裝備作戰(zhàn)概念及其設(shè)計(jì)方法

郭齊勝， 田明虎,2， 穆 歌， 樊延平

(1. 裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系， 北京 100072； 2. 66173部隊(duì)， 山西 大同 037034)

裝備作戰(zhàn)概念及其設(shè)計(jì)方法

郭齊勝1， 田明虎1,2， 穆 歌1， 樊延平1

(1. 裝甲兵工程學(xué)院裝備指揮與管理系， 北京 100072； 2. 66173部隊(duì)， 山西 大同 037034)

針對目前裝備論證工作中“裝備作戰(zhàn)概念”內(nèi)涵界定不清和設(shè)計(jì)方法不科學(xué)的問題，借鑒美軍有關(guān)作戰(zhàn)概念的研究成果，界定了裝備作戰(zhàn)概念，分析了其基本構(gòu)成要素，并從范圍、目標(biāo)和內(nèi)容3個(gè)方面分析了裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，提出了基于DoDAF(Department of Defense Architecture Framework)多視圖的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)方法，從全視圖、作戰(zhàn)視圖、能力視圖、系統(tǒng)視圖和技術(shù)視圖5個(gè)方面分析了其設(shè)計(jì)原理，初步規(guī)范了其設(shè)計(jì)流程。

裝備作戰(zhàn)概念；裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)；DoDAF多視圖

目前，裝備發(fā)展已經(jīng)由傳統(tǒng)的“軍事需求牽引”演進(jìn)到了“作戰(zhàn)概念牽引”[1]。裝備作戰(zhàn)概念作為牽引裝備發(fā)展的源頭，越來越受到裝備論證工作人員的重視。針對裝備作戰(zhàn)概念，美軍以國防部體系結(jié)構(gòu)框架(Department of Defense Architecture Framework，DoDAF)為標(biāo)準(zhǔn)，制訂了嚴(yán)格的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)、開發(fā)與評估過程，并建立了完善的組織體制[2]。相比而言，我軍對裝備作戰(zhàn)概念的研究起步較晚，相關(guān)的文獻(xiàn)資料很少，仍然存在對裝備作戰(zhàn)概念內(nèi)涵界定不清和裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)方法不科學(xué)等問題。麻廣林等[1]采用DoDAF作戰(zhàn)視圖產(chǎn)品來設(shè)計(jì)裝備作戰(zhàn)概念，提出了新型裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)框架，對裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步探索。本文借鑒美軍有關(guān)作戰(zhàn)概念的研究成果，界定了裝備作戰(zhàn)概念及其設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，提出了基于DoDAF多視圖的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)方法。

1 作戰(zhàn)概念與裝備作戰(zhàn)概念相關(guān)問題

1.1 美軍作戰(zhàn)概念的含義

近年來，美軍在軍事變革和軍隊(duì)轉(zhuǎn)型實(shí)踐中，提出了一系列具有鮮明時(shí)代特征的作戰(zhàn)概念，如： “一體化聯(lián)合作戰(zhàn)”、“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”和“空海一體戰(zhàn)”等。這些作戰(zhàn)概念的提出加速推進(jìn)了美軍的轉(zhuǎn)型，并對美軍裝備的發(fā)展產(chǎn)生了極大影響。同時(shí)，在各軍兵種的推動(dòng)下，參聯(lián)會(huì)與國防部先后出臺了一系列指導(dǎo)性文件，規(guī)范了全軍作戰(zhàn)概念研究與開發(fā)的框架。目前，美軍對作戰(zhàn)概念的相關(guān)研究日益成熟，并逐步應(yīng)用于作戰(zhàn)實(shí)踐，有力支撐了美軍人員、條令、編制、訓(xùn)練、教育和裝備等軍隊(duì)的全面建設(shè)[2-3]。

