可变模糊集多属性决策理论在大型编队防空决策中的应用研究
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摘要
论文以陈守煜教授可变模糊集决策理论为基础,借鉴可变模糊集决策理论在水文学及水资源领域成功运用的经验与方法,将其应用于大型编队防空决策研究中。论文综述了选题背景及国内外研究状况、研究了空中威胁环境,梳理了大型编队防空军事物理过程、对比研究分析了相关模糊决策理论与方法,建立了防空决策相关准则和指标体系,研究解决大型编队防空中的编队编成、威胁判断、兵力配置及火力分配方法中的重点问题,佐证了可变模糊集决策理论在军事决策领域应用的适用性和有效性。研究表明：
大型编队面临的空中威胁十分严峻,其防空军事物理过程涉及编队编成、威胁判断、火力资源分配、攻防效能评估等诸多辅助决策研究问题,具有典型的多层次、多任务、多属性、多目标、非结构等决策特征,是一项复杂的系统工程。目前关于决策理论方面的研究成果不少,但真正应用到实际工程上的很有限,主要原因在于理论与实践的适用性和滞后性上,特别是军事领域的特殊性所致。作者通过研究可变模糊集决策理论及在水文学及水资源领域的运用实践,将可变模糊集决策理论及最新成果研究应用到军事领域。
针对大型编队编成方法及方案优选问题,论文提出了基于可变模糊优选规划理论的大型编队编成与优选,研究解决军事决策中难以综合考虑定量与定性因素相结合的不足,处理了大型编队编成方案的制定及方案优选过程中的相关决策指标问题,所建模型以非线性相对优属度作为决策变量(编队待选舰艇)权重系数,理论上更为严谨合理,目标函数物理意义更为明晰。对参与优选方案的决策人员,采用非等权重的处理方法。对比分析了直接采用优选模型与采用定级处理优选模型的优选方法,给出了对比结论。
针对大型编队的对空威胁判断问题,基于可变模糊聚类优选理论与方法,从目标威胁判断研究现状、目标类型聚类识别、目标威胁程度可变模糊评估、目标攻击方向区分四个方面对目标威胁判断问题进行了研究,对目标威胁等级评估方法采用二元语义进行了拓展。
大型编队的兵力配置与火力分配是防空作战核心问题。论文运用基于多目标可变模糊优选及对策理论,从国内外研究现状、护航舰艇防空优化配置、防空舰载机防空优化配置、大型编队火力分配优化四个方面进行了研究。建立了兵力配置与火力分配相应准则,系统构建了相应的数学模型,进行了实例计算和分析比较,给出了分析结论。
Based on the Variable Fuzzy Sets Decision making Theory established by Prof. Chen Shou yu, the writer tries to use the theory to study and resolve the related military decision-making problems of large formation in the background of large formation air defense fight at sea. The writer expatiates on the background of choosing task, the air threat circumstance, military physical process of large formation air defense and related fuzzy decision-making theory and method in this paper. The problems about forming, threat judgment, force disposing and fire distribution in large formation air defense have been resolved, meanwhile the applicability and validity of Variable Fuzzy Sets Theory in the field of military decision-making have been proved. The results are as follows:
Air threat which large formation will be faced with in the future is very severe. Military physical process of large formation air defense is a complicated systematic project which involves such auxiliary decision-making problems as forming, threat judgment, fire distribution, attack and defense efficiency evaluation, and it has typical characteristics of decision-making such as multi-layer, multi-mission, multi-attribute, multi-objective and non structural. Because of the usabiliting and lagging of theory and methods, especially the closure of military field, though there are many research findings on decision-making theory at present, only limited research findings are applied to realistic project. The products of this paper are of practical value not only to extending fuzzy decision-making theory and application but also to resolving many other decision-making problems in complicated military field.
The multi-objective fuzzy optimization model and forming method, whose objective are improving the ability of large formation air defense fight, are proposed in this paper. The shortage of combining the quantitative and qualitative factors during former decision-making and problems of handling the related decision-making targets during process of making forming scheme and optimum-seeking are resolved. Theoretically it's more precise that the writer uses non-linear relative membership degree as weight coefficient of decision-making variable (formation backup ship) in building models,and the physical meanings of objective function are clearer. The method to handle decision-making personnel who join in optimum-seeking is non-equal weight. The optimum-seeking method of ranking models is better than using models directly by contrasting.
Based on variable fuzzy clustering optimum-seeking theory and methods, the writer does the research on objective threat judgment from present research, objective type clustering identification, variable fuzzy evaluation of objective threat degree, discriminating objective attacking direction, and enriches the evaluation method of objective threat level by dual semantic.
