武器裝備作戰試驗鑒定指標體系建立方法

薛益新，　周　玢

(92493部隊)

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武器裝備作戰試驗鑒定指標體系建立方法

薛益新，周玢

(92493部隊)

裝備作戰試驗鑒定指標體系的建立是后續作戰試驗設計、實施和結果評定的基點。為解決當前作戰試驗鑒定起步階段指標體系建立方法不明確的問題，促進裝備作戰試驗實踐的有效開展，提出了從關鍵作戰問題入手，按照裝備作戰使用過程，對其功能、能力由頂向下進行逐層解析，找出回答關鍵效能問題和關鍵適用性問題所需的戰術性能和使用性能參數，建立了裝備作戰試驗鑒定的效能指標和適用性指標的方法步驟，提出了建立裝備作戰試驗鑒定指標體系應注意的問題。

作戰試驗；指標體系；效能指標；適用性指標

武器裝備作戰試驗是指在武器裝備全壽命周期中，為確定武器裝備的作戰適用性和作戰效能，由獨立的作戰試驗鑒定機構依據武器裝備訓練與作戰任務剖面要求，構建近似于實戰的、逼真的試驗環境，運用多種試驗方法手段，對武器裝備進行試驗與評估的綜合過程。建立武器裝備作戰試驗鑒定指標體系是作戰試驗鑒定過程中試驗設計的重要內容，也稱鑒定設計，是后續作戰試驗方案設計，實施和結果評定的基點。作戰試驗鑒定強調在接近實戰的條件下開展，指標體系的建立要在研究未來作戰問題基礎上，綜合考慮武器裝備的使命任務，戰術應用，使用環境等多種因素。因此，需要明確指標體系建立方法，使不同的試驗人員圍繞關鍵作戰問題開展試驗設計，避免設計偏差，同時試驗使作戰試驗既能滿足實戰化要求，同時又能降低復雜度。

1　試驗鑒定指標體系的基本構成

裝備作戰試驗鑒定指標體系通常包括效能指標、適用性指標及其定性要求。其中，效能指標包括單項效能和作戰效能指標[1]285-286，適應性指標包括環境適應性、使用適應性和保障適應性指標，如圖1所示。

圖1　裝備作戰試驗鑒定指標體系基本結構

1) 單項效能。指構成裝備作戰效能要素的效能或裝備分系統、部件在全系統作戰使用時能達到的效能。如信息化條件下，裝備系統的單項效能一般包括態勢感知效能、指揮控制效能、火力打擊效能、綜合防護效能等一級指標，每個一級指標又包含了諸多二級指標乃至三級指標。而由于裝備的不同，上述指標層級是可以變化的，有時也可將態勢感知效能和指揮控制效能合并為指揮信息效能，而對于平臺和作戰裝備體系以及陸戰裝備還應包括戰場機動效能[2]。

2) 作戰效能。作戰效能的定量指標需表達裝備在作戰中“完成所賦予作戰任務的概率”，故它常常是一種主觀判斷或某種價值判斷。不同用途的裝備，或同一種裝備在完成不同的任務類型時，其作戰效能指標因試驗鑒定目的不同而有所區別，必須根據裝備的使命任務、作戰試驗的目的確定。常用的作戰效能指標表征方法有階段效能概率乘積[3-4]、系統效能[5]、完成任務比例或概率[6]、力量對比變化[7]、綜合效能[8]等，有時雙方作戰人員的心理反應(害怕、恐懼等)也可作為作戰效能指標[9]。

3) 環境適應性。環境適應性是裝備在壽命期預計可能遇到的各種環境的作用下，能實現所有預定功能和不被破壞的能力。環境適應性包括自然環境適應性、平臺環境適應性、電磁環境適應性等。作戰環境適應性指標多用定性要求進行評定。

4) 使用適應性。使用適應性包括可靠性、安全性、火力兼容、人機結合適應性，以及訓練要求、人力保障和文件資料等方面。作戰試驗的可靠性指標包括任務可靠性、平均作戰任務失效間隔時間(硬件、軟件、系統)等；安全性指標一般包括系統安全性、信息安全性、電磁擾動安全性等；火力兼容性主要考察各種打擊火力責任區分配的合理性、硬打擊火力與軟對抗的協調性；人機結合適應性主要考察人機接口的方便、直觀性，操作的便捷性，以及操作手是否易疲勞。訓練要求、人力保障和文件資料等適應性的評估主要考察有關文件資料提出的訓練方法和要求、人員崗位編配，以及提出的文件資料是否能滿足部隊訓練、操作使用、維護保養和其他保障要求[10]。

