基于作战环和自信息量的装备体系贡献率评估方法

罗承昆¹， 陈云翔¹， 胡 旭²， 薛丁元¹

(1. 空军工程大学 装备管理与无人机工程学院， 西安 710051； 2. 中部战区 空军保障部， 北京 100005)

摘 要： 针对信息化条件下作战体系中装备种类繁多、关系复杂的问题，从体系效能视角出发，提出一种基于作战环和自信息量的装备体系贡献率评估方法.将装备和关联关系抽象为节点和边，根据节点的战技指标确定边的度量指标，构建基于作战环的作战体系网络模型；根据各目标节点参与的作战环数量及其效能提出基于自信息量的作战体系效能评估方法，建立装备体系贡献率评估模型.以某反航母作战体系为例进行分析，结果表明所提方法充分考虑了各装备和关联关系的异质性与不确定性，能够全面客观地评估装备体系贡献率，为装备立项论证和作战体系优化提供方法支撑.

关键词： 作战体系； 贡献率评估； 作战环； 自信息量

图1 作战网络节点的战技指标体系
Fig.1 Tactical and technical index system of operation network nodes

随着作战理念的不断创新和军事技术的不断应用，装备之间的关联关系越来越强，装备作战能力必须通过作战体系的对抗来体现.合理评估装备对作战体系的贡献程度，对装备立项论证和装备体系建设具有重要的理论与实践价值.当前，关于装备体系贡献率的研究正处于起步和理论探索阶段，常用的装备体系贡献率评估方法^[1-2]能够较好地反映装备性能对体系贡献率的影响，但是难以刻画装备之间的关联关系，不适用于对信息化条件下装备种类繁多、关系复杂的作战体系进行装备贡献率评估.

严格意义上讲，甲状腺结节性病变从其发病特点上区分，可分为两类。第一类，单发性结节；第二类，多发性结节。在临床诊断治疗领域，需要密切关注的是病变性的结节特征。具体来看，包括结节的大小、部位、质地、功能等。如上所述，甲状腺结节病变主要呈现为单发性和多发性，包括有增生性、肿瘤性、胶体性、囊性、甲状腺炎性等。总之，在临床治疗尤其是早期控制阶段，对不同类型的甲状腺结节性病变予以对应的治疗措施是非常关键的。正如开篇所言，B超检查诊断的临床意义巨大。

随着网络科学的发展，基于复杂网络的作战体系研究受到了学者的广泛关注^[3-4].在装备体系贡献率评估方面，最具有代表性的是基于作战环的研究.文献[5]中使用作战环数量这一指标来度量体系效能，并根据有无某装备时体系效能变化来计算装备体系贡献率，这种度量方法可以在一定程度上反映装备体系贡献率，但是没有考虑各装备和关联关系的异质性，作战环数量越多的作战体系其效能不一定越高.文献[6-9]中根据作战环数量和作战环能力等2个指标来度量装备体系贡献率，但是文献[6-8]中未给出作战环中各边的能力计算方法，难以定量分析各装备和关联关系的异质性，文献[9]中在评估装备体系贡献率时依据的是各作战环能力的最大值，评估结果还不够全面.针对以上问题，本文从体系效能视角出发，提出一种基于作战环和自信息量的装备体系贡献率评估方法.

1 基于作战环的作战体系网络模型构建

1.1 节点的建模

随着军事技术的飞速发展和不断应用，作战体系中的装备呈现出种类繁多、功能复杂的趋势.目前，在基于复杂网络理论对作战体系进行建模时，将作战体系中的核心装备抽象为侦察、决策、攻击等3类节点已经基本达成了共识^[10-12].但在对节点进行建模时，默认单个装备的功能是单一不变的，未考虑某个装备具备多种典型功能的情况.作战网络模型中的节点其本质上是一个虚拟的概念，对应着作战体系中的一个装备.当某个装备具备多种典型功能时，可以将其分别抽象为多个不同类型的节点.这种改进的节点建模方法，在确保各节点功能单一的基础上，使得构建的作战网络模型更加贴合作战体系实际.

根据改进的节点建模方法，即可将作战体系中的装备抽象为具备单一功能的节点.为对作战网络中各节点之间的边进行分析，首先需要确定各节点所具备的与能力相关的主要战技指标.本文将作战网络中的节点分为侦察(S )、决策(D )、影响(I )、目标(T )等4类，在文献[13]的研究基础上构建了各类节点的战技指标体系，如图1所示.

