李 煒，張 恒，王 瑋

(海軍裝備研究院，北京100161)

0 引言

20世紀90年代以來，美國在實施新軍事變革中提出了“系統(tǒng)的系統(tǒng)”、“系統(tǒng)集成”等思想，強調隨著現代科學技術特別是信息技術的迅速發(fā)展和廣泛應用，應該設計一個架構，將各個軍事系統(tǒng)整合起來，以大幅度提高軍事能力［1］。這就是現在所說的作戰(zhàn)體系和基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力。

近年來，美軍積極從2個方面推進作戰(zhàn)體系建設，一是運用體系思想加強軍兵種內部及之間的聯合，形成強大的聯合作戰(zhàn)能力;二是運用體系思想研發(fā)各種先進的武器裝備，提高應對各種作戰(zhàn)任務的體系能力。其中，美國海軍實施的“網絡中心戰(zhàn)”，實質是利用信息網絡強化對信息的感知、傳輸和處理能力，將傳統(tǒng)意義上獨立的艦船平臺等兵器轉變?yōu)樾畔⒒鲬?zhàn)體系的節(jié)點，從而獲得信息優(yōu)勢和作戰(zhàn)優(yōu)勢?？梢?，當今信息化海上戰(zhàn)爭的環(huán)境，客觀上要求從構建作戰(zhàn)體系和提高體系作戰(zhàn)能力的角度出發(fā)來發(fā)展海軍裝備特別是艦船裝備，一型艦船對體系的貢獻度則成為研發(fā)決策的重要衡準。

本文主要從艦船裝備體系構成出發(fā)，給出艦船裝備體系貢獻度的基本含義，并通過實例探索出一種具體的評價方法。

1 艦船裝備的體系與能力

1.1 作戰(zhàn)體系與能力構成

關于體系，《辭?！方忉尀椤叭舾捎嘘P事物互相聯系互相制約而構成的一個整體”，一些專家、學者也給出了自己的定義。綜合國內外對體系的認識，可以將體系看成是“由多個系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)”，是系統(tǒng)的系統(tǒng)，是系統(tǒng)的更高階段和形式。而作戰(zhàn)體系是指按一定的戰(zhàn)略、戰(zhàn)役目的將人員和武器裝備系統(tǒng)通過C4ISR有機聯結起來的一個整體系統(tǒng)［2］，也就是指由各種作戰(zhàn)要素、作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)系統(tǒng)，按照一定結構組織聯結起來、并按照相應機理運作的整體系統(tǒng)。根據結構決定功能的原理，構成作戰(zhàn)體系的各要素、單元和系統(tǒng)對體系整體能力或效能的貢獻不是它們各自能力的線性疊加，而是具有放大或縮小功能的非線性作用［1］。

信息化條件下作戰(zhàn)體系的能力，即體系作戰(zhàn)能力是在先進的軍事信息系統(tǒng)支持下，各種作戰(zhàn)能力相互聯結、相互作用而形成的整體作戰(zhàn)能力，它不是單個武器、作戰(zhàn)單元等作戰(zhàn)能力的簡單相加，而是由多層次具體作戰(zhàn)能力按照一定的方式組合起來，形成整體大于各部分之和的綜合能力或效能?；谛畔⑾到y(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力主要由任務能力 (核威懾與核反擊、聯合火力打擊、聯合封鎖、聯合島嶼進攻、聯合保交等)、要素能力(情報偵察、指揮控制、火力打擊、立體機動、信息攻防、綜合保障等)和信息基礎支撐能力 (信息獲取、傳輸、處理、分發(fā)、安全等)3個層次的能力構成［1］。

1.2 艦船裝備體系與能力構成

艦船裝備是海軍裝備的主體，在構建海上作戰(zhàn)體系中具有核心地位。描述艦船裝備的體系構成，傳統(tǒng)上是根據艦船的基本使命和遂行的任務劃分，即按照艦類、艦種和艦型劃分。如按使命任務將艦船分為作戰(zhàn)艦艇和輔助艦船兩大類，其中作戰(zhàn)艦艇又分為水面艦艇和潛艇兩類;在同類艦船中，按其基本任務劃分為艦種，如水面戰(zhàn)斗艦艇包括航母、巡洋艦、驅逐艦、護衛(wèi)艦、護衛(wèi)艇、導彈快艇等艦種。

