海上作战指挥决策模型主要是用数学的方法描述海上作战的若干决策问题,是海上作战辅助决策和作战模拟的基础。全书共8章。第1章介绍了军事运筹学的基本概念等;第2章介绍了作战兵力损耗模型基本概念;第3章介绍了对抗中的兵力生存模型基本知识;第4章介绍了搜索理论及模型;第5章介绍了目标威胁评估模型的概念和基本知识;第6章介绍了武器目标分配模型的应用基础;第7章介绍了武器射击策略优化模型的基本知识;第8章介绍了海上防空作战排队模型的概念。
吴玲,女,博士,副教授,福建泉州人。主要研究方向为海上作战指挥智能辅助决策和作战效能分析。近年来发表论文30余篇,获科技进步二等奖2项,获高等院校育才奖银奖。
目 录
第1章 绪论1
1.1 军事运筹学与作战指挥决策1
1.1.1 军事运筹学1
1.1.2 作战指挥决策4
1.2 模型与模型研究的主要方法5
1.2.1 模型5
1.2.2 模型研究的主要理论方法5
1.3 决策模型在舰艇作战指挥中的应用10
1.4 本书的内容组织12
本章习题14
第2章 作战兵力损耗模型15
2.1 引言15
2.2 同兵种交战的线性模型17
2.2.1 直接瞄准射击的兰切斯特第一线性律17
2.2.2 面积射击的兰切斯特第二线性律20
2.3 同兵种交战的平方律模型和游击战模型22
2.3.1 兰切斯特平方律22
2.3.2 混合定律的游击战模型27
2.4 随机型兰切斯特模型29
2.5 线性律与平方律的统一 ——欧文模型31
2.6 考虑增援及指挥控制情报效应下的兰切斯特模型33
2.7 诸兵种协同作战的兰切斯特模型36
2.8 武器系统的等效研究38
2.8.1 等效的兰切斯特模型38
2.8.2 价值矢量的确定39
2.9 小结43
本章案例44
案例2.1 基于兰切斯特第二线性律的平型关战役分析44
案例2.2 基于兰切斯特模型的无人机集群作战进程分析46
本章习题51
本章实验及参考程序53
基于兰切斯特模型的无人机集群作战进程分析实验53
第3章 对抗中兵力单元的生存模型55
3.1 引言55
3.2 固定射击间隔的对抗生存模型55
3.2.1 无机动条件下的简单生存模型56
3.2.2 机动条件下的生存模型59
3.2.3 连续对抗模型64
3.2.4 同时齐射的二对一对抗69
3.3 随机射击间隔的对抗生存模型70
3.3.1 无机动情况下的泊松模型71
3.3.2 机动情况下的泊松模型76
3.3.3 连续对抗模型78
3.3.4 机动情况下的一般泊松模型79
3.4 对抗中的最优机动策略81
3.4.1 固定射击间隔的最优机动策略81
3.4.2 随机射击间隔的最优机动策略82
3.5 本章小结85
本章习题85
附录A 圆正态分布在一特定圆中的积分85
附录B 泊松过程(POISSON流)87
第4章 目标搜索模型88
4.1 引言88
4.2 静止搜索91
4.2.1 离散探测91
4.2.2 连续探测98
4.2.3 发现势100
4.2.4 发现概率的确定100
4.3 对静止目标的运动搜索102
4.3.1 探测装置能力的度量102
4.3.2 搜索策略效能的评估108
4.4 对运动目标的搜索114
4.4.1 扩大区域的检查搜索115
4.4.2 应召搜索118
4.4.3 巡逻搜索123
4.5 搜索力的最优配置131
4.5.1 搜索力配置模型的构造原则131
4.5.2 搜索力配置的线性规划模型133
4.5.3 搜索力配置的非线性规划模型139
4.6 小结146
本章习题146
本章附录147
附录4.1 海战兵棋推演软件—CMANO147
本章案例152
案例4.1 基于兵棋推演的反潜作战决策优化152
案例4.2 多水下无人潜航器协同区域覆盖搜索162
本章实验167
实验4.1 搜索力配置的动态规划实验167
