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基于战略博弈推演的军力评估郭健 王磊 柴华（航天工程大学 航天指挥学院，北京）摘 要：为科学定量地对军力进行分析和评估，提出了一种基于战略博弈推演的军力评估方法，分析了战略博弈推演的原理和流程，建立了军力评估指标体系，利用层次分析法进行了权重计算。以海湾战争为例进行战略博弈推演，并依托战略博弈推演系统开展了军力评估分析。研究结果表明，所提方法可以在对抗条件下进行军力定量评估分析，对开展军力评估具有一定参考价值。关键词：战略博弈推演；军力评估；指标体系；评估方法：中图分类号：文献标志码：文章编号：（）引言军力评估是指对一个国家或政治集团可以直接或间接参与战争的力量进行评价和估量，具体而言就是对武装力量的人员、装备、后勤、科研、战备等和可直接用于支援战争的人力、物力进行评价和估量。开展军力评估，有助于准确定位军队自身发展的现状和水平，有助于系统掌握军队未来发展的趋势和方向，有助于全面了解军力体系建设的瓶颈和短板，从而为军事建设和军事斗争准备提供方向指引和准确路径。国内外学者对军事力量、军事实力以及战争能力等方面的评估开展了大量的研究工作。美国在 世纪 年代就开始了军力评估方面的研究。美国国防情报局在 年基于翔实的军情资料，发布了第一份非密版本的苏联军力评估年度报告，以统计年鉴的方式对苏联军事力量状况进行述评。美国全球火力（）网站自 年开始推出全球火力指数（，），通过搜集各国军队信息构建了强大的数据库支撑，采用复杂的评估算法对各国军事实力进行分析排名。兰德公司研究特定战场背景下的对抗评估，形成了中美军力对比：兵力、地理和力量平衡的变化（）智库类特色产品，采用兵棋推演、模拟仿真等方法对中美两军战力优势在 个关键时段（，和 年）两个方向上的力量强弱进行预测分析。美国外交政策分析研究所（）注重拓展跟踪新领域竞争态势，在太空与美国安全净评估中针对具有军事战略威慑意义的太空领域，采用净评估、分析等方法进行了专业性评估。近年来，国内学者也一直致力于寻找更加有效的方法开展军力评估。文献考虑了不同战略背景对军力的要求，构建了基于需求的军力评估框架，可以对军力建设发展状态与需求的满足情况进行有效分析评估。文献来源于动物界食物链启示，把军事力量按照不同的层次进行划分，基于划分的层次得到军事力量大小的度量和估算方法途径，进行了军事力量的对比评估。文献根据突变级数理论，通过多层次分解影响国家战争能力的因素并无量纲化处理相关数据，结合突变层次结构模型进行量化运算，得到了国家战争能力的综合评估结果。收稿日期：；修回日期：基金项目：国家社会科学基金重大项目（）作者简介：郭健，讲师，博士研究生，主要研究方向为作战规划与运筹，：；王磊，教授，博士，博士生导师，主要研究方向为作战指挥理论与方法；柴华，副教授，博士，主要研究方向为作战规划与运筹。年 月军事运筹与评估第 卷第 期 以上所述的军力评估主要分为静态评估和动态评估两类。静态评估不考虑或较少考虑对抗因素，一般直接采用层次分析法、模糊分析法等通过比较军队人员规模、主战装备数量质量、军费投入等军事系统构成主要指标数据进行评估。动态评估则会考虑动态性、对抗性因素。本文提出的基于战略博弈推演的军力评估方法，聚焦某种战略背景和作战想定，采用定性与定量相结合的综合集成研讨方法，将数据、信息、模型、知识以及专家群体的经验进行按需综合集成，能够应用于复杂对抗下的多方军力对比评估，可以通过策略手段的使用动态模拟出军力的演化过程，进而支撑定量地把脉、掌握军力发展现状和预测、分析军力未来趋势。战略博弈推演的原理和流程基于战略博弈推演进行军力评估，其原理是在厘清初步军事力量能力和战略态势的基础上，通过组合使用不同策略手段的方式进行博弈过程的推演，并建立策略手段和评估模型的映射关系开展军力的定量分析，最终通过博弈过程动态演化形成军力评估的定量结论。