5) 保障適應性。作戰保障適應性包括可用性、維修性、測試性、保障性等。作戰可用性指標包括固有可用性和作戰可用性；維修性一般用作戰任務失效間的平均校正維修時間、作戰任務失效間最大校正維修時間、維修率等指標進行描述[1]307-309；測試性指標一般包括正確檢測概率、正確查出故障概率、虛警概率；裝備保障性評估包括戰斗力保持能力、戰斗力恢復能力、保障資源配套能力等定性要求，對導彈等制導彈藥還應包括技術準備時間。

2　建立效能指標體系的方法步驟

由于作戰試驗的目的是評價裝備在實際作戰中的軍事價值，而每個人對同一裝備軍事價值的理解可能各不相同，會導致建立的指標體系千差萬別。為了使作戰試驗鑒定緊緊圍繞作戰特性評估這一主題，并為作戰試驗設計確立一個準確的開始點，使后續試驗設計工作沿著一個正確的方向開展下去，作戰試驗鑒定把提出和解決關鍵作戰問題作為試驗鑒定的出發點和依據；根據裝備的功能、工作原理和流程，解析每一個關鍵作戰問題，用文字描述支持該關鍵作戰問題的效能要素，然后將文字描述轉換成指標，基本方法步驟如圖2所示。

1) 試驗鑒定任務分析與裝備研究。試驗鑒定任務分析就是要明確被試裝備試驗總任務及其子任務的范圍，確定參加試驗的被試裝備和陪試裝備及其狀態，分析試驗保障資源的情況，以期達到試驗鑒定的總目的和總要求。試驗設計人員要根據年度任務計劃，被試裝備《研制總要求》，國家、軍隊制定的裝備試驗法規、標準等技術文件和資料提出的試驗總任務和總要求，來確定具體的試驗任務、范圍和規模，進而進行試驗總體設計。裝備研究主要是根據被試武器系統所擔負的作戰使命任務，研究被試裝備系統和各分系統的原理、組成，以及所采用的新技術，分析其所具有的功能和能力，充分理解其工作過程和訓練、保障要求。其目的是根據裝備功能、能力、使用過程，準確提出作戰試驗設計的關鍵作戰問題，并對關鍵作戰問題進行解析。

2) 提出關鍵作戰使用問題。所謂關鍵作戰問題，主要是指關鍵的作戰使用問題，通常是根據影響裝備作戰、訓練、維護、保障的有關重要問題而提出，這些問題要在作戰試驗中得到檢驗，并且必須得到解決，以確定系統完成任務的能力。也就是說，關鍵作戰問題給出了作戰試驗的要點，指明了試驗設計的方向。關鍵作戰問題聚焦一個系統的能力，一般根據裝備的分項能力、功能或作戰使用過程進行分解，同時應分析影響裝備使用效果的不利因素，針對每一個作戰能力或效能關鍵點提出一個關鍵作戰問題，一般用問句表示，如“系統在戰斗環境中能在有效交戰范圍內成功探測到目標嗎？”“系統在戰斗環境中能安全地使用嗎？”所有的關鍵作戰問題包括關鍵效能問題和關鍵適用性問題，有的是一個關鍵作戰問題對應一個效能指標或適用性指標，有的是一個關鍵作戰問題對應幾個效能指標或適用性指標，但無論如何，關鍵作戰問題包含了被試裝備系統的主要效能和適用性指標集。

3) 確定試驗項目。一個關鍵作戰問題可作為一個試驗鑒定項目。如圖2為艦殼聲吶裝備作戰試驗鑒定效能指標體系建立步驟，由4個關鍵作戰問題確定了4個試驗項目：效能試驗一～效能試驗四。

