專利名稱：海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及國防及相關領域，用于對海軍信息戰(zhàn)資源進行線性規(guī)劃最優(yōu)分配，實現(xiàn)對海軍信息戰(zhàn)資源的科學管理。
背景技術：
在世界范圍內(nèi)，信息戰(zhàn)或信息作戰(zhàn)正在成為海軍提高戰(zhàn)斗力的主要作戰(zhàn)樣式和重要手段，在戰(zhàn)役及戰(zhàn)術研究領域受到了廣泛關注，而如何對海軍信息戰(zhàn)資源進行分配一直是海軍戰(zhàn)役及戰(zhàn)術研究中面臨的一個難題，這個問題的解決對于大幅度提高海軍的整體戰(zhàn)斗力，減少對價格昂貴的信息戰(zhàn)資源的需求，具有十分重要的意義。
在信息戰(zhàn)資源中，有一部分資源與其它傳統(tǒng)作戰(zhàn)資源存在本質上的差異。首先，這些信息戰(zhàn)資源通常具有多種戰(zhàn)斗力特征，即可以提供多種形式的戰(zhàn)斗力；其次，這些信息戰(zhàn)資源通常可以在大地理區(qū)域范圍內(nèi)借助于網(wǎng)絡互連或信息傳遞能力實現(xiàn)快速分配和共享，形成的戰(zhàn)斗力可以突破時間和空間的限制。例如可以通過對單個信息戰(zhàn)資源在數(shù)量上進行調整，使分配的信息戰(zhàn)資源在整體上達到成本最優(yōu)，與傳統(tǒng)的作戰(zhàn)資源相比，這種對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配可以獲得比對傳統(tǒng)作戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配更高的報酬。
隨著海軍作戰(zhàn)的機動性以及范圍的擴大，為海軍作戰(zhàn)快速提供信息戰(zhàn)資源的保障的任務變得更加復雜，其中最為突出的矛盾就是如何使有限的信息戰(zhàn)資源發(fā)揮更大的作用以及如何使這些信息戰(zhàn)資源發(fā)揮突破時空限制的優(yōu)勢。
在另一方面，網(wǎng)絡中心戰(zhàn)環(huán)境也對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配提出了迫切要求，因為借助于網(wǎng)絡互連環(huán)境，可以更加容易地實現(xiàn)信息戰(zhàn)資源分配，從而使不適當?shù)男畔?zhàn)資源分配所造成的風險也隨之變大，所以信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的好壞對網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的戰(zhàn)斗力具有更加重要的影響。因此，對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配不僅是網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的重要特征及需要，而且也是網(wǎng)絡中心戰(zhàn)必須解決的關鍵問題之一。
近年來，由于受信息戰(zhàn)資源的分配方法和對信息戰(zhàn)資源的描述及量化方法的限制，對信息戰(zhàn)資源的分配問題的研究進展很少，實際上海軍信息戰(zhàn)資源的分配至今一直是一個懸而未決的問題。通常認為信息戰(zhàn)資源充分滿足需求即可的分配方法不僅造成有限的信息戰(zhàn)資源的巨大浪費，而且還造成在有些戰(zhàn)區(qū)對信息戰(zhàn)資源的需求得不到滿足，使信息戰(zhàn)資源成為制約戰(zhàn)斗力提高的瓶頸，從而造成戰(zhàn)場上的被動局面，所以必須尋找新的方法解決信息戰(zhàn)資源的分配問題。
本發(fā)明涉及海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，涉及軍事及相關領域，最優(yōu)分配對象為海軍信息戰(zhàn)資源。這種方法首先定義信息戰(zhàn)資源的分配和信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性，然后構造對信息戰(zhàn)資源進行分配的準則，并根據(jù)對信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力需求的指標，建立對信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的模型，并用線性規(guī)劃方法求解該模型，最終獲得根據(jù)需求對信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的方案，該方法具有高效、簡單、客觀、應用廣泛和明顯提高戰(zhàn)斗力等特點，可廣泛用于所有海軍信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，本發(fā)明進一步涉及實現(xiàn)這種方法的技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先定義信息戰(zhàn)資源以及每一種信息戰(zhàn)資源所具有的戰(zhàn)斗力的屬性，再根據(jù)戰(zhàn)場對各種不同信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力的需求，建立與此需求有關的用于信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型，并通過求解該模型，最終獲得對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配。因此，提出信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的構想，定義信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力的屬性，建立與信息戰(zhàn)資源以及對相關信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力需求有關的信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型，并求解該模型成為本發(fā)明的重要特征。