1.2 边的建模

美国空军上校Boyd^[14]提出的OODA(Observe-Orient-Decide-Act)循环理论，认为作战过程是由观察、判断、决策和行动构成的周期性循环过程，即侦察节点发现目标，然后将目标信息传给决策节点，决策节点对信息进行处理和判断后向攻击节点下达命令，从而对目标节点实施进攻的循环过程.基于OODA循环理论，谭跃进等^[10]提出了作战环的概念，将作战环定义为完成特定的作战任务，装备体系中的侦察类、决策类、攻击类等装备与敌方目标构成的闭合回路.

式中，H _TS 、H _SD 、H _DI 、H _IT 、H _SS 、H _DD 分别为作战环中T -S 、S -D 、D -I 、I -T 、S -S 、D -D 边的改进加权自信息量；Y 和Z 分别为S -S 和D -D 边的数量.

图2 作战环示意图
Fig.2 Diagrams of the operation loop

根据边的建模可知，通常可以用多个指标对各边的效能发挥进行度量.这些指标满足边的任务需求的隶属度越大，给边的效能发挥带来的不确定性越小，边的效能越高；反之亦然.假设指标k 满足边的任务需求的隶属度为R _k (0≤R _k ≤1)，那么可以用自信息量-lnR _k 来度量该指标给边的效能发挥带来的不确定性.若某边有K 个影响效能发挥的指标，各指标的权重为w _k ，则该边的加权自信息量为

(1)T -S 边.T -S 边表示侦察类装备对目标进行侦察所形成的从目标节点指向侦察节点的单向边，主要考虑侦察节点的侦察能力和目标节点的反侦察能力，可通过发现概率跟踪概率识别概率即侦察节点的战技指标S ₅)等3个指标进行度量：

产妇孕期保健是妇幼保健工作中的重点[1]。传统的孕产妇系统保健管理是指从怀孕开始到产后42 d为止对孕产妇进行系统的检查、 监护和保健指导。为提供更好的孕期保健服务，改善妊娠结局情况，烟台市妇幼保健院实施了软件孕期保健系统为孕妇提供有效的孕期系统保健，包括定期产前检查、早期孕期保健、相关健康知识教育等工作。本研究通过比较电子孕期保健前后对孕产妇妊娠结局的影响，为提高本地区孕期保健工作提供了理论基础。现报道如下。

白莲教军报刚刚从他的案头搬走，数不清的贪污案卷又已堆满了他的书桌。乾隆时期已经花样百出的腐败，到此时又呈现出许多新特点：腐败向底层全面扩散，所有的基层吏员都成为权力寻租者，小官巨腐现象明显；潜规则变成了明规则，社会上所有大事小情，都需要用钱开路，否则寸步难行。嘉庆十年前后发生的一些案件，实在令人触目惊心。

(1)

(2)

式中：α (0<α <1)为环境调节参数；θ 为指定探测区域的面积；w (x )为战技指标x 的权重；R (x )为战技指标x 的隶属函数，常用的隶属函数确定方法见文献[15].

(3)训练后的GMM模型分别统计来自电晕态模型的概率P11～P1R和来自高压放电态的概率P21～P2R,分别将R帧语料在两个类别中的概率分别相乘,得到识别样本在电晕态的总概率值P1和在高压放电态的总概率值P2。

whereis the estimated central azimuth DOA or estimated central elevation DOA of the kth source,andis the true central azimuth DOA or true central elevation DOA of the kth source.

三是要建立绩效考评结果应用机制，必须将绩效评价结果与单位的年度考核相结合，良好的考评机制能够激励职工不断创造价值，个人业绩与单位整体预算目标趋向一致；与下一年度预算安排相挂钩，优先安排各项指标达标的预算项目，真正将预算考核落到实处。

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(3)D -I 边.D -I 边表示决策类装备向影响类装备发送作战命令所形成的从决策节点指向影响节点的单向边，主要考虑决策节点的信息处理能力以及决策节点和影响节点的通信能力，可通过响应时间即决策节点的战技指标D ₁)、吞吐率即决策节点的战技指标D ₂)、精确度即决策节点的战技指标D ₃)、通信连接性传输速率通信质量通信容量通信延迟等8个指标进行度量，的计算方法与S -D 边计算方法相同.

