作戰概念驅動的裝備體系需求分析方法

郭齊勝， 宋 暢， 樊延平

(陸軍裝甲兵學院演訓中心，北京 100072)

面向多樣化使命任務，基于作戰能力要求進行裝備體系需求論證，已成為當前裝備體系需求分析的主要方法。2003年，美國國防部通過聯合能力集成與開發系統(Joint Capability Integration and Development System，JCIDS)建立了基于能力的裝備體系需求生成機制和方法；國內相關研究機構結合我軍裝備需求論證實際也紛紛提出了基于能力的裝備體系需求分析方法[1-2]，為適應我國軍事戰略要求、提高裝備體系需求論證的科學性和有效性提供了重要的方法支撐。但是，面向多樣化使命任務，基于何種能力提出裝備體系需求方案已成為基于能力的裝備體系需求分析方法的瓶頸。作戰概念作為一種圖示化的作戰藍圖，可具體而形象化地描繪多樣化作戰任務的作戰形態、運用方式和對抗效果[3]，實現對裝備體系作戰運用方式和作戰能力要求的頂層設計和規劃[4-5]，進而有效牽引生成裝備體系需求方案。因此，以作戰概念為牽引，提出作戰概念驅動的裝備體系需求分析方法，可有效解決作戰能力需求分析困難的問題，為科學開展基于能力的裝備體系需求分析提供方法支撐。

1 作戰概念及其分析流程

1.1 作戰概念

作戰概念、作戰構想和作戰條令是美軍作戰理論體系的3大基石。美軍根據《2010年陸軍構想》提出了陸軍“拱頂石”作戰概念以及戰役機動、戰術機動和陸戰網等行動概念，為美軍形成2020年前后的陸軍作戰條令提供了重要依據[6]。我軍的作戰理論體系和《軍語》中雖沒有提出相關作戰概念，但近年來提出的“目標中心戰”等創新理論與美軍現行作戰概念的定義高度一致[7]，是一種面向未來的、創新的作戰理論和作戰樣式。在裝備體系需求論證中，裝備體系結構的優化、新型武器裝備的發展和現役武器裝備的改造，也必須面向當前或未來的作戰任務，需要對當前或未來的不確定作戰任務進行充分的論證、演示、試驗與評估。因此，創新作戰概念已成為當前武器裝備論證首要解決的關鍵問題，以及牽引部隊和武器裝備發展建設的重要依據，必須根據世界安全形勢、國家安全戰略和核心使命任務，結合作戰理論創新和裝備技術突破情況，從沖突樣式、使命任務、力量編組、主要行動、運用協同、作戰效果和戰場資源7個方面，對未來作戰概念進行系統科學的設計與驗證。

1.2 作戰概念分析流程

作戰概念是一種對未來戰爭形態和作戰樣式的創新設計，具有鮮明的不確定性和創新性特征，其設計與驗證非常復雜。因此，需要廣泛采用邏輯演繹、運籌計算、仿真分析等多種方法，充分發揮定性分析、定量計算以及二者結合的優勢，提出比較系統的作戰概念創新設計流程與方法體系。作戰概念分析的基本流程如圖1所示。

圖1 作戰概念分析流程

1) 作戰概念提出。需要以戰爭發展規律和裝備技術發展趨勢為基礎，廣泛采用經驗歸納、頭腦風暴等方法，對未來戰爭形態、兵力組成、交戰方式和戰場環境進行宏觀的預測分析，形成未來作戰概念的基本構想。

2) 作戰概念設計。需要綜合運用圖示分析、結構化分析、運籌計算等方法，對作戰概念的要素及其相互關系進行科學的分析設計，形成比較具體的作戰概念設計方案。其中：比較常用的結構化分析方法有IDEF0(Integration DEFinition Language 0)、SysML(Systems Modeling Language)等。

3) 作戰概念驗證。主要是對照作戰概念設計目標，廣泛采用邏輯驗證、兵棋推演、仿真實驗等方法，驗證作戰概念的科學性和有效性。

2 作戰概念驅動的裝備體系需求分析

2.1 總體框架

以作戰概念為驅動，借鑒美軍提出的國防部體系結構框架(Department of Defense Architecture Framework，DoDAF)，從作戰任務需求、作戰能力需求和裝備體系需求3個方面，構建裝備體系需求分析框架，如圖2所示。

圖2 作戰概念驅動的裝備體系需求分析框架

在裝備體系需求論證中，由于作戰概念設計背景的多樣性和不確定性，應根據沖突樣式、使命任務、力量編組、運用協同等要素，提出多個作戰概念。且通過分析驗證，使每個作戰概念均成為裝備體系需求分析的依據。為簡化論述過程，筆者僅面向某個特定的作戰概念，探討作戰概念驅動的裝備體系需求分析過程與方法。

