1]。
1.2信息系統(tǒng)下作戰(zhàn)效能倍增系數(shù)
信息系統(tǒng)對武器裝備效能起倍增作用,倍增系數(shù)為:
其中:N表示信息系統(tǒng)的子系統(tǒng)數(shù)目;
Wi表示第i個子系統(tǒng)的權(quán)重;
Vi表示第i個子系統(tǒng)能力指數(shù);
Si表示第i個子系統(tǒng)的作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù),它連接的其他子系統(tǒng)的多少;
表示信息系統(tǒng)對武器裝備能力的綜合提升作用;
表示信息系統(tǒng)的綜合協(xié)同增效作用值。
1.2.1信息系統(tǒng)子系統(tǒng)權(quán)重 和作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù) 求解步驟
1.建立信息系統(tǒng)子系統(tǒng)間的依賴關(guān)系連接矩陣A,如表1所示。
矩陣的每一行元素表示該行對應(yīng)的列子系統(tǒng)對相應(yīng)行子系統(tǒng)的連接支持關(guān)系,若元素為0,表示無連接支持關(guān)系;若元素為1,則有支持連接關(guān)系。
2.計算矩陣A的主特征值和相應(yīng)的主特征向量S,S的元素就是對應(yīng)的各子系統(tǒng)的作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù),由表1計算得到的S如表2所示。
3.計算矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣AT的主特征值和相應(yīng)的正規(guī)化主特征向量D,D的元素就是信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)依賴指數(shù)。
4.計算各子系統(tǒng)的規(guī)格化權(quán)重系數(shù) 。
該式表示子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)取決于該子系統(tǒng)依賴其他子系統(tǒng)的數(shù)目與連接支持其他子系統(tǒng)的數(shù)目乘積。Wi計算結(jié)果如表2所示。
表2信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)規(guī)格化權(quán)重和作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù)
1.2.2信息系統(tǒng)子系統(tǒng)能力指數(shù)Vi
本文運用層次分析法評估空戰(zhàn)雙方的信息作戰(zhàn)能力,首先,對作戰(zhàn)雙方建立信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)的判斷矩陣,求出判斷矩陣的主特征向量,主特征向量的元素就是作戰(zhàn)方R、B的子系統(tǒng)能力指數(shù)。如表3所示。
1.2.3作戰(zhàn)雙方的能力倍增系數(shù)E
運用公式(1),結(jié)合表2列出的權(quán)重Wi和作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù)Si、表3列出的Vi,計算作戰(zhàn)方R、B的能力倍增系數(shù)為2.56、1.97。
1.3信息系統(tǒng)支援下武器裝備綜合作戰(zhàn)效能
武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)能力指數(shù)為 ,其中:I為武器系統(tǒng)種類數(shù);Ei表示第i種武器能力指數(shù),計算公式為E=ADC[3],ni表示第i種武器數(shù)量。則信息系統(tǒng)支援下的武器裝備綜合效能指數(shù)為:
FP=CS×FS(2)
2.實例分析
假設(shè)交戰(zhàn)雙方A、B,擁有武器類型及數(shù)量如表4所示。
表4作戰(zhàn)雙方武器類型及數(shù)量
上述武器的可用性向量A、可信性向量D、能力矩陣C如表5所示。
表5武器的可用性向量A、可信性向量D、能力矩陣C及效能E
由參考文獻(xiàn)[2],求得上述各型武器效能如表5所示。由公式(2)求得信息系統(tǒng)支持下的作戰(zhàn)方A的武器系統(tǒng)效能為34.3,B的武器效能為33.4。
3.結(jié)論
由上述計算結(jié)果可知,由于信息系統(tǒng)的支持,即使在武器數(shù)量及武器本身效能都低于作戰(zhàn)方B的情況下,作戰(zhàn)方A 的武器裝備系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能也高于B,說明信息系統(tǒng)對提高武器裝備的整體作戰(zhàn)能力是顯著的。本文中,對信息系統(tǒng)的各子系統(tǒng)沒有作進(jìn)一步的劃分,但是,介紹的方法仍然適用于對它們的進(jìn)一步劃分。
參考文獻(xiàn):
[1]張最良.軍事戰(zhàn)略運籌分析方法. 軍事科學(xué)出版社,2009年10月.
[2]郭奇勝.裝備效能評估概論. 國防工業(yè)出版社,2005年8月.
[3]馬琳,王宏偉,宋貴寶,羅云寶.導(dǎo)彈武器系統(tǒng)ADC效能模型分析[J].海軍航空工程學(xué)院學(xué)報,2006,21(4):471-473.
