机群打击链组织结构层级化模型论文

机群打击链组织结构层级化模型*

罗木生,王宗杰,刘 浩

(海军航空大学,山东 烟台 264001)

摘 要: 针对以兵力整体为基本元素进行组织结构建模的不足,提出了机群打击链组织结构层级化建模方法。分析了机群打击链兵力构成与组织结构建模的要求,给出了组织结构层级化建模步骤;在建立打击链组织结构高层级模型的基础上,将各型飞机划分为不同的功能单元,并以功能单元为基本元素构建了打击链组织结构子层级模型;提出了功能单元间的信息需求;采用单矩阵描述法,实现了组织结构中各元素之间的信息需求与信息内容的同时表征。示例分析表明层级化模型能够较好地满足机群打击链组织结构建模的需求。

关键词: 组织结构,层级化模型,打击链,功能单元,机群,单矩阵

0 引言

机群打击链是由空中各型作战飞机构建而成,能够针对打击对象完成“发现-定位-跟踪-决策-交战-评估”完整作战环节的打击体系[1]。机群打击链聚合了分布在广阔战场空间的兵力,实现了战机功能单元之间的高效协同,极大地缩短了从发现到打击目标所需的时间[2]

组织结构是从总体上描述机群打击链指挥层级,包括指挥关系、协同关系、控制关系,以及信息需求等。机群打击链是一个深度协同的作战体系,首先需对兵力组织结构进行建模,从总体上展现机群兵力节点连接关系与兵力之间的信息需求,为后续作战过程、信息交互建模奠定基础。

①2012年全国农民工达到了2.626 1亿,成为中国产业大军,同时拉动了农村居民人均纯收入达7 917元的效益。目前农村人口6.422 2亿,农民总纯收入5.08万亿元,由于农业收入占农民纯收入27%(2011年数据),并逐年降低,农业收益已不再是农民主要收入来源,从而农民就不积极投资坑塘建设。

在组织结构方面已开展较多研究,但侧重于面向C2(Command and Control)的组织结构的优化与设计[3-4]、网络拓扑模型[5]、信息流描述图模型[6]、合理度评估[7]、扁平化分析[8]、鲁棒性研究[9]等;以及指挥所人员的组织结构[10]、兵力组织的设计与运作[11-12]和组织结构效能的定量分析[13]等方面。相关研究成果是将兵力平台整体[14-15]作为组织结构分析与研究的对象,主要服务于组织结构的顶层设计与体系研究等方面的需要。

网络化作战中,机群作战不再以平台为中心,而是强调整合并发挥机群平台上各功能单元的作用,实现功能单元级的深层次协同。目前通常采用的以平台为基本单元的组织结构建模方法,不能描述到功能单元级,因而难以满足这一需求。本文采用层级化方法,构建机群打击链组织结构模型,以期较好地解决上述不足。

1 机群打击链组织结构层级化建模方法

机群打击链可由预警机、战斗机、电子战飞机、反潜机、无人侦察机、无人战斗机等兵力和机载导弹等武器设备构成。兵力层级较为复杂,如预警机,不仅可以执行侦察预警、战场监视任务,还可以执行指挥控制、兵力引导,为导弹提供中制导等任务;而导弹则较为单一,主要用于对目标实施火力打击。

因此,在机群打击链组织结构模型中,不同兵力节点的描述粒度需求并不相同。一个粒度较粗作战兵力节点(如预警机)本身就可能包含若干个粒度较细的功能单元节点。所以,提出层级化建模方法,对机群打击链的组织结构进行建模描述。

所谓层级化方法,是指能够根据粒度需求的不同,以构建打击链的兵力体系为对象,建立满足不同层级的作战兵力组织结构模型。建模方法的基本步骤包括:

1)建立粒度较粗的作战兵力节点(高层级作战节点)间的高层级组织结构图;

提取图6中各兵力子节点之间的信息需求,得如表3所示的列表。

3)用分解得到的作战兵力子节点取代其父节点位置,完成子层级作战节点组织结构图;

4)子层级作战兵力节点可进一步分解成更下一层级的作战节点,分解层级根据建模的目的与需求确定。

通过上述步骤,可以得到不同层级的作战兵力节点组织结构图,从而满足不同指挥层级作战决策和信息需求的描述图。例如,对于进行海上战役筹划的指挥员来说,机群便是其筹划的基本单元对象,必须对每一架飞机进行研究和决策,至于单架飞机上哪些功能单元发挥作用并不是其关注的重点,如图1所示的“层级1”。然而,对于战斗层级来说,必须了解清楚每一架飞机上的功能单元,在不同时刻、不同打击链中发挥的作用,以便于从整体上对机群进行作战运用规划,如图1所示的“层级 2”。

