薄 云, 陳小衛(wèi), 韋國軍
(1. 航天工程大學研究生院, 北京 101416; 2. 白城兵器試驗中心, 吉林 白城 137001;3. 航天工程大學航天保障系, 北京 102206)
作為實戰(zhàn)化導向在武器裝備試驗鑒定領域的具體體現(xiàn),作戰(zhàn)試驗是我軍編制體制改革的一項重要內(nèi)容[1],更是武器裝備試驗鑒定體制改革的關鍵內(nèi)容。經(jīng)過近年學術領域和工程領域的共同努力,現(xiàn)已基本構(gòu)建了能夠支撐作戰(zhàn)試驗組織實施的基礎理論框架,基本摸清了作戰(zhàn)試驗的概念內(nèi)涵[2-7]、特點規(guī)律[3,5-7]、體制機制[5-7]和實施要素[2-4,6]。這些成果的實踐運用,較好地保障了涵蓋陸、海、空、天、網(wǎng)、電等諸軍兵種的多型武器裝備作戰(zhàn)試驗任務,基本實現(xiàn)了我軍試驗鑒定新老體制的平穩(wěn)過渡。
但客觀分析,我軍的作戰(zhàn)試驗無論是在理論研究界,還是工程實踐界,都存在很多亟需深化細化的內(nèi)容。如作戰(zhàn)評估[8],我軍將其分為初期作戰(zhàn)評估和中期作戰(zhàn)評估,與作戰(zhàn)試驗類似,它們都從作戰(zhàn)角度對武器裝備進行評估,但實施的時機、職能和側(cè)重點卻有所不同。筆者基于作戰(zhàn)評估的概念內(nèi)涵,考察了作戰(zhàn)評估與裝備研制過程的關系,研究了作戰(zhàn)評估在武器裝備全壽命周期作戰(zhàn)試驗活動中的職能作用,最后提出武器裝備開發(fā)原型,給出了界定初期作戰(zhàn)評估、中期作戰(zhàn)評估、作戰(zhàn)試驗的區(qū)分原則,以利于三者各盡其職、順次承接,可為提升武器裝備全壽命周期作戰(zhàn)試驗活動的綜合效益提供參考。
武器裝備的作戰(zhàn)評估是在武器裝備研制的早期,尚未完成狀態(tài)鑒定的情況下,對武器裝備未來作戰(zhàn)效能與適用性的情況進行評估和預測的試驗鑒定活動。雖然它從使用方的角度評估武器裝備,但對于武器裝備的研制過程來說,也有著巨大的實踐意義。
武器裝備的研制過程必須遵守的一個基本原則是盡可能在早期發(fā)現(xiàn)并解決武器裝備的設計缺陷[9]。因為隨著武器裝備的形態(tài)由部件、分系統(tǒng)、子系統(tǒng)、集成系統(tǒng)、納入作戰(zhàn)體系的順序逐漸復雜化,其缺陷可能的影響范圍會越來越廣、程度會越來越深,與之相對應的缺陷糾正成本也會越來越高,甚至是在其列裝之后,為了不破壞整個作戰(zhàn)體系的完整性,而不得不急劇增加它在整個生命周期中的保障資源,以彌補其缺陷造成的影響。正是因為該原則,在武器裝備的研制過程中,研發(fā)部門需要通過一定的信息反饋,迭代調(diào)整武器裝備設計方案的特定參數(shù),從而克服武器裝備設計缺陷,實現(xiàn)設計目標。
武器裝備設計缺陷包括技術性能指標和作戰(zhàn)使用指標2個方面,對于研制部門來說,通常只能依據(jù)技術性能指標的達成情況來推斷階段性任務的完成情況。雖然研制部門可以通過分析研究,將作戰(zhàn)使用指標轉(zhuǎn)化成一組與之對應的技術性能指標,進而判斷武器裝備的研制在作戰(zhàn)使用指標方面是否也達成了研制要求;但是在很多情況下,尤其是在武器裝備研制的早期,由作戰(zhàn)使用指標對應及分解而成的技術性能指標往往并不能涵蓋作戰(zhàn)使用指標所指代的作戰(zhàn)使用需求。因此,在這種情況下,作戰(zhàn)試驗鑒定部門必須介入研發(fā)過程,代表最終的作戰(zhàn)使用人員,估測最終的作戰(zhàn)效能和適用性,提出武器裝備設計在作戰(zhàn)使用方面的反饋信息,從而協(xié)助研發(fā)部門,在武器裝備全壽命周期盡可能的早期,排除缺陷,改進設計,進而提升武器裝備全壽命周期的綜合效益。而且,從武器裝備的研發(fā)規(guī)律來看,這樣的信息反饋活動應當不止少數(shù)的幾次,而應伴隨武器裝備的研發(fā)過程,根據(jù)需求及時參與評測,及時給出反饋,進而及時做出改進。
