武器裝備體系需求論證研究

楊東昌，馬永忠，宋科

（武警工程大學裝備管理與保障學院，陜西 西安 710086）

1 前言

裝備需求論證是引領裝備發展方向、提升裝備建設質量的重要手段，貫穿于裝備發展建設的全壽命周期，對于推動武器裝備科學化、體系化發展具有重要意義。在信息化、智能化高速發展的條件下，裝備迭代速率加快，裝備體系結構越來越復雜，技術含量越來越高，研制周期逐漸增長，開發費用越來越大。這對裝備發展實施正確決策帶來了挑戰，使得裝備論證工作顯得越來越重要。

近年來，以美國為首的發達國家在裝備發展中，綜合性的系統得到迅速發展。重視以作戰需求牽引裝備體系構建與更新，加強能力需求建設，同時建立高度權威的裝備需求生成機構，全程指導武器裝備建設。美軍憑借著其優秀的軍事理論、先進的技術手段和豐富的實戰經驗，確立了其在國際上裝備發展的領導地位，逐步形成了理論完善、方法明確、系統配套的工程化論證體系。

2 武器裝備論證發展現狀

近年來，隨著高新技術的發展和廣泛運用，裝備日益高技術化，裝備的技術可行性分析備受國家重視。如美國頒布的《重大武器采辦規定》中，就明確規定了裝備采辦“重點放在研制與采辦過程的階段，探索能完成任務需求的各種選擇方案”，進一步強調了論證在裝備發展中技術可行性分析的重要性。美軍立足于軍事轉型和能力開發戰略需要構建了國防采辦系統(DAS)、“聯合能力集成與開發系統”（JCIDS）和規劃計劃預算執行系統（PPBE）。形成了完善的美國國防采辦的三大決策支持系統，有力牽引著武器裝備體系的發展和建設方向。

2.1 武器裝備體系構建方面

“IEEE Std 610.12–1990”將架構定義為“體現在其組件中的系統的基本組織，它們之間以及與環境的關系以及指導其設計和發展的原理”。

美軍在C4ISR系統結構框架的基礎上，建立和發布了《國防部體系結構框架DoDAF2.0》定義了體系結構發展、體系結構描述和體系結構集成的通用方法和規范，強調面向聯合作戰，從能力、業務、系統、服務、全景、標準、項目、數據八個方面構建8視角、52視圖，形成了武器裝備需求分析的標準、規范。

在體系功能分析上，采用公理化設計（AD理論）的思想來解決，將作戰任務域做用戶域，作戰能力域作為功能域，武器裝備體系功能域作為結構域。通過對高層次的需求決策分析，進而完善低層次需求，采用自頂向下的分層映射方法，各層包含的域都有其對應的需求目標。如圖1所示。

圖1 基于AD理論的武器裝備體系功能映射分析

2.2 武器裝備體系需求分析方面

美軍十分重視利用建模仿真技術來支持武器裝備體系的開發和應用。相繼研究開發了聯合作戰系統（JWARS）、聯合建模仿真系統（JMASS）、聯合戰區級仿真系統（JTLS），通過以上項目的實施，以武器裝備體系建模仿真為基礎，在體系需求分析方面得到較大的發展，取得明顯軍事效益和經濟效益。體系需求分析通常包括任務需求分析和能力需求分析，以及裝備需求映射方法。

任務需求分析是通過對武器裝備運用作戰領域的研究，突出武器裝備在作戰中的重要地位，是提出作戰需求指標的重要途徑。使命任務分析包括作戰使命分析、作戰概念設計、作戰活動分解、作戰活動集成四個步驟。在作戰使命分析時，采用SWOT的方法，從武器裝備發展的國內外安全形勢和戰爭發展規律出發，找出發展的優勢劣勢和面臨的機會與威脅，科學的確定武器裝備的作戰使命。