2.2 作戰任務需求分析

作戰任務需求是確定裝備體系使命任務和作戰能力水平的基本依據，也是優化裝備體系編組以及體系運用規則的重要基礎。作戰任務需求分析是以作戰概念為依據，將作戰概念中抽象的沖突樣式、使命任務、力量編組、主要行動、運用協同、作戰效果和戰場資源等要素具體化為一定作戰背景下的作戰想定，并通過作戰想定中作戰任務、作戰力量編組、作戰活動及其作戰效果的綜合分析，明確裝備體系的具體行動要求，主要包括以下4個方面。

2.2.1 作戰任務分解

采用面向作戰功能的任務分解方法，以作戰概念的總體任務為依據，按照機動突擊、火力突擊、情報偵察、指揮控制、網電對抗、綜合保障和全維防護的功能劃分，參考作戰力量體系的編組要求，分解提出作戰任務體系，其基本框架如圖3所示。

圖3 作戰任務體系基本框架

進行作戰任務分解時，應注意以下3個問題：1) 時空邏輯正確，確保遂行作戰任務的時間和空間邏輯不沖突；2) 行動主體不沖突，要統籌考慮作戰任務需求與作戰力量編組之間的匹配性，避免出現同一時間多個行動主體遂行同一作戰任務或同一行動主體遂行多個作戰任務的沖突；3)作戰任務效果主導，既要明確不同作戰任務的要求和效果，還要明確某一作戰任務的效果對其他作戰任務的影響。

2.2.2 作戰力量編組

根據作戰任務確定作戰力量的編組構想，建立作戰力量編組體系，明確作戰力量編組的作戰任務以及相互間的指揮關系。

2.2.3 作戰活動分析

以作戰任務為依據，分析不同作戰力量編組完成作戰任務的具體活動，包括作戰活動的組成以及作戰活動開展的時間、空間、指揮、協同和效果要求等，構建作戰活動清單。首先，根據作戰任務分析提出完成作戰任務的作戰活動構成及其作戰活動指標要求；其次，建立作戰活動的信息流程模型，驗證作戰活動的時序邏輯和效果邏輯。

2.2.4 作戰任務、作戰力量與作戰活動映射分析

主要通過構建作戰任務、作戰力量與作戰活動之間的關聯矩陣，進一步驗證作戰任務分解的合理性與科學性。作戰任務、作戰力量與作戰活動三者之間的關系如表1所示。

2.3 作戰能力需求分析

以作戰概念為牽引，識別提出作戰能力的種類和總體構想，通過構建作戰活動與作戰能力關聯矩陣，優化作戰能力指標體系并確定指標要求，最終形成作戰能力清單。

2.3.1 作戰能力識別

采用專家研討法，通過對作戰概念要素的系統分析，參考作戰任務分解情況，提出面向特定作戰概念的作戰能力整體結構及其指標值集合。同時，結合作戰概念的特征，確定關鍵作戰能力。

2.3.2 作戰能力映射

通過構建作戰活動與作戰能力關聯矩陣，按照作戰能力支撐作戰活動完成的基本規律，一方面可優化作戰能力指標的構成和關系，去冗或補全作戰能力指標構成；另一方面可根據作戰活動的指標要求確定作戰能力的指標要求。如：武裝直升機“射擊后機動”活動與“低空機動能力”存在關聯，前者的指標包括“轉彎半徑”“轉彎角速度”和“機動速度”等，后者僅包括“機動速度”和“機動距離”2個指標，則通過映射分析發現“低空機動能力”的指標不全，應增加“轉彎半徑”和“轉彎角速度”指標，并可根據對應作戰活動的指標取值確定該項作戰能力的指標取值。

2.3.3 作戰能力確定

根據作戰活動與作戰能力映射分析結果，提出比較完備的作戰能力清單。

2.4 裝備體系需求分析

裝備體系需求包括裝備體系功能和結構2個方面，即裝備體系功能構成、裝備體系種類構成和數量關系，一般依據裝備體系的作戰能力需求和作戰任務需求提出裝備體系需求。

2.4.1 基于作戰能力需求的裝備體系功能需求分析

作戰能力表征了裝備體系完成作戰任務的潛力，可通過綜合分析裝備體系的結構、功能、種類和數量得到。因此，可根據作戰能力需求確定裝備體系的功能需求。裝備體系功能分析包括裝備體系功能構成分析和裝備體系功能指標分析2個方面：1) 裝備體系功能構成分析通常采用專家研討法，根據作戰能力需求逐項確定裝備體系的功能要求，并經過綜合集成分析后提出裝備體系功能需求清單；也可建立作戰能力與裝備功能映射數據庫，采用案例推理方法確定裝備體系功能的具體構成。2) 裝備體系功能指標分析主要根據作戰能力與裝備體系功能之間的映射關系，由作戰能力指標要求確定裝備體系功能指標要求。