武器裝備完成狀態(tài)鑒定之后實施的作戰(zhàn)試驗是判斷武器裝備是否可以列裝定型的最重要的試驗環(huán)節(jié)。但僅實施該階段的作戰(zhàn)試驗,結(jié)果的有效性卻非常有限,需通過作戰(zhàn)評估,提升作戰(zhàn)試驗的把關實效。
作戰(zhàn)試驗是從最終作戰(zhàn)使用的角度,考察擬列裝武器裝備完成既定作戰(zhàn)任務和適用于既定作戰(zhàn)任務的程度。因此,從其本質(zhì)上來說,作戰(zhàn)試驗必須“像作戰(zhàn)一樣試驗”,即盡可能在不被干擾的情況下連貫實施(模擬的)作戰(zhàn)任務。然而,當前作戰(zhàn)試驗通常把作戰(zhàn)任務加以分段,或者指定作戰(zhàn)任務的某些作戰(zhàn)參數(shù)(如某型戰(zhàn)車以某車速行進至某指定地點,以某預設射擊參數(shù),打擊某假想目標)。采用這種分段和預設參數(shù)的目的,主要是為了配合測量測試裝備,以采集到鑒定評估所需的武器裝備作戰(zhàn)應用數(shù)據(jù)。但是,這種處理方式卻犧牲了試驗的作戰(zhàn)真實性。
可以看出,上述必須干擾作戰(zhàn)進程才能采集到的試驗數(shù)據(jù)大多數(shù)與武器裝備的技術性能指標相關,而這些數(shù)據(jù)又通常有比較高的數(shù)據(jù)精度要求,因此必須使用較為精密的試驗設備才能加以測試和測量。如果把這類數(shù)據(jù)的測試測量任務合并到性能試驗當中,適當?shù)貜娀湓囼炦^程的作戰(zhàn)背景,以一體化試驗的方式開展數(shù)據(jù)采集,并以作戰(zhàn)評估的形式(依據(jù)這些數(shù)據(jù)的實測結(jié)果)預估武器裝備的作戰(zhàn)效能和適用性,則既滿足了當前作戰(zhàn)試驗對于試驗數(shù)據(jù)的需求,更重要的是,它最大可能地降低了試驗過程對于(模擬)作戰(zhàn)過程的干擾,甚至可以做到“仗怎么打,試驗就怎么做”。
對于作戰(zhàn)試驗來說,它最終獲得的數(shù)據(jù)由3類信息構(gòu)成:第一類是武器裝備自身固有特性的信息;第二類是武器裝備作戰(zhàn)操作所處的環(huán)境信息;第三類是來自整個試驗系統(tǒng)的其他信息。其中:第一、二類信息是作戰(zhàn)試驗的有用信息;第三類信息是作戰(zhàn)試驗不需要但卻無法避免的噪音信息。而作戰(zhàn)試驗的有效性,則體現(xiàn)在通過精心設計,獲得盡可能精確的第一、二類信息,并降低第三類信息的影響,從克服噪音的角度,盡可能提升試驗對于第一、二類有用信息的敏感程度和判讀精度。
上述的任務分段和預設參數(shù)的處理方式在作戰(zhàn)試驗結(jié)果中將會引入大量噪聲。這些噪聲遮蔽了武器裝備自身固有特性和作戰(zhàn)使用環(huán)境相關的信息,導致難以判斷試驗中武器裝備的特定作戰(zhàn)表現(xiàn)是源于武器裝備的自身特性或環(huán)境要素,還是因為采用了分段和指定的參數(shù)才產(chǎn)生這樣的作戰(zhàn)表現(xiàn)。這就使得試驗結(jié)果無法以更好的精度反映武器裝備的真實作戰(zhàn)水平,大大降低了作戰(zhàn)試驗的有效性。