美軍的作戰(zhàn)概念并不是一個(gè)抽象的概念，它詳細(xì)構(gòu)想了美軍未來的體制編制、作戰(zhàn)樣式、裝備體系等一系列問題，并經(jīng)過開發(fā)與試驗(yàn)評估，形成了具體的指導(dǎo)美軍未來裝備建設(shè)與發(fā)展的文件。如：2014年10月，美陸軍正式公布的2020-2040新版作戰(zhàn)概念《在復(fù)雜世界中獲勝》就是一份指導(dǎo)美陸軍未來建設(shè)發(fā)展的文件，它預(yù)估了美陸軍未來的作戰(zhàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了未來的作戰(zhàn)行動(dòng)方式、原則與核心能力，明確了美陸軍未來體制編制、行動(dòng)樣式、訓(xùn)練方法、武器裝備等一系列問題[4]。

美軍的作戰(zhàn)概念主要包含3個(gè)層次:1)依據(jù)未來可能存在的威脅所確定的裝備作戰(zhàn)使命，初步形成的作戰(zhàn)概念想法；2)經(jīng)過創(chuàng)造性的構(gòu)想設(shè)計(jì)出比較具體形象的，用文字、圖形、矩陣和活動(dòng)圖等表示的作戰(zhàn)概念方案；3)經(jīng)過規(guī)范化開發(fā)與評估后正式頒布的作戰(zhàn)概念文件。可見：作戰(zhàn)概念包含的3層含義是逐層遞進(jìn)、不斷豐富和發(fā)展的。

1.2 裝備作戰(zhàn)概念的含義

借鑒美軍關(guān)于作戰(zhàn)概念的研究成果，本文提出如圖1所示的裝備作戰(zhàn)概念。

圖1 裝備作戰(zhàn)概念的3層含義

由圖1可以看出：裝備作戰(zhàn)概念包含如下3層含義：

1) 在作戰(zhàn)概念下關(guān)于以所研發(fā)的新型裝備為主體的裝備體系(簡稱新型裝備體系)的想法；

2) 在作戰(zhàn)概念下經(jīng)過創(chuàng)造性的構(gòu)想，用文字、圖形、矩陣和活動(dòng)圖等表示的關(guān)于新型裝備體系的具體形象的方案；

3) 經(jīng)過規(guī)范化開發(fā)與評估后正式頒布的裝備作戰(zhàn)概念文件。

目前，我軍對裝備作戰(zhàn)概念的研究尚處于起步階段，還沒有形成指導(dǎo)我軍裝備發(fā)展的具體作戰(zhàn)概念文件，本文定義的裝備作戰(zhàn)概念實(shí)際上只包括前2層含義。