4) 解析效能試驗。對每個效能試驗進行解析。根據裝備的功能或工作過程將效能試驗分解成子項目。

5) 確定效能要素。以問句的形式提出裝備工作過程中能夠支持子項目能力或功能的要素，包括分項能力、分項功能。它與關鍵作戰問題的區別是，關鍵作戰問題是指影響裝備完成作戰、訓練、維護、保障任務的有關重要問題，而效能要素是指裝備使用中完成某一功能的性能參數。如對聲吶效能試驗一，支持搜索能力或功能的基本要素包括搜索頻率(或時間間隔)、搜索距離，而對分選功能來說，基本要素包括分選正確比例(或錯誤比例)、嚴重錯誤比例等，用問句的形式列出。

6) 確定效能指標。將上述用問句表達的能力用效能指標來進行量化。這些指標不一定是關鍵指標，更不是研制總要求規定的技術性能指標。任何能為解決關鍵作戰使用問題提供有用信息的試驗指標都應作為進行效能分析的數據來源。對上述第一個關鍵作戰問題分解得到的所有效能指標如表1所示。

7) 示例。以艦殼聲吶作戰試驗為例，由于進行艦艇艦殼聲吶的主要作戰對象是潛艇，其功能或工作過程包括搜索、分選、跟蹤3個階段，不利因素也就是艦殼聲吶的固有缺陷包括有虛警、受水聲環境影響大、容易被聲學設備對抗。其指標體系建立步驟如圖2所示。

圖2　艦殼聲吶裝備作戰試驗鑒定效能指標體系建立步驟

關鍵作戰問題標號指標名稱1)在自然水聲環境下,聲吶能搜索、分類、跟蹤預期的威脅潛艇嗎?1.1.1搜索概率1.1.2搜索距離1.1.3水文參數1.2.1給定搜索情況下的正確分選概率1.2.2將危險目標分選為非危險目標的概率…2)在水聲對抗條件下,聲吶能搜索、分類、跟蹤預期的威脅潛艇嗎?2.1.1搜索概率2.1.2搜索距離2.1.3水文參數…3)聲吶具有合適的虛警率嗎?……………

在所有關鍵效能問題解析完畢，定量和定性指標確定后，將所有指標列成一張表，便是該裝備作戰試驗鑒定效能指標體系表，如表1所示。

3　建立適用性指標體系的步驟

確定適用性指標的思維過程基本等同效能指標，但由于各類裝備要考慮的作戰適用性問題大體差不多，包括可靠性、維修性、隨機資料等問題，可把它們定義為標準化試驗[11]，其結果評定需利用裝備作戰試驗所有過程和定型試驗的數據或信息。其指標體系的建立不考慮裝備的使用過程或功能劃分，而是對每一個關鍵適用性問題直接提出支持關鍵適用性問題解決的指標。與效能指標不同，作戰適用性指標體系中常常包含較多的定性指標。

3.1關鍵適用性問題

根據裝備作戰使用過程中影響作戰適用性的因素，提出關鍵適用性問題?？砂阉鼈兌x為標準的關鍵適用性問題。因此，關鍵適用性問題的提法大致相同。如：

1) 可靠性。系統的可靠性能支持完成它的任務嗎？

2) 維修性。系統能由艦隊人員維修嗎？

3) 可用性。系統的可用性能支持它完成任務嗎？

4) 測試性。系統故障能被定位到可更換單元嗎？

5) 保障性。系統能被保障嗎？

6) 安全性。系統的操作和維護安全嗎？

7) 環境適應性。系統能適應它的使用環境(包括電磁環境)嗎？

8) 互操作性。系統及必須與之對接的其他系統是相互可操作的嗎？

9) 訓練。系統的訓練方法支持由艦隊人員進行系統使用和維護嗎？

10) 人機結合。系統的人機結合方面能支持完成其任務嗎？

11) 文件資料。系統的技術文件能支持其使用維護嗎？

3.2確定適用性指標

上述艦殼聲吶作戰試驗的適用性指標：

1) 適用性試驗S-1，可靠性。(1) 適用性指標 M1.1，平均作戰任務失能間隔時間；(2) 適用性指標M1.2，出現可靠性問題的因子。

2) 維修性試驗S-2，維修性。(3) 適用性指標M2.1，平均故障定位時間；(4) 適用性指標M2.2，平均作戰任務失能間隔維修時間；(5) 適用性指標M2.3，最大出錯維修時間；(6) 適用性指標M2.4，平均軟件恢復時間……

