成功运用数学的海上作战

上传者：施浒立
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上传时间：2015-04-15
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成功运用数学的海上作战

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边缘参数让巴顿成功

家详细研究了摩洛哥海域风浪变化的规律和相关参数，知道１１月４日至７目该海域虽然有大风，但根据该海

数学上的边缘参数应用到军事上，是以概率论、统计学和模拟试验为基础，通过对地形、天侯、波浪、水文等自然情况和作战双方兵力兵器的测试计算，在一般人都认为无法克服、甚至容易处于劣势的险恶环境中．发现实际上可以通过计算运筹，利用各种自然条件的基本战术参数的最离极限或最低极限，如通过计算山地的坡度、河水的深度、雨雪风暴等来驾驭战争险象，提供战争胜利的一种科学依据

１９４２年１０月，巴顿将军率领４万多美军，乘１００艘战舰，直奔足巨离日凌晨登陆。１１月４日，海面上突然刮起西北大风。惊涛骇浪使舰艇倾

斜达４２０。直到１１月６日天气仍无好转。华盛顿总部担心舰巴顿的舰队改在地中海沿海的任何其他港口登陆。巴顿回电：不管天气如何，我将按原计划行动。１１月７日午夜，海面突然风息浪静。巴顿军团按计划登陆成功。事后人们说这是侥幸取胜，这位“血胆将军”拿

二战太平洋战争初期，美军舰船屡遭日机攻击，损失率高达６２％。美军急调大批数学专家对４７７个战是当日军飞机采取高空俯冲轰炸时。美舰船采取急速摆动规避战术的损失率为２０％，采取缓慢摆动的损失率为１００％；二是当日军飞机采急速摆动和缓慢摆动的损失平均为５７％。美军根据对策论的最大最小化原理，从中找到了最佳方法：当敌机来袭时，采取急速摆动规避战术。据估算美军这一决策至少使舰船损失率从６２％下降到２７％。

域往常最大浪离波长和舰艇的比例关系。恰恰达不到翻船的程序，不会对整个舰队造成危险。相反，１１月８日却是一个有利于登陆的好天气。巴顿正是利用科学预测和可靠边缘参数，抓住“可怕的机会”，突然出现在敌人面前。

摘要：本文回顾了近代海上作战中利用数学方法所取得的典型案例，强调了数学与战争的结合性。

关键词：数学海上作战

登陆

马克思曾说：“一门科学只有成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步”。战争是一个非常复杂的问题。涉及因素很多，如兵员的数量和质量，武器的先进与落后，地理位置的有利与不利，指挥员的艺术，后勤供应，气候条件等。从人类早期的战争开始，就把数学用于战争。不论是发射弩箭还是挖掘地道攻城，数学定律就像冥冥之中的命运之神一样在起作用。特别是在近代海上作战中，数学与战争的关系更加密切，许多聪明的指挥官在作战时充分利用数学取得了一个又一个的胜

利。

■：、对策论降低美军舰船

损失率

美国４０００千米的摩洛哥，在１１月８例进行量化分析，得出两个结论：一

队会因大风而全军覆没，电令取低空俯冲轰炸时，美军舰船采取

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抓住“可怕的机会”

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三、概率论挫败德军的“潜

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便于观察。美军也有两种行动方案７．６米，而炸弹却已下沉到２１米处可供选择。即分别在南、北航线上集爆炸。经过科学论证，英军果断调整中航空兵主力进行侦察、轰炸。若日了深水炸弹的引信。使爆炸深度从军选择走北线，美军也选择北线，最水下２１米减为水下９．１米，结果轰多只能有两天的轰炸时间，甚至可炸效果较过去提高了４倍。德军还误能由于天气影响，根本没有轰炸时以为英军发明了新式炸弹，因此，一间；若日军选择走北线，美军选择南见英军飞机老远就潜入海中。线，则由于在南线侦察耽搁一天，最时问差是把双刃剑，用好了可多只能有一天的轰炸时间，甚至可以为已服务，用不好就会伤害自己。能由于天气影响，根本没有轰炸时二战中日本联合舰队司令山本五十间。而若日军选择走南线，美军选择六也是一位“要么全赢，要么输个精北线，由于在北线侦察搁一天，可有光”的“拼命将军”。在中途岛海战一天的轰炸时间；若日军选择走南中，当日本舰队发现按计划空袭失