本發(fā)明海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法的技術方案是首先，將信息戰(zhàn)資源定義為具有若干信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力屬性的決策變量，同時考慮到不同的信息戰(zhàn)資源所具有的價格和戰(zhàn)斗力屬性可能不同，并且假定對信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)分配的目標是在給定信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力指標的約束條件下，使最終分配的信息戰(zhàn)資源的總價格為最低(也可以假定其它對信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)分配的目標)。其次，在考慮信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力指標的約束時，假定所有信息戰(zhàn)資源的相對應戰(zhàn)斗力屬性的量可以線性疊加，而疊加的結果必須符合對應的信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力指標所施加的限制，稱這種由疊加結果與信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力指標的限制所構成的邏輯關系式為信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配目標函數(shù)的一個信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力指標的約束條件，根據(jù)對信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性的戰(zhàn)斗力指標的不同可以構造多個不同的約束條件，所有這些約束條件就構成了目標函數(shù)的線性約束關系方程組。最后，可以運用線性規(guī)劃求解方法，求解由信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的目標函數(shù)和約束條件構成的代數(shù)方程組或模型，即可獲得對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配結果。
研究信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，通常必須考慮信息戰(zhàn)資源與信息戰(zhàn)資源的具體實現(xiàn)或與信息戰(zhàn)裝備之間的關系，由于信息戰(zhàn)裝備是信息戰(zhàn)資源的具體實現(xiàn)形式，根據(jù)信息戰(zhàn)資源本身的戰(zhàn)斗力屬性的不同，可以將信息戰(zhàn)裝備看成是由物理設備、相關人員以及采用的戰(zhàn)術所組成的一個信息戰(zhàn)單元，因此，對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，實際上就是對信息戰(zhàn)裝備本身的最優(yōu)分配。
本發(fā)明創(chuàng)造的信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配方法是通過求解實施最優(yōu)分配的目標函數(shù)和相關的約束條件代數(shù)方程組來實現(xiàn)的，而對信息戰(zhàn)資源分配的戰(zhàn)斗力要求是通過對不同的戰(zhàn)斗力屬性代數(shù)式施加對應的戰(zhàn)斗力指標的限制來實現(xiàn)的，這樣就在信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配與對信息戰(zhàn)資源分配的戰(zhàn)斗力要求之間建立了一種對應的約束關系，從而保證最優(yōu)分配的結果符合給定的戰(zhàn)斗力要求。
本發(fā)明設計的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法適用于所有海軍信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配是本發(fā)明的重要特征。
對于特定的作戰(zhàn)模式來說，可以求得在該模式需要的信息戰(zhàn)資源中，各種戰(zhàn)斗力資源在分配的總信息戰(zhàn)資源中所占的最優(yōu)比例，然后再根據(jù)這個最優(yōu)比例，對整個信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)配置，因此也可以將信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配問題，看成是在信息戰(zhàn)資源中各種戰(zhàn)斗力資源的最優(yōu)配方問題。信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法可進一步描述如下。
