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摘 要： 本文主要研究了基于Agent的复杂系统仿真理论和作战模拟技术，分析了具体的军事问题和军事需求，运用Netlogo软件，开发了一种新的作战模拟方法。
关键词： 作战模拟； Netlogo； Agent
【中图分类号】 E211
【文献标识码】 B
【文章编号】 2236-1879（2017）11-0240-01
1 军事模型建立的一般步骤
军事模型是一种从军事具体问题出发，解决军事问题的模型。
1.1 分析军事目的。
建立模型主要是为了模拟作战的过程，降低训练成本，并提供作战模拟的结果，辅助指挥员做出决策。
1.2 分析现实世界的作战活动。
模型都是以现实世界为依据的，分析现实世界的作战活动，并将其抽象表达出来。
1.3 建立军事概念模型。
依据第二步的分析，对于抽象出来的现实世界作战活动，建立相应的军事概念模型。
1.4 建立仿真模型。
根据军事概念模型的要求，运用仿真工具，建立针对现实作战活动的模型。
2 部队机动模型设计与实现
机动是进行战斗的基础，机动存在于战斗过程的始终，一个部队是否具有良好的机动性，在很大程度上决定着一场战争的成败。机动模型的建立，主要是为了计算部队在不同地理、气候条件下的行军时间，以便于参谋人员拟定作战方案，确保作战活动按我方的预想进行。
模型假设
（1）部队机动路线为理想直线；
（2）不同状况的山地地形，机动速度相同；
（3）以个体机动代表整个部队机动。
机动模型建立
在Netlogo中，我们首先建立一个部队机动的基本现实环境，设置了山地、河流等部队机动过程中可能遇到的地形情况。然后根据不同的地形条件合理的设置部队机动的速度。
2.1 时钟设置。假设起点和终点距离为5公里，根据公式：
将实验时钟与现实时钟建立联系。即在地形为平原地形且无任何障碍物阻碍的情况下，徒步步兵部队从起点机动到达终点需要1小时。
2.2 机动速度设置。
机动速度是部队机动过程中的重要指标，如何控制模型中不同部队在不同地形条件下的机动的速度是本模型的关键。
首先，部队机动速度与兵种有关。所以本模型一共考虑了五种常见的兵种：徒步步兵、摩托化步兵、坦克部队、履带式炮兵部队和轮式炮兵部队。
同时，不同兵种部队机动速度还与地形条件有关。根据不同兵种的特点，分别设置不同兵种在不同地形条件下的机动速度。在本模型中，我们用颜色区分不同地形，用绿色代表平原地形，用深绿色代表山地地形，用蓝色代表河流，用棕色代表敌方设置的各种障碍物。
另外，部队机动速度还与地形复杂情况、敌方火力干扰和天气状况有关，特设置了三个滑动条。
三个滑动条的取值范围都为0～1。火力干扰系数（Fire-disturbance）滑动条表示：Fire-disturbance取值越小，火力干扰影响越大，1表示无影响；天气干扰系数（weather）滑动条表示：weather取值越小，天气因素影响越大，1表示无干扰；地形影响系数（Terrain）滑动条表示：Terrain取值越小，地形因素影响越大，1表示无影响。这三种因素对不同的兵种的机动速度的影响程度大小都是不一样的，可以根据兵种的不同，通过改变滑动条的取值适当选择这三种因素影响程度的大小。
3 基于Agent的作战模型设计与实现
模型假设
（1）作战环境为平原地形，无任何遮挡；
（2）步兵携带的单兵武器只有步枪；
（3）步兵無法毁伤坦克；
（4）坦克和火炮不移动。
毁伤效能理论
对于一场战斗的胜利与否，很大程度上取决于交战双方的毁伤效能。交战双方由于武器效能的好坏，双方人员训练水平的差异，导致双方的作战效能存在很大的差异，从而导致战争的结果的差异。本模型武器系统主要有三种：步枪、坦克和火炮，下面分别介绍在本模型中这三种武器毁伤效能的计算方法[25]：
3.1 步枪的毁伤效能。
