一种防空反导体系作战能力评估方法与装置与流程

文档序号:15934636发布日期:2018-11-14 02:11阅读:327来源:国知局

本发明涉及武器装备体系建设技术领域,更具体地,涉及一种防空反导体系作战能力评估方法与装置。

背景技术

随着各国军事技术的不断发展,空袭作战的装备趋于多样化,其作战环境也趋向复杂化。为应对复杂的作战环境,需要加快防空反导体系的建设,提高该体系的综合作战能力。而针对体系作战能力的评估可以及时有效地发现体系和装备中的薄弱环节,从而为体系和装备的发展和规划提供科学性的决策。因此,防空反导体系需要一套完整可行的作战能力评估方法,以切实提高体系的作战能力,保障国家领空安全。

目前,针对防空反导体系作战能力的评估方法主要有模糊评价法、层次分析法和网络层次分析法等。模糊评价法通过定义指标的隶属度函数或白化权函数来得到量化后的评价矩阵,进而通过推理规则或权重向量进行模糊合成,得到最终的评价值,该方法可较好地处理一些边界模糊无法清晰表达的对象。层次分析法和网络层次分析法都将被分析的对象划分为多级的层次结构,专家根据已有的先验信息,构造指标间的判断矩阵,确定指标间的权重向量,从而为后续定量分析问题奠定了良好基础。不同之处在于,网络层次分析法考虑了指标间的相关关系,其更适用于复杂体系结构的指标权重分析。

但是,上述各方法均在一定程度上存在一些缺陷。其中,模糊评价法在处理指标过多、语言集划分过细时会出现“推理规则爆炸”的情况,为模糊合成带来极大困难。层次分析法可以较好地利用专家经验,但该方法忽略了指标间的相互影响关系,对防空反导这种内部结构复杂,作战活动密切相关的体系并不适用。网络层次分析法虽然考虑各指标间相关关系,但目前对指标网络层次模型的建立没有统一科学的方法,增加了评估的不确定性。



技术实现要素:

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题,本发明提供一种防空反导体系作战能力评估方法与装置,用以深入分析并直观反映防空反导指标体系的内部逻辑关系,使得指标间权重分配更加合理,从而达到提高评估结果的全面性、有效性和可信性的目的。

第一方面,本发明提供一种防空反导体系作战能力评估方法,包括:基于作战活动对应的评估指标,建立作战能力评估模型,并基于所述作战能力评估模型,获取待评估防空反导体系的量化指标数据,并构建对应的能力需求满足度评价矩阵;基于所述评估指标,利用解释结构模型法,构建所述待评估防空反导体系对应的指标网络层次模型,并基于所述指标网络层次模型,利用网络层次分析法,计算各所述评估指标对应的权重;基于各所述评估指标对应的权重,以及所述量化指标数据对应的能力需求满足度评价矩阵,评估所述待评估防空反导体系的综合作战能力。

其中,所述基于所述评估指标,利用解释结构模型法,构建所述待评估防空反导体系对应的指标网络层次模型的步骤进一步包括:基于各所述评估指标间的逻辑与分解聚合关系,建立所述评估指标间的指标影响关系矩阵,并利用给定二进制变换法则,计算所述指标影响关系矩阵对应的邻接关联矩阵;基于所述邻接关联矩阵,利用关联矩阵与可达矩阵的推移特性,计算所述评估指标间的可达矩阵;对于各所述评估指标,按照受该评估指标直接或间接影响的筛选条件,以及对该评估指标直接或间接影响的筛选条件,对所述可达矩阵进行指标层级划分;基于指标层级划分的结果,重排可达矩阵,并对相互联通的评估指标进行缩减,获取缩减可达矩阵,并基于所述缩减可达矩阵,描绘各所述评价指标间影响关系的有向图,构建所述指标网络层次模型。

其中,所述基于所述指标网络层次模型,利用网络层次分析法,计算各所述评估指标对应的权重的步骤进一步包括:对于根据所述指标网络层次模型的每一级能力评估指标集,将该能力评估指标集中的元素按照对上级元素的影响进行间接优势度比较,建立元素判断矩阵,并利用特征根法,对所述元素判断矩阵进行归一化处理,获取元素影响向量;对于每一级所述能力评估指标集,将该能力评估指标集中所有元素对应的元素影响向量进行联立组合,获取该级能力评估指标集对应的超矩阵;对每一级所述能力评估指标集的重要性进行比较,建立对应的权重判断矩阵,并基于所述权重判断矩阵,顺次进行基于特征根的归一化处理和向量联立处理,获取归一化权重矩阵;将所述超矩阵和所述归一化权重矩阵的对应元素相乘,获取加权超矩阵,并基于所述加权超矩阵,顺次进行求矩阵极限次幂和对矩阵列向量的归一化处理,获取各所述评估指标对应的权重。