隨著近幾場局部戰(zhàn)爭實踐和新軍事變革的推進，特別是美國海軍“網絡中心戰(zhàn)”理論的牽引，各海軍強國正在秉承基于能力的裝備發(fā)展思路，從其海上安全戰(zhàn)略任務確定的核心能力要求出發(fā)，通過構建不同的海上作戰(zhàn)力量體系來推動海軍裝備、特別是艦船裝備的體系建設，努力實現從以平臺為中心向以體系為中心轉變，盡快提升或形成體系作戰(zhàn)能力。其中，美國海軍以“由海向陸”戰(zhàn)略為牽引，按照前沿存在、威懾、海上控制、力量投送、海上安全和人道主義援助6種核心能力要求，以建成“海上打擊”、“海上盾牌”、“海上基地”和“部隊網”等“四大能力支柱”為目標完善裝備體系，包括以航母及艦載機、核潛艇為核心的“海上打擊”裝備體系，以巡洋艦與驅逐艦、近海戰(zhàn)斗艦、多用途海上飛機、遠程艦空導彈、建制水雷戰(zhàn)系統(tǒng)等為核心的“海上盾牌”裝備體系等。

綜合分析海軍強國的海上安全戰(zhàn)略任務和信息化海上作戰(zhàn)特點可以看到，基于信息系統(tǒng)的海上體系作戰(zhàn)能力中，任務能力主要包括核威懾與核打擊能力、海域控制與打擊能力、保交作戰(zhàn)能力、兩棲作戰(zhàn)與對陸打擊能力、綜合保障能力等;支撐任務能力的要素能力可以歸納為信息能力、打擊能力(保障能力)、防護能力和機動能力等4個方面，每個任務能力對應的具體要素能力因任務特性而有所不同。同時，以任務能力為目的構建和運用作戰(zhàn)力量體系，則牽引出綜合考慮裝備類別、基本特性和多功能屬性的海軍裝備體系，主要包括信息裝備、核打擊裝備、機動作戰(zhàn)裝備、兩棲戰(zhàn)裝備、水雷戰(zhàn)裝備、岸基打擊裝備、支援保障裝備等。不同類別的裝備構成不同的作戰(zhàn)力量體系，其中艦船裝備是主體，要求具備4種要素能力，形成5種核心任務能力，詳見圖1和表1。

表1 任務能力 (力量體系)與裝備的映射關系Tab.1 The corresponding relationship between mission capabilities and armament

圖1 海軍裝備體系的構成Fig.1 The construct of ship system of systems

2 艦船裝備的體系貢獻度評價方法

2.1 艦船裝備體系貢獻度的含義

貢獻度通常指下層或局部性的構成要素對上層整體作用或效果的貢獻程度，多用于經濟社會領域衡量發(fā)展狀況，如用于分析經濟效益時的產出與投入之比，分析各種因素對經濟增長的作用大小等。在武器裝備領域，近年來研究裝備體系技術貢獻度問題，主要是分析不同技術對于所支持系統(tǒng)獲得特定功能的貢獻程度和對整個裝備體系完成使命能力的貢獻程度［3］。貢獻度一般表達為要素對整體作用或效果所起作用的絕對值，也可以表達為要素對整體作用或效果增長所起作用的絕對值，如果對所起作用采用相對值 (百分率)表示，則可以稱為貢獻率。

由于單個艦船通常是完整的武器系統(tǒng)，因此，艦船裝備的體系貢獻度可以定義為一型或單艘艦船在某個海軍裝備體系或力量體系中對該體系完成使命任務所發(fā)揮的作用，即貢獻的程度。評價艦船裝備的體系貢獻度，實質是評價單一艦船加入體系后對某個海軍裝備體系或力量體系能力的貢獻程度。從圖1和表1中可以看出，海軍作戰(zhàn)體系的構成是分層次的，從力量體系 (5個)――裝備類別 (7個)――作戰(zhàn)編成 (編隊、作戰(zhàn)群等)?？紤]到海上戰(zhàn)略、戰(zhàn)役和戰(zhàn)術級作戰(zhàn)任務均是由最小的體系(作戰(zhàn)編成)組合成不同的力量體系或獨自完成的，故衡量單一艦船在作戰(zhàn)編成中的貢獻度是評價艦船裝備體系貢獻度的核心內容，對裝備類別和力量體系等上層體系的貢獻度可以在此基礎上進行綜合與評估。

