|
近年来，体系贡献率评估的理论和实践研究方兴未艾，已经成为体系工程研究的一个重要领域。当前研究主要集中在装备型号立项论证阶段，存在“自底向上找体系难、找的体系不典型不准确”等问题，具体表现在：（1）装备系统所支持的作战概念和体系使命任务不清晰，不知道装备到底用来打什么仗，即装备系统要完成什么样的作战活动和任务，以及对于战技性能指标有什么要求不明确；（2）装备系统所配属的作战体系不清楚，不知道装备如何融入作战体系，即装备的组织指控关系、战术使用原则和功能配套关系不明确；（3）装备系统所运用的作战想定不典型、不全面，不知道如何用装备来打体系仗。 出现这些问题的症结在于体系贡献率中的“体系”（即作战体系）的内涵模糊，并且准确性和典型性不够。究其根本原因，是因为装备立项论证阶段主要聚焦于单装型号，缺乏对作战体系的顶层设计。武器装备规划计划是在全军武器装备发展战略和武器装备建设规划计划的指导下，采用各种科学的预测手段，使用定性定量相结合的方法，对未来一定时期内武器装备建设方案的总体设计。因此，体系贡献率评估应该在规划计划阶段明确作战体系的顶层设计和对应的武器装备体系的总体方案，阐明体系能力需求和贡献率配比，为立项论证阶段的体系贡献率评估提供明确的作战体系背景和能力需求清单。 针对以上问题，本文首先提出了体系贡献率主导的装备全寿命周期管理思想，然后对研究现状进行分析，在此基础上提出了面向装备规划计划的体系贡献率评估方法及其实施步骤，并结合应用示例初步阐释了该方法的应用过程，最后对该方法的支撑技术及未来工作进行了总结。
图1 体系贡献率主导的装备全寿命周期管理 （1）体系从性能角度来看，代表性的研究有抗毁性方法、体系结构方法、复杂网络方法。抗毁性方法从抗毁性角度分析装备对体系结构抗毁贡献度；该方法具备操作简单、指标明确、流程可操作性强等优点，但是基本没有反映体系动态对抗复杂性。体系结构法具有一定的综合性，构建的评估模型较为复杂，指标体系较为全面，但是仍主要从静态结构关系出发，结果的可信性和可解释性一般。复杂网络方法具备操作简单、流程可操作性强、指标体系易于构建和度量、结果可解释性较好等特点，但由于对于体系动态行为和机理考虑不够，结果可信度一般。 （2）从体系功能角度来看，代表性的研究有作战环方法、认知计算评估方法、MMF-OODA方法等。作战环方法采用能力指标数据，模型复杂程度不高，主要从能力角度构建指标体系，结果具备一定的可信度和可解释性。认知计算评估方法从功能角度开展能力和效能评估，并基于体系运行机理认知模型进行能效综合，实现解析能力评估和仿真效能评估两种结果的有机融合，结果可解释较强；但对数据要求较高，评估流程复杂。MMF-OODA方法采用了基于使命能力框架的体系能力需求满足度的白箱评估和基于OODA的体系效能黑箱评估相结合的方法，方法的各项特点与认知计算评估方法类似。 （3）从任务效益角度来看，代表性的研究有探索性分析方法、Agent仿真方法、基于规则推理的能力-任务方法等。文献提出，采用探索性分析方法需要收集大量数据，建立的探索性分析模型也较为复杂，具备较好的结果可解释性，但建模难度大，流程较为复杂，结果可信性一般。文献提出采用基于Agent的仿真建模方法，与探索性分析方法类似，但建模层次较低，因此建模描述的准确性更强，结果可信度较高。基于规则推理的能力-任务方法主要收集能力属性数据，以任务-能力指标为主，模型复杂程度较高，能够根据任务对能力的支撑关系进行结果解释，但是没有考虑体系对抗，结果可信度不高。 （4）从综合贡献角度来看，代表性的研究有结构方程模型（Structural Equation Model，SEM）方法、粗糙集方法、AHP综合评估方法。SEM方法建立了能力指标和效能指标之间的定量关系，结果可解释性较好，但是在机理不明确的情况下，通过统计拟合方法建立的定量模型的可信性难以保证。粗糙集方法从体系使命任务效能指标和体系涌现性效能指标来综合评估体系贡献率，较好地解决了评估指标和评估标准模糊性的问题；但是此方法缺乏对体系对抗过程和机理的相应研究，结果可信度和可解释性一般。AHP综合评估方法从体系功能适应性、作战使命任务权重、体系结构三个视角进行综合评估，模型复杂度高，指标体系包含结构、功能和过程三种类型，评估流程复杂，结果可信度较高，可解释性较好。 （5）小结。当前的评估方法已经由静态的体系能力贡献评估为主，转向动态的体系对抗效能为主，并向能效综合和多视角综合方向发展。但是对于基于机理的多视角、多方法综合评估方法缺乏足够的研究，只有把贡献率机理搞清楚，才能根据机理有机融合各类方法，从而提高评估结果的可信度和可解释性，使得决策人员“知其然、并且知其所以然”，最终理解和认可贡献率评估结果。此外，从应用领域来看，目前的评估方法研究主要针对装备型号立项和试验鉴定两个阶段，尤其是型号立项论证阶段，对于其它阶段研究较少。
