无约束条件下体系能力贡献度评估方法、设备及存储介质

1.本发明属于体系贡献度评估领域，具体是涉及到一种无约束条件下体系能力贡献度评估方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着现代战争形态逐渐向信息化战争转变，各型武器装备和作战系统通过信息交互协作，形成作战体系进行对抗，不再是单一作战力量或军兵种间的对抗。针对作战体系发展建设的需求，体系贡献度作为武器装备和作战系统等发展规划、建设的重要辅助决策依据，能够对国防军事决策问题提供数据分析支撑，对推动作战体系科学发展有着关键作用。
3.体系贡献度评估是指作战体系成员对体系能力的影响作用的度量。现有技术中，计算体系成员的贡献度时，最直接的做法是以任务为中心，即根据体系成员在作战任务中发挥的作用来评估贡献度。但是这种方法存在一个巨大的难题，即选择哪些任务作为评估背景，如何界定评估问题的范围？一类体系成员通常对少量任务有明显作用，选择哪些任务直接关系到最终的评估结果，所选任务集与待评体系成员关联不大，那么评估结果没有意义。即使所选任务集与体系成员关联紧密，评估结果还受任务执行时作战环境、作战对手等因素的影响，也受指挥方式、指挥体制、信息保障、协作力量等因素的影响，这些因素变化引起的最终评估结果变化的幅度如果超过了待评体系成员影响的幅度，那么待评体系成员的贡献度就“淹没”在了各种不确定因素所造成影响的巨大“噪声”中，评估结果就失去了价值。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种无约束条件下体系能力贡献度评估方法、设备及存储介质，以解决现有技术中以任务为中心进行贡献度评估时存在的评估结果不准确的问题。
5.本发明内容的第一方面公开了一种无约束条件下体系能力贡献度评估方法，包括：
6.确定体系中的待评估成员；
7.获取与所述待评估成员相关的活动以及与所述活动关联的其他体系成员，得到成员与活动的映射关系；
8.获取每项所述活动对应的所述体系的能力，得到活动与能力的映射关系；
9.根据所述成员与活动的映射关系以及活动与能力的映射关系，确定成员与能力的映射关系；
10.根据所述成员与能力的映射关系，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度。
11.优选地，根据所述成员与能力的映射关系，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度，具体包括：
12.根据所述成员与能力的映射关系，确定包含所述待评估成员时所述体系的能力值，记为第一能力值；以及剔除所述待评估成员后所述体系的能力值，记为第二能力值；
13.根据所述第一能力值和所述第二能力值，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度。
14.优选地，根据所述第一能力值和所述第二能力值，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度，具体包括：
15.根据第一公式确定所述待评估成员对体系能力的贡献度，所述第一公式为：
[0016][0017]
式中，vm为所述第一能力值，v-m
为所述第二能力值，csm为所述待评估成员，ca(csm)为所述待评估成员对体系能力的贡献度。
[0018]
优选地，根据所述成员与能力的映射关系，确定包含所述待评估成员时所述体系的能力值，记为第一能力值，具体包括：
[0019]
所述第一能力值根据第二公式确定，所述第二公式为：
[0020][0021]
式中，vm为所述第一能力值，f
im
为所述待评估成员与第i个能力之间的映射关系值，f
im
等于1或0，当待评估成员影响第i个能力时，f
im
＝1，否则f
im
＝0，nc为所述能力的总数量，vci为包含所述待评估成员时第i个能力的能力值。
[0022]
优选地，根据所述成员与能力的映射关系，确定剔除所述待评估成员后所述体系的能力值，记为第二能力值，具体包括：
[0023]
所述第二能力值根据第三公式确定，所述第三公式为：
[0024][0025]
式中，v-m
为所述第二能力值，f
im
为所述待评估成员与第i个能力之间的映射关系值，f
im
等于1或0，当待评估成员影响第i个能力时，f
im
＝1，否则f
im
＝0，nc为所述能力的总数量，vc
′i为剔除所述待评估成员后第i个能力的能力值。
[0026]
优选地，根据所述成员与能力的映射关系，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度，具体包括：
[0027]