其中,所述基于各所述评估指标对应的权重,以及所述量化指标数据对应的能力需求满足度评价矩阵,评估所述待评估防空反导体系的综合作战能力的步骤具体包括:基于各所述评估指标对应的权重和所述能力需求满足度评价矩阵,利用改进的雷达图模型法,分别评估所述待评估防空反导体系的作战能力发挥度指标和作战能力协调性指标。

其中,利用改进的雷达图模型法,评估所述作战能力发挥度指标的步骤进一步包括:对各所述评估指标对应的权重按数值大小依次排序,并根据各对应权重的大小,对各所述评估指标在单位圆中分配不同的扇形区域;绘制每个所述扇形区域的角平分线作为评估指标轴,并基于所述量化指标数据,在所述评估指标轴上标出相应的雷达图决策点,连接各所述雷达图决策点,获取多边形雷达图;按照作战能力与雷达图面积成正比的原则,定义作战能力发挥度计算公式,并基于所述多边形雷达图,利用所述作战能力发挥度计算公式,计算所述作战能力发挥度指标。

其中,利用改进的雷达图模型法,评估所述作战能力协调性指标的步骤进一步包括:按照协调性与雷达图近圆程度成正比的原则,定义作战能力协调性计算公式,并基于所述多边形雷达图,利用所述作战能力协调性计算公式,计算所述作战能力协调性指标。

进一步的,在所述基于作战活动对应的评估指标,建立作战能力评估模型的步骤之前,所述方法还包括:利用美国国防部体系结构框架dodaf,建立作战活动视图,并基于所述作战活动视图,按照不同作战目标分解作战活动,以映射并提取作战活动的所述评估指标。

其中,所述基于所述作战能力评估模型,获取待评估防空反导体系的量化指标数据的步骤进一步包括:通过分析所述作战能力评估模型,分别获取所述待评估防空反导体系的定性指标数据和定量指标数据;利用模糊评价法,依次通过定性、分级及专家打分的处理流程,对所述定性指标数据进行量化处理,获取量化定性指标数据;将所述定量指标数据按效益型和成本型进行分类,并分别对效益型定量指标数据和成本型定量指标数据按照对应的给定量化处理规则,进行量化处理,获取量化定量指标数据。

第二方面,本发明提供一种防空反导体系作战能力评估装置,包括:至少一个存储器、至少一个处理器、通信接口和总线;所述存储器、所述处理器和所述通信接口通过所述总线完成相互间的通信,所述通信接口用于所述评估装置与作战目标及作战活动相关信息设备之间的信息传输;所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如上所述的防空反导体系作战能力评估方法。

第三方面,本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行如上所述的防空反导体系作战能力评估方法。

本发明提供的一种防空反导体系作战能力评估方法与装置,通过解释结构模型法分析指标间相关关系,并利用网络层次分析法,分析指标网络层次特征,实现作战能力的综合评估,能够深入分析并直观反映防空反导指标体系的内部逻辑关系,使得指标间权重分配更加合理,从而能够有效提高评估结果的全面性、有效性和可信性。

附图说明

图1为本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法的流程图;

图2为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法中利用dodaf进行作战活动分解的示意图;

图3为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法中构建的防空反导作战能力指标体系的示意图;

图4为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中作战活动分解示意图;

图5为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中构建的防空反导体系ism模型示意图;

图6为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中ism模型在superdecision中的网络结构显示视图;

图7为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中对防空反导体系的评估结果雷达图;

图8为本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明在分析根据现有技术进行防空反导体系作战能力评估时存在问题的基础上,实施建立了一个全面、可靠且可行的防空反导能力指标体系,并提出了一种基于解释结构模型法(interpretativestructuralmodelingmethod,ism)和网络层次分析法(theanalyticnetworkprocess,anp)结合的防空反导体系作战能力评估方法及装置。