实验4.2 水下目标搜索多AUV协同区域覆盖实验173
第5章 目标威胁评估模型174
5.1 目标威胁评估基本概念174
5.1.1 目标威胁评估174
5.1.2 目标威胁等级175
5.1.3 目标威胁度与威胁评估指标175
5.1.4 单属性目标威胁评估方法176
5.2 威胁指标赋权方法178
5.2.1 主观赋权法178
5.2.2 客观赋权法183
5.2.3 主客观组合赋权法186
5.3 基于主观赋权的多属性威胁评估模型187
5.3.1 常用的数据归一化方法187
5.3.2 目标威胁指标的隶属函数190
5.3.3 决策矩阵的建立192
5.3.4 目标威胁指标权重的确定192
5.3.5 目标威胁排序193
5.4 基于组合赋权的区间数威胁评估模型195
5.4.1 区间数基础195
5.4.2 指标权重计算204
5.4.3 目标威胁评估205
5.5 基于动态贝叶斯网络的威胁评估模型208
5.5.1 贝叶斯网络的基本概念209
5.5.2 动态贝叶斯网络213
5.5.3 威胁评估动态贝叶斯网络模型215
本章附录230
附录5.1 贝叶斯网络分析软件—NETICA230
本章习题235
本章实验236
基于区间数排序和主客观组合赋权的目标威胁评估236
第6章 武器目标分配模型238
6.1 引言238
6.2 武器目标分配的非线性模型及求解239
6.2.1 武器目标分配的模型参数239
6.2.2 武器目标分配的非线性模型240
6.2.3 非线性模型求解的拉格朗日乘子法241
6.2.4 非线性模型的动态规划解法246
6.3 武器目标分配的线性模型及求解250
6.3.1 使各类目标幸存概率按规定比例分布的线性模型250
6.3.2 解除目标威胁次数最大的线性模型255
6.4 同类目标中武器分配的线性整数规划模型256
6.5 武器对目标分配的0-1整数规划模型及求解257
6.5.1 0-1整数规划模型257
6.5.2 武器目标分配的贪心求解算法258
6.6 武器目标分配的智能优化求解算法260
6.6.1 遗传算法简介260
6.6.2 遗传算法的生物学背景260
6.6.3 遗传算法流程及设计261
6.7 小结272
本章案例272
可拦截性约束下武器目标分配问题的遗传算法求解272
本章习题280
本章实验282
第7章 武器射击策略优化模型283
7.1 问题及数学描述283
7.2 单一武器的最佳射击策略284
7.2.1 R(S)为常数时武器最佳射击策略的确定284
7.2.2 R(S) 连续变化时的最佳射击策略286
7.3 多种武器或组合武器的最佳射击策略288
7.4 小结288
本章习题288
本章案例289
基于预定毁伤概率的悬浮式深弹拦截线布设策略289
第8章 舰艇防空系统排队模型与分析300
8.1 排队论基础300
8.2 不考虑目标等待时间的单防线防空系统302
8.2.1 单防线防空系统排队模型302
8.2.2 系统基本事件概率分析303
8.2.3 单防线防空系统分析304
8.3 不考虑目标等待时间的多防线防空系统309
8.3.1 同类武器组成的多防线防空系统309
8.3.2 异类武器组成的多防线防空系统310
8.4 作战指挥控制系统312
8.4.1 作战指挥控制系统排队模型312
8.4.2 作战指挥控制系统效率分析312
8.5 考虑目标等待时间的防空系统314
8.5.1 防空系统状态分析与排队模型314
8.5.2 防空系统效率分析316
8.6 防空系统抗击目标群空袭效率分析317
8.6.1 目标在发射区内逗留时间很短317
8.6.2 目标在发射区里逗留时间较长319
8.7 小结321
本章习题321
本章附录322
附录8.1 生灭过程322
本章案例324
本章实验332