4　指標體系建立時需注意的問題

作戰試驗指標體系建立中最重要的是弄清楚作戰效能和作戰適用性、關鍵作戰問題，以及解決該問題的基本要素。在建立指標體系時，必須注意以下幾點：

1) 要從作戰使用角度而不是技術角度看問題。當確定效能和適用性指標時，確保它們是作戰使用特性，而不是技術特性;有時會提出對一些技術性能參數的測量，這些參數只是構成作戰效能指標的基本元素，不直接用于試驗鑒定，只有當作戰效能不滿足作戰使用要求時用于原因分析。

2) 關鍵作戰問題必須涵蓋裝備系統作戰使用、訓練、維護保障等方面，對研究的每一個能力或功能應包含一個問句，用詞應盡可能具體。關鍵作戰問題既不是戰術指標，也不是技術指標，更不是閥值或最低可接受值。

3) 每一個關鍵作戰問題可直接確定為一個完整的效能或適應性試驗；同樣，每個效能試驗(E-X)或適用性試驗(S-X)基于一個關鍵作戰問題。

4) 裝備作戰試驗鑒定指標不只局限于關鍵作戰問題解析范圍內，有時需要提出關鍵作戰問題之外的一些鑒定要求，可作為附加的效能或適應性試驗，這些鑒定項目可能與關鍵作戰問題關系不大，但會讓作戰試驗更完整、更有針對性。

5) 作戰效能指標要反映軍方對裝備系統關切的重點。如美軍“Stryker”項目中采用了誤傷友軍和平民頻率作為作戰效能的指標之一，是因為美軍痛感在歷次的作戰中誤傷友軍和平民的事件較多，而“Stryker”具有更好的態勢感知能力，要求其誤傷率低于一般裝甲車輛[12]。

6) 多任務系統的作戰效能分別用完成每類任務的效能指標來表征。對于多任務系統，一般兼顧主要任務和次要任務，對于每種任務都有一個或幾個相應的作戰效能指標值。把這些不同任務的作戰效能綜合成一個單一的效能指標，是不恰當的，如果用此來比較不同裝備的優劣更是沒有任何意義。

因此，評估裝備的作戰效能必須是在一定的作戰任務、一定的威脅目標、一定的對抗行動、一定的戰術背景下，任何裝備不存在唯一的、固定的、絕對的，獨立于作戰任務、威脅目標、對抗、戰術之外的作戰效能值。

5　結 束 語

武器裝備作戰試驗鑒定指標體系的建立是后續作戰試驗設計、實施和結果評定的基點，然而指標體系的建立尤為復雜，不同裝備的指標體系不同，即使同一裝備由于試驗設計人員對裝備的軍事價值理解不同，建立指標體系也可能不同，因此確立作戰試驗鑒定指標體系建立方法可以使作戰試驗設計工作沿著一個正確的方向開展。關鍵作戰問題的確立是指標體系建立的關鍵所在，往往需要通過對已有性能試驗結果進行分析，進行作戰仿真或者開展探索性試驗才能獲得。在后續作戰試驗研究中，關鍵作戰問題的提出方法將是重點和難點。

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(編輯：李江濤)

Establishment Method of Index System for Weapons and Equipments Operational Test and Evaluation

XUE Yixin,ZHOU Bin

(92493 Troops, China)

The establishment of an equipment operational test and evaluation index system is the basis for subsequent operational design, implementation and test results evaluation. To solve out some problems such as the operational test and evaluation index system in initial stage is unclear and facilitate the effective conduct of the equipment operational test practices, the paper proposes starting from key issues related to the operation, analyzes the function and capacity of system from top to bottom by level following the equipment operational process, finds out tactical capability and service performance required for answering the questions about key effectiveness and adaptability, builds up methods and steps for establishing operational test and evaluation effectiveness and adaptability performance indices and arises some attentions in establishing an equipment operational test and evaluation index system.

operational test; index system; measures of effectiveness; measures of suitability

2016-03-30

部委級資助項目

薛益新(1965-)，男，高級工程師，碩士，主要研究方向為海軍裝備試驗論證。bjtubinbin@163.com

E252

2095-3828(2016)04-0102-06

A

10.3783/j.issn.2095-3828.2016.04.021