關(guān)鍵詞:信息系統(tǒng);效能評估;倍增系數(shù)
引言
制信息權(quán)對于贏得戰(zhàn)爭有著十分重要的影響,準(zhǔn)確量化評估信息支援條件下作戰(zhàn)雙方的武器裝備作戰(zhàn)效能具有重要意義。本文結(jié)合傳統(tǒng)武器裝備作戰(zhàn)能力方程,構(gòu)建了信息系統(tǒng)支持下的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型,經(jīng)模型解析,定量描述了信息系統(tǒng)支援下的武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)能力。
1.武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估模型
1.1信息系統(tǒng)
現(xiàn)代信息系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成:情報、偵查和監(jiān)視(ISR);指揮控制、通信、計算機和系統(tǒng)集成(C4);信息戰(zhàn)(IW);后勤支持系統(tǒng)(ILSS)[1]。
1.2信息系統(tǒng)下作戰(zhàn)效能倍增系數(shù)
信息系統(tǒng)對武器裝備效能起倍增作用,倍增系數(shù)為:
其中:N表示信息系統(tǒng)的子系統(tǒng)數(shù)目;
Wi表示第i個子系統(tǒng)的權(quán)重;
Vi表示第i個子系統(tǒng)能力指數(shù);
Si表示第i個子系統(tǒng)的作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù),它連接的其他子系統(tǒng)的多少;
表示信息系統(tǒng)對武器裝備能力的綜合提升作用;
表示信息系統(tǒng)的綜合協(xié)同增效作用值。
1.2.1信息系統(tǒng)子系統(tǒng)權(quán)重 和作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù) 求解步驟
1.建立信息系統(tǒng)子系統(tǒng)間的依賴關(guān)系連接矩陣A,如表1所示。
矩陣的每一行元素表示該行對應(yīng)的列子系統(tǒng)對相應(yīng)行子系統(tǒng)的連接支持關(guān)系,若元素為0,表示無連接支持關(guān)系;若元素為1,則有支持連接關(guān)系。
2.計算矩陣A的主特征值和相應(yīng)的主特征向量S,S的元素就是對應(yīng)的各子系統(tǒng)的作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù),由表1計算得到的S如表2所示。
3.計算矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣AT的主特征值和相應(yīng)的正規(guī)化主特征向量D,D的元素就是信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)依賴指數(shù)。
4.計算各子系統(tǒng)的規(guī)格化權(quán)重系數(shù) 。
該式表示子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)取決于該子系統(tǒng)依賴其他子系統(tǒng)的數(shù)目與連接支持其他子系統(tǒng)的數(shù)目乘積。Wi計算結(jié)果如表2所示。
表2信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)規(guī)格化權(quán)重和作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù)
1.2.2信息系統(tǒng)子系統(tǒng)能力指數(shù)Vi
本文運用層次分析法評估空戰(zhàn)雙方的信息作戰(zhàn)能力,首先,對作戰(zhàn)雙方建立信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)的判斷矩陣,求出判斷矩陣的主特征向量,主特征向量的元素就是作戰(zhàn)方R、B的子系統(tǒng)能力指數(shù)。如表3所示。
1.2.3作戰(zhàn)雙方的能力倍增系數(shù)E
運用公式(1),結(jié)合表2列出的權(quán)重Wi和作戰(zhàn)協(xié)同指數(shù)Si、表3列出的Vi,計算作戰(zhàn)方R、B的能力倍增系數(shù)為2.56、1.97。
1.3信息系統(tǒng)支援下武器裝備綜合作戰(zhàn)效能
武器裝備系統(tǒng)作戰(zhàn)能力指數(shù)為 ,其中:I為武器系統(tǒng)種類數(shù);Ei表示第i種武器能力指數(shù),計算公式為E=ADC[3],ni表示第i種武器數(shù)量。則信息系統(tǒng)支援下的武器裝備綜合效能指數(shù)為:
FP=CS×FS(2)
2.實例分析
假設(shè)交戰(zhàn)雙方A、B,擁有武器類型及數(shù)量如表4所示。
表4作戰(zhàn)雙方武器類型及數(shù)量
上述武器的可用性向量A、可信性向量D、能力矩陣C如表5所示。
表5武器的可用性向量A、可信性向量D、能力矩陣C及效能E
由參考文獻(xiàn)[2],求得上述各型武器效能如表5所示。由公式(2)求得信息系統(tǒng)支持下的作戰(zhàn)方A的武器系統(tǒng)效能為34.3,B的武器效能為33.4。
3.結(jié)論
由上述計算結(jié)果可知,由于信息系統(tǒng)的支持,即使在武器數(shù)量及武器本身效能都低于作戰(zhàn)方B的情況下,作戰(zhàn)方A 的武器裝備系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能也高于B,說明信息系統(tǒng)對提高武器裝備的整體作戰(zhàn)能力是顯著的。本文中,對信息系統(tǒng)的各子系統(tǒng)沒有作進(jìn)一步的劃分,但是,介紹的方法仍然適用于對它們的進(jìn)一步劃分。
參考文獻(xiàn):
[1]張最良.軍事戰(zhàn)略運籌分析方法. 軍事科學(xué)出版社,2009年10月.
[2]郭奇勝.裝備效能評估概論. 國防工業(yè)出版社,2005年8月.
[3]馬琳,王宏偉,宋貴寶,羅云寶.導(dǎo)彈武器系統(tǒng)ADC效能模型分析[J].海軍航空工程學(xué)院學(xué)報,2006,21(4):471-473.