定義xi(i＝1，...，n)為對信息戰(zhàn)資源i進行最優(yōu)分配的決策變量，aij為信息戰(zhàn)資源i的戰(zhàn)斗力j(j＝1，...，m)的含量，bj為希望分配的信息戰(zhàn)資源第j個戰(zhàn)斗力屬性達到的戰(zhàn)斗力指標，ci為信息戰(zhàn)資源i的價格，則可定義由目標函數(shù)和約束方程組構成的、用于對n個信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型為目標函數(shù)MinZ為使信息戰(zhàn)資源的成本最小化MinZ＝c1x1+…+cnxn約束方程組為a11x1+a12x2+…+a1nxn≥b1(＝，≤b1)a21x1+a22x2+…+a2nxn≥b2(＝，≤b2)…am1x1+am2x2+…+amnxn≥bm(＝，≤bm)x1≥0，x2≥0，…，xn≥0通過單純形算法求解上述線性規(guī)劃模型，即可求出信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配結果或配方。因此，在信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配中應用線性規(guī)劃的5個先決條件為(1)可分割性所有被分配的信息戰(zhàn)資源(決策變量)都可以分解成任何大小的有意義的部分或由任何大小有意義的部分組成，即可分解成不同的信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力部分或由不同的信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力部分所組成。
(2)正比例性對于任意決策變量xi，其對成本的貢獻為cixi，對第j種戰(zhàn)斗力的貢獻為aijxi，如果將xi的量加倍，那么對成本或對戰(zhàn)斗力成份的貢獻也應加倍。
(3)可加性分配的信息戰(zhàn)資源的總成本為各個信息戰(zhàn)資源的成本之和，分配的信息戰(zhàn)資源對第j個約束的總貢獻是多個信息戰(zhàn)資源的貢獻之和。
(4)無矛盾性在線性規(guī)劃中，在一起分配的信息戰(zhàn)資源之間不應存在相互排斥性，即可一起共同工作。
(5)非隨機性所有的ci、aij以及bj都是已知的、確定性的，而不是隨機的。
此外，通過對上述原始線性規(guī)劃的對偶規(guī)劃的分析，可以研究在原始線性規(guī)劃問題中各個戰(zhàn)斗力約束指標的經(jīng)濟代價，這種代價也稱為影子價格。對于信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配問題來說，通過求解它的對偶問題，可以進行如下定量分析(1)根據(jù)影子價格可以計算出各種信息戰(zhàn)資源在最優(yōu)分配或最優(yōu)配方中的實際經(jīng)濟價值。顯而易見，凡選入最優(yōu)分配或最優(yōu)配方的信息戰(zhàn)資源，其經(jīng)濟價值必然大于或等于它的戰(zhàn)(市)場價格，反之，該信息戰(zhàn)資源將落選。因此決策者可以判斷，入選的信息戰(zhàn)資源的價格上升到何種水平時，相關的最優(yōu)分配或最優(yōu)配方中該信息戰(zhàn)資源的配比將下降甚至將不能繼續(xù)使用，而落選的信息戰(zhàn)資源價格下降到何種水平時，再選入最優(yōu)分配將肯定獲利。
(2)給出組成最優(yōu)分配的各種信息戰(zhàn)資源的價格有效范圍，信息戰(zhàn)資源的價格在此范圍內(nèi)變化時，最優(yōu)分配結果將保持不變，一旦信息戰(zhàn)資源的價格超過其有效范圍，則需要重新進行最優(yōu)分配，以確保成本最低。
(3)計算戰(zhàn)斗力指標的有效區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)多種戰(zhàn)斗力指標的影子價格不變，此時戰(zhàn)斗力指標降低一個單位值，分配的信息戰(zhàn)資源成本降低值等于該戰(zhàn)斗力成份的影子價格。決策者可以據(jù)此尋求降低成本的有效途徑或選擇具有經(jīng)濟效益的某種信息戰(zhàn)資源。
為了借助線性規(guī)劃模型的對偶模型，進一步分析上述線性規(guī)劃模型的解的結構特征，定義由目標函數(shù)和約束方程組構成的、上述線性規(guī)劃模型的對偶模型為描述對m個戰(zhàn)斗力要素的決策變量yj(j＝1，...，m)的線性規(guī)劃模型目標函數(shù)MaxG為使戰(zhàn)斗力含量指標達到最大化MaxG＝b1y1+…+bmym約束方程組為a11y1+a21y2+…+am1ym≤c1
a12y1+a22y2+…+am2ym≤c2…a1ny1+a2ny2+…+amnym≤cmy1≥0，y2≥0，…，ym≥0其中決策變量yj(j＝1，2，…，m)為待求信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力指標bj(j＝1，2，…，m)的影子價格或機會成本。
通過單純形算法求解上述對偶線性規(guī)劃模型，即可完成對上述原始線性規(guī)劃的對偶分析。
在網(wǎng)絡中心環(huán)境下，信息戰(zhàn)資源可以實現(xiàn)全部或部分快速分配，而這種快速分配在本質上又是對信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性的快速分配，常見可快速分配的戰(zhàn)斗力有目標偵察、目標監(jiān)視、目標評估以及對目標信息的處理等。由于每一種信息戰(zhàn)資源都可能與某一具體的信息戰(zhàn)裝備或兵力之間存在對應關系，并可能擁有戰(zhàn)斗力的部分或全部，對信息戰(zhàn)資源的快速最優(yōu)分配在本質上也是對相關信息戰(zhàn)裝備或兵力的快速最優(yōu)分配。