美国海军接受了数学家的建议．结果盟军线，美军也选择南线。则可有两天的利，海面出现美军航空母舰时。山本舰队遭袭被击沉的概率由原来的２５％下轰炸时间。因此，日军选择走北线，五十六不听同僚的合理建议，妄图降为１％被轰炸天数为０～３天；日军选择走一举歼灭敌方，根本不考虑美军舰

南线，则被轰炸天数为３天。美军由载飞机可能先行攻击的可能。他命１９４３年以前，在大西洋上英美此断定日军必走北线。真实情况果令停在甲板上的飞机卸下炸弹换上运输船队常常受到德国潜艇的袭真如此，日军舰队损失惨重。鱼雷起飞攻击美舰，只图靠鱼雷击击。当时，英美两国实力受限。又无１９４４年，美国海军对日本大型沉航空母舰获得最大的打击效果，力增派更多的护航舰艇。一时间，德舰只的航速和转弯能力一无所知。不考虑飞机在换装鱼雷的过程中可军的“潜艇战”搞得盟军焦头烂额。幸运的是海军当局有许多这些军舰能遭到美机攻击的后果，因为飞机为此，一位美国海军将领专门去请的照片。当把问题提到纽约州立大换弹的最快时间是五分钟。结果，在教了几位数学家。数学家们运用概学韦弗的应用数学组时，马上有人把炸弹换装鱼雷的五分钟内。日舰率论分析后发现，舰队与敌潜艇相提供了一个资料：１８８７年，数学家和“躺在甲板上的飞机”变成了活遇是一个随机事件。从数学角度来凯尔文曾研究过当船以常速直线前靶，受到迅速起飞的美军舰载飞机看这一问题。它具有一定的规律：一进时，激起的水波沿着船只前进的的“全面屠杀”，日本舰队损失惨重。定数量的舰编队规模越小，编次就方向形成一个扇面，船边的角边缘从此，日本在太平洋海域由战略进越多；编次越多，与敌人相遇的概率的半角为１９度２８分，其速度可以由攻转入了战略防御。战后，有些军事就越大。美国海军接受了数学家的船首处两波尖顶的间隔计算出来。评论家把日本联合舰队在中途岛海建议，命令舰队在指定海域集合，再根据这个公式测算出了日舰的航速战失败原因之一归咎于那“错误的集体通过危险海域，然后各自驶向和转弯能力。在作战中，美军舰船牢五分钟”。可见，忽略了这个看似很预定港口，结果盟军舰队遭袭被击牢掌控了日舰的行动。让日舰无用小的时间因素而招致的损失是多么沉的概率由原来的２５％下降为武之地。重大。１％，大大减少了损失。

四、精确估算让Ｅｌ军舰队五、时间差让德军潜损失惨重艇闻风丧胆

二战期间，英军船队在大

二战在新几内亚地区作战期西洋里航行时经常受到德军间。美军得到了日军将从新不列颠潜艇的攻击。而英国空军的轰岛东岸的腊包尔港派出大型护航舰炸对潜艇几乎构不成威胁。英队驶往新几内亚莱城的情报。日军军请来一些数学家专门研究舰队可能走两条航线，航程都是两这一问题，结果发现，潜艇从天。其中北面航线云多雾大，能见度

差不便于观察；南面航线能见度好发现英军飞机开始下潜到深结合照片，美军利用精确估算判断出了日舰的航

水炸弹爆炸时止，只下潜了行参数

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２００７．３

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年，卷(期)：张国权，张轶铭国防科技NATIONAL DEFENSE SCIENCE & TECHNOLOGY2007(3)