The core of air defense fight is forces disposing and fire distribution. The writer does the research from present research at home and abroad, air defense optimization on disposing of escort ship and large plane,fire distribution optimization by using multi-objective variable fuzzy optimum-seeking theory. The corresponding criterion of forces disposing and fire distribution, the mathematical models, the calculation and comparing, the analysis conclusion are proposed in this paper.
大型编队面临的空中威胁十分严峻,其防空军事物理过程涉及编队编成、威胁判断、火力资源分配、攻防效能评估等诸多辅助决策研究问题,具有典型的多层次、多任务、多属性、多目标、非结构等决策特征,是一项复杂的系统工程。目前关于决策理论方面的研究成果不少,但真正应用到实际工程上的很有限,主要原因在于理论与实践的适用性和滞后性上,特别是军事领域的特殊性所致。作者通过研究可变模糊集决策理论及在水文学及水资源领域的运用实践,将可变模糊集决策理论及最新成果研究应用到军事领域。
针对大型编队编成方法及方案优选问题,论文提出了基于可变模糊优选规划理论的大型编队编成与优选,研究解决军事决策中难以综合考虑定量与定性因素相结合的不足,处理了大型编队编成方案的制定及方案优选过程中的相关决策指标问题,所建模型以非线性相对优属度作为决策变量(编队待选舰艇)权重系数,理论上更为严谨合理,目标函数物理意义更为明晰。对参与优选方案的决策人员,采用非等权重的处理方法。对比分析了直接采用优选模型与采用定级处理优选模型的优选方法,给出了对比结论。
针对大型编队的对空威胁判断问题,基于可变模糊聚类优选理论与方法,从目标威胁判断研究现状、目标类型聚类识别、目标威胁程度可变模糊评估、目标攻击方向区分四个方面对目标威胁判断问题进行了研究,对目标威胁等级评估方法采用二元语义进行了拓展。
大型编队的兵力配置与火力分配是防空作战核心问题。论文运用基于多目标可变模糊优选及对策理论,从国内外研究现状、护航舰艇防空优化配置、防空舰载机防空优化配置、大型编队火力分配优化四个方面进行了研究。建立了兵力配置与火力分配相应准则,系统构建了相应的数学模型,进行了实例计算和分析比较,给出了分析结论。
Based on the Variable Fuzzy Sets Decision making Theory established by Prof. Chen Shou yu, the writer tries to use the theory to study and resolve the related military decision-making problems of large formation in the background of large formation air defense fight at sea. The writer expatiates on the background of choosing task, the air threat circumstance, military physical process of large formation air defense and related fuzzy decision-making theory and method in this paper. The problems about forming, threat judgment, force disposing and fire distribution in large formation air defense have been resolved, meanwhile the applicability and validity of Variable Fuzzy Sets Theory in the field of military decision-making have been proved. The results are as follows:
Air threat which large formation will be faced with in the future is very severe. Military physical process of large formation air defense is a complicated systematic project which involves such auxiliary decision-making problems as forming, threat judgment, fire distribution, attack and defense efficiency evaluation, and it has typical characteristics of decision-making such as multi-layer, multi-mission, multi-attribute, multi-objective and non structural. Because of the usabiliting and lagging of theory and methods, especially the closure of military field, though there are many research findings on decision-making theory at present, only limited research findings are applied to realistic project. The products of this paper are of practical value not only to extending fuzzy decision-making theory and application but also to resolving many other decision-making problems in complicated military field.
The multi-objective fuzzy optimization model and forming method, whose objective are improving the ability of large formation air defense fight, are proposed in this paper. The shortage of combining the quantitative and qualitative factors during former decision-making and problems of handling the related decision-making targets during process of making forming scheme and optimum-seeking are resolved. Theoretically it's more precise that the writer uses non-linear relative membership degree as weight coefficient of decision-making variable (formation backup ship) in building models,and the physical meanings of objective function are clearer. The method to handle decision-making personnel who join in optimum-seeking is non-equal weight. The optimum-seeking method of ranking models is better than using models directly by contrasting.
Based on variable fuzzy clustering optimum-seeking theory and methods, the writer does the research on objective threat judgment from present research, objective type clustering identification, variable fuzzy evaluation of objective threat degree, discriminating objective attacking direction, and enriches the evaluation method of objective threat level by dual semantic.
The core of air defense fight is forces disposing and fire distribution. The writer does the research from present research at home and abroad, air defense optimization on disposing of escort ship and large plane,fire distribution optimization by using multi-objective variable fuzzy optimum-seeking theory. The corresponding criterion of forces disposing and fire distribution, the mathematical models, the calculation and comparing, the analysis conclusion are proposed in this paper.
引文
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