首先，给出一些基本定义。PK为目标的总杀伤概率，表示目标在战场环境下被毁伤的整体概率；PD为目标被发现的概率，描述了目标侦查问题；PHD为目标被发现后的击中概率，描述了投射精度问题；PHK为目标被击中后的杀伤概率，描述了目标易损性问题。那么目标的总杀伤概率可以写成：
PK=PDPHDPKH
在本文中，以红军为例：由于假设（1）可知，PD为1；Red-hit-rate表示目标击中PHD；Red-kill-rate表示目标被击中后杀伤概率PHK。
3.2 坦克和火炮毁伤效能。
坦克和火炮的毁伤与枪的毁伤不一样，存在一定的毁伤幅员EK，目标落在该幅员内则目标一定毁伤，目标落在该幅员外则目标一定不会毁伤。毁伤程度根据炮弹的威力和目标的易损性决定。假设目标距离炮弹的炸点距离为DK，炮弹杀伤概率为PK，则有：
当DK<=EK时，目标有PK的概率被毁伤；
当DK>EK时，目标不会被毁伤。
本文中，以Red-tank-damage-areas和Redartillery-damage-areas分别代表红方坦克和火炮的毁伤幅员EK；以Redtank-to-pop-killrate和Redartillery-to-pop-killrate分别代表红方炮弹的杀伤概率PK。
基于Agent的作战模型建立
在Netlogo中，我们首先构造一个战场的基本现实环境，然后设置了红蓝双方作战力量，本模型主要设置了三种主要作战力量：人及携带的单兵武器、坦克和火炮。在界面设置人员及武器参数设置，人员、坦克和火炮的数量以及装备的性能等都可以在界面控制区进行调节。最后编写程序，依据现实战争，设置了各种交战的规则，模型开始界面如图：
参考文献
[1]张为明，刘忠等.指挥控制原理讲义[M].国防科大内部教材.2016.1-46.
[2]凌云翔，马满好等.作战模型与模拟[M].长沙：国防科大出版社.2014.1-31.
[3]李汉海，毛国旌，邵长发.外军作战模拟应用及发展趋势.李坤.中國电子学会第五届军事信息软件与仿真学术研讨会论文集[C].北京：清华大学出版社，2008.176-178.
关键词： 作战模拟； Netlogo； Agent
【中图分类号】 E211
【文献标识码】 B
【文章编号】 2236-1879（2017）11-0240-01
1 军事模型建立的一般步骤
军事模型是一种从军事具体问题出发，解决军事问题的模型。
1.1 分析军事目的。
建立模型主要是为了模拟作战的过程，降低训练成本，并提供作战模拟的结果，辅助指挥员做出决策。
1.2 分析现实世界的作战活动。
模型都是以现实世界为依据的，分析现实世界的作战活动，并将其抽象表达出来。
1.3 建立军事概念模型。
依据第二步的分析，对于抽象出来的现实世界作战活动，建立相应的军事概念模型。
1.4 建立仿真模型。
根据军事概念模型的要求，运用仿真工具，建立针对现实作战活动的模型。
2 部队机动模型设计与实现
机动是进行战斗的基础，机动存在于战斗过程的始终，一个部队是否具有良好的机动性，在很大程度上决定着一场战争的成败。机动模型的建立，主要是为了计算部队在不同地理、气候条件下的行军时间，以便于参谋人员拟定作战方案，确保作战活动按我方的预想进行。
模型假设
（1）部队机动路线为理想直线；
（2）不同状况的山地地形，机动速度相同；
（3）以个体机动代表整个部队机动。
机动模型建立
在Netlogo中，我们首先建立一个部队机动的基本现实环境，设置了山地、河流等部队机动过程中可能遇到的地形情况。然后根据不同的地形条件合理的设置部队机动的速度。
2.1 时钟设置。假设起点和终点距离为5公里，根据公式：
将实验时钟与现实时钟建立联系。即在地形为平原地形且无任何障碍物阻碍的情况下，徒步步兵部队从起点机动到达终点需要1小时。
2.2 机动速度设置。
机动速度是部队机动过程中的重要指标，如何控制模型中不同部队在不同地形条件下的机动的速度是本模型的关键。
