裝備作戰能力需求分析方法

何國良， 樊延平， 郭　杰

(1. 裝甲兵工程學院裝備指揮與管理系， 北京 100072; 2. 裝甲兵工程學院科研部， 北京 100072)

裝備作戰能力需求分析方法

何國良1， 樊延平1， 郭杰2

(1. 裝甲兵工程學院裝備指揮與管理系， 北京 100072; 2. 裝甲兵工程學院科研部， 北京 100072)

摘要：針對裝備論證中裝備作戰能力需求分析針對性不強的問題，以裝備未來可能面臨的多樣化作戰任務為牽引，以作戰概念創新研究為突破口，構建了裝備作戰能力需求分析框架，提出了作戰概念開發、基于作戰任務與作戰能力關聯關系的作戰能力需求分析、作戰能力差距分析、作戰能力發展計劃和需求方案生成與評估方法，為開展裝備作戰能力需求論證提供了方法支撐。

關鍵詞：作戰能力； 需求分析； 作戰概念

作戰能力是表征裝備能否完成作戰任務要求的重要指標，也是牽引裝備發展建設的重要依據。傳統的裝備作戰能力需求分析通常依賴作戰人員與裝備發展論證人員的經驗知識[1]，通過分析裝備可能擔負的作戰任務，提出裝備的作戰能力需求。當前，基于能力、面向多樣化使命任務已成為指導裝備發展論證的主要模式[2]，其要求裝備應能夠應對多種不確定威脅，以裝備結構與功能為基礎，實現裝備作戰能力的靈活組合，進而滿足未來的作戰需求。傳統的裝備作戰能力分析方法由于缺乏對未來作戰概念的系統研究，導致作戰能力需求不全面、作戰能力適應性差等問題突出，難以有效地指導裝備的科學發展。

筆者以裝備作戰概念創新研究為突破口，提出一種面向作戰概念的裝備作戰能力需求分析方法，為科學開展裝備作戰能力需求研究提供方法支撐。

1需求分析框架

裝備作戰能力需求分析框架是為開展裝備能力需求分析而確定的規范化工作流程及相關方法的描述，旨在明確裝備作戰能力需求分析的研究過程[3]。筆者以裝備作戰使命為依據，結合裝備發展建設的主要特點與論證實踐，構建了裝備作戰能力需求分析框架，如圖1所示。

圖1　裝備作戰能力需求分析框架

1) 作戰概念開發。以裝備作戰使命為依據，以軍事理論創新為指導，以完成多樣化作戰任務為目標，創新裝備作戰運用方式，提出未來裝備運用的作戰概念，為開展裝備作戰能力需求分析提供依據。

2) 作戰能力框架分析。采用專家研討法，以裝備作戰概念中明確提出的裝備編組、部署及其作戰運用方式、運用效果為基礎，結合裝備作戰能力指標數據庫，提出不同作戰概念條件下的裝備作戰能力指標體系。

3) 作戰能力需求分析。首先，以作戰概念為基礎分析提出實現不同作戰概念的裝備作戰任務清單，并進行作戰任務與作戰能力的關聯分析；然后，以作戰任務指標完成要求確定作戰能力指標需求，提出裝備作戰能力指標需求方案。

4) 作戰能力差距分析。以裝備作戰能力指標需求方案為基礎，通過對當前裝備體制及其相關的作戰、訓練、保障等條件的全面分析，采用差值分析方法分析裝備作戰能力需求的差距，并將其作為裝備作戰能力需求發展的重點。

5) 作戰能力發展計劃。以彌補作戰能力差距為目標，考慮裝備作戰能力實現的技術要求和發展趨勢，提出裝備作戰能力發展計劃，為明確裝備作戰能力發展重點和進度要求提供參考。

6) 需求方案生成與評估。對不同作戰概念條件下的裝備作戰能力指標需求、發展重點和發展計劃進行多方案分析與評估，提出完整的裝備作戰能力需求方案。

2主要方法

2.1作戰概念開發

裝備作戰概念本質上是描述為完成作戰任務而構建的裝備力量編組、作戰運用和信息交互關系。作戰任務不同，其作戰力量編組、作戰運用方式和信息交互關系也不同。因此，可采用任務-節點-交互(Task-Node-Interaction)分析方法開發裝備作戰概念[4]，其基本流程如圖2所示。

