Analysis of Influencing Factors of Ammunition Precision Support Capability Based on ISM

LI Kai; LIU Tie-lin; ZHANG Liang; CUI Shuai-bo

doi:10.3969/j.issn.1673-3819.2022.04.014

Command Control and Simulation >

2022 , Vol. 44 >Issue 4: 84 - 88

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1673-3819.2022.04.014

Theory & Research

Analysis of Influencing Factors of Ammunition Precision Support Capability Based on ISM

LI Kai ¹^,² ,
LIU Tie-lin ¹ ,
ZHANG Liang ² ,
CUI Shuai-bo ³

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1. Army Engineering Univesity Shijiazhuang Campus, Shijiazhuang 050000
2. Unit 32670 of PLA, Chaoyang 122000
3. Hanbao Iron and Steel Co. Ltd, Handan 056010, China

Received date: 2022-03-01

Revised date: 2022-04-04

Online published: 2022-08-16

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Abstract

Through the analysis of the influencing factors of ammunition precision support ability, a structured model of the influencing factors of ammunition precision support ability is built based on ISM. The complex relationship among many influencing factors of ammunition precision support ability is hierarchical, and the key factors affecting ammunition precision support ability are determined. It provides important reference for the construction of ammunition precision support capability in peacetime and the determination of key attention nodes in wartime.

Key words： ammunition support; precision support; support capability; influencing factor; interpretive structural model

Cite this article

LI Kai , LIU Tie-lin , ZHANG Liang , CUI Shuai-bo . Analysis of Influencing Factors of Ammunition Precision Support Capability Based on ISM[J]. Command Control and Simulation, 2022 , 44(4) : 84 -88 . DOI: 10.3969/j.issn.1673-3819.2022.04.014

长期以来,我军一直坚持“足量供应”的弹药保障理念,在传统战争中发挥了重要的作用,有力地保障了我军历次战争的胜利。但这种理念支撑下的保障行动,不仅造成了大量的浪费,也影响了部队的机动,降低了弹药保障综合效能^[1]。当前,精确作战已成为军队作战能力建设的基本要求,精确作战必然需要精确的弹药保障。对于弹药保障部队而言,弹药精确保障能力建设尤为关键。弹药精确保障能力是指弹药保障部队充分运用各种可视的弹药供应管理系统和其他以信息技术为核心的高技术手段,详细而准确地筹划、建设和运用弹药保障力量,在准确的时间、准确的地点为作战部队提供数量准确的弹药的能力^[2]。现代条件下,高技术战争快节奏、高消耗的特征对弹药保障部队提出了更高的要求,弹药保障部队能否为作战部队实施精确的弹药保障,是作战行动得以实施的基本前提和基础,直接影响战争进程,事关战局成败。本文围绕弹药精确保障能力这一核心,系统分析梳理了影响弹药精确保障能力的关键因素,以期为军队平时弹药精确保障能力建设和战时弹药保障重点聚焦提供基本参考。

ISM(Interpretative Structural Modeling)又称解释结构模型,是由美国华菲尔特于1973年提出的,将复杂系统分解为几个子系统,利用人们的知识和实践经验及电子计算机的协助,构造一个多层递阶模型的过程^[3]。相比其他方法,ISM的优势在于可以将模糊不清的思想转化为直观的、具有良好结构的模型,特别适用于变量众多、关系复杂而结构不明晰的系统分析。运用ISM能够将多个元素之间的复杂关系理清,从而找出关键的影响因素。ISM可以将影响弹药精确保障能力的诸多因素构造成一个多级递阶结构模型,通过分析这些影响因素之间的关系,找出影响弹药精确保障能力的根本因素,进而对这些根本因素进行重点关注和建设,提升弹药精确保障能力^[4]。

1 弹药精确保障能力影响因素分析

围绕弹药精确保障能力这个核心,运用系统思维方法,通过咨询相关领域专家,分析梳理出弹药精确保障能力的影响因素,具体如下:

1)弹药保障指挥能力。弹药保障指挥能力主要指弹药保障指挥机关分析判断和指挥控制部队行动的能力,应包括合理的指挥方式和流畅的指挥程序。

2)弹药运投能力。弹药运投能力主要指通过铁路、公路、水路和空运等方式,将弹药从后方仓库运送至前线野战弹药库,再由野战弹药库配送至前线作战部队的能力。

3)野战弹药库吞吐能力。弹药仓库的吞吐能力主要是指野战仓库在一定的技术条件和一定时期内,弹药出入库数量、效率的表征。

4)弹药保障人员专业素质。弹药保障人员专业素质是指弹药保障人员对于弹药性能、类别、用途及管理要求的掌握程度。一般而言,弹药保障人员对弹药规章、制度等越熟悉,专业素质越高。

5)信息获取能力^[5]。信息获取能力主要是指获取敌方情报和作战部队弹药保障需求的能力。

6)信息处理能力。信息处理能力是指指挥机关对于各种信息重点提取、梳理、分析,以便能够快速做出决策的能力。

7)通信保障能力。通信保障能力表现在两个层面:一是指通信装备稳定性、可靠性、抗干扰性等能力;二是指通信保障人员熟练操作通信装备和快速排除故障的能力。

8)战场生存能力。战场生存能力是指弹药保障力量在执行弹药保障任务过程中,不被敌方摧毁的能力。

9)伪装防护能力。伪装防护能力是指弹药保障部队为隐蔽己方、欺骗敌人而采取各种隐真示假措施的能力,包括伪装方式选取、伪装手段选择和伪装装备使用等。

10)弹药运载装备机动性能。弹药运载装备机动性能是指弹药运载装备的行驶性能、对各类地形的适应性能。良好的机动性能不仅能提高弹药保障的效率,也有助于躲避敌方的精确打击。

11)弹药装卸载能力。弹药装卸载能力是弹药保障部队的重要能力之一。美陆军弹药保障力量中重要的一支就是弹药装卸载力量^[6]。

12)作业装备自动化水平。作业装备自动化水平主要指弹药保障过程中所使用装备操作的简便性、快捷性等性能,作业装备自动化水平越高,弹药保障的效率就越高。

13)弹药安全管理能力。弹药安全管理能力是指弹药保障力量在弹药的存储、运输、保管、检查等过程中,按规操作,确保弹药性能良好,避免出现弹药安全事故的能力。弹药安全管理是弹药精确保障得以实施的基础和前提。

2 弹药精确保障能力影响因素ISM分析过程

弹药精确保障能力影响因素ISM分析过程如图1所示。

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图1 弹药精确保障能力影响因素ISM分析过程模型

2.1 提取并标记弹药精确保障能力的影响因素

在第2节分析的基础上,将13类弹药精确保障能力影响因素分别标记,如表1所示。

表1 弹药精确保障能力影响因素

序号	影响因素	序号	影响因素
S₁	弹药保障指挥能力	S₈	战场生存能力
S₂	弹药运投能力	S₉	伪装防护能力
S₃	野战弹药库吞吐能力	S₁₀	弹药运载装备机动性能
S₄	弹药保障人员专业素质	S₁₁	弹药装卸载能力
S₅	信息获取能力	S₁₂	作业装备自动化水平
S₆	信息处理能力	S₁₃	弹药安全管理能力
S₇	通信保障能力

2.2 构造系统邻接矩阵

邻接矩阵主要体现两个影响因素之间的二元关系,其数学表达式为

A = (a i j) n × n

,定义

(1)

a i j = 1, 当 S i 对 S j 有 直 接 关 系 时 0, 当 S i 对 S j 无 直 接 关 系 时

式中,i=1,2,…,13。

若

a i j = 1

,在有向图中标记为

S i → S j

。

通过咨询军事装备领域相关专家,确定弹药精确保障能力影响因素的相互关系,构建了弹药精确保障能力影响因素有向连接图,如图2所示。

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图2 弹药精确保障能力影响因素有向连接图

需要说明的是,影响因素的确定、提取及影响因素相互关系的确定不仅与被研究实体的客观情况有关,也与分析者的知识结构、实践经验、兴趣偏好等因素有关。依据式(1),结合图2,构造系统邻接矩阵A。