作为本发明实施例的一个方面,本实施例提供一种防空反导体系作战能力评估方法,参考图1,为本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法的流程图,包括:

s1,基于作战活动对应的评估指标,建立作战能力评估模型,并基于作战能力评估模型,获取待评估防空反导体系的量化指标数据,并构建对应的能力需求满足度评价矩阵;

s2,基于评估指标,利用解释结构模型法,构建待评估防空反导体系对应的指标网络层次模型,并基于指标网络层次模型,利用网络层次分析法,计算各评估指标对应的权重;

s3,基于各评估指标对应的权重,以及量化指标数据对应的能力需求满足度评价矩阵,评估待评估防空反导体系的综合作战能力。

可以理解的是,本实施例基于ism-anp的结合,进行防空反导体系的作战能力评估。在获取防空反导体系各评估指标的基础上,通过引入解释结构模型,建立指标间网络层次模型,为网络层次分析法中指标权重分配奠定基础。

具体的,在步骤s1中,首先根据获取的防空反导体系的各评估指标,建立该防空反导体系对应的作战能力评估模型。而在利用各评估指标进行建模之前,先要获取这些评估指标。

在其中的一个实施例中,在基于作战活动对应的评估指标,建立作战能力评估模型的步骤之前,该方法还包括:利用美国国防部体系结构框架dodaf,建立作战活动视图,并基于作战活动视图,按照不同作战目标分解作战活动,以映射并提取作战活动的评估指标。

可以理解的是,本实施例首先根据从作战活动信息中提取的评估指标,利用美国国防部体系结构框架(dodaf),建立作战活动视图,并在此基础上根据不同的作战目标细化分解作战活动。

例如,先从防空反导体系中的侦察预警、指挥控制、拦截打击和综合保障四个方面,依据作战目标细化分解作战活动,并利用idef0建模语言依次建立相关作战活动。再基于“活动到能力”的映射思想,分析提取作战活动对应的作战能力评估指标,并基于此构建待评估防空反导体系的能力指标体系。

其中利用dodaf进行作战活动分解的示意如图2所示,为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法中利用dodaf进行作战活动分解的示意图。由图2可见,dodaf首先实现作战目标到作战活动的映射,对作战活动进行分解,并在此基础上实现作战活动到作战能力的映射,得到相应的能力评估指标。

其中根据上述处理步骤构建的待评估防空反导体系的能力指标体系如图3所示,为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法中构建的防空反导作战能力指标体系的示意图。图示可见,估防空反导体系的能力评估指标被分解到侦察预警能力、指挥控制能力、火力打击能力和综合保障能力四个方面。

而后,在根据步骤s1中的上述处理步骤构建作战能力评估模型之后,根据该作战能力评估模型对防空反导体系的能力评估指标进行量化处理,获取对应的量化指标数据。此外,为了便于计算,根据这些量化指标数据,构建对应的能力需求满足度评价矩阵。

其中可选的,基于作战能力评估模型,获取待评估防空反导体系的量化指标数据的步骤进一步包括:

通过分析作战能力评估模型,分别获取待评估防空反导体系的定性指标数据和定量指标数据;

利用模糊评价法,依次通过定性、分级及专家打分的处理流程,对定性指标数据进行量化处理,获取量化定性指标数据;

将定量指标数据按效益型和成本型进行分类,并分别对效益型定量指标数据和成本型定量指标数据按照对应的给定量化处理规则,进行量化处理,获取量化定量指标数据。

可以理解的是,本实施例在上述实施例的基础上,首先对构建的作战能力评估模型进行分解分析,从中获取待评估防空反导体系的定性指标数据和定量指标数据。然后,对于根据上述实施例获取的定性指标数据和定量指标数据,分别进行量化处理。

其中,对于定性指标数据,采用模糊评价法,依次通过定性、分级和专家打分的过程将其进行量化。例如选取“很高、较高、一般、较低、很低”5个评估等级,分别对应满足度值为0.9、0.7、0.5、0.3、0.1,可得该指标的能力需求满足度为:

式中,表示定性指标数据量化后能力需求满足度,fij表示第i个指标对第j个评估等级的隶属度,dj表示第j个评估等级对应的需求满足度值。

其中,对于定量指标数据,若其为效益型指标,即指标值越大越好,则能力需求满足度量化公式为:

式中,表示定量指标数据量化后需求满足度值,x表示实际值,xmax表示理想需求值,xmin表示最低需求值。

其中,对于定量指标数据,若其为成本型指标,即指标值越小越好,则能力需求满足度量化公式为:

式中,表示定量指标数据量化后需求满足度值,x表示实际值,xmax表示理想需求值,xmin表示最低需求值。

在根据上述实施例获取量化指标数据的基础上,可以构建m×n的能力需求满足度评价矩阵u:

式中,表示第m个评估对象的第n个量化评估指标,m表示待评估防空反导体系的组数,n表示评估指标个数,且m和n均为正整数。

可以理解的是,本发明实施例中所述的评估对象的量化指标数据,实际上指的是待评估防空反导体系的量化指标数据。

具体在步骤s2中,基于根据上述步骤选取的相关评估指标,利用解释结构模型法,分别建立指标影响关系矩阵、邻接关联矩阵、可达矩阵和缩减可达矩阵等,从而构建指标网络层次模型。并且,在此基础上利用网络层次分析法建立各评估指标间的超矩阵、权矩阵、加权超矩阵和极限超矩阵,以此来计算各评估指标的权重。

步骤s3则在步骤s1分析得到量化指标数据对应的能力需求满足度评价矩阵,以及步骤s2计算得到各评估指标对应的权重的基础上,利用相应的分析方法,进行待评估防空反导体系的综合作战能力的评估。例如利用改进雷达图模型法。

本发明实施例提供的一种防空反导体系作战能力评估方法,通过利用解释结构模型法,分析指标间相关关系,并依据图论相关知识建立指标网络层次模型,且在此基础上利用网络层次分析法,分析指标网络层次特征,实现作战能力的综合评估,能够深入分析并直观反映防空反导指标体系的内部逻辑关系,使得指标间权重分配更加合理,从而能够有效提高评估结果的全面性、有效性和可信性。

其中可选的,根据上述实施例中的基于评估指标,利用解释结构模型法,构建待评估防空反导体系对应的指标网络层次模型的步骤进一步包括:

基于各评估指标间的逻辑与分解聚合关系,建立评估指标间的指标影响关系矩阵,并利用给定二进制变换法则,计算指标影响关系矩阵对应的邻接关联矩阵;

基于邻接关联矩阵,利用关联矩阵与可达矩阵的推移特性,计算评估指标间的可达矩阵;

对于各评估指标,按照受该评估指标直接或间接影响的筛选条件,以及对该评估指标直接或间接影响的筛选条件,对可达矩阵进行指标层级划分;

基于指标层级划分的结果,重排可达矩阵,并对相互联通的评估指标进行缩减,获取缩减可达矩阵,并基于缩减可达矩阵,描绘各评价指标间影响关系的有向图,构建指标网络层次模型。

可以理解的是,本实施例首先建立指标影响关系矩阵。具体通过结合上述实施例中所构建的能力指标体系,来建立指标间的影响关系矩阵a={a(i,j)}。矩阵中元素用以下四种符号表示:

v:如果i指标对j指标有影响;

a:如果j指标对i指标有影响;

x:如果i指标和j指标相互影响;

o:如果i指标和j指标没有关系。

然后,建立邻接关联矩阵a。指标影响关系矩阵描述了体系中各能力指标之间的逻辑关系,包括两两要素间的分解聚合关系、原因结果关系、影响与被影响关系等。利用指标影响关系矩阵通过二进制法则获得邻接关联矩阵,对应法则如下:

若指标影响关系矩阵中元素a(i,j)为v,则a(i,j)=1,a(j,i)=0;

若指标影响关系矩阵中元素a(i,j)为a,则a(i,j)=0,a(j,i)=1;

若指标影响关系矩阵中元素a(i,j)为x,则a(i,j)=1,a(j,i)=1;

若指标影响关系矩阵中元素a(i,j)为o,则a(i,j)=0,a(j,i)=0。

再然后,计算可达矩阵。为了能够准确分析各能力指标间的关系,避免认知上的模糊性对其产生影响,因此需要将邻接关联矩阵a转化为可达矩阵r。

可达矩阵可表示指标间直接或间接的作用关系,底层指标可以通过中间指标对上层指标间接产生影响,依据关联矩阵和可达矩阵的推移特性,通过下列公式计算可得到可达矩阵r。

ar=(a+i)r

a1≠a2≠…≠ar-1≠ar;

r=ar-1=(a+i)r-1,2≤r≤n;