必須指出在實際信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的過程中，對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配最終要落實到對信息戰(zhàn)裝備或兵力的分配上，因此必須考慮信息戰(zhàn)裝備或兵力本身是以整數(shù)計量的，而上述線性規(guī)劃的求解結果有可能會使信息戰(zhàn)裝備或兵力的數(shù)量為非整數(shù)，這樣就有可能使這種非整數(shù)分配結果在具體的實現(xiàn)上被整數(shù)化，從而影響到線性規(guī)劃最優(yōu)解的正確性。但在另一方面，可以在網(wǎng)絡中心環(huán)境下實現(xiàn)快速分配的信息戰(zhàn)裝備或兵力本身戰(zhàn)斗力屬性的值可以在一定范圍調整，因此非整數(shù)分配結果實際上也是可以實現(xiàn)的，這樣就可以保證最優(yōu)分配結果在具體實現(xiàn)中的正確性。
具體實施例方式
實施例1海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配。
現(xiàn)在假定在一個典型的戰(zhàn)役規(guī)劃中，必須對海軍信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)分配，共考慮11個信息戰(zhàn)資源，每個信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力都可以用9個戰(zhàn)斗力屬性來描述，其中y1和y2與戰(zhàn)場目標偵察能力或戰(zhàn)斗力有關，y3和y4與戰(zhàn)場目標監(jiān)視戰(zhàn)斗力有關，y5和y6與戰(zhàn)場對目標打擊效果評估(BDA)戰(zhàn)斗力有關，y7和y8與戰(zhàn)場對目標信息處理戰(zhàn)斗力有關，y9與戰(zhàn)場信息傳遞戰(zhàn)斗力有關，而對于每個戰(zhàn)斗力屬性來說，其相關的戰(zhàn)斗力指標作為約束條件的一部分，進一步假定所有參與最優(yōu)分配的信息戰(zhàn)資源都是可分配的，例如在網(wǎng)絡中心環(huán)境下進行快速分配，這樣就保證了快速最優(yōu)分配的可行性。因此，根據(jù)上述線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法和所有信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性值，可以構造用于信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型的約束條件部分如表1所示。
表1用于信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型的約束條件部分

其中S.L.為約束條件中的邏輯關系運算，Pre為配比約束條件表示每一個參與分配的信息戰(zhàn)資源在最優(yōu)分配的總信息戰(zhàn)資源中所占份額。
構造相關的信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的目標函數(shù)為MinZ＝1.02x1+1.95x2+0.96x3+4.2x4+1.35x5+0.12x6+21x7+15x8+0.6x9+3.95x10+8x11其中待求的各種信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配量或選用比例xi(i＝1，2，...，11)前的系數(shù)為信息戰(zhàn)資源的價格(1000萬元/單位資源)。
表2的第3列為通過求解線性規(guī)劃模型的單純形算法求出的信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配結果或配方，最低成本1519.4(萬元)。
表2用于信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型的最優(yōu)解

實施例2海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配的對偶分析。
實施例1中線性規(guī)劃模型的對偶模型的目標函數(shù)為MaxG＝2.9y1+21y2+1.0y2+0.65y4+0.45y5+0.37y6+0.45y7+0.84y8+1.09y9+60y10+2.0y11-3.0y12-5.0y13+100y14因此，根據(jù)上述線性規(guī)劃與其對偶規(guī)劃之間的關系，可以構造用于信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型的對偶模型約束條件如表3所示。
表3線性規(guī)劃模型的對偶模型約束條件

表3的最后一行的數(shù)據(jù)表示決策變量及影子價格yj(j＝1，2，…，m)的系數(shù)?？梢杂脝渭冃畏椒ㄇ蠼獗?及相關目標函數(shù)所構成的線性規(guī)劃問題，求解的結果為參與優(yōu)化的戰(zhàn)斗力項目以及對戰(zhàn)斗力項目需求量有限制作用的信息戰(zhàn)資源的“影子價格”，列在表4。
表4最優(yōu)配方診斷結果及影子價格