如果將這些數(shù)據(jù)采集任務提前到研制過程的前期,避免了分段和預設參數(shù)的處理方式,也就自然降低了這種人為引入噪音信息的影響,從而提升了作戰(zhàn)試驗的有效性。通過強化實施作戰(zhàn)評估提升作戰(zhàn)試驗有效性更為重要的方面是它可以在裝備研制的早期,逐步深化武器裝備與作戰(zhàn)環(huán)境之間交互作用的認識,根據(jù)實際優(yōu)化指標體系和優(yōu)選影響因素,從而通過試驗設計,直接強化作戰(zhàn)試驗對于第一、二類信息的有效提取。如:在某型戰(zhàn)車的研制過程早期,通過作戰(zhàn)評估基本可以確定該型戰(zhàn)車由于引入新型車身穩(wěn)定系統(tǒng),其執(zhí)行突擊任務的作戰(zhàn)效能幾乎不受地形地貌因素的影響;但是,通過作戰(zhàn)評估,發(fā)現(xiàn)該型戰(zhàn)車引入的新型偵查系統(tǒng)對其執(zhí)行突擊任務的作戰(zhàn)效能有明顯影響,具體的影響程度有待進一步明確。那么,在作戰(zhàn)試驗的設計中,就可以不考慮地形地貌因素,而是細化設置偵查系統(tǒng)的不同參數(shù)組合,從而使得試驗結(jié)果更加高效地包含了符合考察需求的第一、二類信息。
作戰(zhàn)試驗的耗資巨大,尤其是在加入對抗因素之后,其任務規(guī)模更是大大超出了前期所有的試驗活動。由于作戰(zhàn)試驗的資源消耗總量基本上和試驗樣本容量成正比,因此,從資源消耗的角度來說,應當盡可能壓縮作戰(zhàn)試驗的樣本容量。但從試驗結(jié)果有效性的角度來說,更大的樣本容量往往可以產(chǎn)生精度更高的試驗結(jié)果,繼而也就能夠為裝備的發(fā)展決策提供更加體現(xiàn)武器裝備真實作戰(zhàn)水平的鑒定結(jié)果。對于試驗鑒定的計劃管理部門來說,權衡以上二者的利弊,選定綜合效益最佳的樣本容量水平,是作戰(zhàn)試驗任務實施前最為重要的決策內(nèi)容之一。
當前作戰(zhàn)試驗的樣本容量確定辦法通常是在所有影響因子的全部水平組合中,由專家依據(jù)經(jīng)驗選取重要的樣本點,從而形成試驗樣本,其樣本單元的個數(shù)也就是其樣本容量。這種做法是在不得已的情況下作出的權宜之計,缺乏科學嚴謹性。而如果有效實施了作戰(zhàn)評估,則試驗人員可以根據(jù)評估結(jié)果預測作戰(zhàn)試驗的效應結(jié)果、精度水平,再根據(jù)給定的第一、二類錯誤的允許水平(或者試驗允許的結(jié)果精度水平)以及試驗所能承受的資源消耗水平,利用數(shù)理理論確定試驗樣本容量[10]。
武器裝備試驗鑒定體制機制改革以后,對作戰(zhàn)試驗鑒定提出的一個明確要求是在提出批量生產(chǎn)意見的同時,需要隨附關于武器裝備操作使用和作戰(zhàn)應用的參考。該要求反映了管理機關對我軍試驗鑒定長久以來一直存在的一個問題的反思,即試驗鑒定重軟硬件等武器裝備實體的考核,而輕操作規(guī)程、訓練規(guī)程、作戰(zhàn)規(guī)程的檢驗。然而,僅僅依靠作戰(zhàn)試驗,顯然是難以完成該要求所提出的相關內(nèi)容的。而如果有效實施作戰(zhàn)評估,則可以較好地滿足該要求所提出的各個方面。
首先,有效實施的作戰(zhàn)評估不僅可以預測作戰(zhàn)效能和作戰(zhàn)適用性,而且可以發(fā)現(xiàn)哪些作戰(zhàn)環(huán)境因素對于作戰(zhàn)表現(xiàn)影響大,哪些影響小。那么對于需要“出奇制勝”的作戰(zhàn)應用,則可以提出利用對作戰(zhàn)表現(xiàn)影響大的環(huán)境因素的參考;對于需要“穩(wěn)定表現(xiàn)”的作戰(zhàn)應用,則可以提出利用對作戰(zhàn)表現(xiàn)影響小的環(huán)境因素的參考。
其次,有效實施的作戰(zhàn)評估需要關注的一個重要方面,即被試武器裝備是否便于操作、訓練和部署。那么,基于評估過程所收集的相關信息,完全可以對研制部門提供的操作手冊、訓練手冊(作戰(zhàn)試驗之前必須組織人員培訓,使其達到作戰(zhàn)操作武器裝備的平均水平,而這方面的最初訓練是由研制部門提供的)進行有效性評估,進而提出改進意見,最終形成優(yōu)化的相關手冊。
