裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)分析方法初探

陳國衛(wèi)，金家善，耿俊豹

（海軍工程大學(xué)船舶與動力學(xué)院，湖北 武漢 430033）

在信息化戰(zhàn)爭時代，武器裝備發(fā)揮著越來越重要的作用，世界各國對武器裝備的發(fā)展也極為重視。然而，當(dāng)前武器裝備的發(fā)展受到許多條件的約束，其中最為關(guān)鍵的就是經(jīng)費資源的約束。在裝備經(jīng)費總量一定的情況下，如何合理分配裝備經(jīng)費，即如何合理確定裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)，最大程度提高裝備經(jīng)費的運行效益，是我們必須思考和亟待解決的重要課題。要合理確定裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)，首要問題是對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)變化進(jìn)行分析和掌握。

1 裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的涵義和特點

裝備經(jīng)費的結(jié)構(gòu)是指在裝備經(jīng)費中，各種不同的性質(zhì)、不同用途的經(jīng)費所占的比例，它反映了裝備經(jīng)費的投入方向，實際上也反映了軍隊裝備建設(shè)的重點和全貌[1]。

從裝備經(jīng)費的最終用途看，有各種各樣的花費，但這些花費都是處在不同系統(tǒng)的不同層次之中，層次表明了相互之間的關(guān)系、地位和作用，把握這種層次性是對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)分析的前提。一般將裝備經(jīng)費劃分為如圖1所示的3個層次[1]。

圖1 裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)層次示意圖

裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的層次性表明，裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的變化主要存在兩個方面的內(nèi)容：

一是裝備經(jīng)費在各軍兵種之間的分配比例；

二是在某一裝備系統(tǒng)的全壽命費用中，研制費、購置費、使用保障費等之間的分配比例。

2 裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)分析方法

把裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)作為一個系統(tǒng)來研究，其內(nèi)部各項費用是相互聯(lián)系、相互影響的。但裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)具有一定的穩(wěn)定性，可以在一個特定環(huán)境和特定要求下表現(xiàn)出來，而裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的實現(xiàn)，需要一套完整的行動和行動策略來保證，其行動和行動策略的制訂，必須適應(yīng)與結(jié)構(gòu)調(diào)整相關(guān)聯(lián)的各種要素的特性。

這是一個復(fù)雜的過程，涉及經(jīng)費支出的主次先后、輕重緩急，要不斷調(diào)整處于失衡狀態(tài)下的各種分配結(jié)構(gòu)的比例，實現(xiàn)裝備經(jīng)費的結(jié)構(gòu)新的、更高級的穩(wěn)定狀態(tài)，使裝備經(jīng)費系統(tǒng)釋放出最大的整體效能。這些都與時間相關(guān)，具有動態(tài)系統(tǒng)的特征。為此，要對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)分析，把影響裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的各種因素提取出來，弄清它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和反饋機(jī)制，并用圖形模型表示出來，這是掌握裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的必要前提。

2.1 裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的影響因素

從裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)形成的外部角度看，影響其結(jié)構(gòu)變化的因素主要有：國家經(jīng)濟(jì)實力、裝備經(jīng)費總量、裝備發(fā)展戰(zhàn)略、軍隊有機(jī)構(gòu)成、綜合國力和科技水平以及國家軍事戰(zhàn)略等[2]。

通常而言，國家經(jīng)濟(jì)實力影響裝備發(fā)展戰(zhàn)略和裝備經(jīng)費總量，而總量擴(kuò)大之后，可用于裝備研制生產(chǎn)等方面的資金都會增加，使得裝備規(guī)模變大，同時也會帶動國家綜合國力的增強(qiáng)[1]。

此外，平時、準(zhǔn)戰(zhàn)時和戰(zhàn)時這3種裝備保障方式的差異，直接影響裝備經(jīng)費分配的數(shù)量和內(nèi)容，從而促使結(jié)構(gòu)的變化。裝備經(jīng)費按全壽命費用角度可以分為科研費、購置費、使用保障費、退役處置費，但由于退役處置費比例比較小，一般只研究前三項費用。

因此，從裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)部角度看，影響其結(jié)構(gòu)變化的因素主要有：科研水平、科研經(jīng)費管理、裝備可靠性、零備件獲取難易度、采購決策水平、裝備保養(yǎng)要求、維修人員數(shù)量及品質(zhì)等等[3]。

無論從外部角度還是內(nèi)部角度看，這些因素既相互聯(lián)系又相互交叉影響，一個因素的變動，常常會引發(fā)其他因素的變動，從而導(dǎo)致裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的改變。因此，必須通過客觀分析各因素與裝備經(jīng)費之間的關(guān)系，以及各因素之間的關(guān)系，以掌握裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的規(guī)律。

