（空軍工程大學 防空反導學院，陜西 西安 710051）

1 引言

信息化的戰(zhàn)爭，必然要求信息化的裝備保障，而裝備保障信息化的關鍵是保障指揮手段的自動化[1]。地空導彈裝備保障指揮自動化主要是指裝備保障人員在戰(zhàn)前、戰(zhàn)時按照上級、本級的作戰(zhàn)要求利用有效的輔助決策手段，制定保障計劃和各種應對突發(fā)事件的預案，運用保障力量，保障防空戰(zhàn)役作戰(zhàn)行動順利進行[2-3]。而其中有效的輔助決策手段是以數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)、模型庫為基礎，通過統(tǒng)計、計算、推理等手段為一定問題給出一定條件下的決策信息或決策方案。因此，準確建立地空導彈裝備保障指揮決策模型就顯得非常重要。

地空導彈裝備保障指揮決策的內容復雜，涉及的實體多，既需要描述決策主體之間的關系，又需要描述主體之間的先后關系和活動過程，統(tǒng)一建模語言（UML）不但具有描述系統(tǒng)的靜態(tài)結構和系統(tǒng)動態(tài)行為的功能，還能從不同的角度為系統(tǒng)建模，并形成不同視圖[4]。因此，本文對于體系的概念建模采用UML的建模方法，從不同角度描述系統(tǒng)的功能、組成和運行，選用UML從靜態(tài)和動態(tài)兩個方面建立保障指揮決策模型。

2 地空導彈裝備保障指揮決策流程

裝備保障決策的輸入主要是裝備的需求信息和裝備環(huán)境信息，它輸出的是保障資源的種類、數(shù)量，保障活動的序列、保障方案等信息，其信息流程圖如圖1所示。

圖1 信息流程圖

地空導彈裝備保障指揮員在進行決策時，需要兩方面的信息：一是需求信息，二是資源信息[5]。當需求信息（器材、維修信息、受損裝備后送等）隨著從供應方（維修保障分隊、保障倉庫等）流動時，便引起了資源的流動，到達需要保障方時，便完成了保障任務，即信息完成了一次流程。通過資源的流動，需求得到解決。在實施防空作戰(zhàn)過程中信息有：戰(zhàn)役首長、上級保障機關、裝備保障指揮員發(fā)出的命令、指示、決心、請示、報告等。為了分析方便，把地空導彈裝備保障指揮自動化系統(tǒng)的信息流分為三類：指令信息流、狀態(tài)信息流、協(xié)調信息流。假設保障按照三級進行：作戰(zhàn)單元作為下級保障指揮中心；團（旅、師）作為中級保障指揮中心；軍區(qū)空軍（戰(zhàn)區(qū)綜合保障部門、空軍保障部門）作為上級保障指揮中心。在對物資、器材進行補充時，假設三級都可以直接與軍工企業(yè)或者供應商進行協(xié)調采購。其裝備保障指揮決策流程如圖2所示。

圖2 保障指揮決策流程圖

在圖中，下級保障指揮中心對應作戰(zhàn)單元，中級保障指揮中心對應團（旅、師）；上級保障指揮中心則對應軍區(qū)空軍（戰(zhàn)區(qū)綜合保障部門、空軍保障部門），三級都可以直接與軍工企業(yè)或者供應商進行協(xié)調采購。可以看出：地空導彈保障指揮系統(tǒng)是通過控制各種信息流，如指令信息流、狀態(tài)信息流、協(xié)調信息流、物資（人、知識、器材）流等來完成防空戰(zhàn)役保障任務的。戰(zhàn)前作戰(zhàn)單元通過本級單位的保障系統(tǒng)結合所要執(zhí)行的防空戰(zhàn)役任務對自身的保障能力進行計算、評估完成本級保障方案的生成，中級保障機關得到下級保障單位送來的保障方案后，通過對本級的各種現(xiàn)有的保障資源、保障能力進行計算、分析、評價、優(yōu)化生成中級保障方案。中級保障方案生成以后，可能中級保障仍然不能保障作戰(zhàn)單元的保障要求，這個時候上報上級保障指揮中心，通過上級保障部門進行協(xié)調解決。

3 保障指揮決策靜態(tài)模型

空戰(zhàn)役指揮中心（SADBCC）、專家遠程修理支援系統(tǒng)（ELDRS）以及器材供應（EP）。用例（Use Case）則包括了計算庫存數(shù)量（ELSC）、計算運輸能力（ETC）、計算隨車庫存（ESGWTS）、計算訓練損失（ETL）、估算裝備戰(zhàn)損（EELB）、計算維修保障能力（ERC）、預測裝備戰(zhàn)損（FELB）、庫存管理（SM）、戰(zhàn)場態(tài)勢估計（BSE）、生成保障方案（MSS）、計算保障能力（ESC）。

圖3 保障指揮決策用例圖

3.2 保障指揮決策類圖

所謂類圖（Class Diagram）是指一類或者一組具有類似屬性和共同行為的對象[7]，任何事物都可以看作是具有某些屬性和動態(tài)行為的對象。一個系統(tǒng)可以看成是一些不同類型的類組成的，類之間的各種關系反映了系統(tǒng)內部各種成分之間的靜態(tài)結構。保障指揮決策類圖如圖4所示。圖中的類由分成三層的矩形表示，頂層為類命，中間層存放類屬性，底層存放類操作。在圖4中主要考慮了下級保障指揮中心在計算本級的保障能力后，中級保障指揮中心根據(jù)自身的保障能力生成保障方案，通過保障機構實施。沒有考慮上級保障指揮中心，主要的原因是在保障的過程中，它沒有直接參與。

