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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。

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—CMANO	147
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—NETICA	230
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

前    言
舰艇作战指挥决策模型主要是为舰艇作战指挥过程中的若干决策环节所建立的数学模型，这部分内容是军事运筹学的一个分支，可以用于实现对作战指挥问题的定量分析和决策优化，也可以为辅助指挥决策和作战模拟提供参考。
全书共分为8章，第1章为绪论，介绍了军事运筹学和作战指挥决策的基本概念、基本模型方法等。第2章介绍作战兵力损耗模型，主要针对在兵力规模较大、兵力连续变化条件下的战斗，介绍如何利用兰切斯特战斗模型及其拓展模型，对战斗进行动态过程分析和战斗结果预测。第3章介绍对抗中兵力单元的生存模型，主要通过概率分析的方法，讨论固定射击间隔、随机射击间隔下的武器格斗生存概率模型，以及机动对生存的影响和最优机动策略。第4章介绍目标搜索模型，主要介绍静止搜索、对静止目标的运动搜索、对运动目标的搜索这三类搜索问题，以及搜索力的最优配置。第5章介绍目标威胁评估模型，主要介绍如何在防空作战中建立目标的威胁指标，并建模定量评估目标的威胁程度，包括基于主观赋权的多属性威胁评估模型、基于组合赋权的区间数排序威胁评估模型，以及基于动态贝叶斯网络的威胁评估模型。第6章介绍武器目标分配模型，通过将武器目标分配作为典型的组合优化问题，建立一般的非线性模型和简化模型，并介绍了若干求解模型的方法。第7章介绍武器射击的最优策略模型，讨论了单一武器的最佳射击策略、多武器或组合武器的最佳射击策略，基于所建立的模型，针对固定或可变的武器发射率，可以获得最优的射击时间或射击距离。第8章介绍舰艇防空作战排队模型，在介绍排队论相关知识的基础上，重点针对防空系统抗击来袭空中目标问题建立排队模型，计算排队系统指标，分析不同条件下的抗击效率，为指挥决策和系统优化提供依据。
伴随着武器装备的发展、作战概念的更新，以及智能化技术在作战中的深化应用，作战指挥决策也在不断发展，由于篇幅和作者能力所限，本书难以一一涉及，但在部分章节中也试图以案例的形式对一些智能作战条件下的指挥决策问题进行分析探讨，目的是希望从某一角度对读者有所启发。
本书是为舰艇作战指挥、舰艇维修与管理相关专业的本科生，以及兵器科学与技术、控制科学与工程等学科的研究生开展专业学习而编写的教材，也可供高校和科研院所相关专业人员学习参考。在本书编写过程中获得了兵器工程学院同人们的诸多帮助，火力指挥与控制工程专业本科生王硕、刘坤、付康时、肖裕琅、卢俊霖、王丕琨等多位同学的毕业论文也被作为案例用于本书中，在此一并表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免还存在一些缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。

编者          
2024年12月
于海军工程大学

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。

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