1.3 裝備作戰(zhàn)概念的基本構(gòu)成要素

裝備作戰(zhàn)概念應(yīng)體現(xiàn)國防戰(zhàn)略和裝備的作戰(zhàn)使命，其基本構(gòu)成要素應(yīng)涵蓋創(chuàng)造性地構(gòu)想出的新型裝備體系在未來作戰(zhàn)中的任務(wù)背景、運(yùn)用方式、能力需求、系統(tǒng)需求和技術(shù)需求5個(gè)方面。1)任務(wù)背景是指新型裝備體系在未來作戰(zhàn)中所處的背景和應(yīng)完成的使命任務(wù)。其中：背景包括國防戰(zhàn)略背景和環(huán)境背景(如自然環(huán)境背景、軍事環(huán)境背景以及社會(huì)環(huán)境背景等)；應(yīng)完成的使命任務(wù)是指新型裝備體系完成其作戰(zhàn)使命的作戰(zhàn)樣式、作戰(zhàn)約束及具體任務(wù)。2)運(yùn)用方式是指構(gòu)想新型裝備體系在未來作戰(zhàn)中的整體運(yùn)用原則和具體活動(dòng)，形成新型裝備體系作戰(zhàn)運(yùn)用的初步方案。其中：整體運(yùn)用原則是指新型裝備體系在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)的運(yùn)用原則和使用標(biāo)準(zhǔn)；具體作戰(zhàn)活動(dòng)是指新型裝備體系在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)所要展開的各項(xiàng)軍事活動(dòng)，包括指揮、通信、偵察和火力打擊等。3)能力需求是指新型裝備體系為完成作戰(zhàn)使命時(shí)應(yīng)達(dá)到的總體能力目標(biāo)。在考慮裝備作戰(zhàn)概念中能力需求要素時(shí)，應(yīng)使總體能力目標(biāo)貼近任務(wù)背景和運(yùn)用方式2個(gè)要素。4)系統(tǒng)需求是指新型裝備體系在執(zhí)行未來作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，應(yīng)具有的體系構(gòu)成、組織關(guān)系以及裝備系統(tǒng)間的信息交互方式。系統(tǒng)需求將新型裝備體系的運(yùn)用方式和能力需求反饋到新型裝備體系的構(gòu)建，是形成裝備作戰(zhàn)概念方案的關(guān)鍵。其中:體系構(gòu)成是指組成新型裝備體系的各分系統(tǒng),如指揮控制系統(tǒng)、傳輸通信系統(tǒng)、偵察監(jiān)視系統(tǒng)和火力打擊系統(tǒng)等，以及各分系統(tǒng)中具體使用的單個(gè)裝備；組織關(guān)系是指新型裝備體系中各分系統(tǒng)之間存在的指揮關(guān)系或協(xié)同關(guān)系；裝備系統(tǒng)間的信息交互方式是指新型裝備體系和外部裝備體系以及自身體系中各分系統(tǒng)之間的信息交互方式。5)技術(shù)需求是指可應(yīng)用于新型裝備體系且符合實(shí)際要求的技術(shù)。通常采用技術(shù)成熟度作為指標(biāo)來衡量技術(shù)對新型裝備發(fā)展的推動(dòng)作用。

2 裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與意義

2.1 裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

2.1.1 設(shè)計(jì)范圍

從設(shè)計(jì)范圍來看，裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)有廣義與狹義之分。廣義的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)活動(dòng)貫穿于裝備發(fā)展的始終，在裝備生命周期的各個(gè)階段都發(fā)揮著牽引作用；狹義的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)是指從提出裝備作戰(zhàn)概念想法到形成具體裝備作戰(zhàn)概念方案這一階段。本文中的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)是指狹義的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)。

2.1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

依據(jù)裝備作戰(zhàn)概念的含義，裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是把新型裝備體系在作戰(zhàn)概念下的一些想法用文本、圖形、矩陣和活動(dòng)圖等直觀形象的方式描繪出來。

2.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

依據(jù)裝備作戰(zhàn)概念的基本構(gòu)成要素，裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)涵蓋新型裝備體系在未來作戰(zhàn)中的任務(wù)背景、運(yùn)用方式、能力需求、系統(tǒng)需求和技術(shù)需求5個(gè)方面。

2.2 裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的意義

2.2.1 有助于促進(jìn)交流與理解

裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)涵蓋了裝備的作戰(zhàn)、能力、系統(tǒng)和技術(shù)等多個(gè)方面。為確保形成統(tǒng)一認(rèn)識，需要作戰(zhàn)人員、頂層設(shè)計(jì)人員和裝備論證人員對裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的相關(guān)問題進(jìn)行反復(fù)溝通和交流，通過裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)有助于促進(jìn)各類人員對裝備作戰(zhàn)概念的進(jìn)一步理解。

2.2.2 有助于牽引裝備論證工作

通過裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)可盡可能地構(gòu)想出新型裝備體系在未來作戰(zhàn)中的任務(wù)背景、運(yùn)用方式以及體系構(gòu)成與交互關(guān)系等要素，有助于促進(jìn)裝備論證工作人員把握裝備作戰(zhàn)使命，更好地理解和分析裝備作戰(zhàn)概念[5]。

2.2.3 有助于指導(dǎo)裝備作戰(zhàn)概念開發(fā)

通過裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)生成的裝備作戰(zhàn)概念方案，詳細(xì)設(shè)計(jì)了裝備作戰(zhàn)概念的各個(gè)要素，為后續(xù)開發(fā)裝備作戰(zhàn)概念、形成裝備作戰(zhàn)概念文件奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 基于DoDAF多視圖的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)方法