決定作戰(zhàn)編成的主要因素是所屬裝備的類型、型別與數量，這些因素決定著作戰(zhàn)編成的體系能力。從裝備發(fā)展以新代舊、質量為先的目的出發(fā)，評價艦船裝備對作戰(zhàn)編成的體系貢獻度，主要應考慮艦船類型或型別變化對體系能力的影響，數量可以作為類型或型別因素變化的影響結果來考慮。從信息化海上作戰(zhàn)已經深入實踐的狀況看，作戰(zhàn)編成中艦船類型或型別變化主要是更新換代和提高既有能力，也不排除科技進步創(chuàng)造出新型艦船產生新質作戰(zhàn)能力。對后者，是從無到有的質變，體系貢獻度容易表達;對前者，主要通過衡量既有能力的增長來評價貢獻度，是重點要解決的問題。按照貢獻度的一般表達形式，采用絕對值表示艦船裝備的體系貢獻度為:

貢獻度Cm=變化后的體系作戰(zhàn)能力Ca1－變化前的體系作戰(zhàn)能力Ca0，

并在此基礎上用Ca1/Ca0表達體系作戰(zhàn)能力增長的比例;

采用相對值表示艦船裝備的體系貢獻度為:

貢獻率Cr=單一艦船產生的部分體系作戰(zhàn)能力Cai/總的體系作戰(zhàn)能力Cat，

并在此基礎上用變化后的貢獻率Cr1－變化前的貢獻率Cr0表達體系作戰(zhàn)能力的增量。

據此，評價艦船裝備體系貢獻度的方法，落腳在如何科學評估作戰(zhàn)編成的體系作戰(zhàn)能力上。

2.2 艦船裝備體系貢獻度量化評價方法

評估作戰(zhàn)能力的方法有指數法、層次法、區(qū)間數評估法、計算機仿真法、ADC法等，這些方法各有優(yōu)點，但各自都難以全面體現體系作戰(zhàn)能力的結構復雜性、關系復雜性與行為復雜性［1，4］。近年來迅速發(fā)展起來的從定性到定量的綜合集成方法，為評估復雜系統(tǒng)提供了理論指導。有關研究提出了基于整體效果的裝備體系作戰(zhàn)效能評估方法［5］、評估體系作戰(zhàn)能力實現的以價值為中心的分析方法［6］、裝備體系能力需求論證用的體系對抗仿真實驗方法［7］等通用的評估方法，對評估海上作戰(zhàn)編成的體系作戰(zhàn)能力有很好的借鑒作用。

鑒于海域控制與打擊、保交作戰(zhàn)等海上攻防作戰(zhàn)在海上多樣化任務中比重最大、信息化程度最高，以此為切入點研究體系作戰(zhàn)能力評估方法具有典型性和牽引作用。目前，在艦船裝備發(fā)展論證階段主要采用綜合指數法評估單艦作戰(zhàn)能力。該方法主要應用模糊集合對不同種類武器采用統(tǒng)一衡量標準進行作戰(zhàn)能力綜合評估，考慮的因素從下到上分為設備性能層、系統(tǒng)指數層、任務指數層和全艦綜合指數層4個層次，并以系統(tǒng)設備性能分析和使用過程仿真相結合的方式計算指數，能夠基本反映艦載武器和電子系統(tǒng)集成在艦船平臺上的綜合性能和固有能力，結果形象直觀，評估速度快。從理論上看，該方法能夠較好反映系統(tǒng)之間的復雜結構關系和相互作用關系，按層次分析能力并進行適當綜合，且以計算和仿真為基礎，以此擴展到分析作戰(zhàn)編成固有的體系作戰(zhàn)能力合理可行。

按網絡中心戰(zhàn)要求，海上作戰(zhàn)編成通過傳感共用、態(tài)勢共享、統(tǒng)一指揮、協同作戰(zhàn)等方式，將海上C4ISR系統(tǒng)與艦船等平臺融為一體，完成對海、防空和反潛等作戰(zhàn)任務。由此，體系作戰(zhàn)能力主要是融合后的整體對海、防空和反潛能力。評估體系作戰(zhàn)能力，就是分析計算作戰(zhàn)編成的對海、防空和反潛能力指數，并根據需要進行綜合。評估考慮的因素從下至上為設備性能、系統(tǒng)指數、平臺指數、任務指數和體系綜合指數5個層次(見圖2)。

各層級的能力指數求解方法如下:

①系統(tǒng)指數

在指數基準的基礎上，依據艦載系統(tǒng)設備性能分析和使用過程仿真相結合的方式給出修正系數，計算出實際的能力指數。關鍵是要考慮傳感器與武器之間的匹配性。例如:

反艦導彈對海作戰(zhàn)能力指數=f1×f2×f3×f4×對海指數基準;

其中:f1為對反艦導彈數量的修正系數;f2為針對射程、速度、彈道的修正系數;f3為針對命中精度變化的修正系數;f4為適航性對作戰(zhàn)能力的修正系數。

圖2 體系作戰(zhàn)能力評估的層次結構Fig.2 The level structure for system-of-systems capability evaluation

