【装备理论与装备技术】

反恐怖装备配备问题研究

相虎生1,2,左亚帅3,张会锁3

(1.国防大学联合勤务学院,北京 100038; 2.武警指挥学院,天津 300250;3.中北大学 机电工程学院,太原 030051)

摘要:逐层分解反恐怖部队遂行武力突击任务为一级任务、二级任务和作战行动等,通过分析各任务环节、时序关系、作战规则和协同关系,形成任务-能力-装备映射;综合考虑战场环境、作战时间、暴恐人员所持装备和暴恐人员素质等因素,构建暴恐人员战斗力指标体系,形成反恐怖作战能力需求。以各指标效能值为基础,建立任务成功推演判断;运用层次分析法建立反恐怖装备能力评估模型,以反恐怖作战能力需求与反恐怖装备能力之比值为依据,建立较为合理的反恐怖装备组合和配备方案,为反恐怖作战分队提供模块化装备配备方案,为指挥员迅速做出决策提供支持。

关键词:装备配备;反恐怖作战;层次分析法

城市反恐怖作战是一种武警部队承担的重要作战样式,其主要战场往往位于城市之中,城市建筑鳞次栉比、街区巷道纵横相连、地下管网梯次交错,使该作战样式具备战场环境复杂、作战条件多变、战术方法灵活等特点,如何针对任务要求,快速形成科学有效的装备编配方案,更好地发挥反恐怖装备效能,是当前武警部队面临的一个重要的研究问题。

尽管国内外学者针对武器装备的编配和效能评估问题进行了部分研究,但针对城市反恐怖作战,特别是反恐怖中心区武力突击作战问题的研究存在不足。鉴于城市反恐怖作战环境复杂、协同困难、不确定性因素多,以典型作战环境为背景,综合考虑作战区域气象、时间等因素;以构建的任务-能力-装备映射为基础,将作战能力需求与装备综合能力比值作为反恐怖装备配备数量依据,构建装备配备方案。运用层次分析法,综合考虑暴恐分子素质、所持武器、以及所处战场环境,构建暴恐人员战斗力指标体系,形成作战能力需求;考虑单件反恐怖装备特点建立评估指标体系,形成反恐怖装备综合能力。

1 反恐怖作战需求-装备能力要求的流程分析

1.1 作战需求-装备能力生成模型

通过对任务分解得到各级子任务和作战行动清单,对作战任务与作战能力进行关联分析,提出装备作战能力指标方案,建立作战任务到能力需求的“任务-能力”映射,通过定量分析即可得到装备作战能力指标区间数值解[1],如图1所示。

图1 作战需求-装备能力生成模型框图

1.2 反恐怖作战构想

以城市高层建筑物发生劫持性恐怖袭击,武警反恐怖特战部队遂行中心区武力突击作战为作战构想,特战力量分为:封控队、突击队、救援队、机动队;其中突击队分为:火力封控、高点狙击、抵近侦察、破拆突击、火力支援等作战小组。封控队携人员、车辆、物品检查器材,人员、车辆拦阻器材,对现场外围进行封控,确保非作战人员不得进入,避免影响作战行动;突击队各作战小组利用地形地物,携带完成任务所需要的侦察装备、观测装备、狙击步枪、突击步枪和非致命武器及相关弹药,通过索降、攀登、升降投送等方式,接近目标,破除障碍,实施快速突然的攻击,解救人质;救援队携带相关院前急救设备和设施,对受伤人质进行现场急救和后送;支援队携带相应的机动支援装备,作为预备力量随时待命。

1.3 反恐怖作战过程分析

分析反恐怖作战实际过程,构建反恐怖作战装备配备流程图。首先,反恐怖现场联合指挥部根据战场态势向武警反恐怖特战部队分配一级作战任务,部队详细研究后将一级任务分为外围封控、武力突击、常规救援[2];继续对一级任务进行细分,得出分解后的二级作战任务为合围封锁现场、现场交通管制、疏出阻入非作战人员、盘查可疑人员、车辆、物品,平息暴乱、解救人质、捕歼暴恐分子、捣毁暴恐窝点,人员疏散、抢救受伤人员、现场排险搜救,并将这些任务细化相应的行动方案,赋予相应的作战小队执行,各反恐怖作战小队对行动方案继续细分,明确各个作战队员的行动任务和协同关系。第二,根据反恐怖作战行动环节、作战规则、作战时序关系,构建作战行动所需要的能力指标,与武器装备的性能指标映射,形成对应关系,从而任务—能力—装备的完整评价体系。最后,根据各指标体系效能值,判断该任务是否能够成功完成。

从作战行动出发,运用层次分析法对各作战行动所需装备进行分配,前一级作战行动的完成情况,将会对后一级作战行动的执行产生不可忽视的影响,因此将各级作战行动采用串联方式连接,可以最大程度上保证每一作战行动的顺利完成。作战任务与作战行动清单,如表1所示。

