弹道导弹防御系统保障分系统作战效能评估

闫永玲，张庆波，张琳

（空军工程大学防空反导学院，西安710051）

弹道导弹防御系统保障分系统作战效能评估

闫永玲，张庆波，张琳

（空军工程大学防空反导学院，西安710051）

弹道导弹防御系统的保障分系统在很大程度上决定了主战系统和BM/C3I系统的作战效能是否能够完全发挥，故研究在复杂多变的作战环境下保障分系统的作战效能评估具有重大意义。提出了主体采用线性加权和法，综合信息熵法确定权重、公式法辅助专家打分法确定指标值来对保障系统进行作战效能评估的新思路。通过实例验证所建立模型的有效性和准确性。

弹道导弹防御系统，保障分系统，作战效能评估，信息熵

0　引言

研究BMD（弹道导弹防御）系统作战效能评估，可以充实和深化BMD系统建设理论，找出制约其效能发挥的因素［1-2］。目前关于BMD系统中保障系统作战效能评估的研究非常少，多为关于直接参与作战任务的主战系统和BM/C3I系统的效能评估研究，但在复杂多变的作战环境下，主战系统和BM/C3I系统的作战效能是否能够充分发挥，很大程度依赖于保障分系统。因而，对保障系统的作战效能研究也必须引起我们的重视。

1　保障系统的功能及组成

保障装备的功能是保障主战装备及BM/C3I系统的正常运转，充分发挥出各自的效能。综合考虑弹道导弹防御系统特点和未来编制构想，可认为保障系统由作战保障、后勤保障、装备技术保障3部分组成。具体来说，作战保障主要由各种信息采集设备、定位定向测量设备、射击诸元计算设备等构成；后勤保障主要由被装物资、给养物资、油料供应设备等构成；装备技术保障主要由维修人员、维修技术资料、维修经费等构成。

2　选用评估方法及步骤

ADC法透明性好，结果准确，但计算量大、模型求解难，尤其对保障系统这种组成相当复杂的评估对象而言，初始状态数增加，必然导致计算矩阵维数急剧增加［4-5］。所以必须重新寻找新的评估方法。这里主体采用线性加权和法，综合信息熵法确定权重、公式法辅助专家打分法确定指标值来对保障系统进行作战效能评估。

步骤如下：①构建指标体系；②各指标归一化处理；③信息熵法确定权重；④线性加权和法确定作战效能。

3　确定指标体系

具体指标体系见图1：

图1　保障系统指标体系

4　指标量化及规范化处理

①测量保障能力CC由阵地测量误差pc1、测量效率pc2及机动测量能力pc3决定，记为：

式中AT、AT'——发射阵地测量、实际角度值；CC——测量次数；CL——测量周期。

②射击诸元保障能力Ca由计算误差pa1、计算速度pa2决定，记为：

式中BT、BT'——射击诸元计算值、实际值；TC、TT——射击诸元计算次数、计算时间。

③气象保障能力Cx由险情报警率px1、气象预报误差px2及预报实时性px3决定，计为：

式中XS——极端恶劣天气险情预报数；XT——实际极端恶劣天气总数；SW、SS——测量得到的温度值、湿度值；CW、CS——实际温度、湿度；ty——预报提前时间。

④防化保障能力Cf由成功洗消率pf1、核报警能力pf2及防化救活率pf3决定，计为：

式中XX——成功洗消次数；SX——实际被污染总次数；BJ——核报警次数；SX——实际发生的核险情总次数；JZ——救治成功次数；JS——实际要救治的总次数。

⑤工程保障能力CG由桥梁保障能力pG1、道路清障能力pG2、工程抢修能力pG3及故障排除率pG4决定，计为：

式中TQ、JQ——成功通过、架设桥梁次数；XQ——行军总次数；JC——架设桥梁总时间；QL——成功清除路障次数；ZC——遇到路障总次数；u——修复率；t——工程抢修时间；PG——成功排除故障次数；ZP——发生故障总次数。

⑥防护保障能力CF由天基防护成功率pF1、空基防护成功率pF2、地基防护成功率pF3决定，计为：

式中TF、KF、DF——天、空、地基系统防护成功的次数；ST、SK、DK——实际天、空、地基系统进行防护的总次数。

⑦物质保障能力CH由物资保障率pH1、燃油保障率pH2、生活保障率pH3决定，可计为：

式中DW、SX——已经到位、实际需求的物资总量；BW——性能保持完好的物资总量；ZL——实际的物资总量；DY、SY——已经到位、实际需求的燃油总量；η——燃油质量系数，具体取值由购油质量报告决定；CS、ZS、GZ、ZD——配备餐车、帐篷、供水车、供电车数；CM、ZM、SM、DM——每个餐车、帐篷、供水车、供电车能保障的人数；ZY——实际人数总量。

⑧医疗卫生保障能力CY由救治伤员率pY1、救治伤员有效率pY2、医护人员队伍水平pY3决定，为：

式中JS——配备救护车数；JM——每个救护车的载人数；ZT——总伤员数；CJ——救治成功的人数；ω1、ω2——医护人员数量、质量的权重，由专家打分分别为0.45、0.55；SP、YP——实际、应该配备的医护人员数量；θ——医护人员质量系数，具体取值由专家根据学历、经验等要素打分决定。