(4)I -T 边.I -T 边表示影响类装备对其毁伤范围内目标进行打击所形成的从影响节点指向目标节点的单向边，主要考虑影响节点的杀伤能力和目标节点的抗毁能力，可分为火力打击(I ¹-T )边和电子干扰(I ²-T )边.

I ¹-T 边可通过命中概率毁伤概率等2个指标进行度量：

其次，教师发展场域，能够直面教学能力发展要素与发展动力的复杂性。发展教学能力，需要深入分析、把握教学要素之间的关系。

(8)

(9)

式中：t _IT 为I 对T 的作用时间；为当弹着点与目标距离为时I 对T 造成毁伤的隶属函数，且

(10)

I ²-T 边可通过干扰概率压制率等2个指标进行度量：

(2)S -D 边.S -D 边表示侦察类装备向决策类装备发送目标信息所形成的从侦察节点指向决策节点的单向边(节点之间距离为d _SD )，主要考虑侦察节点和决策节点的通信能力，可通过通信连接性传输速率通信质量通信容量通信延迟等5个指标进行度量：

(11)

(12)

通过式(17)对作战环中各边的加权自信息量进行计算，进而得到作战环的不确定性自信息量为

(6)D -D 边.D -D 边表示决策节点D ¹和D ²之间进行协同指挥所形成的单向边，主要考虑D ¹和D ²的信息处理能力和通信能力，可通过响应时间吞吐率精确度通信连接性传输速率通信质量通信容量通信延迟等8个指标进行度量.其中，的计算方法如下：

(13)

(14)

(15)

的计算方法与S -D 边计算方法相同.

2 基于自信息量的装备体系贡献率评估方法

2.1 基于自信息量的作战体系效能评估

通过对作战体系网络模型进行分析可知，作战网络中的边代表了作战体系中装备之间的物质、能量或信息流动，其中信息流起着主导作用.自信息量通过对概率分布中包含的平均信息量进行度量来描述系统的不确定性，反映了系统内部状态的不确定程度.基于自信息量的效能评估方法^[16-17]从不确定性角度开展作战体系效能评估，充分考虑了作战过程中的随机性与不确定性，但是在确定作战效能发挥的影响因素时只考虑了关键因素的影响，缺乏对其他未知影响因素的考虑，作战效能评估结果的可信度较低.因此，为更加准确地评估作战体系效能，本小节在通过多指标对边的效能发挥进行度量时，考虑了未知因素的影响，提出一种基于自信息量的作战体系效能评估方法.

在现实作战过程中，交战双方的装备和装备之间的关联关系会形成若干个作战环，进而构成一个复杂的作战网络.本小节根据各有向边所连接的两个节点的相互作用特征及其战技指标，对各有向边所代表的关联关系进行描述和建模，主要分析T -S 、S -D 、D -I 、I -T 、S -S 、D -D 等6种边^[13].

(16)

由于作战体系的复杂性，在实际确定边的加权自信息量时往往难以考虑到影响边的效能发挥的所有指标，而仅仅是通过某些关键指标进行计算，计算结果的可信度较低.鉴于此，本文将未考虑的其他未知因素视为第K +1个指标，其隶属度为R _K+1 ，权重为w _K+1 .由于该指标未知，其对边的效能发挥的影响程度也未知，因而令R _K+1 =0.5，至于权重w _K+1 ，可分为以下2种情况：① 若边的可能度量指标均已选取，则令w (K +1)的取值为(0,1/(K +1)]； ② 若边的关键度量指标已选取，则令w (K +1)的取值为(1/(K +1),1/K ].因此，改进后的边的加权自信息量为

(17)

(5)S -S 边.S -S 边表示侦察节点S ¹和S ²之间进行信息共享所形成的单向边，主要考虑S ¹和S ²的通信能力，可通过通信连接性传输速率通信质量通信容量通信延迟等5个指标进行度量，其计算方法与S -D 边计算方法相同.

H _op=H _TS +H _SD +H _DI +H _IT +

(18)

作战环可分为标准作战环和广义作战环，其示意图如图2所示.标准作战环描述了作战网络最基本的作战过程，包含侦察类、决策类、影响类、目标类等节点和节点之间侦察、决策、指挥、打击等4种关系.但在实际作战体系中，除了上述4种关系外，侦察节点之间还可能存在信息共享关系，决策节点之间还可能存在协同指挥关系，包含多个侦察节点和决策节点并且它们之间存在信息共享关系和协同指挥关系的作战环为广义作战环.

