收稿日期：2020-03-15
修回日期：2020-04-19
基金项目：
军内科研基金资助项目（LJ20191C020359）作者简介：杨军佳（1987-），男，河南商水人，硕士。研究方向：防空情报雷达组网及作战使用。
*摘
要：针对防空作战中空袭目标威胁评估问题，提出了一种动态评估SPA （Set Pair Analysis ）法。依据防空作战
大连学英语
特点，构建了空袭目标威胁动态评估指标体系；在利用熵权理论确定评估指标主观权重以及AHP （Analytic Hierarchy Process ）法确定客观权重的基础上，运用最小二乘优化模型确定评估指标的综合权重；并在评估指标更新时刻权重的基础上，利用集对分析理论对空袭目标威胁程度进行评判。实例表明，该方法能够有效解决空袭目标威胁评估问题，为指挥决策提供一定的依据。
关键词：威胁评估，动态评估，熵权，层次分析法，最小二乘优化模型，集对分析中图分类号：TJ762；E917
文献标识码：A
DOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2021.05.002
引用格式：杨军佳，武翠霞，肖健.空袭目标威胁动态评估SPA 法［J ］.火力与指挥控制，2021，46（5）：6-11.
空袭目标威胁动态评估SPA 法*
杨军佳，武翠霞，肖
健
（陆军炮兵防空兵学院郑州校区，郑州450000）
A Dynamic Asssment Method ofcontain
Air Attack Target Threat Bad on SPA
YANG Jun-jia ，WU Cui-xia ，XIAO Jian
（Zhengzhou Campus ，Academy of Artilery and Air Defen ，Zhengzhou 450000，China ）
Abstract ：Aiming at the threat asssment problems of air strike targets in air defen operations ，
a dynamic asssment method bad on SPA is propod.First of all ，according to the characteristics of air defen operation ，the dynamic asssment index system of air strike target threat is constructed.Secondly ，on the basis of the subjective weight of asssment index determined by entropy weight theory and the objective weight of asssment index determined by AHP ，the comprehensive weight of asssment index is determined by least square optimization model.Finally ，on the basis of the updated time weight of the asssment index ，the threat degree of air strike targets is asssmented by SPA theory.The examples in this paper show that this method can solve the threat evaluation problem of air strike targets effectively and provide some reference for command decision-making.
Key words ：threat asssment ，dynamic asssment ，entropy weight ，AHP ，least square optimal model ，SPA
Citation format ：
YANG J J ，WU C X ，XIAO J.A dynamic asssment method of air attack target threat bad on S
PA ［J ］.Fire Control &Command Control ，2021，46（5）：6-11.
0引言
随着高科技在空袭兵器中的应用，隐身、超低
空以及高速已经成为空袭兵器突防的利器。如何快
速、准确地判断空袭目标的威胁程度是现代防空作
战面临的首要问题。目前，关于空袭目标威胁评估方法主要有多属性决策、支持向量机、神经网络、模糊理论、灰色理论、云模型等。文献［1］在AHP 法确
文章编号：1002-0640（2021）
05-0006-06Vol.46，No.5May ，2021
火力与指挥控制
Fire Control &Command Control 第46卷第5期2021年5月
6··
（总第46-）