⑨运力保障能力CQ由运输任务完成率pQ1、运输安全率pQ2、运力水平pQ3决定，具体表示为：

pQ1=YS/GYpQ2=AY/ZCpQ3=（GY+TY+KY+HY）/ZY

式中YS、GY——实际、计划运输总量；AY——安全完成运输的次数；ZC——运输总次数；GY、TY、KY、HY——公、铁路、空中、海上运输能力；ZY——总运输量。

⑩装备保障能力CB由装备修复时间pB1、装备维修管理能力pB2决定，记为：

式中MTTR——平均修复时间；WZ——修复性维修的总时间；ZG——被修复产品总故障数。

⑪维修保障能力Ce由维修经费到位率pe1、维修设备到位率pe2、维修人员配置率pe3、维修技术资料占有率pe4及维修有效性pe5决定，记为：

式中WJ、YW——已、应到位的维修经费；WS、YB——已、应到位的维修设备；WR、YR——已、应到位的维修人员；WZ、ZL——已、应有的维修技术资料。

⑫备件保障能力CL由备件到位率pL1、备件存放完好率pL2、备件使用率pL3决定，记为：

式中YD、BY——已、应到位的备件数量；CG——在存放期间，备件出现故障的数量；BZ、SZ——实际、使用的备件总数。

⑬技术支持能力CO由处置预案水平pO1、高级技术人员水平pO2、技术处理有效度pO3决定，记为：

式中ω1、ω2——高级技术人员数量、质量的权重，由专家打分得分为0.45、0.55；SJ、YJ——实际、应该配备的高级技术人员数量；φ——高级技术人员质量系数，具体取值由专家根据知识结构、实战经验、心理素质等要素打分决定；——处理技术问题的成功率；取值为=JT/JZ，其中JT、JZ——成功处理、待处理的技术问题的数量。

⑭阵地保障能力Cr由阵地供水、供气、供电能力pr1、阵地保密能力pr2决定，记为：

式中ts、tq、tsd、tyd——阵地供水、气、市电供电、柴油供电时间；tz——阵地总使用时间。

⑮规范化处理

至此保障系统形成了1个评价对象、43个评价指标。应对各项指标进行规范化处理。

43项指标中成本型指标有：测量误差、射击诸元计算误差、气象预报误差、装备修复时间，用O1表示；其余均为效益型指标，用O2表示。

建立评价矩阵如下：

式中x1j（j=1，43）为第j个评价指标的值。设规范化以后的矩阵为R={r11，r12，…，r1.43}

这里采用极变差法进行归一化处理，其准则为：

5　信息熵法确定权重

由熵的定义知［6］第j个评价指标的熵为：

6　保障系统作战效能评估模型

总体采用线性加权合法［7］，可得保障系统效能评估模型为：

7　实例验证

假定两个典型BMD保障分系统（系统2在1基础上提高测量效率、射击诸元计算速度、预报实时性、防化成功洗消率、工程抢修能力、燃油保障率、医护人员队伍水平、运力水平、装备修复能力、维修人员配置率、备件使用率、高级技术人员水平等。具体指标见表1），计算其作战效能。

由表1得系统1、系统2的评价矩阵x1j、归一化矩阵r1j、指标权重ω1j，见表2、表3。

将表2、表3结果代入式（4），得EB1=0.0894 3，EB2=0.157 4。

表1　保障分系统能力指标表

表2　系统1计算结果

表3　系统2计算结果

8　结束语

可见，随着保障能力指标值增大，作战效能也明显增大。计算结果与实际相符，充分证明本文所建立评估模型的正确、有效性，完善了弹道导弹防御系统作战效能评估理论。

［1］闫永玲，张庆波，张琳，等.基于网络分析法的地空导弹武器系统效能评估［C］//全国武器装备体系研究第七届学术研讨会，2012：436-439.

［2］甑涛，王平均，张新民.地地导弹武器作战效能评估方法［M］.北京:国防工业出版社，2005.

［3］闫永玲，张庆波，辛永平.改进ADC法指控系统效能评估的C矩阵模型研究［J］.火力与指挥控制，2011，36（3）：1-76.

［4］杨世荣，李新其，李红霞.基于改进ADC方法的陆基常规导弹主战系统作战效能评估模型［J］.情报指挥控制系统与仿真技术，2004，26（6）：21-23.

［5］阮旭华.基于信息熵法的高校财务风险评估探析［J］.会计之友，2011（3）：102-104.

［6］孟庆玉，张静远，宋保维.鱼雷作战效能分析［M］.北京：国防工业出版社，2003.

［7］王洪胜，禹大勇，曲延明.弹道导弹多层拦截方法及效能评估［J］.四川兵工学报，2014，33（6）：22-24.

Study on Battle Effectiveness Valuation of the Support System of the BMD System

YAN Yong-ling，ZHANG Qing-bo，ZHANG Lin
（School of Air and Missile Defense，Air Force Engineering University，Xi'an 710051，China）

The branch of the support system for the ballistic missile defence system influences largely on whether the operational effectiveness of the main battle system and BM/C31 system can be fully taken.Thus，the assessment of operational effectiveness for the branch of the support system under complicated and variable operational environment will be of the significance.It puts forward a new thinking to conduct the assessment of the operational effectiveness for the support system，which contains the linear weighted sum method，the integrated information entropy evaluation method to ensure the weight，formule expert evaluating method to ensure index value.It veryfies the accuracy and validty of the model estalished though actual example.

BMD system，the branch of the support system，battle effectiveness valuation，entropy

TN957.52；TJ761.3

A

1002-0640（2015）08-0062-04

2014-06-19

2014-08-16

闫永玲（1978-），女，山西太原人，讲师，博士生。研究方向：武器装备作战效能评估。