式中,矩阵运算均为布尔运算,n表示邻接关联矩阵阶数。

再然后,进行指标层级划分。在可达矩阵r中,对于每一个指标si,对应si所在行中所有元素为1的列对应的元素指标所构成的集合称为可达集,即:

r(si)={sj∈n|aij=1};

表示受到si直接或间接影响的指标。

对应si所在列中所有元素为1的行对应的元素指标所构成的集合称为前因集,即:

a(si)={si∈n|aij=1};

表示对si有直接或间接影响的指标。

由于每个层级指标中的最高级指标集合不会对其他指标产生影响,故可达集应该只包含其本身,最高级指标集合的判断条件按照下列公式所述,即:

r(si)=r(si)∩a(si)。

之后将最高层指标剔除,再次按照判断条件选取下一层级的指标,从而完成指标层级的划分。

最后,形成缩减可达矩阵,建立解释结构模型。通过指标层级划分后,将可达矩阵按照层级重新排列,由于某些指标间存在强关联关系,在可达矩阵中完全联通,因此可以将相互联通指标进行缩减,仅用其中一个指标代替,形成缩减可达矩阵。依照缩减可达矩阵即可描绘出指标间影响关系的有向图,从而建立解释结构模型。

其中可选的,根据上述实施例中的基于指标网络层次模型,利用网络层次分析法,计算各评估指标对应的权重的步骤进一步包括:

对于根据指标网络层次模型的每一级能力评估指标集,将该能力评估指标集中的元素按照对上级元素的影响进行间接优势度比较,建立元素判断矩阵,并利用特征根法,对元素判断矩阵进行归一化处理,获取元素影响向量;

对于每一级能力评估指标集,将该能力评估指标集中所有元素对应的元素影响向量进行联立组合,获取该级能力评估指标集对应的超矩阵;

对每一级能力评估指标集的重要性进行比较,建立对应的权重判断矩阵,并基于权重判断矩阵,顺次进行基于特征根的归一化处理和向量联立处理,获取归一化权重矩阵;

将超矩阵和归一化权重矩阵的对应元素相乘,获取加权超矩阵,并基于加权超矩阵,顺次进行求矩阵极限次幂和对矩阵列向量的归一化处理,获取各评估指标对应的权重。

可以理解的是,本实施例在上述实施例的基础上,首先建立元素判断矩阵。即,将同一级能力指标集中的元素按照对上级元素的影响进行间接优势度比较得到元素判断矩阵其中mpq的取值通常通过1-9标度法专家打分得到,其物理意义表征元素aip和aiq对ajk的影响程度。

利用特征根法对矩阵进行处理得到归一化向量为:

然后,建立超矩阵及加权超矩阵。具体建立任意的一级能力指标集ai,计算在任意元素影响下的元素判断矩阵并计算出其相应的归一化特征向量,

将能力指标集ai下所有元素影响下的向量其中为指标集ak中元素数目)联立可得到:

继而组成超矩阵:

该矩阵不是归一化的,还需要进行归一化加权。对每一级能力指标集的重要性进行比较,建立相应的权重判断矩阵,并计算得到归一化权重特征向量,继而将所得向量联立,得到归一化权重矩阵。将超矩阵与权重矩阵对应元素相乘,即可得到加权超矩阵:

再然后,计算极限超矩阵。对加权超矩阵求极限次幂,得到:

式中,列向量wi=[wi1wi2...win]t

对极限超矩阵第一列进行归一化处理得到:

即可得到所有次级指标所对应的权重。

其中可选的,基于各评估指标对应的权重,以及量化指标数据对应的能力需求满足度评价矩阵,评估待评估防空反导体系的综合作战能力的步骤具体包括:基于各评估指标对应的权重和能力需求满足度评价矩阵,利用改进的雷达图模型法,分别评估待评估防空反导体系的作战能力发挥度指标和作战能力协调性指标。

可以理解的是,在根据上述实施例获取待评估防空反导体系的各评估指标对应的权重以及量化指标数据对应的能力需求满足度评价矩阵的基础上,具体根据这些数据绘制待评估防空反导体系对应的改进雷达图,并在此基础上,进一步从能力发挥度和协调性两方面评估待评估防空反导体系的作战能力。