作戰能力是衡量武器裝備作戰潛能的重要指標，是引領裝備需求論證的重要依據。武器裝備的作戰能力需求是連接武器裝備使命任務需求和武器裝備系統需求的紐帶。質量功能展開（QFD），由日本質量專家赤尾洋二于1966年首次提出，是一種由顧客需求驅動的產品設計開發，有著堅實的理論基礎和廣泛的應用性。但由于分析數據的不確定性，使得結論主觀較強，可靠性不夠。李亮，郭齊勝在QFD的基礎上利用灰色關聯分析和粗糙集的理論提出了基于灰關聯分析的QFD，即GQFD和基于粗糙集的QFD，即RQFD的方法。同時結合1995年我國工程院院士李德毅提出的云模型的相關理念，提出了基于云模型的QFD，即CQFD。

2.3 武器裝備體系評估方面

裝備體系需求滿足度評估方法比較多，比如，面向作戰任務的能力需求滿足度評估方法、基于兵棋推演的評估方法和基于對抗仿真的評估方法等。

面向任務的武器裝備體系作戰能力需求滿足度分析，是以武器裝備體系建設的使命任務為依據，通過使命任務的分解提出作戰能力需求，進而分析武器裝備體系固有作戰能力滿足其使命任務作戰能力需求的程度，突出了武器裝備體系的編組配置和作戰運用對作戰能力的影響。

基于兵棋推演的評估方法屬于動態評估，最早于1811年由普魯士的軍事顧問馮·茉斯維茨提出。“兵棋推演立”從實際的作戰數據出發，在嚴謹的規則下，采用的沙盤和棋子展現出作戰過程中的畫面。能夠形象的展現作戰環境，包括地理信息、氣象條件、電磁和水文環境等。同時能夠詳細的記錄作戰單元的死亡時間、破壞程度和突發情況，詳細的反映了戰場的動態環境。以能否達到推演目標作為“任務成功滿足度”的評判結論，通過多地形、多樣式的推演統計，最終形成評估結論，一定程度上，推演過程反映了作戰對抗的真實程度。兵棋推演形成的多種想定可以作為對抗仿真評估的輸入條件，評估結論則作為對抗仿真評估的重要參考。

對抗仿真評估屬于動態評估，集地理信息管理、方案制訂、指揮作業、武器編配、裝備運用、仿真推演、分析評估和方案優化于一體。能夠模擬武器裝備體系作戰運用環境和武器裝備在體系作戰背景下的綜合運用。以仿真的形式將作戰場景立體的展現出來，在作戰動態變化中綜合反應人員、武器裝備和任務環境之間的聯系，客觀的反映了裝備體系的作戰效能。

3 武器裝備論證發展方向

（1）裝備體系論證工程化思想成為主導。隨著武器裝備信息化體系發展，武器裝備體系整體性特征更加突出。裝備需求論證工程化是以系統科學思想為指導，在理論研究與工程應用之間架設橋梁。通過加強裝備需求工程化研究，建立裝備需求論證工程化模式與機制，能夠從根本上提高裝備需求論證的效率與質量。一方面能夠按照集中效益的原則優化配置全軍裝備需求論證軟硬件資源，充分發揮各種軍兵種裝備論證機構的論證優勢；另一方面能夠以裝備需求論證工程化為橋梁，有效彌補學術成果與工程需求之間的鴻溝。

（2）加強以數學模型為基礎的體系需求分析方法。當前體系需求方法大多主觀性較強，論證得出的結果缺乏客觀依據。根本原因就是對數據分析的手段單一，加強需求分析和需求映射的分析方法，將先進的數學理論作為分析的主要手段，使得對原始數據的分析更加科學、客觀。

（3）動態評估將成為體系需求方案的主要評估方法。動態評估主要包括兵棋推演和對抗仿真兩種類型。其本質都是將裝備體系置于作戰任務的背景下，不單單考慮單個裝備的影響，而是加強了裝備與裝備之間，人與裝備之間的協同運用，能夠更好地反應裝備體系的“涌現”能力，評估結果相對靜態評估也更加真實可信，同時還能作為輔助決策為作戰人員提供合理的裝備使用時機，明確各裝備間的協同關系，使作戰任務的能夠更加順利的完成，加強了裝備體系的作戰能力。