根据所述成员与能力的映射关系，确定包含所述待评估成员时所述体系的能力值，记为第一能力值；
[0028]
获取所述体系的总能力值，根据所述第一能力值和所述总能力值，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度。
[0029]
优选地，根据所述第一能力值和所述总能力值，确定所述待评估成员对体系能力的贡献度，具体包括：
[0030]
根据第四公式确定所述待评估成员对体系能力的贡献度，所述第四公式为：
[0031][0032]
式中，vm为所述第一能力值，csm为所述待评估成员，ca(csm)为所述待评估成员对
体系能力的贡献度，vci为包含所述待评估成员时第i个能力的能力值向量，nc为所述能力的总数量，为所述总能力值。
[0033]
本发明内容的第二方面公开了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0034]
本发明内容的第三方面公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0035]
本发明相对于现有技术，具有如下有益效果：
[0036]
本发明提出了一种从能力的视角分析体系成员的贡献度的方法。体系能力贡献度是体系成员对体系能力的影响作用的度量，具体体现为体系成员在执行功能性能力对应的活动时，对提升活动效果所起的作用。本发明的评估方法不存在待评估成员的贡献度“淹没”在各种不确定因素所造成影响的巨大噪声中的情形，所得评估结果更为准确。
附图说明
[0037]
图1为本发明实施例的一种无约束条件下体系能力贡献度评估方法的流程图；
[0038]
图2为本发明实施例中导弹防控作战体系的能力图；
[0039]
图3为本发明实施例的导弹防空作战体系在作战过程中各成员集合中的成员的主要作战活动、作战活动间的信息流及各作战活动所对应的体系能力指标图。
具体实施方式
[0040]
下文将结合附图以及具体实施案例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当了解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0041]
体系能力贡献度评估是指从能力角度评估体系成员对能力提升的影响程度。
[0042]
本发明公开了一种不考虑能力间相互关系进行能力评估的体系成员贡献度，称这种评估方式为无约束条件下体系能力贡献度评估。
[0043]
本发明的无约束条件下体系能力贡献度评估方法，如图1所示，包括：
[0044]
步骤1、确定体系中的待评估成员。
[0045]
步骤2、获取与待评估成员相关的活动以及与活动关联的其他体系成员，得到成员与活动的映射关系。
[0046]
本发明实施例中，在获取与待评估成员相关的活动以及与活动关联的其他体系成员之前，首先需要确定待评估成员的任务目标，然后分析与该任务目标相关的活动以及与活动关联的其他体系成员。则待评估成员和与之相关的其他成员就构成了贯穿贡献度评估全过程的成员集合，相应地，也就得到了成员与活动的映射关系，该映射关系以矩阵形式表征。
[0047]
成员与活动对应关系是描述活动与执行活动的成员之间的关系，明确各活动所关联的体系成员，以及各体系成员在活动完成过程中发挥作用的重要性。活动的完成依赖体系成员的性能，单个作战活动的完成往往不是单个体系成员发挥作用的结果，是需要多种
体系成员协调配合实现的。一个体系成员也可以支持多个活动的开展。本发明实施例中记体系成员集合为s
cs
＝{csj|j＝1,2,
…
,nm}，nm为成员集合中的成员总数量，本实施例以csm(1≤m≤nm)表征待评估成员。则活动与成员的映射关系矩阵为当体系成员csj支持活动act
p
开展时，f
pj
＝1，否则f
pj
＝0，其中，na为与待评估成员相关的活动的总数量。
[0048]
步骤3、获取每项活动对应的体系的能力，得到活动与能力的映射关系。
[0049]
本发明实施例中，遍历步骤2所得活动的集合，获取每项活动对应的能力，然后梳理能力度量指标。对所得到的能力体系进行整理归纳，合并重复或者类似能力，形成评估所需的能力集合，即可得到活动与能力的映射关系，该关系以矩阵形式表征。
[0050]
步骤4、根据成员与活动的映射关系以及活动与能力的映射关系，确定成员与能力的映射关系。
[0051]
体系成员与能力的对应关系是描述体系成员与受其影响的能力之间的关系。遍历与体系成员有关的活动，分析与活动对应的能力，再对相应的能力进行整理归纳，形成评估所需的能力集合。一种体系成员可能影响多项能力，一项能力可能受多种体系成员影响。记受体系成员影响的能力集合为s
ce