在作战体系中，针对同一个目标可能会存在多个作战方案，即作战网络中同一个目标节点可能包含在多个作战环中.将作战环之间的关系看作电路中的并联关系，各作战环的不确定性自信息量看作该电路的电阻^[17].假设经过目标节点T ⁱ 的第j (j =1,2,…,n )个作战环的不确定性自信息量为H _ij ，则针对T ⁱ 的不确定性自信息量为

(19)

因此，针对单个目标的作战体系效能为

④措施和计划予以制定。制定系列规章管理办法，营造宣传氛围。对媒体予以尊重，并合理利用，建立良好的媒体沟通机制。健全舆论危机应对措施，做到防患于未然。管理和教育需强化，医务人员的媒体介素需进一步提升。与时俱进，传统媒体和自媒体并重，加强媒体覆盖面。

E _i =exp(-H _i )

(20)

通常情况下，作战体系中会存在多个待攻击的目标.假设作战网络中有m 个目标节点，则针对多个目标的作战体系效能为

(21)

式中:w _i 为目标节点T ⁱ 的权重，可根据目标对我方的威胁程度和对敌方的重要程度等因素进行确定.

2.2 装备体系贡献率评估模型

装备体系贡献率是根据装备承担的使命任务，将被评装备置于近似真实的作战背景下，考虑装备使用的真实作战系统、作战环境和作战对手，检验评估使用该装备后对己方作战体系作战能力、作战效能或任务完成效果提升的贡献程度，或对敌方作战体系作战能力、作战效能或任务完成效果下降的贡献程度^[8].本文从体系效能视角出发，将有无某装备时作战体系效能之差与原作战体系效能的比值作为衡量某装备体系贡献率的评估指标.因此，对于装备A ，其体系贡献率为

基于“临近空间攻击机+反舰弹道导弹+反舰巡航导弹”三位一体的反航母作战主要想定为：天波超视距雷达(S ¹)、侦察卫星(S ²)和预警机(S ³)对敌方目标概略信息进行侦察并传回地面指控中心(D ¹)，地面指控中心通过处理和判断后首先向轰炸机(I ¹)和临近空间攻击机(I ²)下达对舰载预警机(T ¹)的攻击命令，使航母舰载机失去空中指挥中心，然后再向轰炸机、临近空间攻击机、潜艇(I ³)和陆基反舰弹道导弹(I ⁴)下达命令，对航母(T ²)进行攻击.反航母作战体系高层作战概念视图如图3所示.

(22)

式中：E 为作战体系效能；E ′为不包含装备A 的作战体系效能.

3 实例分析

为验证本文提出的基于作战环和自信息量的装备体系贡献率评估方法的性能，本节对某反航母作战体系进行仿真计算，并与现有方法进行对比分析.

3.1 反航母作战体系网络模型构建

图1是根据表1数据绘制的折线图，可以看出有关知识服务的文献数量在2000年以前数量极少，从2002年开始呈快速上升趋势，但在2003年、2004年经历了短暂上升之后，又在2005年和2006年开始下降，呈现-22.22%和-21.43%的负增长情况。随后在2007-2009年又呈现明显上升的趋势，2009年的文献数量达到统计年代区间的最高值，数量为31篇。

通过对反航母作战体系中的典型装备和关联关系进行抽象，构建其网络模型如图4所示.需要说明的是，预警机在该反航母作战体系中既担负侦察预警任务，又需要指挥引导轰炸机遂行作战任务，因此将其抽象为S ³和D ²的2个节点.

图3 反航母作战体系高层作战概念视图
Fig.3 Schematic diagram of high-level operation of anti-aircraft carrier operation system-of-systems

图4 反航母作战体系网络模型
Fig.4 Network model of anti-aircraft carrier operation system-of-systems

3.2 反航母作战体系效能评估

根据反航母作战体系中装备的战技指标仿真结果计算得到各边的度量指标，进而确定各指标满足边的任务需求的隶属度，结合各指标的权重，确定各边的加权自信息量如表1～4所示.

结合各边的加权自信息量，确定目标节点参与的作战环及其不确定性自信息量如表5所示.