在表4中，最后一列顯示的數(shù)據(jù)是表3所示的對偶問題的最優(yōu)解，由于原始的線性規(guī)劃是用來求信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配問題，而對偶問題則估計bj(j＝1，2，…，m)的用價問題。按照經(jīng)濟學的定義，bj(j＝1，2，…，m)的值也可以看成是資源，這就意味著在線性規(guī)劃配方模型中，“資源”是指那些參與優(yōu)化計算的戰(zhàn)斗力分量或對用量有限制的信息戰(zhàn)資源，而對偶模型求解結果yj(j＝1，2，…，m)則依次對應“資源”bj(j＝1，2，…，m)的“影子價格”，即對偶模型就是求解特定資源的“影子價格”，而“影子價格”能夠反映信息戰(zhàn)資源的機會成本。因此，影子價格的含義為當提高或降低參與計算并希望最終達到的戰(zhàn)斗力指標時，所產(chǎn)生的對滿足新的約束條件下得到的最優(yōu)配方的最低成本的影響程度。影子價格越大，說明其對配方的最低成本影響也越大，預示戰(zhàn)斗力指標的實現(xiàn)越困難。注意影子價格是一個相對值而不是絕對值。對表4的影子價格的分析結論如下(1)影子價格為0的信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力指標是指在特定的取值范圍內(nèi)，該戰(zhàn)斗力指標的達成，對目標函數(shù)值不構成影響。例如在本例中，y4和y9的標準要求為0.65和1.09，但實際達成值為0.69和1.12，表明這兩項指標的實現(xiàn)是在滿足其它難以滿足的指標時附帶上去的，所以其影子價格為0。
(2)對影子價格的分析表明，參與最優(yōu)分配的信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力指標達到標準要求由難到易的排序為y1(29.21)，y7(21.21)，y9(10.93)，x2(8.00)，y5(7.70)，x3(2.17)，x4(0.91)，y6(0.61)，y3(0.34)。
決策者可以據(jù)此尋求降低信息戰(zhàn)資源成本的有效途徑或選擇具有經(jīng)濟效益的某種信息戰(zhàn)資源。
權利要求
1.本發(fā)明涉及海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，涉及軍事及相關領域，最優(yōu)分配對象為海軍信息戰(zhàn)資源，首先定義信息戰(zhàn)資源的分配和信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性，然后構造對信息戰(zhàn)資源進行分配的準則，并根據(jù)對信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力需求的指標，建立對信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的模型，并用線性規(guī)劃方法求解該模型，最終獲得根據(jù)需求對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配方案，該方法具有高效、簡單、客觀、應用廣泛和明顯提高戰(zhàn)斗力等特點，可廣泛用于所有海軍信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，本發(fā)明進一步涉及實現(xiàn)這種方法的技術。
2.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述最優(yōu)分配對象為海軍信息戰(zhàn)資源是指將海軍信息戰(zhàn)資源作為最優(yōu)分配的對象，根據(jù)戰(zhàn)區(qū)或作戰(zhàn)的實際需求，從該對象中最優(yōu)分配部分信息戰(zhàn)資源給戰(zhàn)區(qū)或作戰(zhàn)，即解決的是根據(jù)實際需要，從總體信息戰(zhàn)資源中最優(yōu)分配部分信息戰(zhàn)資源的問題。
3.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述最優(yōu)分配對象為海軍信息戰(zhàn)資源是指研究信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配時，通常必須考慮信息戰(zhàn)資源與信息戰(zhàn)資源的具體實現(xiàn)或與信息戰(zhàn)裝備之間的關系，由于信息戰(zhàn)裝備是信息戰(zhàn)資源的具體實現(xiàn)形式，根據(jù)信息戰(zhàn)資源本身的戰(zhàn)斗力屬性的不同，可以將信息戰(zhàn)裝備看成是由物理設備、相關人員以及采用的戰(zhàn)術所組成的一個信息戰(zhàn)單元，因此，對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，實際上就是對信息戰(zhàn)裝備本身的最優(yōu)分配。
4.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述首先定義信息戰(zhàn)資源的分配和信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性是指在將總體信息戰(zhàn)資源的一部分分配給戰(zhàn)區(qū)、作戰(zhàn)或其它對象時，認為信息戰(zhàn)資源具有多種戰(zhàn)斗力或具有多種戰(zhàn)斗力屬性，并且用在單位信息戰(zhàn)資源中所含的不同信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力的百分數(shù)來定量描述信息戰(zhàn)資源的信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力屬性，即信息戰(zhàn)資源是一種具有多種信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力或戰(zhàn)斗力屬性的資源，這也是信息戰(zhàn)資源可以進行最優(yōu)分配的重要基礎。