2.4.2 基于作戰任務需求的裝備體系種類和數量需求分析

在裝備體系中，裝備的種類、數量與其要完成的作戰任務及其運用方式密切相關。因此，應采用基于活動的方法，根據特定作戰概念的作戰任務需求確定裝備體系的種類和數量。1) 裝備種類分析。裝備種類主要根據裝備體系的功能需求和裝備功能與裝備種類之間的映射關系確定。2) 裝備數量分析。首先，根據作戰活動組成情況，建立裝備功能、數量與作戰任務之間的分析模型，計算各項作戰活動的裝備數量需求；其次，考慮作戰活動的時序要求，按照并行活動和串行活動，分別計算提出不同作戰活動的裝備數量需求；最后，考慮作戰活動效果傳遞、作戰力量自身損耗等因素，修正裝備數量需求方案。

3 示例分析

以無人機和坦克混合編組作戰為例，通過設計“無人機+坦克”的獵殲式作戰概念，提出獵殲式作戰的任務需求、能力需求和裝備體系需求，驗證作戰概念驅動的裝備體系需求分析方法的科學性和有效性。

1)作戰概念設計

以小型無人偵察機和坦克混合編組執行搜索攻擊任務，由無人偵察機扮演“獵手”角色，主要負責作戰區域內的偵察搜索任務；坦克扮演“殺手”角色，主要負責對作戰區域內的作戰目標實施火力突擊。“無人機+坦克”的獵殲式作戰是一種“發現即打擊”的作戰機制，能夠克服坦克觀察距離近、觀察范圍有限的不足，充分發揮坦克的地面突擊能力和火力打擊能力。其作戰概念視圖如圖4所示。

圖4 “無人機+坦克”的獵殲式作戰概念視圖

2)作戰任務需求提出

根據作戰概念將作戰背景設置為“無人機+坦克”的獵殲滅式作戰分隊，在野外對敵坦克分隊(坦克數量≤10輛)實施搜索攻擊行動，且不考慮其他作戰力量的支援。通過作戰任務、作戰力量和作戰活動的綜合分析，提出作戰活動構成及其流程關系，如圖5所示。

3)作戰能力需求提出

以作戰概念和作戰活動為基礎，通過構建作戰活動與作戰能力關聯矩陣，提出作戰能力指標體系，如圖6所示。以低空機動能力為例，其指標及其取值要求如表2所示。

4)裝備體系需求提出

“無人機+坦克”的獵殲式作戰概念是由無人機和坦克混合編組后形成的，因此其功能需求應以無人機和坦克的功能為基礎進行調整優化。因此，應在無人機和坦克功能的基礎上增加情報共享、指揮協同和超視距導彈攻擊功能，形成“無人機+坦克”的獵殲式作戰裝備體系功能需求。其中：情報共享和指揮協同功能是無人機和坦克混合編組后基于網絡信息系統形成的體系功能，超視距導彈攻擊能力是對坦克提出的功能要求，坦克超視距導彈攻擊功能指標要求如表3所示。

根據完成作戰任務和作戰活動的要求，考慮敵方坦克分隊中坦克數量對無人機和坦克裝備數量的影響，在假定敵方坦克不具備超視距攻擊能力的情況下，提出“無人機+坦克”的獵殲式作戰裝備種類與數量需求，如表4所示。其中m為敵方坦克分隊中坦克的數量。

圖5 “無人機+坦克”的獵殲式作戰活動流程

圖6 “無人機+坦克”的獵殲式作戰能力指標體系

表4 “無人機+坦克”的獵殲式作戰裝備種類與數量需求 架(輛)

綜上所述，可得面向獵殲式作戰概念的無人機、坦克混合編隊的裝備體系需求方案。

4 結論

裝備體系結構優化是武器裝備論證的難點，也是當前我軍裝備體系發展建設的重點。著眼于未來不確定的威脅和使命任務，創新面向未來的作戰概念，是開展裝備體系作戰任務與能力需求分析的重要牽引，能夠極大地增強裝備體系需求分析的科學性和有效性。其中：作戰概念的設計是一項創新性極強的工作，涉及因素多，創新難度大，今后既要進一步創新設計方法，還要提出創新作戰概念，以有效牽引裝備體系結構的優化。

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