2 反恐怖作战能力需求评估

2.1 指标体系架构

综合考虑作战行动暴恐人员所持装备和暴恐人员素质等因素,将反恐怖作战需求包含因素划分为3个层次[3]。目标层为反恐怖作战对象,因素层包括暴恐人员所持装备、暴恐人员素质等,如图2所示。

图2 暴恐人员评价指标体系框图

表1 作战任务与作战行动清单

一级作战任务二级作战任务作战行动侦查设障宣传驱散突入抓捕歼灭搜排爆救护运输封锁控制合围封锁现场●●●●〛●交通管制●●〛●疏出阻入群众●●盘查可疑人员●●●●●武力突击平暴●●●●●●●解救人质●●●●●●捕歼●●●●●掏窝点●●●●●常规救援人员疏散●●●抢救人员物资●●●搜救●●●

2.2 构造判断矩阵

判断矩阵的值反映了人们对各因素相对重要性的认识,对属于同一层次上的不同因素关于上层中的某一准则的重要程度进行两两比较,确定判断矩阵{eij},目前多使用1-9的比例标度作为赋予重要多少的数值。比例标度的含义见表2所示。

表2 比例标度

Pi与Pj比较的定性结果标度值(aij)意义Pi与Pj同样重要1Pi=PjPi与Pj稍微重要3Pi=3PjPi与Pj相当重要5Pi=5PjPi与Pj强烈重要7Pi=7PjPi与Pj极端重要9Pi=9PjPi比Pj的重要性在上述表述之间Pi与Pj不重要的表述2或4或6或8相应上述数的倒数

若第i个元素与的j个元素比较得eij,则元素j与元素i比较为eji,且

对于n个元素来说,得到两两判断矩阵

A=(eij)n×n

在层次分析法中,具有丰富经验和知识的专家判断起着重要的作用,因此充分重视和做好汇集专家判断信息的专家咨询工作就具有特别重要的意义。在咨询过程中,可针对不同准则,请不同专家完成判断矩阵,为专家准备必要的、可靠的材料与信息,包括简明而准确地介绍层次分析法。咨询前设计清楚要填的表格,咨询中允许专家判断违反传递性和一致性,允许专家对他所不熟悉或不愿意发表意见的问题不给出判断。及时对资讯信息进行分析,必要时进行反馈[5]。各比例标度,由相关专家、技术人员和一线战斗人员根据层次分析法中的1~9标度值确定。

2.3 各因素权重及其一致性检验

判断矩阵A的特征根问题AW=λmaxW的解W,经过归一化后即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值[4]ω1,ω2,ω3,……ωn。对此排序进行一致性检验,以检查决策者判断思维的一致性。

一致性指标为:

为度量不同阶判断矩阵是否具有满意的一致性,引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI。如表3所示。

表3 平均随机一致性指标

12345000.580.91.1267891.241.321.411.45

当随机一致比率时,认为判断矩阵具有满意的一致性,否则需要调整判断矩阵元素取值。

2.4 计算反恐怖行动效能

采用专家咨询法建立单因素评判分数,确定具有代表性的调研单位并发放评分调查表,由各调研单位的相关专家、指挥人员和一线战斗人员等在经过充分论证后给出评分,评分采用百分制。将结果汇总,剔除异常数据后,取平均值,最后经有关专家修正后得到评分值α1,α2,α3,…,αn。反恐怖行动效能E1根据各因素评分进行加权求和计算,即:

其中:E1为反恐怖行动效能; ωi为各因素权重值; αi为专家评分数值,参照下文单件装备效能计算; n为方案层数量。

3 构建时间、气象指标体系

反恐怖作战行动时间及行动时的气象环境,对反恐怖行动的影响不容忽视。因此,将反恐怖任务效能E1乘时间、气象系数S1,作为反恐怖任务总效能E2,进行下一步分配。

考虑作战区域气象、作战行动时间等因素,构建时间、气象系数指标体系。目标层为时间、气象系数,准则层为时间、气象等,方案层为风力、温度、能见度等因素,如图3所示。

图3 时间、气象评价指标体系框图

对各影响因素在时间、气象准则下,对各影响因素的重要程度进行比较,确定判断矩阵。依次对各影响因素进行两两比较,建立判断矩阵。

由判断矩阵计算各因素对于行动完成的相对权重,并进行一致性判断。由上至下依次计算各因素对总目标的相对权重k1,k2,k3,…,kn

采用专家咨询法建立单因素评判分数,各因素满分为10分,评分为h1,h2,h3,…,hn,确定时间、气象系数S1

4 单件装备效能计算

反恐怖分队所使用的武器装备复杂多样,各作战行动所需装备即不完全相同,又有交叉,且各装备在不同的作战行动中重要程度也不相同。本文以侦查行动所用装备为例,构建反恐怖作战行动装备效能指标体系,介绍单件装备的效能计算。