最后,有效實施的作戰(zhàn)評估還需要關注的一個重點內(nèi)容,是武器裝備是否便于保障。對于維持或恢復武器裝備作戰(zhàn)水平,作戰(zhàn)評估需要關注其設計及所需的保障操作、保障資源是否足夠通用化、系列化、組合化,及時反饋信息、迭代設計,并積累信息,在研制部門提供其保障手冊的時候,對照檢查其內(nèi)容是否反映了武器裝備保障的真實情況,提出改進意見,最終形成優(yōu)化的相關手冊。
我軍將作戰(zhàn)評估分為初期作戰(zhàn)評估與中期作戰(zhàn)評估。二者均由作戰(zhàn)試驗部門組織開展,都是為了預測武器裝備的作戰(zhàn)效能和適用性而實施,也都根據(jù)評估結(jié)果,為研制部門提出武器裝備設計的改進建議,或是為作戰(zhàn)試驗提出優(yōu)化建議。因此二者在職能方面的相似性很高,甚至我軍也未明確提出二者在時間上的區(qū)分界限,只是規(guī)定初期作戰(zhàn)評估起始于裝備批準立項研制之后,中期作戰(zhàn)評估結(jié)束于裝備鑒定審查前。另外,由于作戰(zhàn)評估的部分內(nèi)容是作為一體化試驗中的作戰(zhàn)試驗加以實施的,那么在作戰(zhàn)評估和作戰(zhàn)試驗之間,也存在著易于混淆的認識。為了促進試驗鑒定工作的順利實施,必須理清初期作戰(zhàn)評估、中期作戰(zhàn)評估、作戰(zhàn)試驗的認識。具體可從下文提出的武器裝備開發(fā)原型的角度加以區(qū)分。
武器裝備的研制通常需要分解到階段性任務,通過階段性任務的完成,逐步構(gòu)建滿足作戰(zhàn)需求的武器裝備。在每一階段的開始,通常會設計(可能會實際構(gòu)建)一個原型系統(tǒng),然后通過試驗(可能包括鑒定)來檢驗該原型系統(tǒng)與預想目標是否保持一致,再依據(jù)試驗反饋,對原型系統(tǒng)作出調(diào)整,形成本階段最接近于預設目標的階段性系統(tǒng)。這些階段與階段之間彼此銜接,但又保持相對獨立。對于每個階段來說,它們都是由一組或多組“計劃、實施、檢驗、改進”工作構(gòu)成的閉環(huán)流程。而每個階段最終的改進結(jié)果,又成為下一個階段開始的計劃環(huán)節(jié)的輸入。由此形成武器裝備開發(fā)螺旋式前進、迭代式發(fā)展的階段性特征。
通過進一步研究,可以把武器裝備部署到戰(zhàn)場之前的發(fā)展形態(tài)劃分為3個原型系統(tǒng)。而圍繞著3個原型系統(tǒng)開展的“計劃(設計)、實施(構(gòu)建)、檢驗(試驗鑒定)、改進(調(diào)整參數(shù))”工作,即構(gòu)成了武器裝備研發(fā)過程界限清晰、職能明確、密切銜接的3個大的階段。這3個原型系統(tǒng)分別是概念原型、開發(fā)原型和作戰(zhàn)原型。
3.2.1 概念原型
概念原型即關于武器裝備是什么樣的,以及武器裝備應被怎樣應用的構(gòu)想。它的主要載體是裝備研制方案,其推演和展示媒介可能是各種解析模型或模擬仿真模型。概念模型起始于對于作戰(zhàn)需求、技術可行性、資源(包括資金、日程等)可承受性3方面的權衡分析,成熟于確定作戰(zhàn)效能與適用性指標,以及確認可行技術方案。通過概念模型,即從作戰(zhàn)的角度明確了待研發(fā)的武器裝備將被應用于何種任務,以及它完成任務的程度和在預設的作戰(zhàn)環(huán)境下的耐受程度。
3.2.2 開發(fā)原型
開發(fā)原型即關于武器裝備如何通過(開發(fā)周期內(nèi)可以獲得的)技術加以實現(xiàn)的構(gòu)想。它的主要載體是武器裝備逐步完善成熟的技術實現(xiàn)方案,可能通過解析模型、模擬仿真模型、工程研制樣機(或其子系統(tǒng)、部件)、(和武器裝備最終形態(tài)相當接近的)試制樣機的形式加以推演和展示。開發(fā)原型起始于作戰(zhàn)效能指標向工程技術指標的轉(zhuǎn)化,即確定武器裝備在技術方面的開發(fā)目標,歷經(jīng)多輪試制、試驗(可能包括鑒定)、調(diào)整技術方案中的武器裝備參數(shù),直至確定依據(jù)技術方案開發(fā)的武器裝備可以達成技術開發(fā)目標,即最早可以結(jié)束于狀態(tài)鑒定,最晚可以結(jié)束于定型鑒定。