A = S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S 8 S 9 S 10 S 11 S 12 S 13 S 1 0000010000000 S 2 0010000000000 S 3 0100000000000 S 4 0000000000001 S 5 0000010000000 S 6 0000000100000 S 7 0000100000000 S 8 0100000000000 S 9 0000000100001 S 10 0000000100000 S 11 0100000000000 S 12 0000000000100 S 13 0000000000000

2.3 建立系统可达矩阵和缩减矩阵

可达矩阵表示从系统的一个要素到另一个要素是否存在连接的路径。两者之间任意次传递性二元关系或有向图上两个节点之间通过任意长路径可以到达的情况用方阵表示,其数学表达式为:

若

M = (m i j) n × n

,则

m i j = 1, 存 在 i 至 j 的 最 大 路 长 为 r 通 路 0, 当 i 至 j 不 存 在 通 路

把邻接矩阵A和单位矩阵I相加并进行布尔运算,当得到的矩阵M满足

M = (A + I) r - 1 = (A + I) r

时,矩阵M即为可达矩阵^[5] 。运用Matlab软件完成相关计算,由邻接矩阵求得可达矩阵M。

M = S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 S 8 S 9 S 10 S 11 S 12 S 13 S 1 1110010100000 S 2 0110000000000 S 3 0110000000000 S 4 0001000000001 S 5 0110110100000 S 6 0110010100000 S 7 0111111000000 S 8 0110000100000 S 9 0110000110000 S 10 0110000101000 S 11 0110000000100 S 12 0110000000110 S 13 0000000000001

若系统的两个构成要素

S i

、

S j

,既有

S i R S j

,又有

S j R S i

,则要素

S i, S j

之间的关系为强连接关系。具有强连接关系的各要素之间存在替换性,因此,只需保留其中一个作为代表要素, 进行下一步的分析。在可达矩阵M中,既有

S 2 R S 3

,又有

S 3 R S 2

,因此,构成要素

S 2

与

S 3

存在强连接关系,这里去掉

S 2

,选取

S 3

作为代表要素,即可得到缩减矩阵M(L)。为方便层次化分析,将M(L)以表格的形式列出,如表2所示(排序一列中的数字对应每一行“1”的个数)。

表2 缩减矩阵M(L)

	S₁	S₃	S₄	S₅	S₆	S₇	S₈	S₉	S₁₀	S₁₁	S₁₂	S₁₃	排序
S₁	1	1	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	4
S₃	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
S₄	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	2
S₅	0	1	0	1	1	0	1	0	0	0	0	0	4
S₆	0	1	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	3
S₇	0	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	5
S₈	0	1	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	2
S₉	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	3
S₁₀	0	1	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0	3
S₁₁	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	2
S₁₂	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	3
S₁₃	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1

2.4 缩减矩阵的层次化处理

缩减矩阵的层次化处理分为两步:

1)按照矩阵每一行“1”的个数,由少到多重新排列矩阵要素,此矩阵为严格的下三角矩阵;缩减矩阵M(L)经重新排列后,得到下三角矩阵M'(L),如表3所示。

表3 下三角矩阵M'(L)

	S₃	S₁₃	S₄	S₈	S₁₁	S₆	S₉	S₁₀	S₁₂	S₁	S₅	S₇	排序
S₃	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
S₁₃	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
S₄	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2
S₈	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	2
S₁₁	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	2
S₆	1	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	3
S₉	1	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	3
S₁₀	1	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	3
S₁₂	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	3
S₁	1	0	0	1	0	1	0	0	0	1	0	0	4
S₅	1	0	0	1	0	1	0	0	0	0	1	0	4
S₇	1	0	0	1	0	1	0	0	0	1	0	1	5

2)从矩阵M'(L)的左上到右下依次找出最大单位矩阵,逐步形成不同层次的要素集合。找到的不同要素集合分别为:

L 1 = S 3, S 13

L 2 = S 4, S 8, S 11

L 3 = S 6, S 9, S 10, S 12

L 4 = {S 1, S 5}, L 5 = {S 7}

。标记后的下三角矩阵M'(L)记为矩阵M″(L),如表4所示。

表4 矩阵M″(L)

	S₃	S₁₃	S₄	S₈	S₁₁	S₆	S₉	S₁₀	S₁₂	S₁	S₅	S₇	排序
S₃	1	0	L1		0	0	0	0	0	0	0	0	1
S₁₃	0	1			0	0	0	0	0	0	0	0	1
S₄	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2
S₈	1	0	0	1	0	0	L2	0	0	0	0	0	2
S₁₁	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	2
S₆	1	0	0	1	0	1	0	0	0				3
S₉	1	0	0	1	0	0	1	0	0		L3		3
S₁₀	1	0	0	1	0	0	0	1	0				3
S₁₂	1	0	0	0	1	0	0	0	1				3
S₁	1	0	0	1	0	1	0	0	0	1	0	L4	4
S₅	1	0	0	1	0	1	0	0	0	0	1		4
S₇	1	0	0	1	0	1	0	0	0	1	0	1	L5

2.5 绘制多级递阶有向图

根据矩阵M″(L),绘制多级递阶有向图D。绘制过程为:

1)按照划分层次排列各要素。

2)在对应层次加上去掉的强连接要素,并用有向弧连接。因要素

S 2

与

S 3

为强连接关系,则

S 2

、

S 3

属于同一层级,在

S 3

对应的层级加上

S 2

。

3)按照M″(L)所示的二元关系,用有向弧连接不同层次的要素,形成多级递阶有向图D,如图3所示。

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图3 多级递阶有向图D

2.6 建立解释结构模型

依据多级递阶有向图D,建立弹药精确保障能力影响因素的结构模型,如图4所示。

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图4 弹药精确保障能力影响因素的结构模型

从图4中可以看出,影响弹药精确保障能力的关键因素为通信保障能力,因此,指挥员应重点提升弹药保障力量的通信保障能力,平时强化建设,战时重点保护通信保障力量,以确保通信畅通。

2.7 模型修正

对于分析的结果,可以邀请相关领域的专家和学者再次讨论弹药精确保障能力影响因素的变更、增加或删减,以及因素间的关系是否需要修正,经过多次反复的修正,增加分析实体的可靠性和准确性。若需要更改,则重复以上过程,以使得到的系统结构模型能够反映弹药精确保障能力影响因素的真实情况。

3 结束语

本文基于ISM系统分析模型,在诸多因素中确定了影响弹药精确保障能力的关键因素。弹药保障部队指挥员可根据关键因素确定弹药精确保障能力的关注重点。分析结果认为,通信保障能力是影响弹药精确保障能力最关键的因素,其次是弹药保障指挥能力、信息获取能力,由此可知,信息和弹药指挥能力在弹药保障中起至关重要的作用。美军正是因为有C⁴ISR系统和全资可视系统的支撑,才能够实现其弹药的精确保障,在近几场局部战争中居于优势地位。我军弹药保障部队指挥员平时可从提升通信保障人员专业素质,加强通信保障训练,拓展通信保障手段,升级通信装备,增强通信装备稳定性和抗干扰性等方面着手提升通信保障水平,确保在未来战争中,为作战部队提供精确的弹药保障。

References

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2 弹药精确保障能力影响因素ISM分析过程

图1 弹药精确保障能力影响因素ISM分析过程模型

2.1 提取并标记弹药精确保障能力的影响因素

表1 弹药精确保障能力影响因素

2.2 构造系统邻接矩阵

图2 弹药精确保障能力影响因素有向连接图

2.3 建立系统可达矩阵和缩减矩阵

表2 缩减矩阵M(L)

2.4 缩减矩阵的层次化处理

表3 下三角矩阵M'(L)

表4 矩阵M″(L)

2.5 绘制多级递阶有向图

图3 多级递阶有向图D

2.6 建立解释结构模型

图4 弹药精确保障能力影响因素的结构模型

2.7 模型修正

3 结束语

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