定指标权重以及多属性决策理论的基础之上，提出一种基于两层决策的控制目标威胁评估方法；文献［2］以威胁隶属度函数标识目标属性指标，提出了基于熵权法和TOPSIS的目标威胁评估方法；文献［3］结合目标属性矩阵，构建了总偏差最小原则下的组合赋权模型，并将其应用于多属性决策方法中，提出了基于层次分析法与熵权法的空中目标威胁评估方法；文献［4］利用支持向量机和神经网络在分类方面具有较好的性能，分别应用回归型支持向量机和误差逆向传播神经网络的算法，解决水面舰艇单舰防空作战中空中目标威胁值评估的问题；文献［5］将易于实现且具有良好寻优性能的磷虾群算法进行改进后，用于Elman神经网络初始参数的搜索，提出了自适应磷虾群优化Elman神经网络的目标威胁评估方法；文献［6］利用粗糙集理论，从不精确、不一致、不完整等大量不完备信息中求取最小不变集合，并以此获取威胁评估指标权重，进而对目标的威胁等级进行排序；文献［7］通过定义“平均认识度”和“认识盲度”，提出了一种改进结构熵权法，并根据威胁评估信息不确定的特点，提出了一种基于区间灰色聚类的目标威胁评估方法；文献［8］通过引入云参数修正模型及构造推理规则库，获取目标的威胁度等级，在层次分析法确定指标主观权重以及云发生器的基础上，获取目标综合确定度；文献［9］通过综合指标的主客观权重，避免了主观决策造成的误差，并在此基础上提出了灰色关联TOPSIS评估法。这些方法通过对空袭目标各种指标参数的综合计算，在某一时刻目标威胁排序方面取得了不错的效果。然而，对于指挥决策者来说，空袭目标的威胁程度并不应该仅
仅考虑当前时刻的各种指标参数，而应该考虑整个监视期间内目标的参数变化情况。否则，很容易出现同一目标威胁程度波动剧烈的现象，以至于指挥者不能有效地进行指挥决策。因此，在进行目标威胁评估的过程中，将整个监视期间内目标参数的变化情况纳入威胁评估显得尤为必要。基于上述思想，本文提出了动态评估SPA法。
1空袭目标威胁动态评估指标体系
防空作战中，在上级没有明确指定空中目标威胁程度的前提下，本级指挥机构需要依据防空侦察系统探测到的空袭目标各项参数以及被保卫目标的重要程度，对空中目标的威胁程度进行评估，进而引导防空武器系统进行相应的拦截。而在单一的要地防空中，防空作战单元保卫的目标是明确且固定的。因此，在要地防空中，可以不考虑被保卫目标的重要程度，只需要依据防空侦察系统提供的各项参数对空袭目标的威胁程度进行评估。
依据防空侦察系统和武器拦截系统的特点以及空袭目标的飞行特性，建立空袭目标威胁动态评估指标体系如图1所示。
图1空袭目标威胁动态评估指标体系
1.1目标类型
依据防空侦察系统获得的目标回波信号特征，可以将目标类型归纳为：大型目标（轰炸机、歼轰机等）、小型目标（隐身飞机、导弹等）以及直升机。一般而言，轰炸机等大型目标属于高危目标，其破坏力较大；导弹等小型目标的破坏力较轰炸机等较小；武装直升机的破坏力较上述两类目标小。
1.2飞行速度
依据物理学中相对运动的理论，目标的飞行速度与被拦截的概率有直接的联系。飞行速度越快，越不容易被拦截，威胁程度也就越高；相反，威胁程度越低。
1.3飞临时间
依据几何理论，目标的飞临时间越长，用于拦截的武器系统准备时间越长，对应的拦截成功率就会越高，威胁程度也就越低；相反，威胁程度越高。
1.4航路捷径
依据射击理论，目标的航路捷径越小，越容易发动突然袭击，对应的威胁程度也就越高；相反，威胁程度越低。
1.5飞行高度
依据侦察系统的战技性能可知，目标的飞行高度越低，越不容易被侦察系统发现，相应的威胁程度也就越高；相反，威胁程度越低。
1.6参数更新时刻
依据侦察系统更新空袭目标相关指标参数的时刻可知，空袭目标指标参数更新越靠后，其实时性越高；相反，其实时性越低。
2空袭目标威胁动态评估模型
假设在t p时刻由防空侦察系统传输到
指挥控
杨军佳，等：空袭目标威胁动态评估SPA法
7
··
0757
（总第46-）火力与指挥控制2021年第5期
制中心的情报中包含n 批目标的m 个参数，第i 个目标的第j 个参数为x ij ，则t p 时刻n 批目标的m 个参数构成的参数信息矩阵
为。
2.1规范化信息矩阵的构建
目标威胁评估指标中，有些指标是定量的，而有些指标是定性的。同时，评估指标对于目标威胁程度的影响是不同的，有些指标数值越大，威胁程度越高，而有些指标数值越小，威胁程度越高。因此，在进行威胁评估时，需要将定性指标转换为定量指标，并且对指标数值进行规范化。2.1.1
定性指标定量化
根据第1部分中评估指标的分析，目标类型属于定性指标。因此，目标类型需要根据专家经验知识赋予不同的数值。依据文献［9］中对目标类型的处理，可以分别赋予大型目标、小型目标以及武装直升机8、5、3。2.1.2
定量指标规范化
为了便于威胁程度的评估，首先把评估指标规范化，具体公式如下所示
：
（1）
式中，为t p 时刻第i 个目标第j 个评估指标规范化后的指标值。
则t p 时刻的规范化信息矩阵
为。
2.2评估指标权重的确定
目标威胁评估过程中，不同的评估指标对于目标威胁程度的影响不同，因此，需要为指标赋予相对应的权重。为避免单一权重对评估结果的影响，在确定权重的过程中，既要考虑到专家的主观经验知识，又要充分体现目标本身客观的指标参数。2.2.1
熵权法确定指标客观权重
1）计算同一指标下不同目标参数值占
比
（2）
xn式中
，
为t p 时刻规范化信息矩阵Y t p
中第i 行第j
列参数值在第j 列所有参数值中所占比例。
2）计算各指标熵
值
（3）
式中，为t p 时刻第j 个评估指标的熵值。
3）计算各指标权
leslie cheung重
（4）
2.2.2AHP 法确定指标主观权重
由于层次分析法应用比较广泛，这里不再详细叙述，相关步骤可以参阅文献［10］。通过层次分析法可得各评估指标的主观权
重
。
2.2.3最小二乘优化模型确定指标综合权重