因此，反航母作战体系针对目标T ¹、T ²的效能分别为：E ₁=0.772 3，E ₂=0.866 2.若目标T ¹、T ²的权重分别为：w ₁=0.4，w ₂=0.6，则该反航母作战体系的效能E =0.828 6.

表1 T - S 边的加权自信息量
Tab.1 Weighted self-information of the T - S edges

表2 S - D 边的加权自信息量
Tab.2 Weighted self-information of the S - D edges

表3 D - I 边的加权自信息量
Tab.3 Weighted self-information of the D - I edges

表4 I - T 边的加权自信息量
Tab.4 Weighted self-information of the I - T edges

表5 目标节点参与的作战环及其不确定性自信息量

Tab.5 Self-information with uncertainty of the operation loop involved in each target node

为进一步验证本文提出的基于自信息量的作战体系效能评估方法的性能，在上述反航母作战体系网络模型构建和效能评估的基础上，分别按照以下3种情形进行调整，并计算各情形下的作战环数量和体系效能，如表6所示.表中：情形一为当前常用的作战体系网络模型构建和效能评估方法，即不考虑典型功能多样的装备的建模(只将预警机抽象为节点S ³)和未知因素的影响(删除边的第K +1个度量指标)；情形二为不考虑典型功能多样的装备的建模而考虑未知因素的影响；情形三为考虑典型功能多样的装备的建模而不考虑未知因素的影响.

系统在ArcGIS for Silverlight下使用天地图服务。天地图服务使用缓存数据[5]，所以ArcGIS Server中需要创建自定义图层类，这个类要继承Tiled Map Service Layer类；自定义图层中需要定义以下4个属性和方法：①切图的范围Full Extent；②空间参考系Spatial Reference；③地图切片信息Tile Info，包括切片的大小、级数，以及每级的空间分辨率；④还需要重写Get Tile Url方法。当地图控件的范围改变时，需要获取到当前范围的信息，并将范围内的所有切片全部按顺序显示出来。

通过对表6进行分析可以发现，当其他条件相同时，不考虑典型功能多样的装备的建模会使得作战网络中作战环数量变少，体系效能评估值偏低(对比情形一和情形三，情形二和本文方法)；不考虑未知因素的影响会使得作战网络中各边的加权自信息量变小，体系效能评估值偏高(对比情形一和情形二，情形三和本文方法).因此，情形二和情形三可以在一定程度上代表体系效能评估的极小值和极大值.情形一的体系效能评估值虽然在情形二和情形三之间，但是它没有考虑典型功能多样的装备的建模和未知因素的影响，评估结果的可信度较低.本文方法确定的体系效能评估值处于情形二和情形三之间，进一步说明本文方法充分考虑了作战体系中各装备和关联关系的异质性与不确定性，符合信息化条件下的体系作战实际，能够全面客观地评估体系效能.

表6 各情形下的作战环数量和体系效能

Tab.6 The number of operation loops and the effectiveness of system-of-systems in each case

3.3 反航母作战体系装备贡献率评估

本小节以预警机(S ³)为例计算反航母作战体系中单个装备的贡献率.由于在作战体系网络模型构建过程中，预警机被抽象为S ³和D ²的2个节点，因此将作战体系网络模型中的S ³和D ²移除即可得到移除预警机后的作战体系网络模型如图5所示.

图5 移除预警机后的反航母作战体系网络模型
Fig.5 Network model of anti-aircraft carrier operation system-of-systems after removing the early warning aircraft

重新计算移除预警机后的反航母作战体系效能E ′=0.719 6，则预警机的体系贡献率C _S³ =13.16%.同理，可计算得到其他各装备的体系贡献率如表7所示.由表可知，D ¹的体系贡献率最高，这是符合作战实际的.在信息化条件下的体系对抗中，决策类装备发挥着指挥中枢的作用.由于该反航母作战体系中只有D ¹这一个严格意义上的决策类装备，几乎所有的作战活动都需要D ¹进行指挥，一旦其被摧毁，将对作战体系效能发挥产生致命的影响.因此，必须优先发展D ¹.此外，根据各装备的体系贡献率确定其发展顺序为