本发明实施例提供的一种防空反导体系作战能力评估方法,通过采用改进的雷达图模型法,对待评估防空反导体系的作战能力发挥度指标和作战能力协调性指标分别进行评估,能够克服传统雷达图在定量综合评价时,各指标轴夹角仅是简单的等分关系,不能反映指标权重对评估对象的影响程度,以及传统雷达图受指标标注顺序影响等缺陷,从发挥度和协调性两方面评估作战能力,使得评估维度多元化、精确度更高。

其中,在一个实施例中,利用改进的雷达图模型法,评估作战能力发挥度指标的步骤进一步包括:

对各评估指标对应的权重按数值大小依次排序,并根据各对应权重的大小,对各评估指标在单位圆中分配不同的扇形区域;

绘制每个扇形区域的角平分线作为评估指标轴,并基于量化指标数据,在评估指标轴上标出相应的雷达图决策点,连接各雷达图决策点,获取多边形雷达图;

按照作战能力与雷达图面积成正比的原则,定义作战能力发挥度计算公式,并基于多边形雷达图,利用作战能力发挥度计算公式,计算作战能力发挥度指标。

可以理解的是,本实施例利用改进的雷达图模型法,评估防空反导体系的作战能力发挥度。具体在上述实施例的基础上,首先按照计算获取的评估指标权重的大小,将各评估指标进行依次排序,并对各评估指标分配不同的扇形区域。其中设第j个评估指标在雷达图中对应扇形区域的角度为qj=360wj。

然后,确定各扇形区域对应的指标轴。绘制单位圆,根据上述步骤将该单位圆分为若干个扇形区域,并绘制每个扇形区域的角平分线作为指标轴,即对应评估指标的评估指标轴。

再然后,绘制多边形雷达图。根据上述实施例获取的量化后的指标值大小,在指标轴上标出相应的雷达图决策点,连接这些点,得到多边形雷达图。

最后,根据“雷达图面积越大,作战能力越优”的原则,定义作战能力发挥度计算公式如下:

式中,s表示雷达图面积,smax表示雷达图所能达到的最大面积,μ1表示作战能力发挥度,m表示评估指标的总个数,rj、rj+1分别表示第j个、第j+1个评估指标的雷达图决策点值,θj、θj+1分别表示第j个、第j+1个评估指标所对应的扇形区域的角度,r1、rm分别表示第1个、第m个评估指标的雷达图决策点值,θ1、θm分别表示第1个、第m个评估指标所对应的扇形区域的角度。

之后,基于根据上述步骤获取的作战能力协调性计算公式及对应雷达图中的相关参数,计算待评估防空反导体系的作战能力发挥度指标。

其中,在另一个实施例中,利用改进的雷达图模型法,评估作战能力协调性指标的步骤进一步包括:按照协调性与雷达图近圆程度成正比的原则,定义作战能力协调性计算公式,并基于多边形雷达图,利用作战能力协调性计算公式,计算作战能力协调性指标。

可以理解的是,本实施例在根据上述实施例的处理步骤获取待评估防空反导体系对应的多边形雷达图的基础上,根据该雷达图评估待评估防空反导体系的作战能力协调性指标。具体根据“平面图形面积一定时,圆周长最小”以及“雷达图越接近圆,各指标发展越均衡”的原则,定义作战能力协调性计算公式如下:

式中,l表示雷达图周长,μ2表示作战能力协调性,s表示雷达图面积,其余变量的含义与上述作战能力发挥度计算公式中相同。

然后,根据上述作战能力协调性计算公式及对应雷达图中的相关参数,计算待评估防空反导体系的作战能力协调性指标。

为进一步说明本发明的技术方案,本发明实施例提供如下举例说明,但不对本发明的保护范围进行限制。

本发明实施例的举例说明中,主要包括如下处理流程:

步骤1,根据防空反导体系作战目标及相关作战活动,从侦察预警、指挥控制、拦截打击和综合保障四个方面选取10个相关评估指标,包括侦察监视能力、识别跟踪能力、作战单元联网能力、指挥决策能力、作战单元管理能力、生存能力、拦截毁伤能力、机动能力、作战保障能力以及后勤保障能力。具体分解得到的侦察预警、指挥控制、拦截打击和综合保障活动示意如图4所示,为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中作战活动分解示意图。其中,图4(a)为侦察预警活动示意图,4(b)为指挥控制活动示意图,图4(c)为火力打击、综合保障活动示意图。