②平臺指數

由單艦各武器系統(tǒng)指數依次求和得到。關鍵是要考慮本艦在編成中擔負的任務類型、任務區(qū)域分配、陣位配置以及艦上不同武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)時序等因素。需要作戰(zhàn)過程仿真提供支撐。如下式:

單艦反潛作戰(zhàn)能力指數=f×［z×直升機指數基準 +h×魚雷指數基準+g×魚雷指數基準］+水聲干擾器材指數;其中:z為直升機能力系數;h為火箭助飛魚雷能力系數;g為管裝魚雷能力系數;f為艦艇平臺修正系數。

③體系任務指數

由各單艦相應的任務能力指數依次求和得到。即:

體系防空作戰(zhàn)能力指數=∑單艦任務區(qū)域內防空指數。

④體系綜合指數

將基于作戰(zhàn)模擬得到的轉換系數變?yōu)闄嘀叵禂?，對各體系任務能力進行加權求和得到。即:

體系綜合作戰(zhàn)能力指數=Kh×對海指數+Kk×

防空指數 +Kq×反潛指數;

其中Kh，Kk，Kq分別為對海、防空、反潛能力指數的權重系數。

3 實例分析

運用上述綜合指數法對某8艦編隊的2種編配狀態(tài)進行分析，以評估部分艦船變化后的體系貢獻度。該編隊初始編成為1艘大型載機艦(Z1型)、2艘防空型驅逐艦(Q1，Q2型各1艘)和5艘多用途驅逐艦(D1型1艘、D2型3艘、D3型1艘)構成，升級后編成的艦種不變，艦型變化為Z2型1艘、Q2和Q3型各1艘、D3型3艘、D4型2艘。

以環(huán)型編隊構型為典型狀態(tài)，對2個編隊及其中各艦的對海、防空、反潛和綜合作戰(zhàn)能力指數的計算分析結果如表2所示。從表中可以看出，1艘大型載機艦和2艘防空型驅逐艦的綜合作戰(zhàn)能力分別占2個編隊的61%和69%，貢獻度最大。更換1艘Z2型大型載機艦和1艘Q3型防空驅逐艦后，編隊綜合作戰(zhàn)能力提高了47%，對編隊能力提高的貢獻度最大;更換D3、D4型多用途驅逐艦各2艘后，編隊綜合作戰(zhàn)能力提高了11%。即升級后的編隊作戰(zhàn)能力較原編隊提高了58%。上述定量分析與專家的定性判斷趨勢一致。

表2 編隊體系作戰(zhàn)能力指數Tab.2 The capability index of the combat formation

4 結語

根據一般意義的作戰(zhàn)體系和貢獻度，本文研究提出了艦船裝備體系的構成和體系貢獻度的基本含義，基于現有方法并結合海上作戰(zhàn)編成的特點，對戰(zhàn)斗艦艇的體系貢獻度評價問題，研究出一種評估作戰(zhàn)編成固有的體系作戰(zhàn)能力 (分項及綜合)的綜合指數法，應用于編隊構成分析具有較好的科學性。鑒于體系作戰(zhàn)能力評估是十分復雜的過程，與作戰(zhàn)運用密切相關，從實戰(zhàn)效能看，今后還應在評估固有體系作戰(zhàn)能力的基礎上，立足運用仿真等先進方法手段，評估實戰(zhàn)環(huán)境下體系的任務作戰(zhàn)能力。

［1］ 任連生．基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力概論［M］．北京:軍事科學出版社，2010．

［2］ 胡曉峰，等．作戰(zhàn)模擬術語導讀［M］．北京:國防大學出版社，2004．

［3］ 常雷雷，張小可，等．基于灰靶理論的武器裝備體系技術貢獻度評估［J］．兵工自動化，2010，29(10):13 －15，19．

［4］ 蔡延曦，孫琰，等．武器裝備體系作戰(zhàn)效能評估方法分析［J］．先進制造與管理，2008，27(10):24 －26．

［5］ 于芹章，張英朝，等．基于整體效果的裝備體系作戰(zhàn)效能評估方法研究［J］．系統(tǒng)仿真技術，2011，7(3):183 －189．

［6］ 劉磊，荊濤，等．武器裝備體系演化的評估方法研究［J］．系統(tǒng)仿真學報，2006，18(增2):621 －623，627．

［7］ 胡曉峰，楊鏡宇，等．武器裝備體系能力需求論證及探索性仿真分析實驗［J］．系統(tǒng)仿真學報，2008，20(12):3065 －3068，3073．