图1 机群打击链兵力节点层级化描述示意图

2 机群打击链组织结构高层级模型

在机群打击链作战体系中,组织结构高层级描述是以各型飞机兵力整体作为基本元素进行研究。

染液碱性强弱也是影响活性染料反应性的重要因素。碱剂强,染液pH值高,活性染料反应速率提高,可促进染料与棉纤维发生共价键的结合[3]。但当pH值大于11后,水解反应的比例增大,染料固色率下降。因此对反应性高的染料,碱性可以弱些;对反应性低的染料,碱性应强些。本实验通过用不同碱剂,研究pH值对于永光活性湖兰G染料染色的影响。染色工艺见表3、实验结果见表4。

图2 组织结构高层级描述示意图

图2清晰呈现了一种情况下的兵力节点的组织关系以及信息需求。但实际上,兵力节点信息需求比图中给出的要多,且大部分兵力节点之间具有相同的信息需求。将这些信息需求汇总成表,并分别给出唯一的编号,如表1所示。

表1 兵力节点之间信息需求列表

定义Fnodi为第i个兵力节点,采用矩阵化的方法,对兵力节点高层级组织结构进行描述,则图2所示的兵力节点组织关系可表示为

2.政治课课堂教学缺乏民主与平等对话,部分教师喜欢让个别学生回答问题,在课堂上总习惯提问优秀学生,有许多潜能生常常被忽略,回答问题的机会很少。学生答错问题则马上批评,没有挖掘其答案的闪光点并给予表扬,容易造成一些学生自尊心受挫,即使会也不敢回答,压抑了学生的求知欲和好奇心,师生关系比较紧张。

其中,Nconi,j值为1表示从兵力节点i到兵力节点j之间存在信息需求,而Nconi,j值为0则表示兵力节点之间无信息需求。

根据有向图理论及其方法,兵力节点组织结构图是由作战兵力节点与兵力节点之间连接线共同构成的。兵力节点之间连接线表示2个兵力节点之间各种信息需求的集合;但是仅表示两者之间有信息需要,而不代表两者之间信息的传递关系。兵力节点之间的连接线用有向箭头表示,以表征两者间的信息需求方向,且通常在箭头旁边用文字、图形或代码标志最主要的信息。如下页图2所示。

但式(1)并未给出具体信息需求的名称,因此,结合表 1,将式(1)变换为

其中,Ncii,j值大于0,则表示兵力节点i到兵力节点j之间存在信息需求,Ncii,j的数值与表1中的编号对应,代表了具体的信息需求。

设机群打击链作战体系由N0个作战兵力节点构成,则兵力节点高层级组织关系可表示为

其中,的取值根据兵力节点之间的信息需求,查询类似表1的所有兵力节点信息需求列表中对应的编号得到。

兵力节点高层级组织结构模型中,是将作战兵力整体当作“质点”进行分析,描述的层级较高、粒度较粗,所展现的信息能够满足一定层级指挥员进行战场指挥控制与决策的需求。

但是,对于网络化作战中的指挥员,图2所示的组织结构描述模型就不能满足作战决策、规划与指挥控制的要求。主要因为同一作战兵力完全可能是多条打击链的兵力节点,因而必须明确兵力节点在各打击链中担负任务的功能单元,从而利于在打击链构建中对兵力节点进行统筹规划。例如:图2中,并不能得出兵力节点2的哪些功能单元发挥了作用,也就无法得出兵力节点2还有哪些功能单元可以继续参与其他作战体系的构建。因此,必须构建粒度更细的兵力节点组织结构模型。

3 机群打击链组织结构子层级模型

其中,分别表示兵力节点2的指控子节点、火控子节点和武器子节点。虚线框内的数值则展现了兵力节点2内部各子节点之间的组织关系。

在绿色西江建设方面,深化“政、企、军”船舶防污染应急合作共建工作。完善西江水上突发事件队伍共建机制,深化西江水上突发事件应急资源共享机制,提升西江溢油应急响应速度。

根据各型飞机兵力在打击链作战体系中发挥的作用,划分出若干功能上相互独立的功能单元,作为基本元素进行研究。以图2为例,若其兵力节点2可细化为3个功能单元:指控单元、火控单元、武器单元,则打击链组织关系如图3所示。