在战略博弈推演中，其模型构建、假设、简化等过程，实际上相当于军力评估的思维实验过程。战略博弈推演的具体流程如下。（）作战场景构建。针对某种战略和作战背景，突出要素完备、立足实战、贴近战场、强调对抗特点，设计作战时空、作战目的和任务、作战对手和对象、战场环境和条件、参战兵力和作战过程等要素，形成以准确使用军事术语、大量使用图形化表达为特征的作战场景描述。（）博弈过程分解。结合战略博弈推演时间步长较大、影响因素多样化的典型特征，以作战场景为基础，将其博弈过程逐级细化分解成多个相对独立的博弈阶段。再以分解的博弈阶段为基础，确定能够代表各个博弈阶段的策略手段体系。（）评估模型建立。选择若干最重要、最具有代表性的指标对总体指标进行多层次分解建立评估目标的指标体系，根据贡献程度的不同采取合适的评估方法确定各指标的权重。再通过进一步的映射关系分析，确定策略手段与军力评估指标的映射关系。（）策略手段推演。依据上述分解的多个博弈阶段，使用策略手段进行背靠背或面对面的对抗博弈，对抗双方在博弈过程中不断地交互，不断按照当前态势和对方情况改变自己的状态，军事力量能力随着对抗双方的博弈而动态变化，从而动态模拟出军力的演化过程。（）军力评估分析。基于博弈推演得到的数据，对博弈过程和策略手段及其之间的关系进行精细化的分析，生成可以反映推演全过程的军力博弈线，对军力博弈线进行分析即可实现对军力的精细化评估。军力指标体系及评估方法 指标体系设计军力评估指标体系的构建一般遵循以下原则：目的性、完整性、层次性、客观性、可行性和易测性原则。本文根据国家军事力量的使命任务、体系构成和上述指标准则，建立包括陆上作战能力、海上作战能力、空中作战能力、太空作战能力、核作战能力、网络作战能力和联合作战能力在内的指标体系。（）陆上作战能力以现役人员能力、军费能力、战备水平、战争潜力、坦克装备能力、装甲车装备能力、火炮装备能力、火箭发射系统装备能力来表征。（）海上作战能力以现役人员能力、军费能力、战备水平、战争潜力、航空母舰装备能力、驱逐舰装备能力、护卫舰装备能力、潜艇装备能力来表征。（）空中作战能力以现役人员能力、军费能力、战备水平、战争潜力、战斗机装备能力、轰炸机装备能力、直升机装备能力、无人机装备能力来表征。（）太空作战能力以现役人员能力、军费能力、战备水平、战争潜力、侦察卫星装备能力、通信卫星装备能力、导航卫星装备能力、环境探测卫星装备能力来表征。（）网络作战能力以现役人员能力、军费能力、战备水平、战争潜力、网络 装备能力、拒止操控装备能力来表征。（）核作战能力以现役人员能力、军费能力、战备水平、战争潜力、弹道导弹装备能力、巡航导弹装备能力、战略弹道导弹核潜艇装备能力、战略轰炸机装备能力来表征。郭健，等：基于战略博弈推演的军力评估（）联合作战能力以情报侦察能力、指挥控制能力、火力打击能力、综合防护能力、投送机动能力、作战保障能力来表征。建立的军力评估指标体系如图 所示。图 军力评估指标体系 指标权重确定由于本文的军力评估方法是基于战略博弈推演，本质上是基于推演数据来进行评估计算，需要选择常规的评估方法对各层指标权重进行计算。本文采用层次分析法组织相关领域专家对各层指标进行评分，通过构造判断矩阵确定不同指标的相对重要程度，具有较强的整体性、系统性和可操作性。构建判断矩阵聘请多位专家采取九标度法，对同一层次的 个指标关于上一层次中某一指标的重要性进行两两比较，构造判断矩阵 （）：（）式（）中，。矩阵一致性检验在采取专家打分方式构建判断矩阵时，由于实际评价系统的复杂性、主观认知的片面性和不稳定性，判断矩阵可能没有达到一致性标准，此情况下需要对其进行检验。