固始鸡放养至120 d，鸡肉中总氨基酸、必需和非必需氨基酸含量有抗养殖与无抗养殖无明显差异，呈鲜味氨基酸无抗养殖略高。肝脏中总氨基酸、呈鲜味氨基酸，以及必需和非必需氨基酸含量无抗养殖均高于有抗养殖。至180 d，鸡肉中总氨基酸有抗养殖与无抗养殖差异显著，呈鲜味氨基酸无抗明显高于有抗养殖，必需和非必需氨基酸两组差异不明显。肝脏中总氨基酸、呈鲜味，以及必需和非必需氨基酸均是无抗养殖较高。

D ¹≻I ¹≻S ³≻I ²≻S ¹≻S ²≻I ⁴≻I ³

表7 反航母作战体系中各装备的贡献率

Tab.7 Contribution rate of each equipment in the anti- aircraft carrier operation system-of-systems

4 结语

为合理评估装备对作战体系的贡献程度，本文在构建基于作战环的作战体系网络模型的基础上，提出了基于自信息量的装备体系贡献率评估方法.与现有方法相比，本文方法主要做了以下改进：① 考虑了典型功能多样的装备的建模，使得构建的作战网络模型更加符合作战体系实际；② 在计算作战环中各边的加权自信息量时，考虑了未知因素的影响，提高了评估结果的可信度.实例分析结果表明，所提方法充分考虑了作战体系中各装备和关联关系的异质性与不确定性，能够全面客观地对装备体系贡献率进行评估，为信息化条件下的装备立项论证和作战体系优化提供方法支撑.

参考文献：

[1] GOLANY B, KRESS M, PENN M, et al . Network optimization models for resource allocation in deve-loping military countermeasures[J]. Operations Research , 2012, 60(1): 48-63.

[2] 罗小明, 朱延雷, 何榕. 基于SEM的武器装备作战体系贡献度评估方法[J]. 装备学院学报 , 2015, 26(5): 1-6.

LUO Xiaoming, ZHU Yanlei, HE Rong. SEM-based evaluation method of contribution to system warfighting for weapons and equipment[J]. Journal of Equipment Academy , 2015, 26(5): 1-6.

[3] CARES J R. Distributed networked operations[M]. New York: iUniverse, 2006.

[4] DELLER S, RABADI G, TOLK A, et al . Organizing for improved effectiveness in networked operations[J]. Military Operations Research , 2012, 17(1): 5-16.

[5] CHI Y, LI J C, YANG K W, et al . An equipment offering degree evaluation method for weapon system-of-systems combat network based on operation loop[C]∥Proceedings of the 22nd International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management 2015 . Paris: Atlantis Press, 2016: 477-488.

[6] LI J, TAN Y, ZHANG X. Research on networked modeling and operational effectiveness evaluation methods of weapon system-of-systems[C]∥Proceedings of the International Conference on Management and Engineering . Shanghai: DEStech, 2014: 1-11.

[7] 李际超, 杨克巍, 张小可, 等. 基于武器装备体系作战网络模型的装备贡献度评估[J]. 复杂系统与复杂性科学 , 2016, 13(3): 1-7.

LI Jichao, YANG Kewei, ZHANG Xiaoke, et al . Equipment contribution degree evaluation method based on combat network of weapon system-of-systems[J]. Complex Systems and Complexity Science , 2016, 13(3): 1-7.

[8] 罗小明, 朱延雷, 何榕. 基于复杂网络的武器装备体系贡献度评估分析方法[J]. 火力与指挥控制 , 2017, 42(2): 83-87.

LUO Xiaoming, ZHU Yanlei, HE Rong. Research on evaluation method of contribution to system war-fighting for weapons and equipment system based on complex network[J]. Fire Control &Command Control , 2017, 42(2): 83-87.

[9] 赵丹玲, 谭跃进, 李际超, 等. 基于作战环的武器装备体系贡献度评估[J]. 系统工程与电子技术 , 2017, 39(10): 2239-2247.

ZHAO Danling, TAN Yuejin, LI Jichao, et al . Armament system of systems contribution evaluation based on operation loop[J]. Systems Engineering and Electronics , 2017, 39(10): 2239-2247.

[10] 谭跃进, 张小可, 杨克巍. 武器装备体系网络化描述与建模方法[J]. 系统管理学报 , 2012, 21(6): 781-786.

TAN Yuejin, ZHANG Xiaoke, YANG Kewei. Research on networked description and modeling me-thods of armament system-of-Systems[J]. Journal of Systems &Management , 2012, 21(6): 781-786.