5.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述然后構造對信息戰(zhàn)資源進行分配的準則是指從總體信息戰(zhàn)資源中分配部分信息戰(zhàn)資源是按照一些預定的準則或規(guī)則進行的，最大限度的滿足這些準則或規(guī)則的分配也稱為最優(yōu)分配，而這些準則或規(guī)則的函數(shù)形式稱為實施最優(yōu)分配的目標函數(shù)，并可以根據(jù)實際需要自行設定不同的準則或規(guī)則，例如為了保證對總體信息戰(zhàn)資源的最經(jīng)濟使用，可以建立與“最經(jīng)濟使用原則”有關的最小成本目標函數(shù)來實施最優(yōu)分配，即從總體信息戰(zhàn)資源中分配部分信息戰(zhàn)資源是按預定的準則或規(guī)則作為目標來完成的。
6.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述并根據(jù)對信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力需求的指標，建立對信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的模型是指對信息戰(zhàn)資源需求的一方來說，可以根據(jù)其所在戰(zhàn)區(qū)或作戰(zhàn)的實際需求，提出對信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力的具體要求(通?？梢酝ㄟ^作戰(zhàn)仿真，經(jīng)驗公式或其它任何方式來確定對信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力的具體需求)，而這些需求則在信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配中，用來作為最優(yōu)分配必須要滿足的約束條件，然后再在最優(yōu)分配的目標函數(shù)和最優(yōu)分配的約束條件的基礎上，構造實施信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的模型，即具有最優(yōu)分配的目標函數(shù)和最優(yōu)分配的約束條件是信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配模型的重要特征。
7.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述并用線性規(guī)劃方法求解該模型，最終獲得根據(jù)需求對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配方案是指下述對信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)分配的線性規(guī)劃方程以及通過求解該方程所獲得的信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配方案，但下述的數(shù)學公式、推導過程、計算結果以及應用方法適用于對所有海軍信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，對于特定的作戰(zhàn)模式來說，可以求得在該模式需要的信息戰(zhàn)資源中，各種戰(zhàn)斗力資源在總信息戰(zhàn)資源中所占的最優(yōu)比例，然后再根據(jù)這個最優(yōu)比例，對整個信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)配置，因此也可以將信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配問題，看成是在信息戰(zhàn)資源中各種戰(zhàn)斗力資源的最優(yōu)配方問題，信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法可進一步描述如下，定義xi(i＝1，...，n)為對信息戰(zhàn)資源i進行最優(yōu)分配的決策變量，aij為信息戰(zhàn)資源i的戰(zhàn)斗力j(j＝1，...，m)的含量，bj為希望分配的信息戰(zhàn)資源第j個戰(zhàn)斗力屬性達到的戰(zhàn)斗力指標，ci為信息戰(zhàn)資源i的價格，則可定義由目標函數(shù)和約束方程組構成、用于對n個信息戰(zhàn)資源進行最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型為目標函數(shù)MinZ為使信息戰(zhàn)資源的成本最小化MinZ＝c1x1+…+cnxn約束方程組為a11x1+a12x2+…+a1nxn≥b1(＝，≤b1)a21x1+a22x2+…+a2nxn≥b2(＝，≤b2)…am1x1+am2x2+…+amnxn≥bm(＝，≤bm)x1≥0，x2≥0，…，xn≥0通過單純形算法求解上述線性規(guī)劃模型，即可求出信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配結果或配方，因此，在信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配中應用線性規(guī)劃的5個先決條件為(1)可分割性所有被分配的信息戰(zhàn)資源(決策變量)都可以分解成任何大小的有意義的部分或由任何大小有意義的部分組成，即可分解成不同的信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力部分或由不同的信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力部分所組成，(2)正比例性對于任意決策變量xi，其對成本的貢獻為cixi，對第j種戰(zhàn)斗力的貢獻為aijxi，如果將xi的量加倍，那么對成本或對戰(zhàn)斗力成份的貢獻也應加倍，(3)可加性分配的信息戰(zhàn)資源的總成本為各個信息戰(zhàn)資源的成本之和，分配的信息戰(zhàn)資源對第j個約束的總貢獻是多個信息戰(zhàn)資源的貢獻之和，(4)無矛盾性在線性規(guī)劃中，在一起分配的信息戰(zhàn)資源之間不應存在相互排斥性，即可一起共同工作，(5)非隨機性所有的ci、aij以及bj都是已知的、確定性的，而不是隨機的。