自发性气胸为临床常见的急症之一,多见于老年男性群体,随着我国人口老龄化现象的进一步加重,该病发病率将会呈现出逐年上升的态势,已经引起了世界各国的广泛关注[1]。为探讨老年人自发性气胸的临床特点,指导临床工作,提高治愈率。我们收集了本院自2008~2018年收治的60岁以上自发性气胸患者94例,与同期的60岁以下中青年自发性气胸52例进行了比较,结果如下:

图3 组织结构子层级描述示意图

根据组织结构层级化建模方法逐层进行描述。

设机群所有作战兵力节点共计N0个,按照组织结构图颗粒度差异,划分为J0层级,则作战兵力节点集合记为,其中n为作战节点颗粒度值,即当前作战兵力节点或子节点所在的层级;NFnod,i为兵力节点i细化出来的子节点的数量。例如,表示兵力节点1划分的第2层、第3个子节点。若兵力节点4只划分了1个层级,且该层级只有1个节点,则可简写为Fnod4,也就是兵力节点组织结构高层级描述中的元素。

那么图3所示的组织结构关系可用矩阵表示为

图4示出冷源放热温度TL随负荷增加而单调增大,热源吸热温度TH随负荷增加并未表现出明显的变化趋势。冷源放热温度TL为46~73℃,平均值为59.2℃。热源吸热温度TH为267~543 ℃,平均值为379.2 ℃。

兵力节点子层级组织结构模型是在高层级组织结构的基础上,进行粒度更细的描述。因此,首先必须对兵力节点的描述进行细化。

显然,随着各兵力节点划分的功能单元越多,其子节点也越多,将使得组织结构关系描述矩阵维数迅速增加。为控制矩阵规模,应将对兵力节点划分为能够反映体系信息需求、数量尽可能少的功能单元。

(1)福州市在2010~2016年,各地区在经济发展过程中有明显差异,但总体经济发展水平在不断的提升,发展速度平稳。福州市市辖区经济与县域经济在2010~2016年间区域差异呈现“先升后降”波动性发展趋势,市辖区经济和县域经济存在着明显的区域差异,地区之间发展不平衡,但是随着时间的推移,区域之间的差异正在持续缩小,区域经济差异也在逐步减小。

4 机群打击链组织结构层级化模型示例

以机群反舰作战中,“预警机→无人侦察机→战斗机→空舰导弹”打击链为例,其兵力构成关系描述如图4所示。

图4 “预警机→无人侦察机→战斗机→空舰导弹”兵力构成关系图

图3仅对兵力节点2进行了细化,如有需要,则同样可对其他兵力节点进行细化,得到类似的子层级组织结构图,从而更为清晰地展现兵力节点内部与其他兵力节点之间的主要信息需求,利于指挥员进行作战筹划与指挥决策。

首先,在实践过程中发现在理论教学中不能发现的问题。虽然通过一个学期的理论教学,学生掌握了一定的专业基础,但在具体应用实践中会产生很多具体的问题,查找相关资料,寻求解决问题的方法与途径,是培养学生探究能力、提高创新能力的有效途径。

4.1 机群打击链组织结构高层级模型

对于机群打击链作战体系,其兵力节点主要有预警机节点、无人侦察机节点、战斗机节点以及空舰导弹节点。根据作战的需要,分析得到各兵力节点之间的信息需求,兵力节点高层级组织结构描述如图5所示。

图5清晰描述了各兵力节点之间的主要信息需求,能够满足以兵力为整体进行作战规划、决策的作战需求。

图5 反舰打击链组织结构高层级描述示意图

在翻转课堂教学中,学生课堂知识的吸收和内化环节上,学习自主权交给学生,自主决定学习的时间,学习的方法和策略,学习者自主确定学习内容和方式,监控和评价学习过程;同时,在教学中,学生通过合作互助小组,相互交流讨论,解决学习中的难点,获得对知识点的理解,增强学生团队协作意识提升协作学习能力。

2018年7月,作为省管国企的老大,山东高速集团实现了飞速的换帅之举。孙亮的卸任早在几年前便在坊间有所传闻,但一直未见有实质性动作,对于相关接替人员,也一直未曾出现过热门人选。因此,由潍坊市常务副市长邹庆忠出任高速集团一把手,某种意义上说,出乎很多人的意料。