[11] LI J, FU C, CHEN Y, et al . An operational efficiency evaluation method for weapon system-of-systems combat networks based on operation loop[C]∥Proceedings of the International Conference on System of Systems Engineering . Adelade: IEEE, 2014: 219-223.

[12] 张国强, 刘小荷, 蒋方婷, 等. 基于“作战环”的区域反导装备体系效能评估[J]. 系统工程 , 2016, 34(5): 154-158.

ZHANG Guoqiang, LIU Xiaohe, JIANG Fangting, et al . Effectiveness evaluation for TBDES based on operation loop[J]. Systems Engineering , 2016, 34(5): 154-158.

[13] 商慧琳. 武器装备体系作战网络建模及能力评估方法研究[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2013.

SHANG Huilin. Research on armament system-of-systems operation network modeling and capability evaluation methods[D]. Changsha: National University of Defense Technology, 2013.

[14] BOYD J. A discourse on winning and losing[R]. Alabama: USA Air University Library, 1987.

[15] 唐鑫, 杨建军, 张磊. 改进信息熵的新装备体系作战效能评估方法研究[J]. 舰船电子工程 , 2016, 36(7): 128-133.

TANG Xin, YANG Jianjun, ZHANG Lei. Evaluation approach for operation effectiveness of new equipment by improved information entropy[J]. Ship Electronic Engineering , 2016, 36(7): 128-133.

[16] 谢邦荣, 彭征明. 信息论在作战效能评估中的应用研究[J]. 系统工程理论与实践 , 2007(7): 171-176.

XIE Bangrong, PENG Zhengming. Research on a force effectiveness method called uncertainty evaluation[J]. Systems Engineering —Theory &Practice , 2007(7): 171-176.

[17] 徐敬, 张生. 基于信息熵的反导系统综合作战效能评估研究[J]. 指挥控制与仿真 , 2010, 32(5): 63-66.

XU Jing, ZHANG Sheng. Research on integrative operation effectiveness evaluation of anti-missile systems based on information entropy[J]. Command Control &Simulation , 2010, 32(5): 63-66.

Evaluation Method of Equipment ’s Contribution Rate to System -of -
Systems Based on Operation Loop and Self -Information Quantity

LUO Chengkun ¹,CHEN Yunxiang ¹,HU Xu ²,XUE Dingyuan ¹

(1. Equipment Management and Unmanned Aerial Vehicle Engineering College, Air Force Engineering University, Xi’an 710051, China; 2. Support Department of Air Force, Central Theatre Command, Beijing 100005, China)

Abstract ： Aiming at the problem of various equipment and complicated correlations in operation system-of-systems under the information conditions, an evaluation method of equipment’s contribution rate to system-of-systems based on operation loop and self-information quantity is proposed from the perspective of system-of-systems effectiveness. The equipment and correlations are abstracted as nodes and edges. The edges’ metrics are determined according to the tactical and technical indexes of the nodes, and the network model of operation system-of-systems based on operation loop is constructed. According to the number and effectiveness of the operation loop involved in each target node, the method for evaluating the effectiveness of operation system-of-systems based on self-information quantity is proposed. And the corresponding evaluation model is built. Taking an anti-aircraft carrier operation system-of-systems as an example, the results show that the proposed method has fully taken the heterogeneity and uncertainty of each equipment and correlation into consideration to evaluate the equipment’s contribution rate to system-of-systems comprehensively and objectively. The proposed method can provide methodological support for equipment demonstration and operation system-of-systems optimization.

Key words ： operation system-of-systems; evaluation of contribution rate; operation loop; self-information quantity

收稿日期： 2017-12-26

基金项目： 国家自然科学基金(71571190，71601183，L1534031)，陕西省自然科学基金(2014JQ2-7045)资助项目

作者简介： 罗承昆(1990-)，男，湖南省邵阳县人，博士生，主要研究方向为装备系统工程，E-mail：afeulck@163.com.

通信作者： 陈云翔，男，教授，博士生导师，电话(Tel.)：029-84788427；E-mail：cyx87793@163.com.

文章编号： 1006-2467(2019)06-0741-08

DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.06.016

中图分类号： N 936

文献标志码： A

(本文编辑：钱宝珍)

标签：作战体系论文;  贡献率评估论文;  作战环论文;  自信息量论文;  空军工程大学装备管理与无人机工程学院论文;  中部战区空军保障部论文;