3.1 設(shè)計(jì)原理

裝備作戰(zhàn)概念作為典型的復(fù)雜系統(tǒng)，具有裝備體系的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。體系結(jié)構(gòu)詳細(xì)描述了體系各組成部分的結(jié)構(gòu)及其之間的關(guān)系。體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中既有描述裝備體系靜態(tài)特性的產(chǎn)品，也有描述裝備體系動(dòng)態(tài)特性的產(chǎn)品，可很好地實(shí)現(xiàn)裝備作戰(zhàn)概念這類復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文采用DoDAF來實(shí)現(xiàn)裝備作戰(zhàn)概念的設(shè)計(jì)。

2008年12月，美國發(fā)布了國防部體系結(jié)構(gòu)框架2.0版(DoDAF 2.0)草案。DoDAF 2.0共定義了8種視圖，分別為全視圖、數(shù)據(jù)與信息視圖、作戰(zhàn)視圖、能力視圖、系統(tǒng)視圖、項(xiàng)目視圖、服務(wù)視圖和技術(shù)視圖[6-9]。本文依據(jù)裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容，選取全視圖、作戰(zhàn)視圖、能力視圖、系統(tǒng)視圖和技術(shù)視圖作為設(shè)計(jì)裝備作戰(zhàn)概念的視圖產(chǎn)品。基于DoDAF多視圖產(chǎn)品的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)原理如圖2所示。

圖2 基于DoDAF多視圖的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)原理

1)全視圖主要用來限定裝備作戰(zhàn)概念的范圍、目的和背景，說明在進(jìn)行裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)時(shí)采用的工具，定義所有視圖產(chǎn)品中使用的術(shù)語，但不參與裝備作戰(zhàn)概念的具體描述。

2)作戰(zhàn)視圖是從作戰(zhàn)的角度描述作戰(zhàn)使命和流程。根據(jù)新型裝備體系的特點(diǎn)，描述作戰(zhàn)任務(wù)、活動(dòng)和節(jié)點(diǎn)以及完成這些任務(wù)需要的信息交互。

3)能力視圖從裝備論證人員的角度出發(fā)，描述系統(tǒng)的能力需求，刻畫能力需求的類別以及相關(guān)屬性等。能力視圖描述完成作戰(zhàn)活動(dòng)時(shí)新型裝備體系所需的總體能力，是對作戰(zhàn)需求更高層次的描述。

4)系統(tǒng)視圖描述為滿足作戰(zhàn)使命和能力要求，新型裝備體系應(yīng)具有的體系構(gòu)成以及具體的編配編組，體現(xiàn)新型裝備體系中各分系統(tǒng)的功能與作戰(zhàn)活動(dòng)之間的映射關(guān)系。

5)技術(shù)視圖描述技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)列表等內(nèi)容，從技術(shù)角度分析新型裝備體系的系統(tǒng)需求問題。

3.2 設(shè)計(jì)流程

根據(jù)裝備作戰(zhàn)概念的基本構(gòu)成要素與DoDAF視圖產(chǎn)品的對應(yīng)關(guān)系，建立了如圖3所示的裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)流程。

圖3 裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)流程

裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的具體步驟如下。

1)任務(wù)背景設(shè)計(jì)。應(yīng)用全視圖產(chǎn)品建立綜述和概要信息(AV-1)、綜合詞典(AV-2)，應(yīng)用作戰(zhàn)視圖產(chǎn)品建立高級作戰(zhàn)概念圖(OV-1)。

2)運(yùn)用方式設(shè)計(jì)。應(yīng)用作戰(zhàn)視圖產(chǎn)品建立高級作戰(zhàn)概念圖(OV-1)、作戰(zhàn)資源流描述(OV-2)、作戰(zhàn)資源流矩陣(OV-3)、作戰(zhàn)活動(dòng)模型(OV-5)、作戰(zhàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述(OV-6b)以及作戰(zhàn)事件跟蹤描述(OV-6c)等。