＝{cei|i＝1,2,
…
,nc}，其中，nc为能力集合中的能力的总数量。则成员集合中的成员与能力的映射关系矩阵为当体系成员csj影响能力capi时，f
ij
＝1，否则f
ij
＝0。易知，c
cm
＝c
ca
×cam
，其中c
ca
为步骤3所得活动与能力的映射关系矩阵。
[0052]
步骤5、根据成员与能力的映射关系，确定待评估成员对体系能力的贡献度。
[0053]
本发明实施例，确定待评估成员对体系能力的贡献度可分为两种情况，第一种情况为可通过剔除待评估成员前后的综合能力值对比来评估体系贡献度的情况，另一种为无法通过剔除待评估成员前后的综合能力值对比来评估体系贡献度的情况。
[0054]
针对第一种情况，步骤5具体包括：
[0055]
步骤51、根据成员与能力的映射关系，确定包含待评估成员时体系的能力值，记为第一能力值；以及剔除待评估成员后体系的能力值，记为第二能力值。
[0056]
本发明实施例的第一能力值如公式(1)所示：
[0057][0058]
式中，vm为第一能力值，f
im
为待评估成员与第i个能力之间的映射关系值，f
im
等于1或0，当待评估成员影响第i个能力时，f
im
＝1，否则f
im
＝0，nc为能力的总数量，vci为包含待评估成员时第i个能力的能力值，一般通过体系试验进行测试得到或体系仿真实验得到。
[0059]
本发明实施例的第二能力值如公式(2)：
[0060][0061]
式中，v-m
为所述第二能力值，f
im
为所述待评估成员与第i个能力之间的映射关系值，f
im
等于1或0，当待评估成员影响第i个能力时，f
im
＝1，否则f
im
＝0，nc为所述能力的总数
量，vc
′i为剔除所述待评估成员后第i个能力的能力值，通过体系试验测试得到或仿真实验得到。
[0062]
公式(1)和公式(2)中，可以添加合适的权重，如根据能力重要度确定权重，或根据能力关系确定权重。
[0063]
步骤52、根据第一能力值和第二能力值，确定待评估成员对体系能力的贡献度，具体包括：
[0064]
根据公式(3)确定待评估成员对体系能力的贡献度：
[0065][0066]
式中，vm为第一能力值，v-m
为第二能力值，csm为待评估成员，ca(csm)为待评估成员对体系能力的贡献度，1≤m≤nm，nm为成员集合中的成员总数量。
[0067]
根据公式(3)，即可确定待评估成员对体系能力的贡献度。
[0068]
针对第二种情况，步骤5具体包括：
[0069]
步骤501、根据成员与能力的映射关系，确定包含待评估成员时体系的能力值，记为第一能力值。
[0070]
本发明实施例是利用公式(1)确定的第一能力值，在此不再赘述。
[0071]
步骤502、获取体系的总能力值，根据第一能力值和总能力值，确定待评估成员对体系能力的贡献度，具体包括：
[0072]
根据公式(4)确定待评估成员对体系能力的贡献度：
[0073][0074]
式中，vm为第一能力值，csm为待评估成员，ca(csm)为待评估成员对体系能力的贡献度，vci为包含所述待评估成员时第i个能力的能力值向量，nc为所述能力的总数量，为所述总能力值。
[0075]
在该种情况下，根据公式(4)即可确定待评估成员对体系能力的贡献度。
[0076]
本发明内容的第二方面公开了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0077]
本发明内容的第三方面公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0078]
下面将以具体的实施例详述本发明。
[0079]
本发明以一个假设的导弹防空作战体系为例详述本发明的方法。由于体系规模庞大，此处只摘选部分内容。将作战过程分为十个阶段：搜索、跟踪、识别、拦截适宜性检查、威胁评定与排序、发射决策、火力分配、发射控制、拦截控制、杀伤效果评定。
[0080]
1)确定体系中的待评估成员。
[0081]
体系的所有成员系统为卫星ele1、指控中心ele2、控制站ele3、雷达ele4、导弹发射车ele5、防空导弹ele6、通信设备ele7。
[0082]
本实施例中选择“卫星ele
1”和“控制站ele
3”作为待评估成员系统。
[0083]
2)获取与待评估成员相关的活动以及与活动关联的其他体系成员，构建成员集合，得到成员与活动的映射关系。
[0084]
本实施例成员及其对应的活动如表1所示。
[0085]
表1体系成员(作战要素)及其活动
[0086][0087]
根据表1可以确定目标成员卫星ele1和控制站ele3相关的活动，进而可以确定与该活动相关的其他体系成员，本实施例与活动相关的其他体系成员包括指控中心ele2、雷达ele4、导弹发射车ele5、防空导弹ele6和通信设备ele7。
