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

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 军事决策研究方面
• 1.2.2 技术支撑研究方面
• 1.3 选题依据、目的及研究内容
• 1.3.1 选题依据
• 1.3.2 选题目的
• 1.3.3 研究内容
• 1.4 本章小结
• 2 模糊决策理论与方法综述
• 2.1 模糊决策理论与方法的发展
• 2.2 模糊决策理论与方法主要内容
• 2.2.1 模糊性与模糊集合概念
• 2.2.2 模糊数的排序
• 2.2.3 模糊决策指标的规范
• 2.2.4 属性权重的确定
• 2.3 模糊规划理论与方法
• 2.3.1 单目标模糊规划
• 2.3.2 多目标模糊规划
• 2.4 可变模糊集决策理论
• 2.4.1 几个重要概念
• 2.4.2 相对优属度
• 2.4.3 最大隶属原则的不适用性及级别特征值
• 2.4.4 可变模糊聚类循环迭代模型
• 2.4.5 可变模糊模式识别模型
• 2.4.6 可变模糊模式优选模型
• 2.4.7 可变模糊评价模型
• 2.5 本章小结
• 3 大型编队防空与防空能力需求
• 3.1 空中威胁环境问题
• 3.1.1 反舰导弹武器
• 3.1.2 空袭战术特征
• 3.2 大型编队防空规则
• 3.2.1 及早发现,力争先机
• 3.2.2 优化部署,梯次配置
• 3.2.3 密切协调,主动配合
• 3.2.4 加强控制,避免误击
• 3.3 大型编队防空区域划分
• 3.3.1 防空预警区
• 3.3.2 防空作战区
• 3.4 大型编队防空指挥控制
• 3.4.1 防空作战指挥控制关系
• 3.4.2 防空指挥控制过程
• 3.4.3 防空指挥控制内容
• 3.5 大型编队防空能力需求
• 3.5.1 编队观察警戒能力
• 3.5.2 舰载机拦截能力
• 3.5.3 编队中远程防空拦截能力
• 3.5.4 编队近程防空拦截能力
• 3.5.5 编队防空作战电子对抗能力
• 3.6 本章小结
• 4 基于可变模糊优选规划理论的大型编队编成与优选
• 4.1 编队编成优选指标体系的构建
• 4.1.1 编队对空探测能力
• 4.1.2 编队武器防空能力
• 4.1.3 编队空情信息处理能力
• 4.1.4 编队人员素质与训练水平
• 4.2 大型编队编成方案生成
• 4.2.1 护航舰艇编成模型构建
• 4.2.2 目标相对优属度的确定
• 4.2.3 定量目标的处理
• 4.2.4 定性目标的处理
• 4.2.5 权重的处理
• 4.2.6 模型的解算
• 4.3 大型编队编成方案优选
• 4.3.1 待选方案的确定
• 4.3.2 权重的确定
• 4.3.3 相对优属度的确定
• 4.3.4 方案优选
• 4.4 本章小结
• 5 基于可变模糊聚类优选理论的目标威胁判断
• 5.1 目标威胁判断研究
• 5.1.1 国外威胁判断研究
• 5.1.2 国内威胁判断研究
• 5.2 目标类型聚类识别研究
• 5.2.1 目标类型聚类依据
• 5.2.2 目标类型聚类方法
• 5.2.3 目标类型证据特征
• 5.2.4 实例运用
• 5.3 目标威胁程度可变模糊评估
• 5.3.1 目标威胁程度评估的悲观原则
• 5.3.2 目标威胁程度评估的模糊聚类法
• 5.3.3 目标威胁程度评估的可变模糊评价法
• 5.3.4 目标威胁等级评估的二元语义模型与方法
• 5.4 目标攻击方向区分
• 5.4.1 攻击方向区分依据
• 5.4.2 攻击方向区分方法
• 5.4.3 实例检验
• 5.5 本章小结
• 6 基于多目标可变模糊优选及对策理论的兵力配置与火力分配
• 6.1 护航舰艇防空优化配置
• 6.1.1 优化配置原则
• 6.1.2 防空哨舰优化配置
• 6.1.3 综合作战区防空舰艇优化配置
• 6.2 防空舰载机防空优化配置
• 6.2.1 舰载预警机优化配置
• 6.2.2 舰载歼击机优化配置
• 6.3 大型编队火力分配优化
• 6.3.1 火力分配优化准则
• 6.3.2 火力分配条件设定
• 6.3.3 火力分配模型构建
• 6.3.4 火力分配模型求解
• 6.3.5 应用实例
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 创新点摘要
• 攻读博士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
• 作者简介