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TUhjnbcbe - 2021/3/14 13:50:00
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*事指挥决策对作战行动的成败将起到至关重要的核心作用。由于作战行动可能受到敌我双方及战场环境等多因素影响,作战决策本身的正确性具有某种不确定性,因而是一种有风险的决策。面对*事风险,采用考虑风险的指挥决策方法,具有积极的参考意义。*事指挥决策包括一次性决策,也包括多阶段的连续决策。解决现实的风险决策问题,尤其是解决多阶段风险决策问题,决策树方法是一种常用的选项。决策树方法简便易学,具有广泛的实用价值。由于多阶段问题通常是由若干单阶段问题构成,所以决策树方法不仅可以解决单阶段风险决策问题,也可以解决多阶段风险决策问题。下面简要介绍决策树方法。

(1)*事决策示例

假设某*事机构将指挥一支联合力量投入作战行动,拟定两个了作战方案:方案一,实施全域作战,即高维度联合作战;方案二,实施局域作战,即低维度联合作战。

基础数据

全域作战需要投入约1.2万人的各*兵种作战力量,局域作战需要投入约0.5万人的*兵种作战力量,两个方案的作战时间均为3年。假设在作战期间,我方处于优势的可能性是0.7,处于劣势的可能性是0.3。对于两个不同方案,预计敌我力量损益年度数据如表5-2所示。

表5-2中,正数表示消灭敌方人数,负数表示我方损失人数。

数学期望

结果计算

运用数学期望的计算公式(5.3),可计算出损益的期望值为:

全域作战的年度歼敌人数为:1×0.7+(-0.3)×0.3=0.61(万人),考虑到作战时间为3年以及我方投入的力量人数,全域作战3年后可净消灭敌人的数额为:0.61×3-1.2=0.63(万人)。

局域作战的年度歼敌人数为:0.3×0.7+0.1×0.3=0.24(万人),考虑到作战时间为3年以及我方投入的力量人数,局域作战3年后可净消灭敌人的数额为:0.24×3-0.5=0.22(万人)。

可见,实施全域作战将比实施局域作战消灭更多的敌人,为了打击敌方有生力量,应选择全域作战的方案。

(2)单阶段决策树方法

运用决策树方法解决决策问题时,首先需要绘制决策树。

绘制决策树

针对上述示例中所给的决策问题,可以绘制图5.16所示的决策树形图。

图5.16中的符号为:

□表示决策点,从它引出的分枝叫方案枝,分枝数量对应可选的方案数量。

○表示方案点,其上方的数字表示该方案的损益期望值,从它引出的分支叫做概率分支,每条分支上方写明了自然状态及其出现概率,分支数量对应可能的自然状态数量。

△表示结果点,它旁边的数字是每一方案在相应状态下的损益值。

通常,决策问题是多方案的,且每个方案又关系到多种自然状态。因此,图形由左向右,由简入繁形成一个树形结构图,故称为决策树。

计算损益期望值

根据图5.16的结构及所给出的数据,可以按如下方式计算得到各方案点的力量净损益结果:

方案点1:[1×0.7+(-0.3)×0.3]×3-1.2=0.63(万人)

方案点2:[0.3×0.7+0.1×0.3]×3-0.5=0.22(万人)

将两个方案的力量净损益数值进行比较可知,全域作战方案优于局域作战方案。

上面只是用决策树方法解决单阶段决策问题,有关的计算结果与用期望值准则的计算结果相同,可见决策树方法并没有表现出多大的优势,但下面情况就不同了。

(3)多阶段决策树方法

在前面示例中,假定作战过程分为两个阶段,前一阶段为1年,后一阶段为2年。根据情报分析和战场发展趋势可知,前一阶段我方处于优势状态的概率为0.7,处于劣势状态的概率为0.3;如果前一阶段处于优势,则后一阶段我方处于优势的概率为0.9;如果前一阶段处于劣势,则后一阶段我方必然处于劣势,即处于劣势状态的概率为1.0。此时,指挥员需要进行多阶段决策。

绘制决策树

根据两个不同阶段的具体情况,绘制图5.17所示的多阶段决策树图。

计算益损期望值

方案点3:[1.0×0.9+(-0.3)×0.1]×2=1.74(万人)

方案点4:(-0.3)×1.0×2=-0.6(万人)

方案点1:[1.0×0.7+(-0.3)×0.3]×1+[1.74×0.7+(-0.6)×0.3]-1.2=0.(万人)

方案点5:[0.3×0.9+0.1×0.1]×2=0.56(万人)

方案点6:0.1×1.0×2=0.2(万人)

方案点2:[0.3×0.7+0.1×0.3]×1+0.56×0.7+0.2×0.3-0.5=0.(万人)

比较方案点1与方案点2的计算结果可知,净消灭敌人的数额分别为0.(万人)与0.(万人),即全域作战方案仍然优于局域作战方案。

进一步的示例

在上面示例中,采用另一种方案:先实施局域作战,若处于战场优势,则一年后实施全域作战。全域作战需要增加0.7万人,作战时间为两年,每年的力量益损与全域作战相同。下面分析、比较这个方案与全程全域作战方案的优劣状况。

第一,绘制决策树(图5.18)。

第二,计算各方案点的力量益损期望值。

方案点1:全域作战方案的益损期望值为0.(万人)。

方案点3:[1.0×0.9+(-0.3)×0.1]×2-0.7=1.04(万人)。

方案点4:(0.3×0.9+0.1×0.1)×2=0.56(万人)。

因为1..56,说明全域作战方案优于局域作战方案。此时,放弃局域作战方案,将方案点3的1.04移至决策点2。

决策点3:0.1×1.0×2=0.2(万人),决策点3是一个具有确定性的特殊点。

方案点2:(0.3×0.7+0.1×0.3)×1+1.04×0.7+0.2×0.3-0.5=0.(万人)。

比较方案点1与点2的计算结果可知,实施局域作战一年后再实施全域作战的方案,要优于全程实施全域作战的方案,其力量净益损值可达0.万人。

多阶段决策树方法的一般过程

从上面不断深入的问题研究过程可以看出,运用决策树方法解决多阶段风险决策问题,有三个基本步骤。

第一,绘制决策树图。对问题的各种自然状态,估计其发生概率,根据筛选得到的各个备选方案,从左到右绘制决策树图。

第二,计算期望值。从决策树的右端开始,将每种自然状态下的益损值乘以各自相应的概率值,相加后得到方案的益损期望值,减去投入力量,便得到方案的净益损值。

第三,结果分析。根据期望值的计算结果,对不同方案进行分析比较,确定最优方案。

如果现有方案不能满足要求或还不够理想,可以进一步开发新方案,如图5.18及相关内容。

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