判断矩阵一致性比例的表达式为：（）（）式（）中，分别为判断矩阵的一致性比例、一致性指标、平均随机一致性指标；为矩阵的最大特征根；的大小与 有关，见表。表 随机一致性指数表阶数 根据定理，若 ，则称 是一致性可接受的。其中 为一致性可接受判断矩阵的临界值，一般取 。计算权重在判断矩阵得到一致性检验后，就可计算同一层次元素对于上一层次中某一元素的相对权重。在计算权重时，常采用最大特征根方法，即求判断矩阵 的最大特征根 对应的特征向量：（）将 归一化后得到的权向量 作为各指标在上一层目标下的排序权重。基于战略博弈推演的军力评估案例分析军力评估必须通过实战方能准确检验和确证。下面以信息化战争的典型战例海湾战争为例，按照基于战略博弈推演的军力评估流程，使用战略博弈推演系统对以美国为首的多国部队和伊拉克两军在整个交战过程中的军力进行分析评估。本案例以现有公开资料为参考构建作战场景和分解博弈过程。作战场景构建 年 月 日，伊拉克出动 个师共 万余人，在空军的支援和海军的配合下，入侵并占领了科威特。美国以“维护正义”和“解放科威特”为名，组织 多个国家结成反伊联盟并组建多国部队陈兵海湾，多国部队装备坦克约 辆、装甲车约 辆、作战飞机约 架、各型舰艇 余艘，兵力达到 万人。伊拉克针对多国部队的部署，准备与其打一场持久的地面消耗战，伊军装备坦克约 辆、装甲车约 辆、作战飞机约军事运筹与评估 年第 期 架、大口径火炮约 门、地对地导弹 余枚，兵力达到 万人。年 月 日，多国部队发起了代号为“沙漠风暴”的军事行动。博弈过程分解按照多国部队制订的作战计划和具体的作战行动，可将其进一步细化分解成战略性空袭、夺取科威特战区制空权、消耗地面战斗力、地面进攻四个相对独立的阶段。战略性空袭阶段多国部队使用隐形飞机、巡航导弹和精确制导炸弹等先进武器对伊军指挥控制系统、防空体系和导弹基地等战略目标进行打击，使伊军的领导机构和指挥体系瘫痪。伊军修筑大量坚固的地下指挥所、地下补给站和地下通信线，将作战飞机和地对地导弹等重要目标隐藏于战前精心修筑的加固掩体中，依托预先设置的阵地以藏避炸保存实力。夺取科威特战区制空权阶段多国部队重点空袭伊军的机场、地空导弹、高炮、预警和目标跟踪雷达等一体化防空武器系统，还使用钻地激光制导炸弹攻击了藏在掩体内的伊拉克飞机。伊军使用低频预警雷达与较高频率的目标搜索与跟踪雷达系统引导高炮火力和红外制导地空导弹进行防空作战，出动米格 飞机与多国部队空军进行空中格斗。消耗地面战斗力阶段多国部队将打击重点从战略目标转向伊共和国卫队、铁路调度场、桥梁、燃油库和再补给集结地等战术目标，并大量摧毁和破坏伊军的前线防御工事和装甲车辆。伊军疏散配置坦克和火炮，利用沙袋和沙堤精心伪装其装甲车辆，并在易被发现的地方设置大量的飞机、导弹、坦克等假目标，设置假的“萨姆”地空导弹和“蚕”式导弹等假阵地。地面进攻阶段多国部队采取陆海空联合行动，充分使用空中骑兵实施跨跃式攻击，以迂回、包围、渗透、突破和正面进攻相结合的战法对伊军展开强大攻势，力求迅速包围歼灭伊军。伊军采取相互配合的纵深防御部署了三道防线，遍布了坚固的三角工事，形成坦克、炮兵和机枪阵地相互交织的火力网，企图依托坚固阵地阻止多国部队的进攻。以分解的博弈阶段为基础，通过研究多国部队和伊军作战方案中重要的作战行动和公开的战报统计，选择对战局有重大影响和能够涵盖各个博弈阶段主要内容的策略手段，见表。