開發(fā)模型可細分為系統(tǒng)集成之前的開發(fā)原型和系統(tǒng)集成之后的開發(fā)原型。系統(tǒng)集成之前的開發(fā)原型是一種探索性的原型系統(tǒng),它需要不斷嘗試性地調(diào)整部件級、子系統(tǒng)級、系統(tǒng)級的武器裝備參數(shù),直至原型系統(tǒng)反映的武器裝備作戰(zhàn)表現(xiàn)滿足了設計目標要求;系統(tǒng)集成之后的開發(fā)原型是一種驗證性的原型系統(tǒng),它需要通過科學而規(guī)范的演示和評測程序(主要是一系列的假設檢驗活動),驗證確認如果按照嘗試而得來的參數(shù)構(gòu)建的武器系統(tǒng)確實能夠滿足設計的目標要求。
3.2.3 作戰(zhàn)原型
作戰(zhàn)原型即關于武器裝備應用于實戰(zhàn)時,應具有何種形態(tài),以及具備何種功能、性能、效能、適用性的構(gòu)想。它的主要載體是武器裝備逐步完善成熟的生產(chǎn)工藝方案,可能通過解析模型、模擬仿真模型、小批量生產(chǎn)樣機的形式加以推演和展示。起始于武器裝備技術實現(xiàn)方案基本固化(最理想的情況是通過了狀態(tài)鑒定,技術實現(xiàn)方案完全固化),制定了生產(chǎn)方案,并試生產(chǎn)了小批量樣機,結(jié)束于通過作戰(zhàn)試驗和定型鑒定。
以上3類原型系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣,彼此依存,但其構(gòu)建的目的卻各不相同,非常易于區(qū)分。經(jīng)過分析,可以看出,這3類原型系統(tǒng)實際上是和初期作戰(zhàn)評估、中期作戰(zhàn)評估、作戰(zhàn)試驗一一對應的。那么在實踐的過程中,就可以按照評估或試驗的原型系統(tǒng)對象,將其區(qū)分為初期作戰(zhàn)評估、中期作戰(zhàn)評估和作戰(zhàn)試驗。于是,在實踐中就更容易確定各階段評估或試驗任務的起止時間、考核內(nèi)容、完成標準等試驗設計與實施的關鍵要素。
需要指出的是,如果武器裝備完成系統(tǒng)集成后,開發(fā)原型系統(tǒng)的推演與展示媒介是成系統(tǒng)的試制樣機,那么這樣的開發(fā)原型系統(tǒng)是“準作戰(zhàn)原型系統(tǒng)”。面向準作戰(zhàn)原型系統(tǒng),可以開展狀態(tài)鑒定與作戰(zhàn)試驗合并實施的一體化試驗。但是這些一體化實施的作戰(zhàn)試驗并不能完全替代面向作戰(zhàn)原型系統(tǒng)的作戰(zhàn)試驗。
本文通過研究作戰(zhàn)評估與裝備研制過程、作戰(zhàn)試驗的相互關系,展示了作戰(zhàn)評估對于武器裝備研制開發(fā),乃至武器裝備的作戰(zhàn)運用所具有的重要把關職能和大力推進作用,并對如何界定早期作戰(zhàn)評估、中期作戰(zhàn)評估與作戰(zhàn)試驗給出了基于武器裝備開發(fā)原型的區(qū)分原則,從而在今后開展相關評估或試驗工作時,可以更加清晰地設定評估或試驗目標、劃定評估或試驗工作的起止界限,以及確定評估或試驗工作的完成標準。
基于作戰(zhàn)評估與作戰(zhàn)試驗在任務上存在的相似性,可以在未來開展相關評估工作時,參照現(xiàn)有的關于作戰(zhàn)試驗的研究成果與實踐經(jīng)驗加以組織實施。但由于作戰(zhàn)評估在任務主體、任務對象、任務所處的裝備研發(fā)階段等方面存在的特殊性,其組織實施又必須做出相應的調(diào)整。限于篇幅,本文未對此加以展開,需要在今后的研究中加以充實。