步骤2,建立防空反导体系作战能力评估模型,通过仿真、调研及专家评分等方式得到a和b两组防空反导体系的指标数据,并将该两组评估指标按照需求满足度函数进行量化,得到能力需求满足度评价矩阵以a体系侦察监视能力为例,解释说明评估指标量化过程。如表1所示,为根据本发明实施例的a体系侦察监视能力表。

表1,根据本发明实施例的a体系侦察监视能力表

于是可得能力需求满足度评价矩阵如下:

步骤3,基于ism建立指标网络层次模型

首先,构建指标关系影响矩阵如表2所示,为根据本发明实施例的指标影响关系矩阵示意表。

表2,根据本发明实施例的指标影响关系矩阵示意表

其次,计算邻接关联矩阵a。根据上述实施例的处理方式,由指标影响关系矩阵计算邻接关联矩阵a。

然后,计算可达矩阵r。根据上述实施例的处理方式,由邻接关联矩阵a计算可达矩阵r。

再然后,进行指标层级划分。根据上述实施例的处理步骤,完成指标层级划分,具体如表3所示,为根据本发明实施例的指标层级划分示意表。

表3,根据本发明实施例的指标层级划分示意表

再然后,建立缩减可达矩阵。按上述实施例的处理步骤,建立缩减可达矩阵如表4所示,为根据本发明实施例的缩减可达矩阵示意表。

表4,根据本发明实施例的缩减可达矩阵示意表

最后,根据上述建立的缩减可达矩阵,构造指标网络层次模型,构建而成的模型结构如图5所示,为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中构建的防空反导体系ism模型示意图。

步骤4,利用网络层次分析法,确定各评估指标权重。具体将上述建立的ism模型导入到superdecision软件(网络层次分析法专属软件)中,得到如图6所示的网络模型结构显示视图,为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中ism模型在superdecision中的网络结构显示视图。

通过向模型中输入专家给出的判断矩阵及权矩阵等,计算加权超矩阵和极限超矩阵,最终得到权重结果如表5所示,为根据本发明实施例举例的体系评估指标权重表。

表5,根据本发明实施例的缩减可达矩阵示意表

步骤5,防空反导体系综合作战能力评估。具体根据上述所得权重及评估数据,利用改进雷达图模型,按照上述实施例所述处理步骤,对a,b两组防空反导体系进行作战能力综合评估。评估结果如图7所示,为根据本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估方法举例中对防空反导体系的评估结果雷达图,其中,图7(a)和图7(b)分别表示a防空反导体系和b防空反导体系对应的雷达图。

由上述能力发挥度和协调性计算公式得,sa=1.7383,sb=1.6780,la=5.0271,lb=4.8661,smax=2.6287,评估结果表明,a体系雷达图面积大于b体系,即a体系作战能力优于b体系,作战发挥度更高。但a体系内各能力指标值间相差较大,故其作战能力协调性低于b体系,发展较不均衡。

为说明本发明实施例方法的有效性,将本发明实施例的方法与多属性决策求解的经典方法——逼近理想解排序法(techniquefororderpreferencebysimilaritytoidealsolution,topsis)进行比较。其中采用topsis方法具体计算的数值如表6所示,为根据本发明实施例举例利用topsis计算的相关数值表。

表6,根据本发明实施例举例利用topsis计算的相关数值表

由上述比较结果可见,由topsis法得到a体系相对贴近度高于b体系,故a体系更优,即a体系作战能力高于b体系,与采用本发明实施例的方法计算结果一致,本文本发明实施例的方法有效可行。

因此,对于a体系,继续发展能力值较大的指标所带来的收益与成本的比值不会太高,故需要全面发展各项指标,谨防“木桶效应”,提高作战能力协调性。对于b体系,需要着重发展所占权重较大的能力指标,实现重点突破,提高作战能力发挥度。

作为本发明实施例的另一个方面,本实施例根据上述实施例提供一种防空反导体系作战能力评估装置,参考图8,为本发明实施例一种防空反导体系作战能力评估装置的结构框图,包括:至少一个存储器1、至少一个处理器2、通信接口3和总线4。