3)能力需求設(shè)計(jì)。根據(jù)作戰(zhàn)活動(dòng)需要，應(yīng)用能力視圖產(chǎn)品對新型裝備體系能力進(jìn)行分類(CV-2)，細(xì)化出作戰(zhàn)活動(dòng)過程中各個(gè)階段的能力需求(CV-3)和能力之間的從屬關(guān)系(CV-4)等。

4)系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)。新型裝備體系的系統(tǒng)功能是由具有類似性能屬性或較強(qiáng)相關(guān)性的裝備實(shí)體共同實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用系統(tǒng)視圖產(chǎn)品對新型裝備體系中的分系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)接口描述(SV-1)、系統(tǒng)通信描述(SV-2)、系統(tǒng)功能描述(SV-4)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換描述(SV-10b)等。

5)技術(shù)需求設(shè)計(jì)。新型裝備體系作戰(zhàn)效能的實(shí)現(xiàn)需要多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的支撐，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破對提高裝備體系作戰(zhàn)能力至關(guān)重要。應(yīng)用技術(shù)視圖產(chǎn)品提出新型裝備體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(TV-1)、標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(TV-2)和關(guān)鍵技術(shù)列表(TV-3)。

4 結(jié)論

裝備作戰(zhàn)概念涉及作戰(zhàn)、指揮、裝備與技術(shù)等諸多領(lǐng)域，研究內(nèi)容十分豐富。目前，我軍關(guān)于裝備作戰(zhàn)概念的研究剛剛起步，本文僅對裝備作戰(zhàn)概念與裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵進(jìn)行了界定和分析，并提出了一種裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)方法，要將該方法應(yīng)用于實(shí)踐，仍需要作戰(zhàn)人員、頂層設(shè)計(jì)人員和裝備論證人員共同完成大量的工作。下一步將進(jìn)一步探索裝備作戰(zhàn)概念驗(yàn)證和應(yīng)用等問題。

[1] 麻廣林,謝希權(quán),高明潔.裝備作戰(zhàn)概念設(shè)計(jì)框架[J].軍事運(yùn)籌與系統(tǒng)工程,2012,26(1):5-13.

[2] 馬春燕,任武能,鄒俊,等.支撐美軍轉(zhuǎn)型的作戰(zhàn)概念及其對裝備發(fā)展的影響[R].北京:總裝備部科技信息研究中心,2008.

[3] John D.Toward a Nation-building Operating Concept[R].Fort Leavenworth,Kansas:United States Army Command and General Staff College,2009.

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[7] 劉小海,田亞飛.C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架及設(shè)計(jì)方法[J].火力與指揮控制,2010,35(1):6-8.

[8] 何遠(yuǎn)明,曲愛華.軍事信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)框架[M].北京:海潮出版社,2010:13-23.

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(責(zé)任編輯:王生鳳)

Equipment Operational Concept and its Design Method

GUO Qi-sheng1, TIAN Ming-hu1,2, MU Ge1, FAN Yan-ping1

(1. Department of Equipment Command and Administration, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China；2. Troop No. 66173 of PLA, Datong 037034, China)

Aiming at the problem that the definition of equipment operational concept is still unclear in the field of equipment demonstration and its design methods are still unscientific, with the research result referring to operational concept in the US army, this paper firstly defines the connotation of equipment operational concept, analyses its basic elements, and also puts out the profound content of equipment operational concept design from three aspects: scope, goal and content. Finally, the design method based on DoDAF multi-views is proposed, the design principle is analyzed from five aspects of all views, combat views, capability views, system views and technology views, and then the design process is preliminarily specified.

equipment operational concept; equipment operational concept design; DoDAF multi-view

1672-1497(2015)02-0007-04

2014-12-26

軍隊(duì)科研計(jì)劃項(xiàng)目

郭齊勝(1962-)，男，教授，博士。

E917

A

10.3969/j.issn.1672-1497.2015.02.002