影响装备效能的因素有很多,本文对常用侦查类装备影响因素从以下几个方面考虑:发现概率、发新目标平均数、发现目标平均时间、发现目标平均距离、侦查范围、侦查频率、精度和跟踪概率,如图4所示。

图4 热成像仪评价指标体系框图

对各种侦查类武器装备在作战任务的准则下,对各影响因素的重要程度进行比较,确定判断矩阵。依次对各影响因素进行两两比较,建立判断矩阵。

由判断矩阵计算各因素对于行动完成的相对权重,并进行一致性判断。由上至下依次计算各因素对总目标的相对权重μ1μ2μ3,…, μn

采用专家咨询法建立单因素评判分数,评分采用百分制。将结果汇总,剔除异常数据后,取平均值,最后经有关专家修正后得到评分值β1β2β3,…, βn

5 反恐怖作战行动装备权重计算

执行不同二级作战任务时,虽有时需要执行相同的作战行动,但在不同二级作战任务下执行作战行动时,所需装备有所差异。下文以解救人质下的侦查行动为例。

基于层次分析法对反恐怖分队侦查行动装备进行效能求解。其中,目标层为:反恐怖作战行动,方案层为:本行动所需装备,建立反恐怖作战行动装备效能指标体系,如图5。

图5 反恐作战行动装备效能指标体系框图

对反恐怖武器装备在作战任务的准则下,对各影响因素的重要程度进行两两比较,确定判断矩阵。

由判断矩阵计算各因素对于行动完成的相对权重,并进行一致性判断。由上至下依次计算各因素对总目标的相对权重。获得各装备权重值φ1φ2φ3,…, φn

6 建立安全指标体系

反恐怖作战在筹划战役计划过程中,必须遵守的原则是,在采取行动之前,要为平民留有疏通的通道,而且要预留平民疏散时的时间,尽一切可能保护平民的安全。为尽力保护平民安全,减少反恐怖队员的伤亡,减小社会影响。因此将反恐怖任务总效能E2乘安全系数S2,作为反恐怖作战行动装备的总效能E3,进行下一步分配。

建立确定安全系数的指标体系,反恐怖行动中,综合考虑任务完成程度,所造成的社会影响及需要留守队员装备应对突发情况等因素。在总效能确定后,乘安全系数S2,构建如图6所示的指标体系。

图6 安全系数的指标体系框图

依次对各影响因素进行两两比较,建立判断矩阵。

由判断矩阵计算各因素对于安全系数的相对权重,并进行一致性判断。由上至下依次计算各因素对总目标的相对权重ε1,ε2,ε3,…,εn

采用专家咨询法建立单因素评判分数,各因素满分为10分,评分为θ1θ2θ3,…, θn,确定安全系数S2

7 反恐怖行动装备数量确定

综上所述,由层次分析法获得反恐怖任务效能E1,将反恐怖任务效能E1乘时间、气象系数S1后,作为反恐怖任务总效能E2。反恐怖任务总效能E2乘安全系数S2,作为反恐怖作战行动装备的总效能E3。反恐怖行动装备总效能E3乘各装备权重φd作为某种武器装备的效能Hd。最后,将某种武器装备的效能Hd除以该武器装备单件装效能RC,获得装备数量m

即:

其中: E1为反恐怖行动效能;E2为反恐怖行动总效能;E3为装备分配总效能;ωi为反恐怖行动指标体系各因素权重;αi为反恐怖行动指标体系各因素专家评分;S1为时间、气象系数;S2为安全系数;Hd为某装备总效能;φd为反恐怖作战行动装备体系各因素权重;ki为时间、气象系数各因素权重;hi为时间、气象各因素专家评分;θi为安全系数各因素权重;εi为安全系数各因素专家评分;Rc为单件装备效能;μc为单件装备指标体系各因素权重;βc为单件装备指标体系各因素专家评分;m为某装备数量。

8 结论

通过对反恐怖高级概念图描述,对反恐怖作战流程的整体分析,建立反恐怖装备分配的模型。在反恐怖武力突击作战中根据任务需求运用层次分析法进行定量计算。对于反恐怖部(分)队完成作战任务,提高装备的使用效能具有现实意义。实际工作中,应通过多轮次的专家评分,使其进一步量化,增加其客观性,可为反恐怖实战装备编配标准研究提供参考。

参考文献:

[1] 郭齐胜,董志明,穆歌.装备需求论证工程化基本理论研究[J].装甲兵工程学院学报,2012,26(1):14.

[2] 哈达.武警分队反恐作战效能评估研究[C]//OSEC首届兵器工程大会论文集.中国兵工学会、重庆市科学技术协会:兵器装备工程学报编辑部,2017:615-618.