其中,存储器1、处理器2和通信接口3通过总线4完成相互间的通信,通信接口3用于该评估装置与作战目标及作战活动相关信息设备之间的信息传输;存储器1中存储有可在处理器2上运行的计算机程序,处理器2执行所述计算机程序时,实现如上述实施例所述的防空反导体系作战能力评估方法。

可以理解为,上述的防空反导体系作战能力评估装置中至少包含存储器1、处理器2、通信接口3和总线4,且存储器1、处理器2和通信接口3通过总线4形成相互之间的通信连接,并可完成相互间的通信。

通信接口3实现防空反导体系作战能力评估装置与作战目标及作战活动相关信息设备之间的通信连接,并可完成相互间信息传输,如通过通信接口3实现对作战目标及作战活动信息的获取等。

防空反导体系作战能力评估装置运行时,处理器2调用存储器1中的程序指令,以执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:基于所述评估指标,利用解释结构模型法,构建所述待评估防空反导体系对应的指标网络层次模型,并基于所述指标网络层次模型,利用网络层次分析法,计算各所述评估指标对应的权重;以及基于各所述评估指标对应的权重和所述能力需求满足度评价矩阵,利用改进的雷达图模型法,分别评估所述待评估防空反导体系的作战能力发挥度指标和作战能力协调性指标等。

本发明另一个实施例中,提供一种非暂态计算机可读存储介质,该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令使计算机执行如上述实施例中的防空反导体系作战能力评估方法。

可以理解为,上述的存储器1中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。或者,实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的防空反导体系作战能力评估装置的实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,既可以位于一个地方,或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解,各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等,包括若干指令,用以使得一台计算机设备(如个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。

本发明实施例提供的一种防空反导体系作战能力评估装置和一种非暂态计算机可读存储介质,通过计算机指令,利用解释结构模型法分析指标间相关关系,并利用网络层次分析法,分析指标网络层次特征,实现作战能力的综合评估,能够深入分析并直观反映防空反导指标体系的内部逻辑关系,使得指标间权重分配更加合理,从而能够有效提高评估结果的全面性、有效性和可信性。

作为本发明实施例的又一个方面,本实施例根据上述实施例提供一种防空反导体系作战能力评估系统,包括上述实施例所述的防空反导体系作战能力评估装置以及与其通信连接的作战目标及作战活动相关信息设备。

该系统用于在上述各实施例中通过对作战目标及作战活动信息等的分析,实现对防空反导体系的综合作战能力的有效评估。因此,在上述各实施例中的防空反导体系作战能力评估中的描述和定义,可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解。可以理解的是,本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardwareprocessor)来实现相关功能模块。

本发明实施例提供的一种防空反导体系作战能力评估系统,利用作战目标及作战活动相关信息设备,获取作战目标及作战活动相关信息,并利用评估装置,基于该相关信息分析指标间相关关系及指标网络层次特征,能够深入分析并直观反映防空反导指标体系的内部逻辑关系,使得指标间权重分配更加合理,从而能够有效提高评估结果的全面性、有效性和可信性。

综上可知,本发明实施例一方面通过基于dodaf体系结构分析思路对防空反导体系进行分析,并通过作战目标—作战活动—子能力的映射关系可以由作战目标分析出作战活动及子能力。依据防空反导体系作战目标,从侦察预警、指挥控制、拦截打击和综合保障四个方面对作战活动进行分解,并以idef0语言对其建模。利用基于“活动到能力”的映射思想,从各个作战活动中映射和提取作战能力评估指标,建立全面、可靠、可行的能力指标体系,能够保证防空反导任务中的过程性因素均参与最终能力的评估。

另一方面,本发明实施例在应用网络层次分析法时,先依据解释结构模型构建关系影响矩阵、邻接矩阵及可达矩阵等,再深入分析体系各评估指标间的内部相关关系,建立指标网络层次模型,为防空反导体系作战能力的评估奠定了基础。然后通过构建超矩阵、权矩阵及加权超矩阵等,完成指标权重的分配,使得结果更加合理。

再一方面,本发明实施例采用改进雷达图模型,克服了传统雷达图在定量评估中的缺陷,依据雷达图的特征向量面积和周长从能力发挥度和协调性两个方面进行评估,使得评估更加全面,维度更加多元。

另外,本领域内的技术人员应当理解的是,在本发明的申请文件中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而应当理解的是,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。同样应当理解,为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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