首先，部队机动速度与兵种有关。所以本模型一共考虑了五种常见的兵种：徒步步兵、摩托化步兵、坦克部队、履带式炮兵部队和轮式炮兵部队。
同时，不同兵种部队机动速度还与地形条件有关。根据不同兵种的特点，分别设置不同兵种在不同地形条件下的机动速度。在本模型中，我们用颜色区分不同地形，用绿色代表平原地形，用深绿色代表山地地形，用蓝色代表河流，用棕色代表敌方设置的各种障碍物。
另外，部队机动速度还与地形复杂情况、敌方火力干扰和天气状况有关，特设置了三个滑动条。
三个滑动条的取值范围都为0～1。火力干扰系数（Fire-disturbance）滑动条表示：Fire-disturbance取值越小，火力干扰影响越大，1表示无影响；天气干扰系数（weather）滑动条表示：weather取值越小，天气因素影响越大，1表示无干扰；地形影响系数（Terrain）滑动条表示：Terrain取值越小，地形因素影响越大，1表示无影响。这三种因素对不同的兵种的机动速度的影响程度大小都是不一样的，可以根据兵种的不同，通过改变滑动条的取值适当选择这三种因素影响程度的大小。
3 基于Agent的作战模型设计与实现
模型假设
（1）作战环境为平原地形，无任何遮挡；
（2）步兵携带的单兵武器只有步枪；
（3）步兵無法毁伤坦克；
（4）坦克和火炮不移动。
毁伤效能理论
对于一场战斗的胜利与否，很大程度上取决于交战双方的毁伤效能。交战双方由于武器效能的好坏，双方人员训练水平的差异，导致双方的作战效能存在很大的差异，从而导致战争的结果的差异。本模型武器系统主要有三种：步枪、坦克和火炮，下面分别介绍在本模型中这三种武器毁伤效能的计算方法[25]：
3.1 步枪的毁伤效能。
首先，给出一些基本定义。PK为目标的总杀伤概率，表示目标在战场环境下被毁伤的整体概率；PD为目标被发现的概率，描述了目标侦查问题；PHD为目标被发现后的击中概率，描述了投射精度问题；PHK为目标被击中后的杀伤概率，描述了目标易损性问题。那么目标的总杀伤概率可以写成：
PK=PDPHDPKH
在本文中，以红军为例：由于假设（1）可知，PD为1；Red-hit-rate表示目标击中PHD；Red-kill-rate表示目标被击中后杀伤概率PHK。
3.2 坦克和火炮毁伤效能。
坦克和火炮的毁伤与枪的毁伤不一样，存在一定的毁伤幅员EK，目标落在该幅员内则目标一定毁伤，目标落在该幅员外则目标一定不会毁伤。毁伤程度根据炮弹的威力和目标的易损性决定。假设目标距离炮弹的炸点距离为DK，炮弹杀伤概率为PK，则有：
当DK<=EK时，目标有PK的概率被毁伤；
当DK>EK时，目标不会被毁伤。
本文中，以Red-tank-damage-areas和Redartillery-damage-areas分别代表红方坦克和火炮的毁伤幅员EK；以Redtank-to-pop-killrate和Redartillery-to-pop-killrate分别代表红方炮弹的杀伤概率PK。
基于Agent的作战模型建立
在Netlogo中，我们首先构造一个战场的基本现实环境，然后设置了红蓝双方作战力量，本模型主要设置了三种主要作战力量：人及携带的单兵武器、坦克和火炮。在界面设置人员及武器参数设置，人员、坦克和火炮的数量以及装备的性能等都可以在界面控制区进行调节。最后编写程序，依据现实战争，设置了各种交战的规则，模型开始界面如图：
参考文献
[1]张为明，刘忠等.指挥控制原理讲义[M].国防科大内部教材.2016.1-46.
[2]凌云翔，马满好等.作战模型与模拟[M].长沙：国防科大出版社.2014.1-31.
[3]李汉海，毛国旌，邵长发.外军作战模拟应用及发展趋势.李坤.中國电子学会第五届军事信息软件与仿真学术研讨会论文集[C].北京：清华大学出版社，2008.176-178.