圖2　作戰概念開發流程

1) 作戰任務規劃。主要根據裝備作戰概念設計的層次，按照裝備的作戰使命要求，以未來作戰中裝備作戰理論創新為依據，科學提出完成特定作戰使命的裝備作戰任務分類與要求。如某陸軍空中突擊部隊裝備體系主要擔負空中機動、空地一體突擊作戰等作戰任務，在作戰概念開發時應通過合適的手段反映其主要作戰任務。

2) 作戰節點設計。作戰節點是完成作戰任務的作戰力量、設施等，是決定敵我雙方對抗效果的關鍵要素。作戰節點設計主要依據裝備的作戰任務，按照完成作戰任務的能力要求，根據裝備的功能特性和組合規律，提出完成不同作戰任務的作戰節點裝備組合。由于作戰對抗過程的演變性和不確定性，形成作戰力量的裝備數量通常是有限的，組合形成的作戰節點往往隨著作戰任務的演變而不斷調整優化。

3) 信息交互設計。信息交互關系反映了不同作戰任務中作戰節點的作戰功能協作情況，是遂行不同作戰任務中作戰節點作戰功能協作的描述，是裝備功能及其戰術、技術特性的物理實現，也是作戰節點相互關系的具體化。信息交互設計主要有3種方法：(1)按照作戰節點的協同關系(指揮、協調、保障等)進行設計，主要通過分析作戰任務之間的完成要求及其邏輯關系，梳理不同作戰節點之間的協同關系，構建作戰任務與作戰節點之間的信息交互矩陣；(2)按照裝備功能組合方式進行設計，相同的功能通常具有相同或類似的輸入和輸出關系，在層次上不同類型裝備功能間的信息交互也往往具有相同或類似的交互方式和輸入、輸出要求，因此，進行作戰概念設計時，應遵循裝備功能組合規律來設計作戰節點之間的信息交互關系；(3)按照裝備的技術特性進行設計，由于裝備技術的差異，不同型號的裝備，其技術特征并不相同，一般老舊裝備技術成熟度高，但性能較低，而新裝備戰術、技術性能優良，與同代裝備在技術簇及其先進性方面具有較高的一致性和可組合性，因此，進行信息交互關系設計時，應充分研究各類裝備的技術特征，根據裝備技術的內在聯系和組合規律來設計裝備信息交互關系。

4) 作戰概念描述。以作戰任務規劃、作戰節點設計和信息交互設計為基礎，采用靜態示意圖或交互式動畫等方式，描述裝備作戰任務、作戰節點及其信息交互關系，為裝備論證人員提供一幅比較清晰的、描述裝備遠景作戰使命的概略畫面，以幫助裝備論證人員準確把握裝備作戰使命并科學分析裝備的典型作戰活動。圖3為陸軍空中突擊部隊空地一體聯合攻擊的作戰概念[5]。

圖3　陸軍空中突擊部隊空地一體聯合攻擊作戰概念

5) 作戰概念驗證。綜合運用邏輯驗證、圖上推演、作戰實驗、實兵演練等方法，檢驗作戰概念的時空邏輯和信息交互邏輯，驗證作戰概念的主要行動及其作戰效果，為評價與完善作戰概念方案提供依據。

2.2作戰能力需求分析

2.2.1作戰任務需求分析

作戰任務需求分析是將作戰概念具體化和實例化，以特定的作戰背景為基礎來分析實現作戰概念目標的作戰任務及其要求，提出與裝備相關的作戰任務需求。

1) 作戰想定設計。緊緊圍繞作戰概念目標與要求，選擇合適的作戰背景和作戰對象，在體系對抗的環境下設計裝備的編組、部署、運用和協同方式，將概略、抽象的作戰概念具體化為特定的作戰想定，為進一步分析實現作戰概念的作戰任務及其行動要求提供依據。由于作戰概念的相對普適性，有時需要設計多種作戰背景下的作戰想定來驗證某個作戰概念。