圖4 保障指揮決策類圖

3.1 保障指揮決策用例圖

所謂用例是指對系統(tǒng)提供的、完成功能的一種描述，執(zhí)行者是那些可能使用這些用例的人或者外部的系統(tǒng)[6]。因此，用例圖重點從系統(tǒng)執(zhí)行者的角度描述了系統(tǒng)需要完成什么樣的功能。通過該圖可以直觀看出系統(tǒng)中保障方案的制定者、執(zhí)行者與保障實施所要完成一系列功能之間的關系，如圖3所示。其中，用例角色（Actor）主要包括下級保障指揮中心(JSCC)、中級保障指揮中心(ISCC)、上級保障指揮中心(SSCC)、保障執(zhí)行機構（SEO）、上級保障部門（SSD）、下級防空戰(zhàn)役指揮中心（JADBCC）、中級防空戰(zhàn)役指揮中心（IADBCC）、上級防

4 保障指揮決策動態(tài)模型

圖6 保障指揮決策時序圖

4.1 保障指揮決策活動狀態(tài)圖

在UML中，活動圖本質上就是流程圖，它描述了系統(tǒng)的活動、判定點和分支等，被設計用于描述一個過程的步驟，以及活動中對象的狀態(tài)以及狀態(tài)的改變。在保障指揮決策中，涉及的活動關系比較多，本文只是對器材補充的過程進行分析，如圖5所示。

圖5 器材補充時的活動圖

在圖5中，下級保障指揮中心、中級保障指揮中心、保障執(zhí)行結構、器材供應商四者發(fā)生了相互的關系。首先下級保障指揮中心檢查庫存情況（隨車庫存、倉庫存儲），發(fā)現(xiàn)不足則上報中級保障指揮中心，如果中級庫存可以滿足要求則保障機構執(zhí)行保障命令。當中級庫存不能滿足時，則讓器材供應商直接提供所需的器材，下級接受器材，則操作完成。

4.2 保障指揮決策時序圖

時序圖（Sequence Diagram）描述了對象隨著時間的推移相互之間交換信息的過程。它主要顯示對象之間的動態(tài)合作關系，強調對象之間的消息發(fā)送的關系和順序，同時顯示對象之間的交互。用時序圖表示保障方案的生成、執(zhí)行過程，如圖6所示。

在圖6中，下級保障指揮中心首先通過計算保障能力，而中級保障指揮中心利用下級送來的信息，生成了保障方案并送保障執(zhí)行結構，保障方案在執(zhí)行以后反饋給中級保障指揮中心和下級保障指揮中心，利用這些信息生成新的保障方案。

4.3 保障指揮決策協(xié)作關系圖

協(xié)作圖展現(xiàn)了一組對象，這組對象間的連接以及這組對象收發(fā)的消息。它強調收發(fā)消息的對象的結構組織，按組織結構對控制流建模。協(xié)作圖只對相互間有交互作用的對象和這些對象間的關系建模，它除了顯示對象間的關聯(lián)外，還顯示對象間事件協(xié)作關系。

由于篇幅的原因，本文只分析器材補充過程中相關對象的協(xié)作關系，其它的可以照此方法分析。如圖7所示，表示的是下級保障指揮中心補充器材時一系列事件過程，采用了2種方式：按級補充和越級直接補充。涉及到下級保障指揮中心、中級保障指揮中心、保障執(zhí)行結構、器材供應商，事件主要有：下級保障指揮中心發(fā)送需求信息，中級保障指揮中心查詢庫存，命令保障指揮機構執(zhí)行保障命令，保障指揮機構補充器材，供應商提供、補充器材。當下級保障指揮中心發(fā)出器材需求時，它有兩種選擇：一是直接與器材供應商聯(lián)系補充，二是上報中級保障指揮中心。中級保障中心得知需求信息后，查詢庫存，若可以滿足則命令保障執(zhí)行結構進行器材補充，若發(fā)現(xiàn)不能滿足時，則通過供應商提供下級保障指揮中心所需求的器材，同時也給自己進行補充，使庫存保持一定量。通過分析可以看出按級補充的協(xié)作路線是：1→2→3→4→5或者1→2→3→8→7；越級補充的協(xié)作路線是：6→7。

圖7 器材補充協(xié)作圖

5 結束語

文中采用UML靜態(tài)視圖和動態(tài)視圖對地空導彈裝備保障指揮決策信息流進行了建模分析，解決裝備保障指揮自動化中指揮決策建模問題。從模型的表達形式和內容來看，將UML和信息流技術結合應用，具有直觀、精確、快速的優(yōu)點，能夠較好地反映裝備保障指揮決策工作的各個方面，自動生成模型的圖形、連接，提供豐富的生成文檔，能夠被計算機執(zhí)行和編譯。文中建立的裝備保障指揮決策的用例圖、類圖、活動圖、時序圖和協(xié)作關系圖等模型，為地空導彈裝備保障指揮自動化系統(tǒng)開發(fā)模型庫時提供一定的參考。

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[2]宋華文,龔傳信.應加強裝備保障指揮自動化系統(tǒng)建設[J].指揮技術學院學報,2001,12(1):73-77.

[3]吳躍忠.裝備保障指揮[M].北京:解放軍出版社,2009.

[4]冀振燕.UML系統(tǒng)分析設計與應用案例[M].北京:人民郵電出版社,2003.

[5]封利民，龔傳信，等.基于SCM的裝備保障系統(tǒng)體系結構研究[J].海軍航空工程學院學報,2005,20(4):480-484.

[6]楊敦華.基于UML建模的電信產品域模型的研究[D].武漢:華中科技大學,2006.

[7]Joseph Schmuller,著,李虎,趙龍剛,譯.UML基礎、案例與應用[M].北京:人民郵電出版社,2005.