2.2 因果關(guān)系分析

因果關(guān)系圖是用來表示系統(tǒng)因果反饋結(jié)構(gòu)的重要工具，通常是在問題的定性分析階段使用。

一張因果關(guān)系圖包含多個變量，變量之間由標(biāo)出因果關(guān)系的箭頭所連接。如果事件A（原因）引起事件B（結(jié)果），那么AB之間形成因果關(guān)系。

因果關(guān)系可以分為正因果關(guān)系和負(fù)因果關(guān)系兩種。如果事件A與事件B的變化方向一致，即為正因果關(guān)系，用“+”表示；如果事件A與事件B的變化方向相反，即為負(fù)因果關(guān)系，用“－”表示。因果關(guān)系表示的是邏輯關(guān)系，沒有計量上的意義，也沒有時間上的意義。

兩個以上的因果關(guān)系鏈?zhǔn)孜蚕噙B形成的封閉環(huán)路，稱為因果關(guān)系反饋回路。反饋回路也分為正、負(fù)兩種情況。如果各鏈極性都為“+”，該回路為正反饋回路；如果各鏈極性中出現(xiàn)偶數(shù)個“－”，該回路也為正反饋回路；如果各鏈極性中出現(xiàn)奇數(shù)個“－”，該回路為負(fù)反饋回路。

因果關(guān)系分析過程中，不可能全面表述所有影響因素，只能根據(jù)建模通行原則，將主要部分歸入其中。根據(jù)前面對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)影響因素的分析，建立如圖2、圖3所示的裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)因果關(guān)系圖。

圖2 全壽命角度裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的因果關(guān)系圖

如圖2所示為全壽命角度裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的因果關(guān)系圖。該圖是一個多重反饋回路，其中不同回路表示不同的系統(tǒng)問題。

從圖2中可以看到，裝備經(jīng)費總量、裝備建設(shè)情況、裝備作戰(zhàn)能力以及實際作戰(zhàn)能力與需求之間的差距，構(gòu)成了一條主的負(fù)反饋回路，使裝備經(jīng)費總量趨于穩(wěn)定。

此外，壽命周期內(nèi)的研制費、購置費和使用保障費，也構(gòu)成了各自的負(fù)反饋回路，使得各自的總量保持相對穩(wěn)定，加起來就是裝備經(jīng)費總量。

壽命周期內(nèi)的研制費、購置費和使用保障費之間，不但聯(lián)系密切，而且相互影響，同時還受到科研水平、裝備可靠性等其他諸多因素的影響，這使得壽命周期內(nèi)的研制費、購置費和使用保障費所占的比例大小不一樣，繼而形成了壽命周期內(nèi)裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)上的差異。

可見，圖2所建立的機(jī)制，表示在裝備研制費、裝備購置費和裝備使用保障費的共同作用下，以及國家經(jīng)濟(jì)實力、科技實力、國家安全環(huán)境、國家安全目標(biāo)等作用不同的因素的影響下，裝備作戰(zhàn)能力需求與實際裝備作戰(zhàn)能力之間的差距，逐漸逼近于零的過程。這一過程表明，裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)向著期望的目標(biāo)值不斷地變化，其費用效益也得到不斷提高的過程。

圖3 軍兵種之間裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的因果關(guān)系圖

如圖3所示為軍兵種之間裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的因果關(guān)系圖，該圖也是一個多重反饋回路。

從圖3中我們可以看到，裝備經(jīng)費總量、裝備建設(shè)情況、裝備作戰(zhàn)能力以及實際作戰(zhàn)能力與需求之間的差距，構(gòu)成了一條主的負(fù)反饋回路，使裝備經(jīng)費總量趨于穩(wěn)定。

此外，不同軍兵種的裝備經(jīng)費，也構(gòu)成了各自的負(fù)反饋回路，使得各自的裝備經(jīng)費保持相對穩(wěn)定，加起來就是裝備經(jīng)費總量。

不同軍兵種的裝備經(jīng)費受到各自裝備的建設(shè)情況、作戰(zhàn)能力需求以及作戰(zhàn)任務(wù)所需要的裝備結(jié)構(gòu)不同的影響，使得不同軍兵種對于裝備經(jīng)費的需求也不一樣，繼而形成裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)上的差異。

圖3所建立的機(jī)制，表示裝備作戰(zhàn)能力在各軍兵種裝備經(jīng)費（包括陸軍裝備經(jīng)費、海軍裝備經(jīng)費、空軍裝備經(jīng)費和二炮裝備經(jīng)費）的作用下，在國家經(jīng)濟(jì)實力、科技實力、國家安全環(huán)境、國家安全目標(biāo)等作用不同的因素的影響下，不斷向期望目標(biāo)值趨近，即作戰(zhàn)能力需求與實際裝備作戰(zhàn)能力之間的差距，逐漸逼近于零的過程。這一過程表明，裝備經(jīng)費在各軍兵種之間的分配比例，朝著合理的方向發(fā)生了動態(tài)變化，其費用效益也得到不斷提高的過程。