4.2 兵力节点功能单元划分

为了能够更深入地描述打击链兵力节点子层级组织结构,对各兵力节点进行功能划分。在反舰打击链作战体系中,并不是各型飞机所有的功能单元都发挥了作用。在构建打击链子层级组织结构模型时,为减少描述矩阵的维度,减少无用信息的描述,只选取发挥作用的功能单元作为兵力子节点,进行建模和矩阵的描述。如下页表2只给出了兵力节点主要的功能单元,但不是全部。

4.3 机群打击链子层级组织结构模型

根据表2的功能单元划分,选取在反舰打击链中发挥作用的兵力子节点,对图5所示的高层级模型进行粒度更细的描述,得如图6所示的机群反舰打击链兵力节点子层级组织结构图。

表2 兵力节点功能单元划分

表3 反舰打击链兵力节点之间信息需求列表

图6 反舰打击链组织结构子层级描述示意图

2)把全部或部分粒度较粗作战兵力节点分解成为若干粒度较细的作战兵力子节点(子层级作战节点);

因此,图5所示机群打击链组织结构高层级描述矩阵表示为

水库的管理体制建设结合“河长制”统筹考虑,由河长负责全面抓好水源保护各种管护措施落实,遏制人为污染水源现象,及时发现和妥善处置突发水环境事件。出台适应水库管理与保护实际的管理体制和机制,确保水质安全达标。

图6所示组织结构子层级描述矩阵表示为

其中,表示预警机节点的指控子节点,分别表示战斗机节点的指控、火控子节点,分别表示无人侦察机兵力的传感器、中制导子节点。虚线框内的数值则分别展现了战斗机节点和无人侦察机节点内部各子节点之间的组织关系。

“车载斗量”意思是用车载,用斗量。形容数量很多。“车”和“斗”在这里都是名词作状语,表示工具、方法,“用车”“用斗”。用法与之类似的还有“管窥蠡测”中的“管”和“蠡”,这里的名词表示行为动作所用的工具。

结合表3、图6所示打击链组织结构子层级模型,描述矩阵可进一步表示为

其中,Ncii,j的取值根据兵力节点之间的信息需求,查询类表3的所有兵力节点信息需求列表中对应的编号得到。

5 结论

动态、快速构建机群打击链作战体系,是信息化战场上实现“发现即打击”作战目标的核心内容。而组织结构建模是构建打击链的基础,也是展开打击链信息交互设计的前提。

为克服当前以平台为基本元素进行组织结构建模的不足,通过本文建模研究与示例分析表明:

1)将组织结构的基本元素细化到机群兵力的功能单元,能够清晰展现打击链中各平台功能单元发挥的作用,利于后续的作战规划和机群兵力的深层次协同;

2)提出了机群打击链组织结构层级化建模方法,构建的高层级模型与子层级模型可以满足多层级、不同粒度的建模需求;

3)采用矩阵化描述方法,对机群兵力功能单元之间信息需求进行表征,实现了用一个矩阵,既描述了组织结构中各元素之间的信息需求,又明确了信息需求的内容。

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Hierarchical Model of Organization Structure for Aircraft-Fleet Kill Chain

LUO Mu-sheng,WANG Zong-jie,LIU Hao
(Naval Aviation University,Yantai 264001,China)

Abstract: Aiming at shortage of organization structure model which considers force as a whole,hierarchical organization structure model of aircraft-fleet kill chain is given.It analyzes kill chain force composition and modeling requirement,and gives steps to build hierarchical organization structure model.Based on high-level organization structure model of kill chain,it divides each type aircraft into several functional units,and builds sub-level organization structure model which considers those units as basic elements.The demands of information exchange between functional units are displayed,and those demands and exchange context are described using the same single matrix.Through example analyzing,it shows hierarchical organization structure model could satisfy the need of aircraft-fleet kill chain.

Key words: organization structure,hierarchical model,kill chain,functional unit,aircraft fleet,single Matrix

中图分类号: TJ85

文献标识码: A

DOI: 10.3969/j.issn.1002-0640.2019.02.013

引用格式: 罗木生,王宗杰,刘浩.机群打击链组织结构层级化模型[J].火力与指挥控制,2019,44(2):60-65.

文章编号: 1002-0640(2019)02-0060-06

收稿日期: 2018-02-15

修回日期: 2018-04-07

*基金项目: 国家安全重大基础基金资助项目(61331401)

作者简介: 罗木生(1982- ),男,江西广昌人,博士,讲师。研究方向:海军航空兵战术,作战建模与仿真。

Citation format: LUO M S,WANG Z J,LIU H.Hierarchical model of organization structure for aircraft-fleet kill chain[J].Fire Control&Command Control,2019,44(2):60-65.

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