面向能力差距的武器装备体系发展规划方案分析与评价

作     者：张骁雄 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭跃进

授予年度：2014年

学科分类：11[军事学] 

主      题：武器装备体系 规划论证 规划模型 能力差距 差分进化 

摘      要：武器装备建设规划论证是在发展战略指导下,对一定规划期内武器装备的具体建设安排进行总体的设计和实施方案论证。随着我军武器装备体系建设的发展,武器装备发展规划和论证所涉及的装备种类和型号越来越多。同时,每年拟用来投资装备发展的经费预算却是一定的。受限条件下的体系发展才是现实和客观存在的。因此,如何在有限的时间有限的资源条件下,对武器装备体系发展进行规划,形成科学的规划方案和结论,实现资源的有效配置,指导武器装备体系的建设和发展,具有十分重要的现实意义。目前已有的研究成果中,缺少定量的模型以及相应算法的支撑。本文在给定的能力需求条件下,从分析装备的组合变更所构成不同体系的能力的角度出发,构建了武器装备体系的规划模型,寻找研究在未来阶段时间内能够弥补能力差距的最佳装备发展方案,形成装备发展路线规划图。本文的主要工作如下:(1)建立了武器装备体系发展规划问题的基本模型通过对武器装备体系发展规划问题进行定量化的描述,将现实中存在的年度经费预算、装备发展费用、规划周期等约束转变为模型中定量化描述的不等式。明确了该模型中涉及到的决策变量、约束条件并设置了目标函数。以最大化满足能力需求,缩短能力差距为准则,构建了定量化的规划模型。其中,目标函数的设置借鉴了能力差距的思想,通过比较不同方案形成的体系能力与能力需求之间的能力差距,来衡量方案的优劣。(2)设计了基于差分进化的优化算法对模型进行求解针对装备型号选择、装备型号时间以及装备型号发展等不同的决策变量构成的方案空间规模巨大,传统的算法效率低下且适用范围有限。智能优化算法因其求解的高效性而被广泛应用。上述模型求解的复杂性,很适合用其进行求解。本文提出了基于差分进化计算技术的优化算法,并针对本模型的特殊性,对算法进行了特定的修改。且由于算法编码的特殊性,可以较好的融合决策者的主观偏好,生成满意的解。结果显示求解算法高效可行,具有实际的意义。(3)基于前文对武器装备规划问题的建模和分析,在东海局势背景下进行了实践首先针对具体问题给出了一些装备的参数,对涉及到的经费预算等进行了假设规定。然后利用前面章节的分析对该问题进行了具体的建模,并利用差分进化算法对其进行了求解。通过比较不同算法以及基于不同变异算子下的差分进化的求解结果,验证了本文算法的高效性。本文还重点对求解的结果进行了验证分析。通过改变模型中的参数,比较前后生成方案的区别,并做了较为详细的分析。分析结论真实有效,符合人脑的思维,可以用来指导顶层规划决策。