2) 作戰任務分析。以作戰想定為基礎具體分析完成作戰想定中規定作戰企圖的作戰任務組成和要求。通常采用IDEF0的方法[6]，以任務剖面為基礎，分解提出完成作戰企圖的、層次化的作戰任務體系，并建立反映作戰任務之間的時序邏輯、信息交互邏輯和指揮邏輯的作戰任務流程圖，驗證分析作戰任務分解的合理性與科學性。在作戰運用過程中，裝備多以集群、分隊或單元的形式出現，為有效地獲取裝備作戰任務需求，通常應將作戰任務分解到單元級作戰任務，即最低層次作戰任務的執行主體通常應為裝備單元。通過作戰任務分析可獲得作戰任務名錄及其任務完成指標。如“選擇打擊目標”作戰任務，其任務完成指標包括目標偵察組織時間、目標分類時間、目標排序時間、目標打擊價值、目標打擊效用和目標打擊風險等。這里將作戰任務名錄及其作戰任務完成指標稱為作戰任務需求。

3) 作戰任務清單生成。采用結構化的、定性與定量相結合的表單描述方式[7]，制定作戰任務清單通用結構，描述作戰任務的層次關系及其任務完成指標，從而提高作戰任務描述的準確性和重用性。以“選擇打擊目標”作戰任務為例，制定的作戰任務清單通用結構及其描述如表1所示。

表1　作戰任務清單通用結構及其描述

4) 裝備作戰任務清單生成。以作戰任務清單和作戰任務流程分析為基礎，從作戰任務清單中提出與待論證裝備相關的作戰任務及其指標，形成裝備作戰任務清單。

2.2.2基于關聯矩陣的作戰能力需求分析

采用專家研討法可獲得裝備作戰能力框架結構，即裝備作戰能力指標的組成及其相互關系，但無法準確確定裝備作戰能力指標的取值范圍。由于作戰任務需求與作戰能力指標之間的內在關聯性，可以作戰任務需求為基礎，通過構建作戰任務與作戰能力的關聯矩陣[8]，分析作戰任務與作戰能力之間的關聯關系，利用作戰任務需求及其指標優化作戰能力指標體系,并確定作戰能力指標取值。作戰任務與作戰能力關聯關系如表2所示。

表2　作戰任務與作戰能力關聯關系

由于作戰任務與作戰能力之間并非一一對應，不同的作戰任務需要不同的作戰能力來支持,且支持程度不同，因此，分別采用標志性能力(A)、關鍵性能力(B)、一般性能力(C)和無關性能力(0)來描述作戰能力對作戰任務的支持程度。同時在進行作戰能力需求分析時，應根據“標志性能力”與“關鍵性能力”重點分析作戰能力指標需求，并適當兼顧“一般性能力”的關聯要求。

設作戰能力C1、C2的指標分別為R1、R2，作戰活動TA、TB的任務指標分別為MA、MB，則當作戰能力C1與作戰活動TA、TB關聯時，可根據如下3種算法確定R1的取值：

1) 取大算法，R1=max(MA,MB)，則R1應越大越好；

2) 取小算法，R1=min(MA,MB)，則R1應越小越好；

3) 差值算法，R1=MA-R2+(R1∩R2)，則作戰能力C1、C2均與作戰活動TA關聯，作戰活動TA的完成需要作戰能力C1、C2相互作用，且作戰能力C1、C2不相交或部分相交。

作戰任務與作戰能力關聯矩陣分析結果即為作戰能力需求方案，包括裝備作戰能力指標的組成、關系及其取值范圍，可采用與作戰任務清單類似的結構進行描述。表3為陸軍武裝直升機“空中機動能力”需求的描述。

2.3作戰能力差距分析

裝備作戰能力需求是否得到滿足，不僅與裝備的運用方式、運用水平和保障措施密切相關，還與裝備的戰術、技術水平及其配套情況密切相關。因此，裝備作戰能力需求與現有裝備之間存在函數關系S=f(Ctobe,Cis,F)。其中:Ctobe為裝備作戰能力需求；Cis為現有裝備作戰能力；F為影響裝備作戰能力形成的相關因素，包括裝備體制編制、作戰運用方式、作戰訓練水平、裝備保障措施和人員教育訓練等；S為Cis對Ctobe的滿足程度，通常有4種結果，即能力滿足、能力缺失、能力不足和能力冗余[9]。