表 双方策略手段阶段多国部队伊军战略性空袭阶段出动飞机 余架次摧毁伊军指挥部、空军基地、海军港口、导弹基地等目标使用一体化防空武器系统击落 架多国部队飞机发射 枚“战斧”式巡航导弹打击防空系统、电信枢纽等目标向以色列和沙特发射 枚“飞毛腿”导弹进行反击重点攻击并摧毁“飞毛腿”导弹及机动发射架 套加强修复被炸毁的导弹发射架、机场跑道夺取科威特战区制空权阶段对伊拉克境内的指挥和通信信号实施全面电子干扰采用派出通信人员的原始方法进行联络使用反雷达导弹摧毁 个对空截击控制中心出动 架米格 飞机与多国部队空军进行空中格斗使用钻地激光制导炸弹摧毁 架藏在掩体内的飞机 架飞机为保存实力越过边界降落在伊朗机场消耗地面战斗力阶段部署高、中、低三层侦察监视预警系统利用沙袋和沙堤精心伪装 个师的人员和装备投弹 万余吨打击铁路调度场、桥梁、燃油库和再补给集结地加强向科威特战区内部队运输弹药、食品和燃料等补给物资出动飞机 万余架次摧毁坦克 辆、装甲输送车 辆、火炮 余门设置大量的假阵地和假武器等目标地面进攻阶段从西侧实施进攻突破伊军 个师沿科沙、伊沙边界设置的防线依托坚固防御阵地和工事进行抵抗继续向伊纵深推进占领伊前线 个军的防御阵地从东部调来大批坦克、火炮等武器进行增援向被包围的伊军发起大规模联合进攻 个共和国卫队师实施有限规模的反冲击郭健，等：基于战略博弈推演的军力评估 评估模型建立按照本文 节所述方法，聘请军力评估领域具备丰富经验的多名专家经过多次评判打分逐层求得评估指标的权重分配，见表。表 指标权重分配指标权重指标权重指标权重指标权重指标权重指标权重指标权重 根据选取的策略手段，确定策略手段与军力评估指标的映射关系，同时对策略手段相关联的军力评估指标进行评分。策略手段与军力评估指标的映射关系属于定性分析，主要采用专家研讨的方式，基于策略手段内容依靠专家群体的知识经验和逻辑推理来确定。对军力评估指标评分则属于定量分析，主要采用的方法有两种：一种是使用战役兵棋对策略手段涉及的关键问题进行更细粒度的仿真推演，从而准确得到与策略手段相关联的军力评估指标评分；另一种是使用已有的战略概算模型直接计算策略手段的效果变化，来确定与策略手段相关联的军力评估指标评分。策略手段和军力评估指标的映射关系及评分见表。表 策略手段和军力评估指标的映射关系及评分博弈使用策略手段影响军力评估指标出动飞机 余架次摧毁伊军指挥部、空军基地、海军港口、导弹基地等目标降低伊军联合作战能力 降低伊军陆上作战能力 降低伊军海上作战能力 降低伊军空中作战能力 使用一体化防空武器系统击落 架多国部队飞机降低多国部队战斗机装备能力 降低多国部队轰炸机装备能力 发射 枚“战斧”式巡航导弹打击防空系统、电信枢纽等目标降低伊军联合作战能力 降低伊军陆上作战能力 向以色列和沙特发射 枚“飞毛腿”导弹进行反击降低多国部队综合防护能力 重点攻击并摧毁“飞毛腿”导弹及机动发射架 套降低伊军火箭发射系统装备能力 加强修复被炸毁的导弹发射架、机场跑道增加伊军空中战争潜力 增加伊军陆上战争潜力 对伊拉克境内的指挥和通信信号实施全面电子干扰降低伊军联合作战能力 降低伊军陆上作战能力 降低伊军空中作战能力 采用派出通信人员的原始方法进行联络增加伊军指挥控制能力 使用反雷达导弹摧毁 个对空截击控制中心降低伊军陆上作战能力 降低伊军空中作战能力 降低伊军综合防护能力 出动 架米格 飞机与多国部队空军进行空中格斗降低多国部队空中作战军费能力 降低多国部队空中作战战争潜力 使用钻地激光制导炸弹摧毁 架藏在掩体内的飞机降低伊军空中作战能力 军事运筹与评估 年第 期续表博弈使用策略手段影响军力评估指标 架飞机为保存实力越过边界降落在伊朗机场增加伊军空中作战能力 部署高、中、低三层侦察监视预警系统增加多国部队侦察卫星装备能力 增加多国部队情报侦察能力 利用沙袋和沙堤精心伪装 个师的人员和装备增加伊军陆上作战现役人员能力 增加伊军坦克装备能力 增加伊军装甲车装备能力 降低多国部队情报侦察能力 投弹 万余吨打击铁路调度场、桥梁、燃油库和再补给集结地降低伊军陆上作战能力 降低伊军作战保障能力 降低伊军投送机动能力 加强向科威特战区内部队运输弹药、食品和燃料等补给物资增加伊军作战保障能力 出动飞机 万余架次摧毁坦克 辆、装甲输送车 辆、火炮 余门降低伊军陆上作战能力 