8.根據(jù)權利要求1所述的海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，其特征在于所述并用線性規(guī)劃方法求解該模型，最終獲得根據(jù)需求對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配方案是指原進行信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的線性規(guī)劃模型的對偶模型可以用于分析原模型的戰(zhàn)斗力指標的滿足程度對目標函數(shù)的滿足程度的影響，即用于確定戰(zhàn)斗力指標的滿足程度對目標函數(shù)的滿足程度的影響，下述數(shù)學公式、推導過程、計算結果以及應用方法適用于對所有海軍信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配的對偶分析，通過對上述原始線性規(guī)劃的對偶規(guī)劃的分析，可以研究在原始線性規(guī)劃問題中各個戰(zhàn)斗力約束指標的經(jīng)濟代價，這種代價也稱為影子價格，對于信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配問題來說，通過求解它的對偶問題，可以進行如下定量分析(1)根據(jù)影子價格可以計算出各種信息戰(zhàn)資源在最優(yōu)分配或最優(yōu)配方中的實際經(jīng)濟價值，顯而易見，凡選入最優(yōu)分配或最優(yōu)配方的信息戰(zhàn)資源，其經(jīng)濟價值必然大于或等于它的戰(zhàn)(市)場價格，反之，該信息戰(zhàn)資源將落選，因此決策者可以判斷，入選的信息戰(zhàn)資源的價格上升到何種水平時，相關的最優(yōu)分配或最優(yōu)配方中該信息戰(zhàn)資源的配比將下降甚至將不能繼續(xù)使用，而落選的信息戰(zhàn)資源價格下降到何種水平時，再選入最優(yōu)分配將肯定獲利，(2)給出組成最優(yōu)分配的各種信息戰(zhàn)資源的價格有效范圍，信息戰(zhàn)資源的價格在此范圍內(nèi)變化時，最優(yōu)分配結果將保持不變，一旦信息戰(zhàn)資源的價格超過其有效范圍，則需要重新進行最優(yōu)分配，以確保成本最低，(3)計算戰(zhàn)斗力指標的有效區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)多種戰(zhàn)斗力指標的影子價格不變，此時戰(zhàn)斗力指標降低一個單位值，分配的信息戰(zhàn)資源成本降低值等于該戰(zhàn)斗力成分的影子價格，決策者可以據(jù)此尋求降低成本的有效途徑或選擇具有經(jīng)濟效益的某種信息戰(zhàn)資源，為了借助線性規(guī)劃模型的對偶模型，進一步分析上述線性規(guī)劃模型的解的結構特征，定義由目標函數(shù)和約束方程組構成的、上述線性規(guī)劃模型的對偶模型為描述對m個戰(zhàn)斗力要素的決策變量yj(j＝1，...，m)的線性規(guī)劃模型目標函數(shù)MaxG為使戰(zhàn)斗力含量指標達到最大化MaxG＝b1y1+…+bmym約束方程組為a11y1+a21y2+…+am1ym≤c1a12y1+a22y2+…+am2ym≤c2…a1ny1+a2ny2+…+amnym≤cmy1≥0，y2≥0，…，ym≥0其中決策變量yj(j＝1，2，…，m)為待求信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力指標bj(j＝1，2，…，m)的影子價格或機會成本，通過單純形算法求解上述對偶線性規(guī)劃模型，即可完成對上述原始線性規(guī)劃的對偶分析。
全文摘要
本發(fā)明涉及海軍信息戰(zhàn)資源線性規(guī)劃最優(yōu)分配方法，涉及軍事及相關領域，最優(yōu)分配對象為海軍信息戰(zhàn)資源。首先定義信息戰(zhàn)資源的分配和信息戰(zhàn)資源的戰(zhàn)斗力屬性，然后構造對信息戰(zhàn)資源進行分配的準則，并根據(jù)對信息戰(zhàn)戰(zhàn)斗力需求的指標，建立對信息戰(zhàn)資源最優(yōu)分配的模型，并用線性規(guī)劃方法求解該模型，最終獲得根據(jù)需求對信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配方案，該方法具有高效、簡單、客觀、應用廣泛和明顯提高戰(zhàn)斗力等特點，可廣泛用于所有海軍信息戰(zhàn)資源的最優(yōu)分配，本發(fā)明進一步涉及實現(xiàn)這種方法的技術。
文檔編號G06Q10/00GK1818948SQ20061003885
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權日2006年3月15日
發(fā)明者朱澤生, 孫玲 申請人:孫玲