熵权法确定的指标客观权重与AHP 法确定的主观权重可能存在趋向不统一的现象，单一使用任何一种权重值，都可能使威胁评估存在于事实矛盾的情况。为了使主客观权重趋向于统一，假设同一时刻不同指标的综合权重
为，依据最
小二乘优化模型可得
：
（5）
对上述模型通过拉格朗日及求导变换，可得
：
（6）
解上述矩阵方程可得同一时刻不同指标的综合权重W 。
2.2.4更新时刻权重的确定
依据目标参数更新时刻越接近当前时刻，所收集到的信息实时性越高，其对目标威胁评估的价值越高这一原理，采用泊松分布法的逆形式来计算时间序列权重［11-13］，具体公式如下所示
：
（7）
8··
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（总第46-
）
式中，W t 为参数更新时刻权重向量，ωt p 为第p 个更
新时刻的权重值，T 为参数更新时刻总数，ηp 为第p 个更新时刻的泊松分布参数，
且。
2.3动态评估SPA 法
1）确定威胁程度最大的理想方案
依据t p 时刻规范化信息
矩阵
，可以确定t p 时刻威胁程度最大的理想方
案
。其中，
。
2）构建集对联系数矩阵依据文献［12］可
得
的集对联系数为
：
（8）
式中
，
表示t p 时刻规范化信息矩阵中第i 行第j
列参数与理想方案中第j 个参数的集对联系数
，
表示t p 时刻两者的同一度、差异不
确定度和对立度，
且
为差异不确定
度系数，j =-1为对立度系数，i 和j 仅起标记作用。依据式（8）可构建t p 时刻规范化信息矩阵中每个参数与理想方案中相应列参数的集对联系数矩阵为
：
（9）
式中，
。
3）构建加权集对联系数
依据式（6）中综合权重及式（7）中的更新时刻权重，可得加权集对联系数向量为
：
（10）
式中
，
。
4）计算集对贴近度，实现目标威胁程度
排序
（11）
式中，
，
γi 越大，
表明第i 个目标的威胁程度越大。据此，可以进行n 批目标威胁程度的排序。2.4算法流程
依据上述分析，空袭目标威胁动态评估SPA 法流程如图2所示。
3实例计算
假设某次对抗训练中，空袭方的空袭对象是某交通枢纽，指挥中心接收到防空侦察系统传输的4批目标信息，经融合处理之后，选取3个连续时刻的数据，具体参数如下页表1所示。为验证本文所提方法的有效性，将具有代表性的文献［9］中所提的基于灰色关联TOPSIS 法作为对比分析方法。其中，专家对各指标的打分依次为：9、7、5、7、3，η=1.5。
文献［9］中的参数。两
种方法的评估结果如表2所示。
为便于直观分析，将表2中评估结果按照数值
图2空袭目标威胁动态评估SPA 法流程图
杨军佳，等：空袭目标威胁动态评估SPA 法9··
0759
（总第46-）火力与指挥控制2021年第5期
大小进行排序，并以“1、2、3、4”表示目标的威胁程度排序，排序为“1”的威胁程度最大。4批目标在不同时刻采用2种方法的威胁排序如图3~图6所示。
图3不同时刻目标1在2种方法下的威胁程度排序
图4不同时刻目标2在2种方法下的威胁程度排序
图5不同时刻目标3在2种方法下的威胁程度排序
图6不同时刻目标4在2种方法下的威胁程度排序
由表2及图3~图6可得以下结论：
1）t1时刻2种方法对4批目标的威胁排序一致，威胁程度从大到小依次为目标1、目标4、目标3、目标2。由此可得，在对某一时刻目标威胁程度评估时，本文方法的评估结果与文献［9］是一致的，表明该方法是有效的。
2）t2时刻和t3时刻2种方法对4批目标的威胁程度排序出现了不一致的现象。究其原因，文献［9］所提方法仅仅考虑当前时刻目标的参数情况，本文方法不仅考虑到当前时刻的目标参数，而且考虑到之前时刻目标的参数情况。
3）本文方法对4批目标威胁程度在3个时刻的排序基本一致，只是在t3时刻出现了目标2与目标3排序互换的现象；而文献［9］方法对4批目标威胁程度在3个时刻的排序完全不一致，同一个目标在不同时刻威胁程度突变情况明显。这样的评估结果，会导致指挥员难以判断威胁程度最大的目标，不利于指挥决策
。
admiralty
t1文献[9]0.43430.4549本文0.28730.3172
t3文献[9]0.52790.4117本文0.24290.2425
0.6224
0.3711
全国大学生四六级官网0.5370
0.2751
0.4055
0.2709
0.4655
0.2395
louisvuitton怎么读时刻方法
目标
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t２文献[9]0.58320.3930
0.52350.4184
本文0.34340.26330.29260.2970飞行速度
（m/s）
飞临时间
（s）
航路捷径
（km）
飞行高度
（m）250100530
260250101000
90180390
400110890
5002008110
25095530
2702006800
95160290
4501508100
25090530
2801502600
80140190
sandstorm时刻t1 t２t3目标
类型
小
大
直
小
小
大
老友记第七季
直
小
小
大
直
小
表1各空袭目标威胁评估指标值表2两种方法评估结果
注：表1中“大”、“小”、“直”分别代表大型目标、小型目标和直升机。
10
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0760职称英语考试题型