[0088]
将待评估成员和与其活动对应的其他成员构成成员集合，该成员集合中包括：卫星ele1、指控中心ele2、控制站ele3、雷达ele4、导弹发射车ele5、防空导弹ele6、通信设备ele7。则可以得到成员与活动的映射关系。
[0089]
3)获取每项活动对应的体系的能力，得到活动与能力的映射关系。
[0090]
依据体系的能力、属性，对体系的各个能力指标进行分类，形成层次化的能力体系，其中顶层为体系总能力，中间层为分能力，底层为作战活动映射得到的各能力指标。本实施例中导弹防控作战体系的能力如图2所示。
[0091]
4)根据成员与活动的映射关系以及活动与能力的映射关系，确定成员与能力的映射关系。
[0092]
图3为本实施例的导弹防空作战体系在作战过程中各成员集合中的成员的主要作战活动、作战活动间的信息流动及各作战活动所对应的体系能力指标。
[0093]
5)根据成员与能力的映射关系，确定待评估成员对体系能力的贡献度。
[0094]
在第一情况下，本实施例使用面向效果的体系能力评估方法评估体系包含待评成员和不包含待评成员时的能力综合值，结果如表2所示。表2中v
i,0
为成员中包含卫星ele1和控制站ele3时，作战体系中第i个能力的能力值，v
i,-1
为成员中不包含卫星ele1时，作战体系中第i个能力的能力值，v
i,-3
为成员中不包含控制站ele3时，作战体系中第i个能力的能力值，wc为每一个能力对应的权重，本实施例中的权重是根据能力重要度由专家确定的。
[0095]
表2能力评估结果示例
[0096][0097]
根据表2，综合得到图2中上一层能力的能力值如表3所示。
[0098]
表3综合得到上一层能力的能力值
[0099][0100]
如果体系不包含“卫星ele
1”其负责活动由“雷达ele
4”执行，体系不包含“控制站ele
3”时其负责的活动由“指控中心ele
2”执行，则可以采用步骤5中的第一种方式进行评估。
[0101]
则“卫星ele
1”对体系能力的贡献度为：
[0102][0103]“控制站ele
3”对体系能力的贡献度为：
[0104][0105]
可见，“控制站ele
3”对体系能力的贡献度稍高于“卫星ele
1”对体系能力的贡献度，但贡献水平基本相当。
[0106]
如果所分析的体系中任何成员系统都是不可或缺的，那么可以采用步骤5中的第二种方式来评估待评估成员系统对体系能力的贡献度。由于一项能力可能关联到多个体系成员，这意味着该能力是由多个体系成员提供的，为了便于分析，做以下的简单处理：将该能力评估值按能力关联的活动数进行平分，按体系成员执行的活动数来“分摊”其对该能力的贡献。
[0107]
表4列出了体系成员提供能力时所执行的活动数，表5列出了能力评估结果“分摊”表。
[0108]
表4体系成员提供能力时执行的活动数
[0109][0110][0111]
表5体系成员“分摊”的能力评估结果
[0112][0113]
体系成员“卫星ele
1”分摊的体系能力评估结果为(结果保留三位小数)：
[0114]
v1＝0.08
×
1.5 0.03
×
3.49＝0.225
[0115]
其他体系成员分摊的体系能力评估计算过程略，结果见表6第二行。
[0116]
所有体系能力值的加权和为(结果保留三位小数)：
[0117][0118]
体系成员“卫星ele
1”的体系贡献度为：
[0119][0120]
其他体系成员贡献度的计算过程略。则各体系成员“分摊”的能力评估结果之和及
相应的贡献度如表6所示。
[0121]
表6体系成员“分摊”的能力评估结果之和及贡献度
[0122]
体系成员ele1ele2ele3ele4ele5ele6ele7加权和0.2250.6131.5640.7050.4980.2730.129贡献度5.62％15.30％39.04％17.60％12.43％6.81％3.22％
[0123]
按体系成员系统对体系能力的贡献度进行排序，结果为：控制站ele3》雷达ele4》指挥中心ele2》导弹发射车ele5》防空导弹ele6》卫星ele1》通信设备ele7。
[0124]
本发明提出了一种从能力的视角分析体系成员的贡献度的方法。体系能力贡献度是体系成员对体系能力的影响作用的度量，具体体现为体系成员在执行功能性能力对应的活动时，对提升活动效果所起的作用。本发明的评估方法不存在待评估成员的贡献度“淹没”在各种不确定因素所造成影响的巨大噪声中的情形，所得评估结果更为准确。
[0125]
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。