降低伊军火力打击能力 降低伊军投送机动能力 设置大量的假阵地和假武器等目标降低多国部队空中作战战争潜力 降低多国部队情报侦察能力 从西侧实施进攻突破伊军 个师沿科沙、伊沙边界设置的防线降低伊军陆上作战能力 降低伊军联合作战能力 依托坚固防御阵地和工事进行抵抗降低多国部队坦克装备能力 继续向伊纵深推进占领伊前线 个军的防御阵地降低伊军陆上作战能力 降低伊军联合作战能力 从东部调来大批坦克、火炮等武器进行增援增加伊军陆上作战能力 向被包围的伊军发起大规模联合进攻降低伊军陆上作战能力 个共和国卫队师实施有限规模的反冲击降低多国部队坦克装备能力 降低多国部队火炮装备能力 策略手段推演因本案例选自历史战役，下面将以多国部队和伊军的作战行动为基础，按照与真实交战情况一致的策略手段序列进行对抗博弈推演。策略手段推演顺序如图 所示。军力评估分析根据作战场景并通过专家研讨确定多国部队和伊军双方的军力初始态势，加载军力初始态势数据和评估模型，以策略手段推演得到的数据为基础进行军力评估计算，得到不同策略手段下的军力对比博弈线。结果如图 所示。通过军力对比博弈线可以得出以下结论。（）多国部队的作战方案和计划是周密的，其作战阶段的设计也是合理的，特别是“战略性空袭阶段”和“消耗地面战斗力阶段”能够快速降低伊军军力；与之相比，伊军的作战方案和计划是失败的，其防御部署的作战企图没有达到预期效果。（）多国部队空中力量的运用发挥了其作战思想、作战样式、指挥方式、武器装备等方面的优势和长处，严重削弱了伊军军力；与之相比，伊军地面力量的优势则完全没有发挥出来。（）多国部队的策略手段“出动飞机 余架次摧毁伊军指挥部、空军基地、海军港口、导弹基地等目标”“发射 枚战斧式巡航导弹打击防空系统、电信枢纽等目标”“出动飞机 万余架次摧毁坦克 辆、装甲输送车 辆、火炮 余门”对军力影响较大，伊军策略手段“向以色列和沙特发射 枚飞毛腿导弹进行反击”对军力影响较大。郭健，等：基于战略博弈推演的军力评估图 策略手段推演顺序图 军力对比博弈线军事运筹与评估 年第 期 结束语本文为解决动态演化和复杂对抗条件下军力评估问题提出了一种基于战略博弈推演的评估方法，该方法聚焦某种战略背景和作战想定，通过组合运用策略手段进行博弈过程的推演，并建立策略手段和评估模型的映射关系开展军力的定量分析。随着研究的不断加深，该方法还可对各领域作战力量统筹运用情况是否合理作出判断，也可以评估发现各方在作战过程中的焦点问题。需要指出的是，该方法在确定指标权重和策略手段与军力评估指标的映射关系等环节都需要借助专家的理论知识和实际经验，存在评价过程中对主观判断的依赖度较高的问题。在下一步研究中，将尝试引入以机器学习为主的指标权重和策略手段与军力评估指标的映射关系确定方法，以尽可能减小评估方法中主观性较大的问题。参考文献 张静，杨国栋，唐凌基于需求的军力评估探析军事运筹与系统工程，（）：张明华，冯伟，李林美国军力指数探析及其对军力评估的启示军事运筹与系统工程，（）：马亚龙，邵秋峰，孙明，等评估理论和方法及其军事应用北京：国防工业出版社，张明华，冯伟关于军力评估若干问题的思考军事运筹与系统工程，（）：，：，李牧知，关永美军战略评估基本情况及对我启示军事运筹与系统工程，（）：许瑞明基于军事力量层级划分的军力对比评估军事运筹与系统工程，（）：谢宗仁，耿奎，李延通基于突变级数法的世界主要国家战争能力评估军事运筹与系统工程，（）：李宏辕面向反导作战的航天信息系统建模与效能评估哈尔滨：哈尔滨工业大学，李成刚海湾硝烟 划时代的海湾战争（上）军事历史，（）：李成刚海湾硝烟 划时代的海湾战争（下）军事历史，（）：，：，作者贡献声明郭健：方法提出，论文撰写；王磊：对方法和论文整体把关；柴华：方法提出，实例分析。（责任编辑：李宁）郭健，等：基于战略博弈推演的军力评估