在大国竞争的背景下,美国海军在世界各地近海的工作将比以往任何时候都更加关键。对抗能力各不相同,在战场上满足这些能力的平台必须适应特定的作战环境。这项工作旨在创建灵活的模型,以满足指挥官在决定将哪些平台纳入濒海拒止系统(LDS)以及平台数量时的需求。整数编程用于创建一个拟议的濒海拒止系统;该模型包含各种约束条件,如预算、生产,并确保其提供的解决方案能完成各种任务领域。整数程序提出的解决方案将在 Python 仿真中进行测试,在仿真中,建议的濒海拒止系统将根据战斗场景中敌方部队的合理估计进行评估,以衡量红方部队的伤亡情况、蓝方部队的伤亡情况以及濒海防御系统中哪种平台的性能最好。每次模拟运行后,都要对结果进行分析,以确定 LDS 的哪些方面可以改进。这项工作表明,部队设计的基础是在各种平台上执行一整套任务,而不是购买几个 “全能 ”平台,这是实现濒海战斗部队价值最大化的关键所在。

下一场动能战争的战场很可能在沿岸地区:靠近海岸线的海域。美国目前的蓝水海军依靠一些昂贵的平台来打击对手。这种框架并不一定有利于在沿岸地区取得成功,因为当一个平台无法执行任务时,部队的杀伤力就会大大降低。此外,濒海战斗舰和祖姆沃尔特级导弹驱逐舰的采购和维护问题使海军没有专为濒海设计的可靠作战舰艇。

本文提出了由较小、相对便宜的平台组成舰队的数学基础,这些平台仍能提供濒海战斗部队所需的能力。使用的主要工具是一个整数程序和一个模拟程序,这两个程序都是用 Python 语言编写的。整数程序输入候选平台列表,返回的解决方案是一种部队组成,在满足特定任务和成本要求的同时,最大化整体作战部队的价值。该方案将通过模拟与 “红色部队 ”的预估兵力进行对比评估,以估计其在实际冲突中的表现。整数程序使用权重参数来提高指定领域或功能的价值,这些参数被修改以表示在给定环境中与指定对手的冲突。

这项工作的主要启示是,海军可以用目前购买、操作和维护大型战舰的费用建立一支有效的濒海部队,而这些战舰可以更有效地用于其他用途,而不是浅水作战。利用整数程序和模拟,可以很容易地对不同的场景进行战争游戏,使高级决策者能够迅速而明智地决定派遣哪些平台参战。整数程序和模拟的结果表明,采购战略应强调将能力分散到成本较低的平台上,这是实现 LDS 价值最大化的最佳途径,而不是购买可完成多种任务的昂贵平台。

该项目可以通过多种不同方式进行扩展。为了保持其非保密状态,使用了名义数据。提高其保密级别并纳入与操作更相关的数据,将使结果更忠实于现实。此外,本文并未深入探讨组建拟议作战部队所需的后勤工作。研究将这些平台投入战斗所需的必要方法将创建一个更可信的战斗序列,并做出更明智的决策。

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