2.3 系統(tǒng)動力學(xué)與Vensim軟件的應(yīng)用

利用因果關(guān)系圖來分析系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的密切關(guān)系，是使用系統(tǒng)動力學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)分析的首要步驟之一。

系統(tǒng)動力學(xué)（System Dynamics，簡稱 SD）方法由美國麻省理工學(xué)院教授Jay.W.Forrester（福瑞斯特）于1956年首創(chuàng)[4~5]。其主要特點是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的行為模式，主要取決于其內(nèi)部的動態(tài)結(jié)構(gòu)和反饋機(jī)制，所以在數(shù)據(jù)缺乏的條件下，仍然可以進(jìn)行建模研究，并且能方便地處理非線性和時變現(xiàn)象，能作長期的、動態(tài)的、戰(zhàn)略性的仿真分析與研究。

這些特點比較符合軍事系統(tǒng)內(nèi)的分析，因為軍事系統(tǒng)是比較缺乏數(shù)據(jù)的大系統(tǒng)，而且隨時間的推移動態(tài)演變。

當(dāng)前，Vensim軟件是最受歡迎的系統(tǒng)動力學(xué)軟件之一。因為Vensim軟件能夠同時以圖形與編輯語言的方式，建立系統(tǒng)動力學(xué)模型，具有模型易于構(gòu)建和能夠人工編輯DYNAMO方程式的優(yōu)點，并且具有政策最佳化的功能。雖然Vensim軟件發(fā)展于20世紀(jì)80年代中期，但目前在企業(yè)、科學(xué)及教育等方面得到廣泛使用[6]。

因此，使用系統(tǒng)動力學(xué)方法與Vensim軟件對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)分析，從裝備經(jīng)費系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手，采取組合定性分析和定量分析的方式，通過把信息反饋的控制原理與因果關(guān)系的邏輯分析結(jié)合起來，建立裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的仿真模型，并對模型實施各種不同的參數(shù)變化方案，通過計算機(jī)仿真展示裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)隨參數(shù)的變化行為，尋求裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)最優(yōu)化的時刻，最后對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出相應(yīng)措施。

2.3 .1進(jìn)行動態(tài)分析的主要步驟

使用系統(tǒng)動力學(xué)方法與Vensim軟件對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)分析的主要步驟為：

（1）識別裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)邊界。

（2）確定系統(tǒng)內(nèi)各變量。

（3）描繪主要變量的因果關(guān)系圖。

（4）確定系統(tǒng)內(nèi)各變量的性質(zhì)，如狀態(tài)變量、速率變量、常量等。

（5）建立系統(tǒng)流程圖。

（6）依據(jù)系統(tǒng)流程圖構(gòu)建模型方程組。

（7）模型仿真與結(jié)果輸出。

（8）分析結(jié)果，并提出相應(yīng)的政策建議。

2.3 .2構(gòu)建模型方程組的主要步驟

其中，依據(jù)系統(tǒng)流程圖構(gòu)建模型方程組的主要步驟為：

（1）確定模型仿真的起止時間、時間步長和時間單位。

（2）確定流程圖中各變量的單位。

（3）預(yù)設(shè)參數(shù)值。

（4）確定各變量的初始值。

（5）構(gòu)造模型方程式及賦值。

（6）仿真實驗。

（7）采用靈敏度分析檢驗?zāi)Ｐ偷姆€(wěn)定性。

（8）參數(shù)調(diào)整，重復(fù)（6）、（7）直到參數(shù)確定。

3 結(jié)束語

本文對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)分析方法進(jìn)行了初步探討，建立了裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)的因果關(guān)系圖，給出了運用系統(tǒng)動力學(xué)方法和Vensim軟件對裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)分析的主要步驟，為定性地分析裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)提供了依據(jù)，也為進(jìn)一步定量研究裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的規(guī)律和優(yōu)化裝備經(jīng)費結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

[1]魏汝祥，湯月華.裝備經(jīng)費管理學(xué)[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004．

[2]張懷強(qiáng)，梁 新，黃 棟.裝備科研、購置、維修經(jīng)費比例的影響因素及內(nèi)部關(guān)系[J].軍事經(jīng)濟(jì)研究，2009，(8)：29-30．

[3]田 碧.軍費支出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法研究[D]．武漢：海軍工程大學(xué)，2008．

[4]Forrester J W.Industrial Dynamics：A Breakthrough for Decision Makers[J].Harvard Business Review，1958，36(4)：37-66.

[5]鐘永光，賈曉菁，李 旭．系統(tǒng)動力學(xué)[M]．北京：科學(xué)出版社，2009．

[6]張 波，虞朝暉，孫 強(qiáng)，等.系統(tǒng)動力學(xué)簡介及其相關(guān)軟件綜述[J]．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2010，(2)：1-4．