（1） 体系作战概念设计 作战概念不仅是作战体系设计的起点，还是连接作战需求和装备发展的桥梁。装备规划计划要以未来军事作战需求为牵引，在体系对抗时代，尤其要以体系作战概念作为装备发展目标愿景和建设发展评估的基本要求。体系作战概念建模不但需要在整体上厘清“5W1H”问题（How、Who、Where、Why、When、What），还需要厘清作战概念内部关键组成要素（作战活动、系统）之间关系和运行机理，即厘清作战活动和系统的“5W1H”问题以及相互关系，如下图所示。作战概念设计包括作战场景分析建模、国防能力演化建模、作战使命目标建模、联合使命路径建模等具体步骤。最终的产品包括使命任务预期效果及其度量指标、作战想定场景、使命任务活动路径等。
图3 作战概念“5W1H”整体分析图 （2） 体系能力需求分析 本部分根据作战概念模型中的使命任务活动进行能力需求分析，对比现有能力基础给出能力差距列表。包括作战体系使命任务活动建模、作战体系任务功能需求建模、体系能力现状分析、体系能力需求差距列表构建等具体步骤。最终的产品主要包括体系任务功能需求清单和体系能力差距列表。 （3） 能力价值定位建模 本部分在体系任务功能需求清单和能力差距列表的基础上构建体系能力树，采用定性为主、定量为辅的方法对体系能力的每一个需求项设置价值属性量（记为CV），构建体系能力价值定位模型。包括体系能力需求树构建、体系能力项信息收集、体系能力项价值评定，体系能力价值定位综合权衡与归一化等具体步骤。最终产品为体系能力价值定位树状模型。 （4） 使命手段框架构建 本部分主要是建立规划计划目标（体系使命任务）和规划计划目标的实现手段（装备建设发展方向和项目）的匹配和支撑关系进行建模和分析。包括项目任务能力包建模、使命任务能力包建模、项目-体系能力需求匹配关联建模等步骤。最终的产品是体系使命手段框架模型。 （5） 项目体系贡献评估 本部分主要是在能力价值定位模型和使命手段框架模型的基础上，根据规划计划项目与能力需求的支撑满足关系和对应能力需求项的价值权重，综合计算规划计划项目对体系能力需求的贡献率。评估的具体步骤如下：1）装备项目-体系能力需求满足度评估（0-1之间取值，0表示无法支撑与满足，1表示完全支撑与满足），共有n项，每项记为CSi；2）能力需求项的价值权重查询，第i项能力需求的价值权重记为CVi（已在第3部分归一化处理，所有叶节点权重之和为1）；3）项目的体系贡献率解算，计算公式1如下；4）体系贡献率配比模型构建，依次计算所有项目的体系贡献率，可以得到按照项目划分的体系贡献率配比。最终的产品是项目体系贡献率和作战体系贡献率配比模型。
（1） 体系作战概念设计 首先构建了某体系联合作战概念，记为CONOPS-1。CONOPS-1设计的最终产品包括使命任务预期效果及其度量指标、作战想定场景、使命任务活动路径等。限于篇幅本文主要讨论使命任务活动路径，即CONOPS-1的顶层任务活动，包括战场态势侦察、远程火力打击、敌方阵地夺取、逃敌追击歼灭四个体系顶层的任务活动，编号为SoSTask-1到SoSTask-4，如表1所示。 表1 CONOPS-1顶层任务活动
表2 体系能力差距列表
图4 能力价值定位模型 （3） 使命手段框架构建 本部分主要是建立七个任务活动功能需求和6个规划计划项目及已有装备项目集合的匹配支撑关系，形成体系使命手段框架模型如表3所示，有匹配支撑关系的在对应的表格单元里用“√”标记。这种匹配支撑关系是通过第四部分所述的一系列步骤完成的，限于篇幅本处不做讨论。 表3 项目-体系能力需求关联匹配关系
（4） 项目体系贡献评估 本部分解算项目体系贡献率的具体值（如表4所示），依据第四节的评估方法，评估过程如下：1）装备项目-体系能力需求满足度评估，根据第一列的七类项目对第一行的七个任务功能需求满足关系进行权重分配，每项能力满足权重之和为1；2）能力需求项的价值权重查询，根据图4将每一项能力需需求的权重标记为第一行下方；3）项目的体系贡献率解算，根据公式1计算项目体系贡献率，结果见表4最后一列；4）体系贡献率配比模型构建，给出了每个项目的总体配比如图5所示。 表4 项目体系贡献率解算表
（5）结果分析 案例从作战体系概念出发，根据规划计划项目对体系功能任务需求的满足关系计算项目的体系贡献率，一方面体现了体系作战需求牵引、任务能力价值落地的装备体系化建设要求；另一方面对各项目的总体权重进行了量化分析，能够为重点建设方向遴选和装备发展经费盘子分配提供定量的决策支撑。从评估过程来看，该方法对于各类数据综合和定性定量集成研究具有较高的要求，示例由于篇幅原因没有深入讨论。
图5 项目体系贡献率配比模型 由于规划计划阶段的体系贡献率评估研究很少，亟需在未来开展以下三个方面的研究：一是根据新技术、新战法大力加强作战体系概念研究，形成一系列的体系作战概念，进而构建一系列作战体系作为规划计划的需求牵引；二是加强作战任务清单的研究，为体系能力需求分析提供标准化基础规范；三是加强体系设计技术研究，为规划计划项目的体系化论证提供具体的体系方案指导。 本文作者：李小波，梁浩哲，王涛，王彦锋，王维平，林木，本文已发表于《科技导报—体系工程专刊4》。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