表3　作戰能力需求描述結構及其示例

當S為能力滿足或能力冗余時，表明現有裝備已經能夠滿足作戰能力需求，不需要重新進行能力開發；當S為能力缺失時，表明現有裝備在相關因素的影響下無法提供相應的作戰能力，亟需開發此項能力；當S為能力不足時，表明現有裝備在相應因素的影響下能夠提供該項能力，但其能力值小于能力需求值，需要加強開發此項能力。

通過對作戰能力指標的逐項分析，可得到裝備作戰能力差距分析結果，如表4所示。其中：滿足情況為S取值；差異原因包括裝備編制體制、作戰運用方式、作戰訓練水平、裝備保障措施、人員教育訓練、裝備技術水平等；補差措施為根據存差原因提出的彌補差距的措施；重要程度為該項作戰能力對裝備完成使命的重要程度，通常可根據其對應的作戰任務需求來確定，也可由專家研討確定。

因此，可將表4中差異原因為“裝備技術水平”的作戰能力及其指標列為需重點發展的裝備作戰能力。

表4　作戰能力差距分析結果

2.4作戰能力發展計劃

以裝備作戰能力發展重點為基礎，考慮支撐裝備作戰能力形成的關鍵技術發展進度，提出裝備作戰能力發展計劃方案。以坦克射擊能力為例[10]，其對應的作戰能力發展計劃如表5所示。

表5　裝備作戰能力發展計劃及其示例

其中：采用1～5的自然數來表示作戰能力及其指標發展的優先順序，數值越小，優先級越高；采用1～5的自然數來表示作戰能力及其指標的重要程度，數值越小，重要度越高。

2.5需求方案生成與評估

能力需求方案通常采用滿足度函數進行評估，即能力需求滿足特定任務要求的程度，取值范圍為[0,1]，主要包括面向任務的能力需求滿足度評估和面向過程的能力需求滿足度評估2個方面[11]：前者以作戰概念開發中的作戰任務要求為依據，以作戰任務與作戰能力關聯矩陣為基礎，采用自底向上逐層聚合的方法，從整體上評價能力需求達到作戰任務要求的程度；后者以作戰能力發展計劃中不同階段為依據，評價不同階段作戰能力需求滿足作戰任務要求的程度。

3結論

作戰能力需求是裝備發展論證的重要內容，對

于科學設置裝備功能結構和技術水平具有重要意義。筆者以滿足未來多樣化使命任務需求為牽引，從創新作戰概念出發，研究提出了裝備作戰能力分析的框架和主要方法，有力支撐了裝備作戰能力論證研究。由于作戰概念具有創新性特征，僅僅依賴創新方法難以有效提出創新性的作戰概念，下一步將綜合運用邏輯思維、形象思維等多種方法，遵循軍事發展變革規律，開展作戰概念創新實踐，提高作戰概念創新質量與作戰能力需求分析的針對性。

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(責任編輯: 王生鳳)

Analysis Method of Equipment Combat Capability Requirement

HE Guo-liang1, FAN Yan-ping1, GUO Jie2

(1. Department of Equipment Command and Administration, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China;2. Department of Science Research, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)

Abstract：In order to improve the acceptability of equipment combat capability requirement in the field of equipment demonstration, a new analysis method for equipment combat capability requirement is proposed, emphasizing that the equipment combat capability requirement should be rooted in the multiform combat tasks in the future wars. So guided by the combat conception innovation research, the analysis framework for equipment combat capability requirement is constructed. And the method of combat conception development, the combat capability requirement analysis method based on the matrix between the combat tasks and the combat capabilities, the combat capability gap analysis method, the planning method for combat capability, the generation and evaluation method for requirement plan are studied. The proposed methods can provide a usable selection for equipment combat capability requirement demonstration.

Key words:operational capability; requirement analysis; operational conception

文章編號：1672-1497(2016)02-0001-05

收稿日期：2015-11-23

基金項目：軍隊科研計劃項目

作者簡介：何國良(1974-)，男，副教授，博士。

中圖分類號：E917

文獻標志碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-1497.2016.02.001