[3] 陈毅雨,刘硕,钟斌.基于IDEF0的反恐装备作战任务需求分析[J].装甲兵工程学院学报,2016(12):100-106.

[4] 李信忠,李思.作战任务细化与规范描述研究[J].军事运筹与系统工程,2012,26(3):31-34.

[5] 潘星,尹宝石,温晓华.基于DoDAF的装备体系任务建模与仿真[J].系统工程与电子技术,2012,34(9):18461851.

[6] KAWAI H,SEKI H,FUCHINO T,et al.Pharmaceutical Engineering Strategy for Quality Informatics on the IDEF0 Business Process Model[J].Journal of Pharmaceutical Innovation,2012,7( 3):195204.

[7] 张玉杰,叶江华,孙彦良,等.基于IDEFO和UML的海上防空作战军事概念模型[J].指挥控制与仿真,2015,37(6):57-61.

[8] 余加振.基于OOR框架的作战任务分析方法研究[D].长沙:国防科学技术大学,2010.

[9] 李大喜,杨建军,许勇,等.基于IDEFO和UML的空基反导军事概念模型[J].系统仿真学报,2014,26(5):969974.

[10] 张杰,宋虹兴,傅勉,等.IDEFO和UML相结合的作战任务建模方法[J].指挥控制与仿真,2010,32(3):1821.

[11] 傅勉,张军,赵永超,等.面向装备论证的作战任务描述方法研究[J].指挥控制与仿真,2011,33(3):2123.

[12] 丁晓,霍丽娟,张旭超.基于层次分析法的装备科研费绩效评估[J].智库时代,2017.

[13] 王君,娄寿春,陈绍顺.基于遗传算法的兵力分配模型[J].系统工程,2001(06):89-93.

[14] 申卯兴,刘春波,刘建仓,解洪波.基于多目标模糊决策的兵力分配模型[J].西安工程科技学院学报,2005(02):166-168.

[15] 李毅强,王端民,基于模糊层次分析法的航空装备结构优化分析[J].西安航空技术高等专科学校学报,2007,25(1):58-60.

[16] 赵焕臣,许树柏,何金生.层次分析法[M].北京:科学出版社,1986.

[17] 孙宏才,田平,王莲芬.网络层次分析法与决策科学[M].北京:国防工业出版社,2011.

[18] JEONG K Y,WU L,HONG J.IDEF Method-based Simulation Model Design and Development Framework[J].Journal of Industrial Engineering and Management,2009,2(2):337.

Research on Anti-Terrorism Equipment Allocation Based on Analytic Hierarchy Process(AHP)

XIANG Husheng1,2, ZUO Yashuai3, ZHANG Huisuo3

(1.Joint Service College of National Defense University of China, Beijing 100038, China;2.The People’s Armed Police Command College of China, Tianjin 300250, China;3.College of Mechanical and Electrical Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China)

Abstract: We decomposed the anti-terrorist forces layer by layer to perform military assault tasks into first-level tasks, second-level tasks and combat operations. By analyzing each task link, timing relationship, combat rules and coordination relationships, a mission-ability-equipment mapping was formed. With comprehensive consideration of the battlefield environment factors such as combat time, equipment held by terrorists, and the quality of terrorists, we built an index system of terrorists ’combat effectiveness, and formed a demand for anti-terrorist combat capabilities. Based on the effectiveness value of each index, we established a task success deduction judgment and used AHP to establish an anti-terrorism equipment capability evaluation model, and to establish a more reasonable anti-terrorism equipment combination based on the ratio of anti-terrorism combat capability requirements to anti-terrorism equipment capability and equipment plans, providing modular equipment plans for anti-terrorist combat units, and providing support for commanders to make quick decisions.

Key words: equipment allocation; anti-terrorist; analytic hierarchy process

本文引用格式:相虎生,左亚帅,张会锁.反恐怖装备配备问题研究[J].兵器装备工程学报,2020,41(05):101-106.

Citation format:XIANG Husheng,ZUO Yashuai,ZHANG Huisuo.Research on Anti-Terrorism Equipment Allocation Based on Analytic Hierarchy Process(AHP)[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2020,41(05):101-106.

中图分类号:TJ0

文献标识码:A

文章编号:2096-2304(2020)05-0101-06

收稿日期:2019-10-26;修回日期:2020-02-26

基金项目:国家重点研发专项基金项目(2017YFC0822306)

作者简介:相虎生(1970—),男,博士研究生,副教授,主要从事装备保障研究,E-mail:wjxhs001@126.com。

通讯作者:张会锁(1976—),男,博士,博士后,副教授,硕导,E-mail:13653513620@139.com。

doi: 10.11809/bqzbgcxb2020.05.020

科学编辑 史宪铭 博士(陆军工程大学副教授、硕导)

责任编辑 周江川